高鐵已經(jīng)成為我國(guó)的一張亮麗名片。
截至2023年底，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)裡程達(dá)到15.9萬(wàn)公裡，其中高鐵4.5萬(wàn)公裡，繼續(xù)穩(wěn)居第一。2023年，國(guó)家鐵路完成旅客發(fā)送量36.8億人次，完成貨物發(fā)送量39.1億噸，都創(chuàng)下歷史新高。
更重要的是，中國(guó)鐵路不僅有量的飛躍，更是在AI等科技的加持下，加速智能化，發(fā)生質(zhì)的蛻變。
為高鐵檢測(cè)裝上「火眼金睛」
其中，高鐵動(dòng)車(chē)檢測(cè)模式的變遷就值得關(guān)注。
動(dòng)車(chē)巡檢通常是通過(guò)人工來(lái)實(shí)現(xiàn)，由於檢修的內(nèi)容很多，諸如螺栓變形、防松鐵絲丟失、旋轉(zhuǎn)部件結(jié)構(gòu)變化等影響列車(chē)安全的故障，都需要人工進(jìn)行反覆、細(xì)緻地檢查。人工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度很大，據(jù)媒體報(bào)導(dǎo)，某動(dòng)車(chē)所的巡檢工人在做某項(xiàng)檢查時(shí)，需要手拿道尺在線(xiàn)路上每隔6米就彎腰檢查一次，一天的工作下來(lái)，平均每人要彎腰檢查約400次。
而且，人工巡檢對(duì)經(jīng)驗(yàn)要求很高，如一位巡檢員在接受採訪(fǎng)時(shí)曾透露，有經(jīng)驗(yàn)的巡檢員可以通過(guò)聲音就能判斷出螺絲是否鬆動(dòng)，而經(jīng)驗(yàn)不足的人員則可能會(huì)忽視故障。顯然，參差不齊的人員素質(zhì)會(huì)影響故障檢測(cè)質(zhì)量。
在華為中國(guó)合作夥伴大會(huì)的「數(shù)智深耕 雲創(chuàng)未來(lái)——華為雲政企智能升級(jí)論壇」上，北京鐵道工程機(jī)電技術(shù)研究所股份有限公司（北鐵所）輪值總裁熊歆斌透露，北鐵所與華為雲合作，將華為雲盤(pán)古鐵路大模型賦能高鐵巡檢機(jī)器人，帶來(lái)了動(dòng)車(chē)檢測(cè)的智能化落地，刷新了動(dòng)車(chē)檢測(cè)的體驗(yàn)。
盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人，具有兩(liǎng)大典型特點(diǎn)：一個(gè)是「全」，識別的故障「全」，無(wú)論是螺栓丟失、鬆動(dòng)、結(jié)構(gòu)變化，還是防松鐵絲丟失和斷裂，或是旋轉(zhuǎn)部件的螺栓、配件丟失/鬆動(dòng)與結(jié)構(gòu)變化，以及閘片厚度變化、注油堵丟失、開(kāi)尾銷(xiāo)丟失、管道膩子丟失等故障都能識別。
另一個(gè)是「準(zhǔn)」，故障識別準(zhǔn)確率高。據(jù)了解，盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人在武漢鐵路局開(kāi)展的AI大模型在動(dòng)車(chē)檢測(cè)的測(cè)試比拼中，在多個(gè)細(xì)分場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了90%以上的準(zhǔn)確率成績(jī)。在武漢動(dòng)車(chē)段路局24小時(shí)持續(xù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，也取得了領(lǐng)先的行業(yè)競(jìng)賽成績(jī)。
熊歆斌表示，盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)高鐵重大故障識別100%無(wú)漏報(bào)，高鐵故障識別準(zhǔn)確率大於98%，高鐵故障漏報(bào)率小於2%，測(cè)量精度誤差小於0.5mm。尤其是通過(guò)人機(jī)共檢，有非常好的實(shí)際應(yīng)用效果。如在6個(gè)月的應(yīng)用中，該機(jī)器人完成116次檢測(cè)，共報(bào)出問(wèn)題800多個(gè)，發(fā)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行真實(shí)故障61處，其中異物46處、牽引電機(jī)注油堵丟失10處、膩子丟失2處、防松鐵絲斷裂2處、開(kāi)尾銷(xiāo)變形1處，有力保障了高鐵動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全。
