全新货车车辆安全检测新技术发展

 货车车辆机器图像检测技术的开发不仅提高了货车车辆安全检测的质量与效率，同时也提高了车辆的安全性、降 低了成本 、提高了生产率 。随着新技术的不断涌现 ．具有互联网数据处理能力的车辆检测装置大量出现，品种繁多。根据《安检之家》最新报道北美铁路目前已安设了136套车辆；中击荷载检测装置 (wiId WheelImpactLoad Detectors) 25套转向架特性检测装置 (TPD Bogie  Performance Detectors)，6套车轮 断面测量系统 (WPM Wheel ProfileMeasurementSystems)．以及13套声波检测系统(ABD AcousticBearingDetectorSystems)，同时还订购了或计划采购相当数量的检测装置与系统 。今后的几年中美国运输技术中心公司将与其他国际合作伙伴一起共同开发出车辆机器图像检测技术及其他相关技术 。武汉艾崴安检早已研究并研发了IWILDT™ AN-48002800L 大型货车 X 光安检机。

车辆机器图像检测技术

  机器图像技术在制造业已采用多年 ，同时也用于日常检测 。在重复性检测及容易出现检测人员疲劳的情况下使 用 ，或在环境条件苛刻 、人工检测困难或无法实施检测的情况下使用 。近些年 ，铁路 已将机器图像检测技 术用于车轮断面检测及制动闸瓦检测系统中。由于机器图像检测技术更为客观 ，所获得的历史数据可以用于预测及预防性维护 ，因此能提高检测质量 。利用先进的视频检测技术提高车辆检测质量不仅降低了检测成本同时也提高了检测效率 。

  这款机械设备能客观地对车辆进行检测 ，不会像人工检测那样 ．容易出现疲劳或精力分散的情况 ，同时还可以对地面检测人员难以观测到的某些车辆部件进行重点检测 。 随着对车场能力需求的不断增加 ，提高检测效率就意味着提高了车场的通过 能力。机器图像检测系统可在列车驶入或驶出枢纽站的同时自动完成对列车的检测。有了机器图像检测系统 ，就不必向人工检测那样 需要列车停车才能完成检测。

  机器图像检测系统 ，使用了高速数码摄像机矩阵同时采用探头或连续照明装置当列车以线速通过检测系统时 ， 获取通过车辆的图像 。系统还采用了计算机算法 ，能准确识别所关心的车辆部件 ．并根据客户定义的限值 ．对这些部件进行客观分析 。

从获取图像、算法分析，到最终发出通知整个过程完全是自动完成的 ，实现了 “零时检测”，克服了检测人员的主观性 ．同时生成车辆状态报告自动将例外事件报告发送到相应的地点 。 机器图像检测技术自然会延伸到整个车辆的检测 ．包括车体检测 、安装装置检测及行车机构检测等 。当然 ，要实现对整个车辆的检测面临许多的困难 。 由于货车车辆形式 、安全装置的位置与构造 ．以及行车机构的配置各不相同 ，需要能适应各种情况的识别算 法 ，需要获取大量的图像解决棘手的照明问题 。

武汉艾崴这款三套车辆机器图像检测系统。安全装置自动检测系统 (Asais)用于对车辆的安全装置进行分析评价 ，包括爬梯 、扶手及踏步。结构件自动检测系统 (AISC)用于对车辆底 架及 结构件进行分析评价 。目前正 在研发的全自动列车扫 描系统 (FATSS)用于 生成列车 中每节 车辆的顶部 、侧面及行车机构的全 方位 图像 。

艾崴技术中心公司在位于武汉，在武汉运输中心进行了大量的试验 ，对二套机器图像检测系统进行了评估 。这二套系统利用高速数码摄像机 、照明设备及其他复杂的电子设备自动完成运煤车辆的安全装置装测 ，当列车通过安全装置自动检测 系统 (Asais)时 ．获取列车数码记录的速度可达 56km／h。机器图像检测算法首先对安全 装置进行识别 ，然后确定其缺陷。 武汉艾崴同时开展对安全装置自动检测系统（Asais)的研发。

