郭吉安

(中國鐵路廣州局集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510088)

貨檢作業(yè)是鐵路貨運全流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，中國鐵路廣州局集團(tuán)有限公司(以下簡稱“廣州局集團(tuán)公司”)依托科技創(chuàng)新，積極探索變革貨檢作業(yè)模式，推動貨運智能化發(fā)展，目前已經(jīng)成功實現(xiàn)貨檢智能作業(yè)，試點變革貨檢作業(yè)模式，為探索實現(xiàn)鐵路貨運向智能化、集約化、現(xiàn)代化發(fā)展積累經(jīng)驗。

1 廣州局集團(tuán)公司貨檢作業(yè)及視頻監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)狀

1.1 鐵路貨檢作業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)中國鐵路總公司《鐵路貨運檢查管理規(guī)則》，針對鐵路貨檢安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)(以下簡稱“貨檢系統(tǒng)”)的運用及視頻監(jiān)控設(shè)備配備情況，廣州局集團(tuán)公司既有貨檢作業(yè)模式分為以下3類[1]。①列車到達(dá)時進(jìn)行機(jī)檢，出發(fā)前進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查。該貨檢作業(yè)模式適用于運用貨檢系統(tǒng)和具備視頻監(jiān)控設(shè)備的江村、株洲北、懷化西、衡陽北站4個貨檢站。有改編作業(yè)的貨物列車到達(dá)時進(jìn)行機(jī)檢(包括超限車、派有押運員須簽認(rèn)的危險貨物車、裝運卷鋼的平車、施封棚車等，須現(xiàn)場人工檢查)，出發(fā)前進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查(牽出線有視頻監(jiān)控設(shè)備時，出發(fā)前機(jī)檢為輔)；無改編作業(yè)的貨物列車到達(dá)時進(jìn)行機(jī)檢，到達(dá)后進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查。②現(xiàn)場人工檢查為主，機(jī)檢為輔。該貨檢作業(yè)模式適用于未運用貨檢系統(tǒng)、具備視頻監(jiān)控設(shè)備的岳陽北、張家界北、韶關(guān)東、永州站4個貨檢站。有改編作業(yè)的貨物列車到達(dá)時進(jìn)行出場立崗預(yù)檢和機(jī)檢，到達(dá)后進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查，出發(fā)前進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查；無改編作業(yè)的貨物列車到達(dá)時進(jìn)行出場立崗預(yù)檢和機(jī)檢，到達(dá)后進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查。③純現(xiàn)場人工檢查。該貨檢作業(yè)模式適用于未運用貨檢系統(tǒng)、不具備視頻監(jiān)控設(shè)備的婁底、龍川北、平湖南、海安南站4個貨檢站。有改編作業(yè)的貨物列車到達(dá)時進(jìn)行出場立崗預(yù)檢，到達(dá)后進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查，出發(fā)前進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查；無改編作業(yè)的貨物列車到達(dá)時進(jìn)行出場立崗預(yù)檢，到達(dá)后進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查。

但是，在鐵路貨檢作業(yè)中仍然存在以下問題。

（1）安全保障有待加強(qiáng)。①作業(yè)安全保障方面。既有貨檢作業(yè)方式受作業(yè)人員業(yè)務(wù)水平、安全意識等影響較大，人控的不穩(wěn)定性必然帶來安全隱患，需要通過科技手段來強(qiáng)化保障、降低隱患[2]。②人身安全保障方面。受臺風(fēng)、冰凍、暴雨等不良天氣及列車交會影響，上道作業(yè)的勞動安全隱患較大，需要逐步提高機(jī)檢質(zhì)量，以減少上道作業(yè)[3]。

（2）生產(chǎn)力布局有待優(yōu)化。①從站點網(wǎng)絡(luò)分析。廣州局集團(tuán)公司管內(nèi)的12個貨檢站區(qū)域性的居多，按照全路平均勞效水平測算貨運定員，超員情況較為嚴(yán)重，需要內(nèi)部挖潛。面對現(xiàn)狀，近年來廣州局集團(tuán)公司不斷加強(qiáng)勞動生產(chǎn)組織，持續(xù)優(yōu)化貨檢站布局，實行貨檢員與車號員并崗。②從人員作業(yè)強(qiáng)度分析。管內(nèi)各貨檢站每班12 h內(nèi)，人均現(xiàn)場檢車列數(shù)6 ～ 10列，貨檢員一班作業(yè)的走行距離達(dá)到12 ～ 18 km，作業(yè)壓力較大，亟需通過科技創(chuàng)新改善作業(yè)手段，降低勞動強(qiáng)度，消除作業(yè)人員安全隱患。

