襄陽北站貨車裝載狀態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用探討

肖道林

（武漢鐵路局 襄陽北站，湖北 襄陽 441058）

現(xiàn)代化視頻設(shè)備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了鐵路運(yùn)輸安全控制由“人控”變?yōu)椤皺C(jī)控”，對(duì)確保貨物列車運(yùn)行安全，提高作業(yè)效率起到一定作用，但同時(shí)也存在一些局限性和不足之處。

1 貨車裝載狀態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

襄陽北站位于鄂西北地區(qū)，是單向縱列式三級(jí)四場(chǎng)編組站。車站已建成應(yīng)用的貨車裝載狀態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng) (以下簡(jiǎn)稱貨檢視頻系統(tǒng)) 共有 3 類：貨車預(yù)檢視頻監(jiān)控系統(tǒng)、貨車高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)、貨車超限視頻監(jiān)控系統(tǒng) (以下分別簡(jiǎn)稱預(yù)檢視頻、高清視頻、超限視頻)，后兩種視頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息均接入“車站安全集中監(jiān)控系統(tǒng)”(以下簡(jiǎn)稱貨檢系統(tǒng))，可以在登錄后直接調(diào)閱視頻或抓拍圖片，該系統(tǒng)只能人工監(jiān)控，對(duì)貨車異常信息需要人工錄入貨檢視頻系統(tǒng)。

2 貨檢視頻系統(tǒng)的設(shè)備及作用

2006年，襄陽北站在到達(dá)場(chǎng)列車進(jìn)站徑路上建成預(yù)檢視頻，該系統(tǒng)由 6 臺(tái)斜向 CCD 攝像機(jī)組成，攝像經(jīng)視頻壓縮傳輸?shù)截洐z作業(yè)室人工回放確認(rèn)。視頻分辨率最高為 4 CIF (DV視頻效果)，分辨率和攝像角度決定了圖像只能作為預(yù)檢作業(yè)的參考。2010年，襄陽北站在到達(dá)場(chǎng)建成高清視頻和超限視頻后，預(yù)檢視頻已整體移至編組場(chǎng)牽出線處，作為列車出發(fā)作業(yè)的輔助檢查手段。

高清視頻和超限視頻是襄陽北站貨檢系統(tǒng)中的兩個(gè)子系統(tǒng)，設(shè)在列車進(jìn)站徑路上共用一個(gè)龍門架。高清視頻使用紅外線掃描成像技術(shù)，從貨車頂部垂直向下和兩側(cè)水平方向掃描得到線性數(shù)據(jù)，通過光纜傳回貨檢作業(yè)室，由微機(jī)合成為黑白圖片，再結(jié)合車號(hào)識(shí)別數(shù)據(jù)，順序播放。圖像分辨率為每米 2 048×500像素 (換算到每車 2 048 × 7 000 像素)，高于普通的計(jì)算機(jī)屏幕 (每米 1 024 × 768 像素)。超限視頻使用 3 臺(tái)CCD 攝像機(jī)從貨車頂部垂直向下和兩側(cè)斜向?qū)M(jìn)站列車進(jìn)行錄像，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)光纜傳回監(jiān)控中心主機(jī)，結(jié)合車號(hào)識(shí)別數(shù)據(jù)，匹配列車預(yù)報(bào)。當(dāng)貨車裝載狀態(tài)超出車輛裝載限界時(shí)，自動(dòng)抓拍實(shí)時(shí)圖片存檔，并在超限視頻中顯示紅色提示。彩色圖片分辨率 (DV視頻效果)?與預(yù)檢系統(tǒng)基本相當(dāng)。

3 貨檢視頻系統(tǒng)在貨運(yùn)中的作用

（1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)明顯的裝載問題。自 2006年貨檢視頻系統(tǒng)在襄陽北站應(yīng)用后，車站對(duì)貨檢作業(yè)的要求已經(jīng)超出《鐵路貨運(yùn)檢查管理規(guī)則》規(guī)定的“貨車途中檢查頂部不作交接”的范圍，頂部出現(xiàn)問題也納入了車站考核范圍，提高了貨物列車運(yùn)行的安全系數(shù)。

（2）減輕貨檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。高清視頻可以輔助貨檢人員對(duì)到達(dá)解體貨車進(jìn)行現(xiàn)車檢查，尤其是可對(duì)車輛頂部進(jìn)行檢查，既能確保貨物列車運(yùn)行安全，又可減輕貨檢人員勞動(dòng)強(qiáng)度。在 2012年3月20日—4月20日，車站監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)并排除貨車頂部問題 98 起。

（3）及時(shí)發(fā)現(xiàn)貨物裝載超限。超限視頻作為輔助檢查手段，對(duì)超出限界的部位具有安全門抓拍功能并顯示紅色提示，可有效防止貨檢人員作業(yè)中的疏漏。

4 貨檢視頻系統(tǒng)的局限性和不足之處

（1）視頻檢查無法發(fā)現(xiàn)貨物滲漏現(xiàn)象。貨檢視頻系統(tǒng)對(duì)罐車、集裝箱、棚車內(nèi)桶裝液體貨物和危險(xiǎn)貨物滲漏的檢查目前仍是空白。在運(yùn)輸過程中液體石蠟、桶裝油料、糖稀等貨物如果滲漏到車輪上，將使貨車在駝峰溜放時(shí)制動(dòng)能力降低，并有可能造成車輛沖撞，而危險(xiǎn)品發(fā)生滲漏的后果將更為嚴(yán)重。因此，裝載此類貨物的貨車必須進(jìn)行人工檢查確認(rèn)。

