基于视频智能监控的铁路货检作业模式优化探讨

郭吉安

(中国铁路广州局集团有限公司，广东 广州 510088)

货检作业是铁路货运全流程的关键环节，中国铁路广州局集团有限公司(以下简称“广州局集团公司”)依托科技创新，积极探索变革货检作业模式，推动货运智能化发展，目前已经成功实现货检智能作业，试点变革货检作业模式，为探索实现铁路货运向智能化、集约化、现代化发展积累经验。

1 广州局集团公司货检作业及视频监控设备现状

1.1 铁路货检作业现状

根据中国铁路总公司《铁路货运检查管理规则》，针对铁路货检安全监控与管理系统(以下简称“货检系统”)的运用及视频监控设备配备情况，广州局集团公司既有货检作业模式分为以下3类[1]。①列车到达时进行机检，出发前进行现场人工检查。该货检作业模式适用于运用货检系统和具备视频监控设备的江村、株洲北、怀化西、衡阳北站4个货检站。有改编作业的货物列车到达时进行机检(包括超限车、派有押运员须签认的危险货物车、装运卷钢的平车、施封棚车等，须现场人工检查)，出发前进行现场人工检查(牵出线有视频监控设备时，出发前机检为辅)；无改编作业的货物列车到达时进行机检，到达后进行现场人工检查。②现场人工检查为主，机检为辅。该货检作业模式适用于未运用货检系统、具备视频监控设备的岳阳北、张家界北、韶关东、永州站4个货检站。有改编作业的货物列车到达时进行出场立岗预检和机检，到达后进行现场人工检查，出发前进行现场人工检查；无改编作业的货物列车到达时进行出场立岗预检和机检，到达后进行现场人工检查。③纯现场人工检查。该货检作业模式适用于未运用货检系统、不具备视频监控设备的娄底、龙川北、平湖南、海安南站4个货检站。有改编作业的货物列车到达时进行出场立岗预检，到达后进行现场人工检查，出发前进行现场人工检查；无改编作业的货物列车到达时进行出场立岗预检，到达后进行现场人工检查。

但是，在铁路货检作业中仍然存在以下问题。

（1）安全保障有待加强。①作业安全保障方面。既有货检作业方式受作业人员业务水平、安全意识等影响较大，人控的不稳定性必然带来安全隐患，需要通过科技手段来强化保障、降低隐患[2]。②人身安全保障方面。受台风、冰冻、暴雨等不良天气及列车交会影响，上道作业的劳动安全隐患较大，需要逐步提高机检质量，以减少上道作业[3]。

（2）生产力布局有待优化。①从站点网络分析。广州局集团公司管内的12个货检站区域性的居多，按照全路平均劳效水平测算货运定员，超员情况较为严重，需要内部挖潜。面对现状，近年来广州局集团公司不断加强劳动生产组织，持续优化货检站布局，实行货检员与车号员并岗。②从人员作业强度分析。管内各货检站每班12 h内，人均现场检车列数6 ～ 10列，货检员一班作业的走行距离达到12 ～ 18 km，作业压力较大，亟需通过科技创新改善作业手段，降低劳动强度，消除作业人员安全隐患。

1.2 视频监控设备现状

根据《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》《铁路货运检查管理规则》规定，货检站应配齐视频监控设备。《铁路货运安全检测监控与管理系统总体技术规范》明确指出，货检站新建视频监控设备应优先选用线阵视频。结合现场作业情况，广州局集团公司货检视频实现由标清提高到高清、由面阵到线阵，既有货检视频70%的为线阵视频。

线阵视频采用线阵摄像机对通过的货车进行一维扫描，并结合测速装置测出车速，将获取的一维图像拼成二维图像，实现以车辆为单位，按车号进行图像采集，通过检测数据与现有车数或确报车数进行匹配，并按车号、发站、品名等进行复示，实现实时监控、视频回放、图像抓拍、过车信息查询等功能[4]。

