劉興起, 尋　志, 張　君

(烏魯木齊鐵路局　烏魯木齊西車輛段， 新疆烏魯木齊 830023)

?

利用輔助手段提升TFDS系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的方案及建議

劉興起, 尋志, 張君

(烏魯木齊鐵路局烏魯木齊西車輛段， 新疆烏魯木齊 830023)

對(duì)貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)運(yùn)用情況進(jìn)行分析，試驗(yàn)以增加輔助手段來提升貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)運(yùn)用水平，以高效地實(shí)現(xiàn)貨車運(yùn)用途中故障的監(jiān)控。在明確可以利用輔助手段改進(jìn)車輛配件在TFDS顯示方式基礎(chǔ)上，對(duì)貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)運(yùn)用技術(shù)發(fā)展方向提出可行性建議。

TFDS動(dòng)態(tài)檢查故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù); 鐵路貨車安全防范系統(tǒng); 試驗(yàn); 運(yùn)用方向

截止2015年底，我國鐵路在運(yùn)營線路安裝聯(lián)網(wǎng)使用的貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)(以下簡稱TFDS)的數(shù)量達(dá)到375套。TFDS系統(tǒng)作為我國鐵路貨車運(yùn)行安全監(jiān)測系統(tǒng)中的重要組成，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)化列檢作業(yè)布局和減少直通列車途中停車技檢次數(shù)的重要手段。

但隨之而來給動(dòng)態(tài)檢車員帶來很大的勞動(dòng)強(qiáng)度，按8小時(shí)50列每列50輛4名動(dòng)態(tài)檢車員包車作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，平均每名動(dòng)態(tài)檢車員需檢查3.3萬幅圖片。而故障的判斷完全依賴于動(dòng)態(tài)檢車員個(gè)人，因個(gè)人漏檢引發(fā)事故情況時(shí)有發(fā)生，鑒于TFDS在中國鐵路貨車運(yùn)營線路上的全面布網(wǎng)現(xiàn)狀，故障自動(dòng)判斷的需求已迫在眉睫。烏魯木齊西車輛段近期對(duì)TFDS自動(dòng)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)將調(diào)研結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)如下。

1　TFDS故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)運(yùn)用分析

以烏魯木齊西車輛段吐魯番運(yùn)用車間為例，在TFDS故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)試運(yùn)行2年中，只能對(duì)擋鍵丟失、交叉桿端部緊固螺栓松動(dòng)、截?cái)嗳T手把關(guān)閉、交叉桿彎曲4種故障進(jìn)行故障自動(dòng)識(shí)別，統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率分別為5%，0.1%，23%和無預(yù)報(bào)。主要問題一是識(shí)別種類少；二是識(shí)別故障對(duì)行車安全影響不大；三是準(zhǔn)確率偏低誤報(bào)多。因此目前TFDS故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)效果不佳，安全保障作用發(fā)揮并不理想。

2　TFDS自動(dòng)識(shí)別技術(shù)試驗(yàn)

為加強(qiáng)TFDS對(duì)重點(diǎn)故障的防范能力，減少人工判斷圖片數(shù)量，實(shí)現(xiàn)車輛故障逐步由設(shè)備自動(dòng)識(shí)別來替代人工識(shí)別的功能建設(shè)，在對(duì)現(xiàn)有TFDS存在問題和現(xiàn)場運(yùn)用需求調(diào)研分析基礎(chǔ)上，烏魯木齊西車輛段開展了TFDS故障識(shí)別技術(shù)方面的試驗(yàn)，主要內(nèi)容如下：

利用輔助手段改進(jìn)車輛配件在TFDS顯示方式試驗(yàn)。通過對(duì)TFDS動(dòng)態(tài)檢查攔停22項(xiàng)、重點(diǎn)75項(xiàng)故障所涉及的52個(gè)貨車重點(diǎn)配件檢修時(shí)涂打標(biāo)志物、基準(zhǔn)線、反光漆等手段，如：TFDS圖片中顯示反光、輔助色塊、基準(zhǔn)線等，為TFDS故障自動(dòng)識(shí)別提供輔助判斷依據(jù)。