2008年至2010年进行的试验显示，这些检测系统对煤车缺陷的检测率达98%，误测率低于8%。这证明了采用车辆机器图像检测技术，可以完成对车辆安全装置的检测，尽管目前正努力将误测率降至2%以下。大多数的例外事件报告的生成是因检测系统未能检测到安全装置，系统认为是缺少安全装置。

除了继续在武汉运输中心的加速运行试验基地进行试验外，本家供应商准备在营业线上安装样机，以验证试验结果，分析评估样机性能，并与目前采用的检测方法进行比较，提供综合系统性能报告。

利用安全装置自动检测系统(Asais)的试验成果，进一步拓宽系统的应用范围，对其他类型的货车车辆进行检测，如棚车、有盖漏斗车，油罐车及交互运输车辆等。安全装置自动检测系统(Asais) 试验证明，这些检测系统可以用于对安全装置缺陷的检测。

根据美国铁路联合会战略研究机构计划，一种新的被称作是基于机器图像的货车车辆检测系统(AISC) 去年开始研制，用于对车辆底架及相关结构件的技术条件进行评价。该项研究的最终目的是建立道旁检测基地网络，为中央数据库提供数据 ．为北美的每一节货车车辆创建档案 。

武汉艾崴铁路机器图像检测系统使用高速数码摄像机矩阵 ，利用探头或连续照明装置 ，当列车以线速通过检测 系统时获取图像 。系统还采用了计算机算法，准确发现可能出现问题的车辆部件 ，并根据客户定义的限值 ，对这些部件进行客观分析 。

从获取图像 ，算法评价 ，到最终发出通知 ．这一过程完全是自动完成的 ，实现了 “零 时 ”检测克服了检测人员的主观性，同时将车辆状态反应在生成的例外事件报告中并自动发送到相应的地点 。

设计理念的验证

武汉艾崴2008年开始对货车车辆检测系统设计理念 进行初步试验验证 。承包了设计理念验证样机的研制 。样机 随后安装在运输技术中心公司的加速运行试验基地 。初步试验证明，当列车 以64km／h速度运行时 ，该车辆检 测系统可以获取高清晰车辆底架图像 。 试验结果表明该系统可以获取处理所需的图像 。 为减少高速带来的冲击及震动的影响 ，对样机重新进行了设计 。 为控制震动采用了双层摄像机箱，为保护摄像机及镜头，采用了吹风装置 ；同时使用了新的照明装置。安装在冲击隔离板上 。今后的研发重点将集中在图像 处理及缺陷监测上。

利用安全装置自动检测系统 (Asais)和货 车车辆检 测系统 (AISC) 的图像获取及处理能力 ，加快对全自动列车扫描系统 (FATSS)的研制。通过摄像机矩阵和照明装置为列车的每节车辆提供完整的车顶 、侧面及行车机构图像 。

只有具备获取整个车辆的图像能力 ，才有可能开展其他方面的应用 。低位安装的摄像机能提供转向架 、制动 装置及牵引构件的详细图像，可通过对图像的扫描发现缺陷及异常磨 损 。这款机器摄像机 ．能够迅速发现货物偏载 、货物装载失稳及各类车体缺陷等情况 。上位 安装 的摄像机便于对运煤自卸车上弦梁及内部支撑的检测 。 全自动列车扫描系统 (FATSS)还能 为增加安全方面的应用创造条件 ，如异物监测及油罐车评估。

武汉艾崴这款机器证明了 ，高科技车辆检测设备及车辆构件性能检测，可替代车场检测人员的往返检测 。机器 图像应用技术为今后列车的检测开辟了新的发展前景 。尽管目前仍旧困难重重，为克服这些困难 、提高整体的检测水平武汉艾崴已经迈出了坚实的一步 。