1.2 視頻監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)狀

根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(普速鐵路部分)》《鐵路貨運檢查管理規(guī)則》規(guī)定，貨檢站應(yīng)配齊視頻監(jiān)控設(shè)備?！惰F路貨運安全檢測監(jiān)控與管理系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范》明確指出，貨檢站新建視頻監(jiān)控設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用線陣視頻。結(jié)合現(xiàn)場作業(yè)情況，廣州局集團(tuán)公司貨檢視頻實現(xiàn)由標(biāo)清提高到高清、由面陣到線陣，既有貨檢視頻70%的為線陣視頻。

線陣視頻采用線陣攝像機(jī)對通過的貨車進(jìn)行一維掃描，并結(jié)合測速裝置測出車速，將獲取的一維圖像拼成二維圖像，實現(xiàn)以車輛為單位，按車號進(jìn)行圖像采集，通過檢測數(shù)據(jù)與現(xiàn)有車數(shù)或確報車數(shù)進(jìn)行匹配，并按車號、發(fā)站、品名等進(jìn)行復(fù)示，實現(xiàn)實時監(jiān)控、視頻回放、圖像抓拍、過車信息查詢等功能[4]。

但是，目前的線陣視頻未實現(xiàn)智能化，不具備自動識別、分析和報警功能，所有的問題完全依賴視頻監(jiān)控人員肉眼判斷、識別，而貨檢作業(yè)人員受業(yè)務(wù)水平、安全意識、視頻錄制清晰度等情況影響，均可能導(dǎo)致漏檢、問題車上線運行，從而影響鐵路運輸安全。

2 廣州局集團(tuán)公司貨檢作業(yè)優(yōu)化分析

2.1 視頻智能化研究

為解決既有貨檢作業(yè)面臨的突出問題，廣州局集團(tuán)公司依托江村站線陣視頻，在既有貨檢系統(tǒng)基礎(chǔ)上，運用專業(yè)圖像對比、深度學(xué)習(xí)算法，研發(fā)了貨檢視頻智能報警系統(tǒng)[5]。該系統(tǒng)新增圖像比對識別報警功能，即當(dāng)鐵路貨物列車行經(jīng)該貨檢視頻智能報警系統(tǒng)區(qū)域時，遇到車輛門窗蓋閥關(guān)閉不良、篷布及篷布繩網(wǎng)苫蓋不良、貨物裝載加固不良等影響行車安全的貨檢常見安全隱患，會及時通過語音、標(biāo)注等形式報警通知當(dāng)班人員，以提醒貨檢人員進(jìn)行重點檢查確認(rèn)，提高貨檢作業(yè)效率，減少漏檢，提升貨運安全保障智能化水平。貨檢視頻智能報警系統(tǒng)主要有以下3項功能。

（1）視頻實時監(jiān)測。①高精度。使用千兆高清真彩線陣相機(jī)對貨車外觀、貨物裝載加固狀態(tài)等信息進(jìn)行精確采集，分辨率高達(dá)1 800萬像素。②全天候。畫面質(zhì)量不受雨、雪、大風(fēng)等惡劣天氣影響，可24小時監(jiān)控。③響應(yīng)快。列車通過視頻監(jiān)測位置后，即可實時在監(jiān)控終端察看視頻，增加智能識別運算，一列編組50輛的貨物列車，使用智能視頻機(jī)檢約3 min即可完成，較人工現(xiàn)場檢查縮短約27 min。

