火眼金睛是怎樣煉成的晚一班高鐵晚上11:23到達

京滬高速鐵路，全長1318km，最早一班高鐵早上7:00出發，最晚一班高鐵晚上11:23到達從2011年到2021年，京滬高鐵發送旅客的數量超過11億人次

凌晨0點至4:30，被稱為高鐵檢修的天窗時間，在這一時間段內，高鐵綜合維修人員往往要頭頂星空，扛著幾百斤的接地線，順著高鐵軌道，扶著長長的梯車爬上接觸網支柱旁，一顆螺絲一顆螺絲地檢查潛在的隱患，每處理掉一個隱患，乘客的生命安全就得到多一分保障。

過去，完成一次人工全線巡檢，要花費3年的時間，后來，4C接觸網檢測車投入運營，拍照代替了人工巡視，讓檢測時間被縮短到一個季度一次，但是仍然需要依賴純人工方式完成每張照片的分析和判斷直到2019年，當采用AI技術的星空智能分析系統在京滬高鐵全線應用后，借助AI技術分析已拍攝的照片，完成一次例行巡檢只需要短短4天

據商湯科技星空系統商務負責人馬駿介紹，中鐵電氣化局集團京滬高鐵維管公司，中鐵電化院，商湯科技從2017年開始，探索將AI技術應用到高鐵接觸網檢測領域2021年8月以來，三方共同研發的星空4C智能分析系統，先后完成了國鐵集團工電部組織的6個鐵路局，13條線路接觸網4C圖像識別對比分析工作，取得顯著成果，接觸網維修師傅每天在夜幕的星空中工作，無畏嚴寒酷暑，無懼艱險辛苦，守護了高鐵的安全運行，大家最終決定將智能分析系統命名為‘星空’

從望聞問切到看CT

過去高鐵巡視員的工作就像中醫，需要‘望聞問切’，當4C設備上線后，高鐵就有了‘眼睛’，檢測人員的工作也變為了‘看CT’中鐵電化院副總工程師，京滬高鐵接觸網設計負責人黎鋒表示

高鐵運維的一個重要項目就是高鐵接觸網，其是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的輸電線路，包括供電桿，接觸線，吊弦等接觸網會對列車的供電產生影響今年5月，受大風天氣影響，高鐵接觸網掛異物，曾導致數十趟列車晚點，停運

有沒有一種方法，老師傅的經驗可以快速讓新手也學會呢。一梯兩戶的結構，如果樓里來了陌生人，楊競是很容易辨認的。

讓新員工檢測效率超過老師傅

我們最年輕的員工有剛畢業后今年7，8月份入職的，但在檢測零部件缺陷上，可能干的比擁有七八年經驗的老師傅還要好中鐵電氣化局星空系統負責人李曌宇說

這得益于采用商湯科技提供的AI視覺檢測分析技術的星空智能分析系統在京滬高鐵全線的應用。2020年10月4日18時30分，楊競像往常一樣下班回家。

使用人工智能技術幫助判斷高鐵接觸網存在的問題，是一個重要的研究方向，可以極大減輕人工看圖的負擔李曌宇介紹，2020年6月，星空系統完成人機對抗賽，驗證算法在小部件的檢測效果上顯著優于人工，產品檢測效率上達到人工效率的3倍截至2021年6月，星空系統模型版本進行了5次升級，可識別101類零部件，57大類缺陷

火眼金睛是怎樣煉成的。

如果說4C設備讓高鐵長了一雙眼睛，那么星空系統則無異于將這雙眼睛鍛煉成了火眼金睛。

做到火眼金睛，并非一朝一夕AI產品的落地，要將技術與行業知識，人工經驗相結合星空系統在設計中，考慮了高鐵接觸網上百類零部件的安裝和緊固方法產品設計上參照行業標準，結合專家經驗，將定義好的數據輸入計算機進行訓練，才能教會計算機識別缺陷商湯科技星空產品負責人肖旭介紹

在算法技術上，為了適配高鐵接觸網的復雜場景，商湯融合了傳統視覺算法和深度學習算法，并使用超算平臺不斷迭代優化算法性能，商湯科技星空算法研發負責人暴天鵬介紹:比如吊弦斷裂這一個故障點，吊弦斷裂的樣本極度缺乏，如果采用傳統算法檢出率只能在73%，純深度學習檢出率在83%，最后我們將二者相結合，將檢出率增加到了95.37%，而對于吊弦硬彎缺陷的檢測，我們采取了多級篩選算法，確保吊弦硬彎的檢出率超過99%。出了電梯間，楊競發現自家對門站著一個陌生男子，該男子見到楊競十分慌張。。

事實上，機器學習所需的運算量超乎常人想象，商湯科技系統架構副總監宋劍鋒表示，目前梳理出來需要識別的接觸網缺陷項點高達上千種，這需要用到基于SenseCore商湯AI大裝置的超算平臺該平臺由上萬塊專業GPU組成，一分鐘就可完成臺式電腦數年的運算

伴隨著星空系統數據的不斷積累，也讓預測未來可能發生的故障成為了可能星空系統可以準確定位每一根支柱的桿號，并建立數據檔案進行管理在分析出過故障的零部件時，可以回溯過去一段時間是否有即將出故障的趨勢，未來我們將可能提前預測可能發生的故障李曌宇說

安全運行好不好，就看運維是不是高效，可是伴隨著高鐵的大規模建成開通，白天運行夜間檢修的高鐵運營模式，日益增大高鐵運營檢修壓力黎鋒表示，也正是這些開發者們創造出的‘星空’系統，使得運維人員不再頭頂星空‘望聞問切’，而是可以有效利用‘天窗時間’對接觸網進行高效，精準維護，也讓檢測人員能在另一片‘星空’之下更好守護乘客的安全

如今，星空系統已經在京滬高鐵全線應用，為高鐵的運行安全，旅客的出行便利，做著默默貢獻，也讓常年工作在星空下的維修人員多了一份安心和陪伴對于中國高鐵智能化巡檢的未來發展，黎鋒表示:我們將行業領先的AI技術賦能到高鐵接觸網檢修，精準助力中國高鐵實施預測性維修，提升高鐵品質，展現了中國企業的創造力和競爭力未來伴隨著‘星空’系統的廣泛推廣，還將扎實助推中國高鐵走出去戰略

文/羅亦丹