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【亚洲铁路】韩国开发基于无人机和AI的基础设施自动检测系统

韩国:韩国铁道研究院开发的基于无人机和人工智能技术的铁路设施自动检测系统,在2022年申请评估后进行了长达一年的技术和质量测试工作,现已被韩国公共采购机构(PPS)认证为优秀产品,并在该机构的购物中心进行了注册,可为公共机构提供优惠采购合同以及私人合同。该系统能够监测此前需由人工监测的铁路设施薄弱处病害。

关于自动检测系统

该系统由三部分组成,分别为铁路设施监测无人机、移动地面控制系统和病害检测软件。

病害检测软件是一款分析无人机拍摄画面并自动检测裂缝等所有病害的程序。无人机无需飞行员即可自动飞行,GPS定位精度小于0.7m,可以在铁路桥下等GNSS信号较弱的地方飞行1km。

无人机有两个摄像头获取图像,可自动分析铁路设施的病害,例如混凝土裂缝、脱层、钢筋外露、泄漏或钢材腐蚀等,病害检测率可达85%以上。拍摄所得的铁路设施图像按材料自动分类,准确率高于90%,能识别出直径小于10厘米的病害,并且可以自动创建铁路设施外部病害图。该系统可以预防事故发生、减少检修时间和费用,并基于大数据对桥梁安全进行系统化管理。

该项研究自2019年开始,韩国铁道研究院(KRRI)相继与韩国铁道公社(KORAIL)、韩国国家铁路公司、Uconsystem公司、Softography公司、SeungHwa科技公司和世宗大学等多家机构合作,共同开展了系统研发。2022年1月,这项技术通过了自动驾驶飞行、铁路设施病害自动检测率等40多项测试,因其质量可靠获得了韩国测试实验室的K标认证。

其他国家利用无人机检测铁路桥梁状态

美国铁路公司正在逐步测试和应用无人机技术,进行钢轨和桥梁的辅助检查工作。无人机收集的图像、视频、激光雷达勘测数据等信息具有较高的精度与可用性,通过分析可得到大量有用数据。

无人机检查具有效率高、无需中断线路运营、可到达人工难以到达的地点摄取图像等优点,能够进行频繁的检查工作,收集更多数据,为技术人员进行更精确的诊断分析提供支持。此外,无人机还可对列车通过桥梁时的负载状态进行观测并收集数据,分析诊断桥梁状态。

目前,美国多家I级铁路公司已经将无人机技术应用到钢轨和桥梁的检测中,但大型钢结构基础设施有时会隔离无人机、操纵人员和GPS之间的信号,使得检查效率降低,为了解决信号隔离问题,UP公司与一家开发PNT技术的团队合作,使无人机能够在没有GPS信号覆盖的地方进行检测,例如在大型钢架桥梁的内部或下方,或者需要长时间留在铁路涵洞或隧道里的情况。

铁路通信信号工程技术
  • ISSN 1673-4440

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