但是，目前的线阵视频未实现智能化，不具备自动识别、分析和报警功能，所有的问题完全依赖视频监控人员肉眼判断、识别，而货检作业人员受业务水平、安全意识、视频录制清晰度等情况影响，均可能导致漏检、问题车上线运行，从而影响铁路运输安全。

2 广州局集团公司货检作业优化分析

2.1 视频智能化研究

为解决既有货检作业面临的突出问题，广州局集团公司依托江村站线阵视频，在既有货检系统基础上，运用专业图像对比、深度学习算法，研发了货检视频智能报警系统[5]。该系统新增图像比对识别报警功能，即当铁路货物列车行经该货检视频智能报警系统区域时，遇到车辆门窗盖阀关闭不良、篷布及篷布绳网苫盖不良、货物装载加固不良等影响行车安全的货检常见安全隐患，会及时通过语音、标注等形式报警通知当班人员，以提醒货检人员进行重点检查确认，提高货检作业效率，减少漏检，提升货运安全保障智能化水平。货检视频智能报警系统主要有以下3项功能。

（1）视频实时监测。①高精度。使用千兆高清真彩线阵相机对货车外观、货物装载加固状态等信息进行精确采集，分辨率高达1 800万像素。②全天候。画面质量不受雨、雪、大风等恶劣天气影响，可24小时监控。③响应快。列车通过视频监测位置后，即可实时在监控终端察看视频，增加智能识别运算，一列编组50辆的货物列车，使用智能视频机检约3 min即可完成，较人工现场检查缩短约27 min。

（2）影像智能识别。①常见安全隐患覆盖广。可精准识别棚车车门打开及搭扣未落槽、棚车车窗打开、敞车中门打开、敞车小门打开及搭扣未落槽、集装箱箱门打开、罐车顶盖张开、敞车车帮上有杂物、敞车内有杂物、棚车顶部有杂物、集装箱顶部有杂物、篷布腰绳断开脱落、卷钢位移、平车装运集装箱箱角未落锁、平车端板未立起关闭等14种货检常见安全隐患。②系统性能优。货检视频智能报警系统识别安全隐患的能力优于现场人工检查和人工视频监测，如罐车顶盖张开、敞车车帮或车内杂物等现场人工检查难度较大的安全隐患，如敞车小门搭扣、中门插销未落槽等细微安全隐患，此前货检人员只能通过放大监控视频方可发现，现在可以通过货检视频智能报警系统对此类问题判别清晰、精准，安全实效优。③识别效果佳。现场人工检查、人工视频监测均易造成货车漏检，据统计现场人工检查识别率约90%，人工视频监测识别率约80%，而货检视频智能报警系统识别率在95%以上。

（3）隐患自动报警。①自动提示。检测到安全隐患，货检视频智能报警系统会自动使用红色方框在视频隐患位置上进行精准标注，并自动语音报警提示隐患内容。②智能卡控。货检视频智能报警系统报警后，强制性要求监控人员予以确认，既可防止监控人员漏检，及时处置安全隐患，也可精准收集误报资料，用于完善系统功能。③管理闭环。将货检视频正确报警信息通过货检系统自动向上一个有货检作业的货检站报警，通过铁路货运站安全监控与管理系统或铁路货运电子票据综合应用管理系统自动向发站报警，并对报警信息进行追溯，形成闭环管理，实现以在途安全问题管控，促源头作业标准落实。

判定视频智能化程度，以识别率进行综合评价。识别率= (1-漏报率-误报率)×100%，其中，漏报率为本来是安全隐患、但系统未识别的概率，漏报率=实际有问题却未识别的数量/问题总数；误报率为实际不是安全隐患、但系统报警的概率，误报率=实际无问题却报警的数量/正常总数。从评价指标组成来看，漏报、误报均会影响识别率，但漏报会影响安全，货检视频智能报警系统通过海量视频深度学习，识别率会越来越接近100%。2018年8月21日，广州局集团公司在江村站预设常见安全隐患共46处，现场使用货检视频智能报警系统检测，识别率高达97.0%，远高于人工、常规视频检查效果。

