利用輔助手段提升TFDS系統(tǒng)自動識別技術的方案及建議

劉興起, 尋　志, 張　君

(烏魯木齊鐵路局　烏魯木齊西車輛段， 新疆烏魯木齊 830023)

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利用輔助手段提升TFDS系統(tǒng)自動識別技術的方案及建議

劉興起, 尋志, 張君

(烏魯木齊鐵路局烏魯木齊西車輛段， 新疆烏魯木齊 830023)

對貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)故障自動識別技術運用情況進行分析，試驗以增加輔助手段來提升貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)故障自動識別技術運用水平，以高效地實現(xiàn)貨車運用途中故障的監(jiān)控。在明確可以利用輔助手段改進車輛配件在TFDS顯示方式基礎上，對貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)故障自動識別技術運用技術發(fā)展方向提出可行性建議。

TFDS動態(tài)檢查故障自動識別技術; 鐵路貨車安全防范系統(tǒng); 試驗; 運用方向

截止2015年底，我國鐵路在運營線路安裝聯(lián)網(wǎng)使用的貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)(以下簡稱TFDS)的數(shù)量達到375套。TFDS系統(tǒng)作為我國鐵路貨車運行安全監(jiān)測系統(tǒng)中的重要組成，是實現(xiàn)優(yōu)化列檢作業(yè)布局和減少直通列車途中停車技檢次數(shù)的重要手段。

但隨之而來給動態(tài)檢車員帶來很大的勞動強度，按8小時50列每列50輛4名動態(tài)檢車員包車作業(yè)的標準計算，平均每名動態(tài)檢車員需檢查3.3萬幅圖片。而故障的判斷完全依賴于動態(tài)檢車員個人，因個人漏檢引發(fā)事故情況時有發(fā)生，鑒于TFDS在中國鐵路貨車運營線路上的全面布網(wǎng)現(xiàn)狀，故障自動判斷的需求已迫在眉睫。烏魯木齊西車輛段近期對TFDS自動識別技術進行試驗，現(xiàn)將調研結果和試驗結果匯報如下。

1　TFDS故障自動識別技術運用分析

以烏魯木齊西車輛段吐魯番運用車間為例，在TFDS故障自動識別技術試運行2年中，只能對擋鍵丟失、交叉桿端部緊固螺栓松動、截斷塞門手把關閉、交叉桿彎曲4種故障進行故障自動識別，統(tǒng)計準確率分別為5%，0.1%，23%和無預報。主要問題一是識別種類少；二是識別故障對行車安全影響不大；三是準確率偏低誤報多。因此目前TFDS故障自動識別技術效果不佳，安全保障作用發(fā)揮并不理想。

2　TFDS自動識別技術試驗

為加強TFDS對重點故障的防范能力，減少人工判斷圖片數(shù)量，實現(xiàn)車輛故障逐步由設備自動識別來替代人工識別的功能建設，在對現(xiàn)有TFDS存在問題和現(xiàn)場運用需求調研分析基礎上，烏魯木齊西車輛段開展了TFDS故障識別技術方面的試驗，主要內容如下：

利用輔助手段改進車輛配件在TFDS顯示方式試驗。通過對TFDS動態(tài)檢查攔停22項、重點75項故障所涉及的52個貨車重點配件檢修時涂打標志物、基準線、反光漆等手段，如：TFDS圖片中顯示反光、輔助色塊、基準線等，為TFDS故障自動識別提供輔助判斷依據(jù)。

為符合鐵路貨車快運發(fā)展方向，選擇在環(huán)疆120 km/h快運列車固定配屬循環(huán)車上進行試驗，于4月15日至6月30日之間在4個列檢TFDS探測站對TFDS涂打反光漆等重點配件進行模擬故障發(fā)現(xiàn)試驗。實際涂打及TFDS探測效果(如：圖1～圖3)。

如圖1(b)中螺栓螺帽在TFDS探測圖中呈現(xiàn)明顯銀色反光狀態(tài)，與圖1(c)中配件顯示狀態(tài)存在明顯差別。

如圖2(b)中13B鉤尾銷插托、插托板螺栓、螺母與從板下平面在TFDS探測圖中呈現(xiàn)明顯銀色反光狀態(tài)，與圖2(c)中配件的顯示狀態(tài)存在明顯差別。

如圖3(b)中所顯示的中拉桿圓銷及開口銷在TFDS探測圖中未呈現(xiàn)明顯銀色反光狀態(tài)，與圖2(c)中配件的顯示狀態(tài)基本一致。對比圖1～圖3可得出鏡頭與所拍攝車輛配件角度非垂直相對時會影響反光效果。

3　TFDS識別技術試驗結果及分析

在未向各列檢通知有涂打標記的前提下，對沿途4個列檢動態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)涂打標記異狀情況進行統(tǒng)計，通過對52個涂打標記配件發(fā)現(xiàn)情況分析：

圖1　軸端螺栓涂打紅色反光漆標記及探測差異記錄

圖2　從板、鉤尾銷插托螺栓、螺母涂打紅色反光漆標記及探測差異記錄

圖3　非垂直平面中拉桿圓銷及開口銷涂打紅色反光漆標記拍攝效果差異記錄

(1) 明顯識別配件分析。有明顯反光效果并易識別的配件如軸端螺栓、端部緊固螺栓等共36個配件，動態(tài)檢車員能對具有反光效果配件全部進行異狀識別，均未發(fā)生漏檢異狀配件情況，明顯識別率可達69%；

(2) 不易識別配件分析。不能在TFDS中顯示反光效果的配件如支柱、中拉桿圓銷及開口銷等共16個配件，都因相機拍攝角度與配件相對位置不適造成不易識別，不可識別率達31%。

4　結束語

建議今后對車輛重點配件個體及組裝結合部位進行涂色等統(tǒng)一管理，加快TFDS彩色成像技術革新，增加拍攝相機數(shù)量實現(xiàn)多角度拍攝，提高車輛配件識別效果，更好地識別TFDS圖像中色塊。通過利用輔助手段如涂打反光漆、色塊、基準線的方法來改善車輛配件在TFDS圖像中的顯示效果，進而建立智能判斷系統(tǒng)，在一定范圍內應具備實施條件，具有重大推廣意義。

Solution and Suggestion on Using Supplementary Means to Improve TFDS System Automatic Identification Technology

LIUXingqi,XUNZhi,ZHANGJun

(Urumqi West Car Depot, Urumqi Railway Bureau, Urumqi 830023 Xinjiang, China)

This paper analyzes the fault automatic identification technology application of train fault rail edge image detection system (TFDS), and introduces the test for using supplementary means to improve TFDS system fault automatic identification technology, which can efficiently implement fault monitoring during wagon operation. On the basis of using supplementary means to clearly improve the train accessories' display mode in TFDS system, the feasible suggestions are put forward for the development direction of TFDS system fault automatic identification technology.

TFDS dynamic detection and discovery fault automatic identification technology; railway wagon security and protection system; test; application direction

1008-7842 (2016) 02-0080-03

??)男，工程師(

2015-09-17)

U279.3+23

Adoi:10.3969/j.issn.1008-7842.2016.02.20