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研發軌道構件缺失人工智慧辨識技術
- 資料發布日期：111-07-13
- 最後更新日期：111-07-13
- 資料來源：運輸研究所
符合交通部施政主軸：安全、效率
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軌道運輸為臺灣最主要的交通運輸工具之一，軌道巡查擔負軌道運輸安全的重要任務。軌道構件包括扣件、道釘、鋼軌、魚尾鈑等，依臺鐵局路線巡查作業規定，每週須以巡查人員徒步或使用工程維修車協助巡查1次，透過人工目視進行軌道構件巡查作業。人工巡查除了費時、費力及危險外，目視巡查也受限於視察角度及疲勞等問題，無法有效提升巡查效率。
107年臺鐵局(臺中工務段)提出改善軌道巡查效率與安全之需求。爰本所與臺鐵局合作，建置軌道構件缺失辨識系統，輔助巡查工作的執行，以提升巡查效率，並改善巡查工作安全之問題。於108年初步建立一套自動化扣件缺失辨識設備及系統；109年擴增道釘鬆脫、軌面裂縫、踏面不整等缺失辨識，並增加即時辨識功能；110年持續精進系統，增加側向拍攝以擴增軌腹裂縫、魚尾鈑缺失辨識，並於臺鐵局臺中工務段實際執行AI巡查作業。111年度針對宜蘭工務段小半徑曲線彎曲路段之軌道進行實地測試驗證，以及改善隧道內因無GPS訊號產生定位誤差問題，將系統適用範圍擴及臺鐵局宜蘭工務段應用。
目前本所建置的構件缺失辨識系統，可用人工智慧(AI)以自動化方式檢測軌道扣件、道釘、鋼軌、魚尾鈑等構件是否有鬆脫、斷裂、裂縫等問題。AI模式的缺失檢出率(Recall rate)達90%以上，辨識速度達150張/秒，且現地測試結果良好，顯示系統確有輔助人工目視巡檢的功效。另開發雲端儲存、辨識與手機APP查詢，GPS/陀螺儀定位等功能，可在Google Map上定位缺失構件，以利臺鐵局軌道巡檢人員進行維修。後續本所將繼續與臺鐵局合作，持續研發精進並移轉軌道構件缺失辨識系統，以提升軌道維護管理成效與行車安全。
相關連結:
- 新聞稿
「軌道扣件缺失辨識系統之建置與應用」(109.03.03) - 獲獎
108年10月6日學術論文「Railway Track Fasteners Fault Detection using Deep Learning」榮獲2019年IEEE ECICE研討會最佳論文獎
110年12月9日研究成果「以深度學習為基礎的軌道扣件巡檢系統」榮獲中華智慧運輸協會2021年「智慧運輸應用獎」
110年12月23日研究成果「軌道構件缺失AI辨識系統建置」獲評110年交通部創新提案「甲等獎」 - 研究報告
軌道扣件巡檢系統建置(1/2)-扣件缺失辨識系統建置研究 (109.2)
軌道扣件巡檢系統建置(2/2)-扣件缺失辨識系統精進驗證 (110.2)
軌道扣件缺失人工智慧辨識現地測試及精進研究(111.3)
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