2.2 货检作业模式优化分析

根据中国铁路总公司货运部《2018年铁路货运工作要点》提出开展货检视频监控设备智能识别技术研究，以及提高货检作业效率和自动排查安全隐患的能力，优化货运作业流程的要求[6]，广州局集团公司以江村站为试点，基于视频监控智能化的实现以及不断优化，经过充分验证，探索变革货检作业模式，实现“提质增效”[7]。

（1）以江村站为试点，探索扩大机检模式。按照“人员不动，稳妥推进”的原则，江村站24小时全程监控，从2018年9月10日起组织实施货检作业新模式。①到达作业采用全部机检模式。通过视频机检代替出场立岗预检、现场人工检查，机检发现问题或疑似问题时，现场人工检查确认处理，对系统未报警的车辆，由监控人员进行人工逐车察看，特别是对卷钢车、超限车、装载货物的平车、危险货物车等重点车实行重点察看。②出发作业采用部分机检模式。对改编后经过牵出线视频或无改编作业经过到达视频的空平车、空罐车、空敞车的出发作业尝试机检，重车和其他空车出发作业仍全部按既有模式人检[8]。为防止出发前甩车影响运输秩序，后一工序发现安全隐患时，追究上一工序责任；车务值班员对具备货检作业条件的车辆提前通知货检，当货检员发现车辆须甩车整理时，应及时通知车务。试点以来，江村站智能视频报警1 404次，无一漏报；日均减少现场人工检车46列，减幅25%，大幅度降低劳动强度；安全生产有序，未因货检作业模式变化造成任何不良影响。江村站货检作业模式优化分析如表1所示。

（2）以视频补强为载体，逐步推广机检模式。基于视频智能监控的货检作业模式优化，更有利于安全卡控，减少了现场人工检查带来的人身安全隐患，而且能在较大程度上降低劳动强度，释放劳动力。广州局集团公司计划加大投资，对管内全部12个货检站视频进行补强，实现到达、出发作业视频全覆盖。此外，还将全面摸排既有线阵视频技术状态，对具备条件的视频进行升级，推广货检视频智能报警系统。①对视频达标的货检站实施货检作业模式改革。逐步扩大机检范围，由仅限于到达作业尝试扩大到出发作业，其中到达作业由非重点列车机检尝试扩大到全部机检，逐步取消现场人工检查；出发作业，由空平车、空罐车、空敞车机检，尝试扩大对空棚车、装载集装箱的敞平车、装载非危险货物的罐车、装载散堆装货物的敞车等进行机检。②优化货检站布局，推动货检作业模式纵深变革。不断深入推进货检作业智能化工作，建立铁路局集团公司级货检视频集中监控中心，集中监控货检站作业全过程。路网性货检站以机检为主，除卷钢车、超限车、装载货物的平车、危险货物车、派员押运的货车、鲜活货物车等重点列车出发作业进行现场人工检查，其他列车全部机检。推广后，广州局集团公司货检作业模式将以机检为主，有利于实现安全与效益双赢。

表1 江村站货检作业模式优化分析Tab.1 An analysis of the optimized operational approach at Jiangcun station

3 结束语

视频的智能化，是货检作业从“人工时代”向“智能时代”转变的一个飞跃，极大提高了货检作业效率，并在更大程度上减少了漏检，进一步保障了货物列车的运行安全。货检作业模式优化的成功探索，为广州局集团公司在保障安全的前提下，进一步优化生产力布局，实现货运系统劳效水平进入全路先进行列奠定了基础。视频智能化的研究，作业优化的探索，为铁路货运系统全面“提质增效”积累了宝贵经验，有利于推动铁路货运向现代化物流逐步转型。