（2）影像智能識別。①常見安全隱患覆蓋廣?？删珳?zhǔn)識別棚車車門打開及搭扣未落槽、棚車車窗打開、敞車中門打開、敞車小門打開及搭扣未落槽、集裝箱箱門打開、罐車頂蓋張開、敞車車幫上有雜物、敞車內(nèi)有雜物、棚車頂部有雜物、集裝箱頂部有雜物、篷布腰繩斷開脫落、卷鋼位移、平車裝運集裝箱箱角未落鎖、平車端板未立起關(guān)閉等14種貨檢常見安全隱患。②系統(tǒng)性能優(yōu)。貨檢視頻智能報警系統(tǒng)識別安全隱患的能力優(yōu)于現(xiàn)場人工檢查和人工視頻監(jiān)測，如罐車頂蓋張開、敞車車幫或車內(nèi)雜物等現(xiàn)場人工檢查難度較大的安全隱患，如敞車小門搭扣、中門插銷未落槽等細(xì)微安全隱患，此前貨檢人員只能通過放大監(jiān)控視頻方可發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在可以通過貨檢視頻智能報警系統(tǒng)對此類問題判別清晰、精準(zhǔn)，安全實效優(yōu)。③識別效果佳?，F(xiàn)場人工檢查、人工視頻監(jiān)測均易造成貨車漏檢，據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)場人工檢查識別率約90%，人工視頻監(jiān)測識別率約80%，而貨檢視頻智能報警系統(tǒng)識別率在95%以上。

（3）隱患自動報警。①自動提示。檢測到安全隱患，貨檢視頻智能報警系統(tǒng)會自動使用紅色方框在視頻隱患位置上進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)注，并自動語音報警提示隱患內(nèi)容。②智能卡控。貨檢視頻智能報警系統(tǒng)報警后，強(qiáng)制性要求監(jiān)控人員予以確認(rèn)，既可防止監(jiān)控人員漏檢，及時處置安全隱患，也可精準(zhǔn)收集誤報資料，用于完善系統(tǒng)功能。③管理閉環(huán)。將貨檢視頻正確報警信息通過貨檢系統(tǒng)自動向上一個有貨檢作業(yè)的貨檢站報警，通過鐵路貨運站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)或鐵路貨運電子票據(jù)綜合應(yīng)用管理系統(tǒng)自動向發(fā)站報警，并對報警信息進(jìn)行追溯，形成閉環(huán)管理，實現(xiàn)以在途安全問題管控，促源頭作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)落實。

判定視頻智能化程度，以識別率進(jìn)行綜合評價。識別率= (1-漏報率-誤報率)×100%，其中，漏報率為本來是安全隱患、但系統(tǒng)未識別的概率，漏報率=實際有問題卻未識別的數(shù)量/問題總數(shù)；誤報率為實際不是安全隱患、但系統(tǒng)報警的概率，誤報率=實際無問題卻報警的數(shù)量/正?？倲?shù)。從評價指標(biāo)組成來看，漏報、誤報均會影響識別率，但漏報會影響安全，貨檢視頻智能報警系統(tǒng)通過海量視頻深度學(xué)習(xí)，識別率會越來越接近100%。2018年8月21日，廣州局集團(tuán)公司在江村站預(yù)設(shè)常見安全隱患共46處，現(xiàn)場使用貨檢視頻智能報警系統(tǒng)檢測，識別率高達(dá)97.0%，遠(yuǎn)高于人工、常規(guī)視頻檢查效果。

2.2 貨檢作業(yè)模式優(yōu)化分析

根據(jù)中國鐵路總公司貨運部《2018年鐵路貨運工作要點》提出開展貨檢視頻監(jiān)控設(shè)備智能識別技術(shù)研究，以及提高貨檢作業(yè)效率和自動排查安全隱患的能力，優(yōu)化貨運作業(yè)流程的要求[6]，廣州局集團(tuán)公司以江村站為試點，基于視頻監(jiān)控智能化的實現(xiàn)以及不斷優(yōu)化，經(jīng)過充分驗證，探索變革貨檢作業(yè)模式，實現(xiàn)“提質(zhì)增效”[7]。

