高鐵已經(jīng)成為我國的一張亮麗名片。
截至2023年底，我國鐵路營業(yè)里程達到15.9萬公里，其中高鐵4.5萬公里，繼續(xù)穩(wěn)居第一。2023年，國家鐵路完成旅客發(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。
為高鐵檢測裝上“火眼金睛”
其中，高鐵動車檢測模式的變遷就值得關(guān)注。
動車巡檢通常是通過人工來實現(xiàn)，由于檢修的內(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)變化等影響列車安全的故障，都需要人工進行反復(fù)、細(xì)致地檢查。人工巡檢勞動強度很大，據(jù)媒體報道，某動車所的巡檢工人在做某項檢查時，需要手拿道尺在線路上每隔6米就彎腰檢查一次，一天的工作下來，平均每人要彎腰檢查約400次。
而且，人工巡檢對經(jīng)驗要求很高，如一位巡檢員在接受采訪時曾透露，有經(jīng)驗的巡檢員可以通過聲音就能判斷出螺絲是否松動，而經(jīng)驗不足的人員則可能會忽視故障。顯然，參差不齊的人員素質(zhì)會影響故障檢測質(zhì)量。
在華為中國合作伙伴大會的“數(shù)智深耕 云創(chuàng)未來——華為云政企智能升級論壇”上，北京鐵道工程機電技術(shù)研究所股份有限公司（北鐵所）輪值總裁熊歆斌透露，北鐵所與華為云合作，將華為云盤古鐵路大模型賦能高鐵巡檢機器人，帶來了動車檢測的智能化落地，刷新了動車檢測的體驗。
盤古大模型+高鐵巡檢機器人，具有兩大典型特點：一個是“全”，識別的故障“全”，無論是螺栓丟失、松動、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/松動與結(jié)構(gòu)變化，以及閘片厚度變化、注油堵丟失、開尾銷丟失、管道膩子丟失等故障都能識別。
另一個是“準(zhǔn)”，故障識別準(zhǔn)確率高。據(jù)了解，盤古大模型+高鐵巡檢機器人在武漢鐵路局開展的AI大模型在動車檢測的測試比拼中，在多個細(xì)分場景實現(xiàn)了90%以上的準(zhǔn)確率成績。在武漢動車段路局24小時持續(xù)現(xiàn)場檢測中，也取得了領(lǐng)先的行業(yè)競賽成績。
熊歆斌表示，盤古大模型+高鐵巡檢機器人可以實現(xiàn)高鐵重大故障識別100%無漏報，高鐵故障識別準(zhǔn)確率大于98%，高鐵故障漏報率小于2%，測量精度誤差小于0.5mm。尤其是通過人機共檢，有非常好的實際應(yīng)用效果。如在6個月的應(yīng)用中，該機器人完成116次檢測，共報出問題800多個，發(fā)現(xiàn)列車運行真實故障61處，其中異物46處、牽引電機注油堵丟失10處、膩子丟失2處、防松鐵絲斷裂2處、開尾銷變形1處，有力保障了高鐵動車運行安全。
可以看到，盤古大模型+高鐵巡檢機器人為動車檢測裝上了一雙“火眼金睛”，不僅將巡檢工人從繁重的勞動中解放出來，還大幅提升了檢測效率和檢測準(zhǔn)確率。
挺進到動車智能檢測的“無人區(qū)”
實際上，高鐵巡檢機器人并不是新鮮事物，但是像北鐵所和華為云這樣具備故障識別全覆蓋與極高故障檢測準(zhǔn)確率的高鐵巡檢機器人卻非常少。
為什么會這樣？答案是智能技術(shù)的力量。
一方面，是華為云的盤古鐵路大模型所帶來的大模型技術(shù)的加持。業(yè)界通常所用的高鐵巡檢機器人多是基于小模型算法，不僅識別精度低，而且適應(yīng)能力差，其開發(fā)模式類似于“小作坊”，一旦應(yīng)用場景變化，整個模型都需要重新開發(fā)。反觀盤古鐵路大模型，其背后基于的盤古CV大模型是“預(yù)訓(xùn)練+下游微調(diào)”的開發(fā)模式，通過數(shù)十億級圖像預(yù)訓(xùn)練，具有很強的通用性、泛化性，可以快速適配下游場景。國盛證券的研報指出，盤古CV大模型是業(yè)界最大的CV大模型，首次實現(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，這也是國內(nèi)首創(chuàng)。據(jù)了解，這種多模態(tài)融合診斷方法，可以對采集到的二維圖片、三維點云、激光光譜等多模態(tài)數(shù)據(jù)，采用基于空間特征的匹配定位算法、二三維融合的深度學(xué)習(xí)算法、關(guān)鍵部件尺寸測量算法，對一級修故障進行多模態(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、松動等各種故障。顯然，多模態(tài)融合診斷比起單模態(tài)來，無論是識別的故障數(shù)量，還是故障的檢測準(zhǔn)確率來都能提升很多。