（2）貨車橫向位移較小時(shí)無法檢查確認(rèn)?！惰F路貨物裝載加固規(guī)則》規(guī)定，貨車重心橫向偏移量不超過100 mm。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，大件貨物橫向偏移100 mm左右，視頻顯示只有約 1 mm，人眼很難發(fā)現(xiàn)。如果對(duì)每輛貨車放大細(xì)查，則作業(yè)效率還不如人工現(xiàn)場(chǎng)檢查快。因此，遇有平車裝載圓柱 (筒) 形、球形、帶輪等貨物時(shí)，車站規(guī)定一律采用人工復(fù)查。

（3）貨檢視頻系統(tǒng)設(shè)備故障率較高。貨檢視頻系統(tǒng)的室外設(shè)備，長(zhǎng)期經(jīng)受暴曬雨淋，氣候溫度變化較大，對(duì)電子元件的質(zhì)量要求很高。貨檢視頻設(shè)備的電子系統(tǒng)較復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)的穩(wěn)定性不強(qiáng)，圖像、圖片變形，漏車、錯(cuò)誤匹配等問題時(shí)有發(fā)生，貨檢人員隨時(shí)要注意區(qū)分設(shè)備狀態(tài)是否正常，工作壓力較大。車站規(guī)定視頻監(jiān)控人員在工作中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)漏問題，立即登記臺(tái)賬并改按人工作業(yè)方式。

5 提高貨檢視頻系統(tǒng)應(yīng)用范圍的探討

（1）結(jié)合圖像識(shí)別實(shí)現(xiàn)貨檢視頻系統(tǒng)智能化。高清視頻設(shè)備為圖像識(shí)別提供了依據(jù)，使貨車裝載問題的智能識(shí)別成為可能。因此，初步設(shè)想對(duì)貨車裝載常見問題建立圖庫，找出特征碼，建立數(shù)據(jù)庫；貨車掃描圖像與特征碼進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)異常，提出預(yù)判，再人工核對(duì)。從而逐步實(shí)現(xiàn)智能檢車，減輕貨檢作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少貨運(yùn)安全中的人為因素，變“人控”為“機(jī)控”。

（2）加強(qiáng)鐵路局分界口貨檢視頻系統(tǒng)的應(yīng)用與管理。目前，郜營(yíng)等鐵路局分界口視頻設(shè)備的分辨率較低，只能發(fā)現(xiàn)明顯的貨車裝載問題。如果對(duì)鐵路局各分界口的貨檢視頻系統(tǒng)升級(jí)為黑白高清或彩色高清設(shè)備，供車輛、貨檢、安監(jiān)等業(yè)務(wù)管理單位調(diào)閱，對(duì)于管理掌握日常作業(yè)現(xiàn)狀，有針對(duì)性地加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，將起到十分重要的作用。

同時(shí)，鐵路局分界口設(shè)置高清設(shè)備對(duì)于明確劃分事故責(zé)任、彌補(bǔ)區(qū)段負(fù)責(zé)制的不足具有積極的作用?？梢酝ㄟ^探索修改貨車區(qū)段負(fù)責(zé)制的責(zé)任劃分原則，加強(qiáng)鐵路企業(yè)內(nèi)部管理。

（3）加強(qiáng)既有先進(jìn)設(shè)備的綜合運(yùn)用。將貨檢視頻系統(tǒng)與超偏載設(shè)備、TPDS 和紅外線軸溫探測(cè)儀、5T系統(tǒng)等車輛設(shè)備相結(jié)合，逐步應(yīng)用于列車出發(fā)作業(yè)檢查，將改變目前貨物列車作業(yè)方式，極大地提高作業(yè)效率和列車運(yùn)行的安全性。

貨檢視頻系統(tǒng)主要檢查內(nèi)容在車地板以上，超偏載設(shè)備定量分析貨物裝載及貨物偏載偏差狀態(tài)，5T系統(tǒng)和 TPDS 等車輛設(shè)備主要檢查車地板以下。若能將車輛、貨檢設(shè)備相互補(bǔ)充，對(duì)貨車裝載和車輛狀態(tài)做定量、定性結(jié)合分析，改變貨車作業(yè)方式，對(duì)設(shè)備齊全、檢車良好的列車，可延長(zhǎng)列車運(yùn)行區(qū)段，可以在一些技術(shù)站取消貨檢、列檢作業(yè)，僅換掛機(jī)車或更換機(jī)車乘務(wù)員，甚至在技術(shù)站通過，提高列車旅行速度，加快貨車周轉(zhuǎn)，為開行優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)快速列車提供更好的條件，從而提高鐵路運(yùn)輸企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（4）應(yīng)用高清視頻彌補(bǔ)車號(hào)識(shí)別設(shè)備的不足。現(xiàn)有車號(hào)識(shí)別設(shè)備可識(shí)別絕大部分車輛型號(hào)，但仍有少數(shù)車輛因多種原因出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤或無法識(shí)別，需要人工糾正，此時(shí)只需調(diào)閱高清視頻，人工修正數(shù)據(jù)即可。對(duì)特種車輛的自重、換長(zhǎng)核對(duì)確認(rèn)，限速連掛、禁止溜放等貨車標(biāo)識(shí)牌和各種檢修色票的遠(yuǎn)程確認(rèn)，高清視頻數(shù)據(jù)都是最好的參考依據(jù)。

6 結(jié)束語

安全是鐵路運(yùn)輸永恒的主題，在科技發(fā)展日新月異的今天，充分利用設(shè)備功能，不僅能提高運(yùn)輸安全系數(shù)，而且能兼顧作業(yè)效率。只有不斷探討完善“人機(jī)結(jié)合”的作業(yè)方式，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，才能沿著“科技保安全”的道路，把科學(xué)發(fā)展理念落到實(shí)處。