守护高铁安全!揭秘列车运行环境安全监控平台的"黑科技"与幕后故事

发布时间:2025-08-20

随着我国高铁网络规模不断扩大,复杂多变的地理环境和频发的自然灾害威胁着列车运行安全。自2009年起截至2021年上半年,中国高速铁路行车安全事故中非行车设备故障和违规操作类事故共143件,其中人员入侵原因事故79件,异物入侵限界事故共34件,自然灾害原因事故30件。传统的人工巡查和单一视频监控已无法满足现代高铁的安全需求,如何实现全天候、智能化的安全防护?列车运行环境安全监控平台给出了完美答案!

隐形卫士:三位一体筑牢铁路安全防线

《“十四五”铁路发展规划》明确要求构建“人防+物防+技防”三位一体安防体系,重点研发“高铁全线综合视频监控与智能分析系统”和“山地灾害综合防控技术平台”,贵南高铁作为穿越喀斯特地貌的典型线路,是政策落地的核心场景,列车运行环境安全监控平台应运而生。该平台融合大数据、AI智能分析、数字孪生、北斗卫星、激光雷达等前沿技术,构建"人防+物防+技防"三位一体的智能安防体系,为高铁运行筑起"三重防护网"!

列车运行环境安全监控平台由1个综合监控平台和4个智能监测系统组成,全方位保障高铁运行环境安全:

地质灾害监测系统:自然灾害的“预警员”:地质灾害监测系统就像是一位专注的“预警员”,对可能发生泥石流、滑坡等地质灾害的地段进行部署安装北斗GNSS、雨量计、位移计、裂缝计、摄像机等多类型监测设备,监控危岩落石、高边坡坍塌、洪水泥石流等自然灾害,并通过大数据分析预测变化趋势,做到事前预警。可有效监测地质情况,降低自然灾害对列车运行环境的影响。

栅栏(地界)入侵报警系统:边界安全的“守护者”:栅栏(地界)入侵报警系统如同一位坚守岗位的“守护者”,默默守护着高铁的边界安全。系统采用振动光纤+智能视频识别的多源数据融合及深度学习算法,可有效过滤因厚植被遮挡产生的漏报,实现低误报、高可用。实现对人员攀爬、破坏栅栏;大型机械靠近、破坏栅栏;大型动物撞击、破环栅栏等异常事件的智能监测预警。

限界入侵报警系统:轨道空间的“监督员”:限界入侵报警系统是轨道空间的“监督员”,主要负责监测列车运行限界内的情况。系统采用激光雷达、毫米波雷达、摄像机等技术,针对常规路基/轨面、路桥结合部等人员、大型动物易出没的位置,采用毫米波雷达和摄像机进行并行检测、融合决策。针对隧道口等易发生危岩落石的位置采用激光雷达和摄像机并行检测,并应用视觉与雷达特征融合的侵限检测方法,解决小目标、背景相似目标、特殊复杂自然环境下的识别难题。

车路协同报警系统:车地信息的“传递员”:车地协同报警系统扮演着车地信息“传递员”的角色,通过5G公网/电台传输通道上传至动车驾驶室,采用语音提示危情报警时间、危情类别、危情发生地点、危情发生地公里标、列车当前位置、列车与危情间的距离,同步上传图片或视频,辅助司机采取处置措施。

列车运行环境安全监控平台:信息集成的“智慧大脑”:列车运行环境安全监控平台作为整个体系的“智慧大脑”,承担着信息整合的重要职责。它会将地质灾害监测系统、栅栏(地界)入侵报警系统、限界入侵报警系统所收集到的各类灾害监测报警信息进行综合集成和分析处理,实现对列车运行环境的全天候实时监控、智能预警,可缩短事故发现和处置时间,降低安全事故的发生率,提升安全防控能力。应用车路协同技术、音视频会议、数字孪生等技术提升了紧急情况下的快速响应能力,提高了铁路列车运行环境监测的信息化、智能化和自动化水平,为高铁的安全稳定运行提供了坚实的技术支撑。

技术亮点:AI+数字孪生,让安全更智能

列车运行环境安全监控平台突破了复杂环境下小目标识别、多源数据融合等技术瓶颈,将限界入侵识别精度提升至95%以上,将图像识别范围从60米提升至100米以上,在铁路安全监测领域构建起标准化、可复用的技术基准与应用框架。东方智汇已构建起百万级的铁路行业专用数据库,平台在精标数据集规模、视频智能分析范围、分析性能及运行稳定性等方面,均达到了行业领先水平。

铸就保障:研发与运维能力的双重彰显

公司在研发与运维领域的强大实力,为高铁智能安防体系的构建与稳定运行提供了坚实支撑:

是研发攻坚时的迎难而上。研发人员直面复杂环境下小目标识别精度不足、多源数据融合不稳定等技术瓶颈,扎根现场反复调试算法,为一个参数的优化连续奋战数十小时不休。

是运维保障中的硬核履约。运维团队在贵南高铁河池西站至永安镇站区段,肩负起涵盖2个车站节点、8个基站节点、10处隧道口边坡及路基段、22个车路协同系统地面设备的智能安防体系搭建重任。从振动光缆敷设到各类雷达安装,从报警设备部署到通信基站搭建,每项任务都直面偏远山区的恶劣环境。为不影响列车运行,所有作业锁定“天窗时间”,团队背起数十斤工具徒步进山,在漆黑隧道口、陡峭边坡上争分夺秒,累计抢下200多个深夜与凌晨的施工窗口。

是成果彰显的强劲实力。系统自2024年1月起稳定运行超19个月,2024年12月顺利通过第三方测试,2025年1月成功配合用户完成现场试验;2025年以来,在关键场景检测中表现亮眼:人员或大型动物栅栏界侵限识别准确率达95.1%,隧道口落石及人员异物侵限识别准确率达96.8%。

技术赋能:开启高铁安防智能化新纪元

列车运行环境安全监控平台并非贵南高铁专属,其具备强大的可复制性和广泛的适用性,能够为其他铁路局的铁路沿线安全监测提供有力支撑。平台采用模块化设计,各系统独立又协同,可依线路地形、气候、灾害等实际情况,灵活调整传感器布设与监测参数,实现针对性适配,对山区地质灾害、平原人员入侵等均能有效监测。

随着5G、AI、物联网等技术的深度融合,高铁安全管理正迈向智能化、自动化、精准化新时代。列车运行环境安全监控平台将持续迭代升级,进一步拓展数字孪生、车路协同等技术的应用场景,推动铁路安全监测从“被动防御”向“主动预警”转变。未来,该平台将成为高铁网络安全运营的核心基础设施,为构建更高效、更可靠的现代化铁路安全体系提供核心支撑,让每一段旅程都在智能防护的守护下安心启航。

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