為符合鐵路貨車快運(yùn)發(fā)展方向，選擇在環(huán)疆120 km/h快運(yùn)列車固定配屬循環(huán)車上進(jìn)行試驗(yàn)，于4月15日至6月30日之間在4個(gè)列檢TFDS探測站對(duì)TFDS涂打反光漆等重點(diǎn)配件進(jìn)行模擬故障發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)。實(shí)際涂打及TFDS探測效果(如：圖1～圖3)。

如圖1(b)中螺栓螺帽在TFDS探測圖中呈現(xiàn)明顯銀色反光狀態(tài)，與圖1(c)中配件顯示狀態(tài)存在明顯差別。

如圖2(b)中13B鉤尾銷插托、插托板螺栓、螺母與從板下平面在TFDS探測圖中呈現(xiàn)明顯銀色反光狀態(tài)，與圖2(c)中配件的顯示狀態(tài)存在明顯差別。

如圖3(b)中所顯示的中拉桿圓銷及開口銷在TFDS探測圖中未呈現(xiàn)明顯銀色反光狀態(tài)，與圖2(c)中配件的顯示狀態(tài)基本一致。對(duì)比圖1～圖3可得出鏡頭與所拍攝車輛配件角度非垂直相對(duì)時(shí)會(huì)影響反光效果。

3　TFDS識(shí)別技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果及分析

在未向各列檢通知有涂打標(biāo)記的前提下，對(duì)沿途4個(gè)列檢動(dòng)態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)涂打標(biāo)記異狀情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過對(duì)52個(gè)涂打標(biāo)記配件發(fā)現(xiàn)情況分析：

圖1　軸端螺栓涂打紅色反光漆標(biāo)記及探測差異記錄

圖2　從板、鉤尾銷插托螺栓、螺母涂打紅色反光漆標(biāo)記及探測差異記錄

圖3　非垂直平面中拉桿圓銷及開口銷涂打紅色反光漆標(biāo)記拍攝效果差異記錄

(1) 明顯識(shí)別配件分析。有明顯反光效果并易識(shí)別的配件如軸端螺栓、端部緊固螺栓等共36個(gè)配件，動(dòng)態(tài)檢車員能對(duì)具有反光效果配件全部進(jìn)行異狀識(shí)別，均未發(fā)生漏檢異狀配件情況，明顯識(shí)別率可達(dá)69%；

(2) 不易識(shí)別配件分析。不能在TFDS中顯示反光效果的配件如支柱、中拉桿圓銷及開口銷等共16個(gè)配件，都因相機(jī)拍攝角度與配件相對(duì)位置不適造成不易識(shí)別，不可識(shí)別率達(dá)31%。

4　結(jié)束語

建議今后對(duì)車輛重點(diǎn)配件個(gè)體及組裝結(jié)合部位進(jìn)行涂色等統(tǒng)一管理，加快TFDS彩色成像技術(shù)革新，增加拍攝相機(jī)數(shù)量實(shí)現(xiàn)多角度拍攝，提高車輛配件識(shí)別效果，更好地識(shí)別TFDS圖像中色塊。通過利用輔助手段如涂打反光漆、色塊、基準(zhǔn)線的方法來改善車輛配件在TFDS圖像中的顯示效果，進(jìn)而建立智能判斷系統(tǒng)，在一定范圍內(nèi)應(yīng)具備實(shí)施條件，具有重大推廣意義。

Solution and Suggestion on Using Supplementary Means to Improve TFDS System Automatic Identification Technology

LIUXingqi,XUNZhi,ZHANGJun

(Urumqi West Car Depot, Urumqi Railway Bureau, Urumqi 830023 Xinjiang, China)

This paper analyzes the fault automatic identification technology application of train fault rail edge image detection system (TFDS), and introduces the test for using supplementary means to improve TFDS system fault automatic identification technology, which can efficiently implement fault monitoring during wagon operation. On the basis of using supplementary means to clearly improve the train accessories' display mode in TFDS system, the feasible suggestions are put forward for the development direction of TFDS system fault automatic identification technology.

TFDS dynamic detection and discovery fault automatic identification technology; railway wagon security and protection system; test; application direction

1008-7842 (2016) 02-0080-03

??)男，工程師(

2015-09-17)

U279.3+23

Adoi:10.3969/j.issn.1008-7842.2016.02.20