| 年度 |
111年度 |
| 主管單位 |
交通部運輸研究所港灣技術研究中心 |
| 執行單位 |
緯創資通股份有限公司 |
| 預算來源 |
科技經費 |
| 執行經費(仟元) |
NT$1400.00 |
| 執行期間(起＆迄) |
2022/3/1~2022/11/30 |
| 計畫主持人 |
李忠剛 |
| 計畫重點描述 |
傳統鐵路軌道扣件巡查方式係採用人工，以目視方式進行巡查，而人工目視巡查受限於巡查車速及視察角度等問題，至今並無法有效快速進行，因此本研究規劃利用照相機或攝影機搭配AI深度學習方法，做為鐵路軌道構件自動判釋分析之用途，用來替代目前人工巡查工作，達到自動化鐵路軌道扣件檢測的目的。
前期計畫於110年進行軌道側向拍攝，再增加魚尾鈑缺失、鋼軌側面裂縫等辨識項目，於臺鐵局臺中工務段實際執行AI巡查作業，並將系統移轉給臺鐵局臺中工務段應用。本(111)年度計畫預計建置臺鐵局宜蘭工務段軌道構件缺失辨識系統，並建立其物件辨識資料庫。宜蘭工務段之所轄路段屬丘陵區，不同於前期計畫之臺中工務段屬平原區。丘陵區內小半徑曲線彎曲路段較多，且有較多長短隧道，一般而言，在小半徑曲線彎曲路段之軌道內軌另裝設防脫護軌，此構件會提高AI 辨識困難度，而在隧道內無GPS訊號，將產生定位誤差之問題需克服解決。因此，針對宜蘭工務段建置軌道構件缺失辨識系統將可擴大原系統適用範圍，精進系統辨識能力。之後，本計畫規劃再進一步擴建系統之適用性至臺鐵局全路段。
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| 必要工作項目 |
(一)資料蒐集分析：蒐集最新國內外鐵路軌道檢監測巡查文獻及商業化產品，綜整比較前期計畫研發的軌道構件(含扣件、道釘、鋼軌、魚尾鈑)缺失辨識系統與其他國內外各鐵路軌道檢監測設備之差異或優缺點。
(二)現地測試：
1、於臺鐵宜蘭工務段工程維修車拖行之平車上裝設攝影機、照明設備、筆電及定位等相關設備。
2、於臺鐵宜蘭工務段轄管範圍內選定一鐵路軌道區(來回里程總計至少70公里)利用項目１之設備於夜間臺鐵工程維修車行進速度至少於30Km/hr時獲取足供AI判釋之清晰影像，辨識及定位出有缺失之構件(扣件、軌面及軌腹)，提出辨識檢出率(Recall rate)及辨識準確率(Precision)並驗證。
(三)辨識系統擴建：
1、建立臺鐵宜蘭工務段構件(扣件、軌面及軌腹)缺失之辨識原則，納入原物件辨識資料庫，並進行辨識訓練。
2、建立臺鐵宜蘭工務段軌道構件影像缺失辨識及定位系統，分析、判斷及定位扣件缺失、軌面缺失(鋼軌裂縫及踏面不整)及軌腹缺失(側面裂縫、魚尾鈑缺失)，並產製缺失報告。
3、建立臺鐵宜蘭工務段即時構件缺失辨識系統並於現場實務應用，建立手機查詢缺失影像及定位搜尋功能。
4、精進臺鐵臺中工務段軌道構件(含扣件、道釘、鋼軌、魚尾鈑)影像缺失辨識系統，及其物件辨識資料庫。 (一)預期成果：
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| 預期成果產出 |
1、完成臺鐵宜蘭工務段軌道區構件(含扣件、道釘、鋼軌、魚尾鈑)缺失辨識系統之實地應用及驗證，並建立物件辨識資料庫。
2、完成臺鐵宜蘭工務段軌道現地測試。
3、完成臺鐵臺中工務段軌道構件(含扣件、道釘、鋼軌、魚尾鈑)影像缺失辨識系統及其物件辨識資料庫
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| 對應方案課題 |
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全文報告
中英文摘要
精簡報告
成果海報
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