港鐵無人機全自動巡查鐵路隧道 施工範圍標示紅閃燈 節省人手提升效率

港鐵為提升巡查和維修鐵路設施的效率,並進一步推動無人機的創新發展和應用,早前與交控科技(香港)開展鐵路隧道應用無人機計劃,利用超視距無人機在隧道內試行全自動飛行執勤,包括在路軌上設置標示員工施工範圍的紅閃燈,以及巡邏檢查路軌及軌旁設施,結果兩項測試均取得理想成效,亦有助節省人手,讓工作人員得以專注於維修工作。港鐵代表透露,會在6個月測試期完結後檢視成效,從而規劃更精準的預測性維修安排,提升智慧維修的效率。

記者 黎志偉 李建人

港鐵車務工程服務及創科總管陳慶強表示,為配合政府提出發展低空經濟,進一步推動無人機的創新發展和應用,港鐵與交控科技(香港)有限公司開展了鐵路隧道應用的無人機計劃,此項目亦獲選為政府低空經濟「監管沙盒」首批38個試點項目之一,亦是唯一一項使用超視距飛行的隧道項目。

超視距是指無人機全自動執勤,毋須人手操控,可超出工作人員視線範圍以外飛行。陳慶強稱,港鐵獲批在東鐵線金鐘站至會展站之間1公里長隧道內進行半年超視距飛行測試,會利用俗稱「黃金兩小時」的深夜非行車時段,按照預設的線路進行全自動飛行執勤測試。

港鐵車務工程服務及創科總管陳慶強表示,全自動飛行執勤測試成效理想。 黎志偉攝
港鐵車務工程服務及創科總管陳慶強表示,全自動飛行執勤測試成效理想。 黎志偉攝

 

無人機全自動設置標示工人施工範圍的紅閃燈。 港鐵提供圖片
無人機全自動設置標示工人施工範圍的紅閃燈。 港鐵提供圖片

 

無人機在鐵路隧道內對關鍵設施進行巡邏檢查。 黎志偉攝
無人機在鐵路隧道內對關鍵設施進行巡邏檢查。 黎志偉攝

 

人員可通過無人機飛行管理平台實時控制及監察無人機。 港鐵提供圖片
人員可通過無人機飛行管理平台實時控制及監察無人機。 港鐵提供圖片

 

無人機飛行管理平台可實時控制及監察無人機。港鐵提供圖片
無人機飛行管理平台可實時控制及監察無人機。港鐵提供圖片

 

人手設置紅閃燈較無人機設置耗費較多時間。港鐵提供圖片
人手設置紅閃燈較無人機設置耗費較多時間。港鐵提供圖片

 

相關測試包括兩個項目,均為日常維修工作中重複性較高、步驟較固定、人工需時處理的工作,其一是全自動設置標示工人施工範圍的紅閃燈,兩架無人機需分別在首尾位置設置,取代兩名人員的工作。陳慶強解釋操作方式,指工作人員以實時監控飛行平台設定無人機飛行線路,搭載了紅閃燈的兩架無人機便可全自動飛行至指定地點降落,並持續閃爍紅燈,以標記施工的區域,「無人機平均速度是每秒2.5米,比人步行速度超出一倍,因此工地愈大,設置紅閃燈所節省的時間更顯著,維修人員可以更專注進行維修檢查,更加善用『黃金兩小時』。」

第二是智慧巡檢關鍵設施。陳慶強指出,關鍵是要令無人機學習那些設施需要檢查,以及懂得識別那些設施有異常,故此需要使用人工智能(AI)記認組件,巡查前亦要在管理平台設定飛行路線,無人機便懂得按照既定路線巡查,成效亦高於人手巡查,「以1公里隧道來說,人員巡查需時約30分鐘,無人機少於10分鐘完成,而且拍攝了影像,可儲存至數據資料庫,經AI分析有助更有效運作資源,從而規劃更精準的預測性維修安排。」

陳續稱,無人機會檢視不同設施,包括隧道內是否有滲水跡象,以便人員安排修復工作,亦會查看軌旁組件,檢視設施的門或蓋有否關好,「AI無人機不斷接受訓練,越訓練得多,越搜集多些數據,精準程度會更高。」

據悉,港鐵於今年6月底獲批相關測試的許可後,已進行逾200次飛行測試,建立了無人機AI飛行管理平台和巡檢數據資料庫。陳指出,會收集無人機拍攝的逾萬張照片,當中涉及不同設施的影像和數據,透過團隊進行系統化歸納和儲存入資料庫,「資料庫好像無人機的大腦,可用作訓練自動巡查的精確度,亦有助團隊有系統追蹤及預測軌旁設施的狀況,方便制定更具針對性的維修保養安排。」

無人機在隧道內飛行自如,其實內有乾坤,陳解釋,全自動無人機一般使用衛星定位導航,但因隧道內收不到衛星訊號,因此採用了嶄新的點雲技術導航,團隊需以激光雷達無人機在隧道內飛行掃瞄環境,以收集點雲數據構建飛行地圖,同時亦進行定位。當建成飛行地圖後,團隊可制定飛行路線,控制無人機自動跟隨執行任務。 

陳又透露,會待今年年底完成測試後作詳細評估,亦正籌備向政府申請在露天段進行相關測試,從而探討不同的應用場景。

被問及未來是否有計劃以無人機取代人手,陳強調,無人機是幫助人員進行重覆性較高、步驟較重覆的工序,可讓員工有更多時間進行維修工作,可謂相輔相成,不會有取代的含義。

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