可以看到，盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人為動(dòng)車(chē)檢測(cè)裝上了一雙「火眼金睛」，不僅將巡檢工人從繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)，還大幅提升了檢測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確率。
挺進(jìn)到動(dòng)車(chē)智能檢測(cè)的「無(wú)人區(qū)」
實(shí)際上，高鐵巡檢機(jī)器人並不是新鮮事物，但是像北鐵所和華為雲這樣具備故障識別全覆蓋與極高故障檢測(cè)準(zhǔn)確率的高鐵巡檢機(jī)器人卻非常少。
為什麼會(huì)這樣？答案是智能技術(shù)的力量。
一方面，是華為雲的盤(pán)古鐵路大模型所帶來(lái)的大模型技術(shù)的加持。業(yè)界通常所用的高鐵巡檢機(jī)器人多是基於小模型算法，不僅識別精度低，而且適應(yīng)能力差，其開(kāi)發(fā)模式類(lèi)似於「小作坊」，一旦應(yīng)用場(chǎng)景變化，整個(gè)模型都需要重新開(kāi)發(fā)。反觀(guān)盤(pán)古鐵路大模型，其背後基於的盤(pán)古CV大模型是「預訓(xùn)練+下遊微調(diào)」的開(kāi)發(fā)模式，通過(guò)數(shù)十億級(jí)圖像預訓(xùn)練，具有很強(qiáng)的通用性、泛化性，可以快速適配下遊場(chǎng)景。國(guó)盛證券的研報(bào)指出，盤(pán)古CV大模型是業(yè)界最大的CV大模型，首次實(shí)現(xiàn)兼顧判別與生成能力，在ImageNet上小樣本學(xué)習(xí)能力上位居業(yè)界第一。
另一方面，是華為大模型多模態(tài)融合診斷能力，這也是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。據(jù)了解，這種多模態(tài)融合診斷方法，可以對(duì)採集到的二維圖片、三維點(diǎn)雲、雷射光譜等多模態(tài)數(shù)據(jù)，採用基於空間特徵的匹配定位算法、二三維融合的深度學(xué)習(xí)算法、關(guān)鍵部件尺寸測(cè)量算法，對(duì)一級(jí)修故障進(jìn)行多模態(tài)診斷，從而精準(zhǔn)識別超限、異物、變形、丟失、表面損傷、斷裂、漏油、鬆動(dòng)等各種故障。顯然，多模態(tài)融合診斷比起單模態(tài)來(lái)，無(wú)論是識別的故障數(shù)量，還是故障的檢測(cè)準(zhǔn)確率來(lái)都能提升很多。
因此，華為雲與北鐵所在動(dòng)車(chē)檢測(cè)智能化上的突破，背後的關(guān)鍵是盤(pán)古大模型+多模態(tài)的加持。值得指出的是，該高鐵巡檢機(jī)器人在雷射視覺導(dǎo)航定位上的突破也可圈可點(diǎn)，這種基於多種傳感器的機(jī)器人相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的技術(shù)對(duì)故障識別率的提升也有很大助力。
可以說(shuō)，盤(pán)古大模型+多模態(tài)加持下的動(dòng)車(chē)智能檢測(cè)，挺進(jìn)到了智能檢測(cè)的無(wú)人區(qū)，堪稱(chēng)劃(huà)時(shí)代的突破。智能檢測(cè)從第1代的模版對(duì)比，到第2代的深度學(xué)習(xí)，以及第3代的「深度+三維」，進(jìn)化到了第4代的「大模型+多模態(tài)」的新時(shí)代。
從華為雲與北鐵所的合作中，也能看到行業(yè)智能化的關(guān)鍵啟示。北鐵所深耕軌道交通行業(yè)35年，是高鐵動(dòng)車(chē)、機(jī)車(chē)、城軌運(yùn)維裝備及系統(tǒng)解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，在數(shù)字感知、分析、挖掘多維度整合方面具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。華為在ICT領(lǐng)域具有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，盤(pán)古大模型從2020年啟動(dòng)研發(fā)，2021年4月正式發(fā)布，2023年進(jìn)化到3.0，應(yīng)用於鐵路行業(yè)的盤(pán)古鐵路大模型已經(jīng)在鐵路TFDS車(chē)輛故障圖像智能識別中大顯身手。所以，始於2022年的華為雲和北鐵所的合作，是一種「領(lǐng)先ICT技術(shù)+深厚行業(yè)經(jīng)驗(yàn)」的強(qiáng)強(qiáng)互補，堪稱(chēng)動(dòng)車(chē)智能檢測(cè)落地的關(guān)鍵。