（1）以江村站為試點，探索擴(kuò)大機(jī)檢模式。按照“人員不動，穩(wěn)妥推進(jìn)”的原則，江村站24小時全程監(jiān)控，從2018年9月10日起組織實施貨檢作業(yè)新模式。①到達(dá)作業(yè)采用全部機(jī)檢模式。通過視頻機(jī)檢代替出場立崗預(yù)檢、現(xiàn)場人工檢查，機(jī)檢發(fā)現(xiàn)問題或疑似問題時，現(xiàn)場人工檢查確認(rèn)處理，對系統(tǒng)未報警的車輛，由監(jiān)控人員進(jìn)行人工逐車察看，特別是對卷鋼車、超限車、裝載貨物的平車、危險貨物車等重點車實行重點察看。②出發(fā)作業(yè)采用部分機(jī)檢模式。對改編后經(jīng)過牽出線視頻或無改編作業(yè)經(jīng)過到達(dá)視頻的空平車、空罐車、空敞車的出發(fā)作業(yè)嘗試機(jī)檢，重車和其他空車出發(fā)作業(yè)仍全部按既有模式人檢[8]。為防止出發(fā)前甩車影響運輸秩序，后一工序發(fā)現(xiàn)安全隱患時，追究上一工序責(zé)任；車務(wù)值班員對具備貨檢作業(yè)條件的車輛提前通知貨檢，當(dāng)貨檢員發(fā)現(xiàn)車輛須甩車整理時，應(yīng)及時通知車務(wù)。試點以來，江村站智能視頻報警1 404次，無一漏報；日均減少現(xiàn)場人工檢車46列，減幅25%，大幅度降低勞動強(qiáng)度；安全生產(chǎn)有序，未因貨檢作業(yè)模式變化造成任何不良影響。江村站貨檢作業(yè)模式優(yōu)化分析如表1所示。

（2）以視頻補(bǔ)強(qiáng)為載體，逐步推廣機(jī)檢模式。基于視頻智能監(jiān)控的貨檢作業(yè)模式優(yōu)化，更有利于安全卡控，減少了現(xiàn)場人工檢查帶來的人身安全隱患，而且能在較大程度上降低勞動強(qiáng)度，釋放勞動力。廣州局集團(tuán)公司計劃加大投資，對管內(nèi)全部12個貨檢站視頻進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，實現(xiàn)到達(dá)、出發(fā)作業(yè)視頻全覆蓋。此外，還將全面摸排既有線陣視頻技術(shù)狀態(tài)，對具備條件的視頻進(jìn)行升級，推廣貨檢視頻智能報警系統(tǒng)。①對視頻達(dá)標(biāo)的貨檢站實施貨檢作業(yè)模式改革。逐步擴(kuò)大機(jī)檢范圍，由僅限于到達(dá)作業(yè)嘗試擴(kuò)大到出發(fā)作業(yè)，其中到達(dá)作業(yè)由非重點列車機(jī)檢嘗試擴(kuò)大到全部機(jī)檢，逐步取消現(xiàn)場人工檢查；出發(fā)作業(yè)，由空平車、空罐車、空敞車機(jī)檢，嘗試擴(kuò)大對空棚車、裝載集裝箱的敞平車、裝載非危險貨物的罐車、裝載散堆裝貨物的敞車等進(jìn)行機(jī)檢。②優(yōu)化貨檢站布局，推動貨檢作業(yè)模式縱深變革。不斷深入推進(jìn)貨檢作業(yè)智能化工作，建立鐵路局集團(tuán)公司級貨檢視頻集中監(jiān)控中心，集中監(jiān)控貨檢站作業(yè)全過程。路網(wǎng)性貨檢站以機(jī)檢為主，除卷鋼車、超限車、裝載貨物的平車、危險貨物車、派員押運的貨車、鮮活貨物車等重點列車出發(fā)作業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場人工檢查，其他列車全部機(jī)檢。推廣后，廣州局集團(tuán)公司貨檢作業(yè)模式將以機(jī)檢為主，有利于實現(xiàn)安全與效益雙贏。

表1 江村站貨檢作業(yè)模式優(yōu)化分析Tab.1 An analysis of the optimized operational approach at Jiangcun station

3 結(jié)束語

視頻的智能化，是貨檢作業(yè)從“人工時代”向“智能時代”轉(zhuǎn)變的一個飛躍，極大提高了貨檢作業(yè)效率，并在更大程度上減少了漏檢，進(jìn)一步保障了貨物列車的運行安全。貨檢作業(yè)模式優(yōu)化的成功探索，為廣州局集團(tuán)公司在保障安全的前提下，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)力布局，實現(xiàn)貨運系統(tǒng)勞效水平進(jìn)入全路先進(jìn)行列奠定了基礎(chǔ)。視頻智能化的研究，作業(yè)優(yōu)化的探索，為鐵路貨運系統(tǒng)全面“提質(zhì)增效”積累了寶貴經(jīng)驗，有利于推動鐵路貨運向現(xiàn)代化物流逐步轉(zhuǎn)型。