因此，華為云與北鐵所在動車檢測智能化上的突破，背后的關(guān)鍵是盤古大模型+多模態(tài)的加持。值得指出的是，該高鐵巡檢機器人在激光視覺導(dǎo)航定位上的突破也可圈可點，這種基于多種傳感器的機器人相對位置實時監(jiān)測的技術(shù)對故障識別率的提升也有很大助力。
可以說，盤古大模型+多模態(tài)加持下的動車智能檢測，挺進到了智能檢測的無人區(qū)，堪稱劃時代的突破。智能檢測從第1代的模版對比，到第2代的深度學(xué)習(xí)，以及第3代的“深度+三維”，進化到了第4代的“大模型+多模態(tài)”的新時代。
從華為云與北鐵所的合作中，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，是高鐵動車、機車、城軌運維裝備及系統(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。華為在ICT領(lǐng)域具有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢，盤古大模型從2020年啟動研發(fā)，2021年4月正式發(fā)布，2023年進化到3.0，應(yīng)用于鐵路行業(yè)的盤古鐵路大模型已經(jīng)在鐵路TFDS車輛故障圖像智能識別中大顯身手。所以，始于2022年的華為云和北鐵所的合作，是一種“領(lǐng)先ICT技術(shù)+深厚行業(yè)經(jīng)驗”的強強互補，堪稱動車智能檢測落地的關(guān)鍵。
在華為云政企智能升級論壇上，北鐵所與華為云重磅簽約，雙方?jīng)Q定基于華為云盤古鐵路大模型、昇騰云等云服務(wù)，結(jié)合北鐵所35年鐵路、機車等檢測檢修技術(shù)、經(jīng)驗和數(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?？梢灶A(yù)料，雙方的合作將會走向縱深，而鐵路行業(yè)檢修智能化的應(yīng)用也將進一步加速。
后記：加速行業(yè)智能化的先鋒軍
必須說，華為云與北鐵所合作的盤古大模型+高鐵巡檢機器人之于鐵路行業(yè)意義重大，有很大的應(yīng)用空間。
故障檢測是鐵路行業(yè)的典型場景，一直以來靠人工進行，這種勞動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。盤古大模型+高鐵巡檢機器人利用人工智能的力量實現(xiàn)故障識別過程中的自動化，可以有效化解上述痛點。如在降低成本上，熊歆斌表示，每套高鐵巡檢機器人可以減少2-3名下部作業(yè)人員，6線庫配置2-4套巡檢機器人，可以至少減少30%的作業(yè)人員。
《交通強國建設(shè)綱要》中明確提出，“推廣應(yīng)用交通裝備的智能檢測監(jiān)測和運維技術(shù)”。由此可以看到交通裝備的智能檢測已經(jīng)上升到國家的戰(zhàn)略高度，當(dāng)檢測監(jiān)測邁向智能化，所產(chǎn)生的價值可想而知。
而且，盤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)字化場段全業(yè)務(wù)流程，無論是在高鐵數(shù)字化動車段所，還是在數(shù)字化車輛段，還是在數(shù)字化機務(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，推進智能技術(shù)與管理創(chuàng)新，全面提高中國高速鐵路智能化水平是未來的一個大方向。可以相信，中國鐵路，將在智能化技術(shù)的加持下，繪就全球智能鐵路的“中國范本”，不斷實現(xiàn)新的突破。
盤古鐵路大模型在鐵路智能化中的應(yīng)用，是盤古大模型推動千行萬業(yè)智能化的縮影。盤古大模型，采用分層解耦的三層架構(gòu)，即儲存大量知識的L0基礎(chǔ)大模型、具備N個行業(yè)大模型的L0層以及提供更多細(xì)化場景模型的L2層。這樣的設(shè)計，可以讓盤古大模型快速適配、快速滿足不同行業(yè)的多面需求。打個比方，盤古大模型可以讓千行萬業(yè)快速擁有一個更懂自己、可以解決實際問題的智能化專家助手，從而為行業(yè)智能化按下加速鍵。
從目前來看，盤古大模型已經(jīng)應(yīng)用于礦山、鐵路、氣象、金融、制造、政務(wù)等眾多行業(yè)。正如華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安所說，“盤古大模型就是要扎根行業(yè)，為各個行業(yè)帶來價值。” 從盤古大模型+高鐵巡檢機器人里，就能清晰地看到這種扎根行業(yè)、賦予千行萬業(yè)價值的力量。