在華為雲政企智能升級(jí)論壇上，北鐵所與華為雲重磅籤約，雙方決定基於華為雲盤(pán)古鐵路大模型、昇騰雲等雲服務(wù)，結(jié)合北鐵所35年鐵路、機(jī)車(chē)等檢測(cè)檢修技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析能力，打造面向鐵路領(lǐng)域的智能化檢修產(chǎn)品和服務(wù)聯(lián)合解決方案和終端產(chǎn)品。可以預料，雙方的合作將會(huì)走向縱深，而鐵路行業(yè)檢修智能化的應(yīng)用也將進(jìn)一步加速。
後記：加速行業(yè)智能化的先鋒軍
必須說(shuō)，華為雲與北鐵所合作的盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人之於鐵路行業(yè)意義重大，有很大的應(yīng)用空間。
故障檢測(cè)是鐵路行業(yè)的典型場(chǎng)景，一直以來(lái)靠人工進(jìn)行，這種勞動(dòng)密集型方法工作繁重，效率低下，成本高昂，而且容易出現(xiàn)人為錯誤。盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人利用人工智慧的力量實(shí)現(xiàn)故障識別過(guò)程中的自動(dòng)化，可以有效化解上述痛點(diǎn)。如在降低成本上，熊歆斌表示，每套高鐵巡檢機(jī)器人可以減少2-3名下部作業(yè)人員，6線(xiàn)庫(kù)配置2-4套巡檢機(jī)器人，可以至少減少30%的作業(yè)人員。
《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》中明確提出，「推廣(guǎng)應(yīng)用交通裝備的智能檢測(cè)監(jiān)測(cè)和運(yùn)維技術(shù)」。由此可以看到交通裝備的智能檢測(cè)已經(jīng)上升到國(guó)家的戰略高度，當(dāng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)邁向智能化，所產(chǎn)生的價(jià)值可想而知。
而且，盤(pán)古鐵路大模型在鐵路行業(yè)上的應(yīng)用潛力遠(yuǎn)不止此，其可以賦能數(shù)位化場(chǎng)段全業(yè)務(wù)流程，無(wú)論是在高鐵數(shù)位化動(dòng)車(chē)段所，還是在數(shù)位化車(chē)輛段，還是在數(shù)位化機(jī)務(wù)段，都能大顯身手，成為加速鐵路行業(yè)智能化的先鋒軍。
中國(guó)科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)首席教授翟婉明曾表示，除了快，高鐵還將更智能，推進(jìn)智能技術(shù)與管理創(chuàng)新，全面提高中國(guó)高速鐵路智能化水平是未來(lái)的一個(gè)大方向。可以相信，中國(guó)鐵路，將在智能化技術(shù)的加持下，繪就全球智能鐵路的「中國(guó)範本」，不斷實(shí)現(xiàn)新的突破。
盤(pán)古鐵路大模型在鐵路智能化中的應(yīng)用，是盤(pán)古大模型推動(dòng)千行萬(wàn)業(yè)智能化的縮影。盤(pán)古大模型，採用分層解耦的三層架構(gòu)，即儲(chǔ)存大量知識的L0基礎(chǔ)大模型、具備N個(gè)行業(yè)大模型的L0層以及提供更多細(xì)化場(chǎng)景模型的L2層。這樣的設(shè)計(jì)，可以讓盤(pán)古大模型快速適配、快速滿(mǎn)足不同行業(yè)的多面需求。打個(gè)比方，盤(pán)古大模型可以讓千行萬(wàn)業(yè)快速擁有一個(gè)更懂自己、可以解決實(shí)際問(wèn)題的智能化專(zhuān)家助手，從而為行業(yè)智能化按下加速鍵。
從目前來(lái)看，盤(pán)古大模型已經(jīng)應(yīng)用於礦山、鐵路、氣象、金融、製造、政務(wù)等眾多行業(yè)。正如華為常務(wù)董事、華為雲CEO張平安所說(shuō)，「盤(pán)古大模型就是要紮根行業(yè)，為各個(gè)行業(yè)帶來(lái)價(jià)值。」 從盤(pán)古大模型+高鐵巡檢機(jī)器人裡，就能清晰地看到這種紮根行業(yè)、賦予千行萬(wàn)業(yè)價(jià)值的力量。
