應用人工智慧辨識技術輔助臺鐵執行軌道巡查作業項目之探討

簡介

本計畫透過深入研析目前臺鐵局路線巡查作業現況，探討本所軌道構件缺失辨識系統的後續擴大應用方向。首先，進行軌道巡查執行現況探討，綜整實務執行巡查作業的巡查人員、巡查頻率、各項問題檢查方法、維修處理方法；其次，分析各巡查項目的發生頻率、潛在危安態樣，以風險矩陣法評估各巡查項目的危安風險高低；而後就各巡查項目進行評估，探討以人工智慧影像辨識技術，替代人工目視巡查，輔助執行巡查作業的可能性；最後，研提擴大應用人工智慧辨識技術輔助巡查之方向。研究結果建議：後續可深化既有辨識項目，在螺栓鬆脫檢查上擴增辨識內容；在軌枕、道床、淨空、軌道上異物等檢查上，再深入評估有無大量、可辨識影像，以供建立高精度辨識模型；可研發人工智慧辨識技術結合振動檢查設備，以辨識軌道不整與接頭沈落問題；研發人工智慧辨識技術結合雷射或光達技術，以精進鋼軌損傷、斷裂之辨識精確度。

研究成果效益：
完成各類巡查項目採人工智慧辨識技術執行巡查作業之評估，研提後續人工智慧辨識技術在軌道巡查上擴大應用之方向。提供臺鐵局未來運用人工智慧辨識技術協助執行軌道巡查作業決策之應用，並做為本所後續辦理人工智慧辨識相關研究之先期計畫。

提供應用情形：
可提供臺鐵局工務處及各地區工務段、分駐所等軌道巡查管理單位實務應用，並可供本所後續辦理人工智慧辨識在軌道巡查研究之應用。

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目次

應用人工智慧辨識技術輔助臺鐵執行軌道巡查作業項目之探討
目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章 緒論 1-1
1.1 研究緣起與動機 1-1
1.2 研究目的 1-2
1.3 研究範圍、對象與利害關係人 1-2
1.4 研究內容與方法 1-3
第二章 臺鐵軌道巡查執行現況 2-1
2.1 軌道檢查 2-1
2.1.1日常巡查 2-2
2.1.2定期檢查 2-8
2.2 路線巡查作業 2-11
2.3 臺鐵軌道巡查特性 2-23
第三章 軌道巡查項目之危安態樣分析 3-1
3.1 軌道問題發生頻率分析 3-1
3.2 軌道問題之危安態樣 3-7
3.3 軌道問題之風險評估 3-20
第四章 運用人工智慧辨識技術輔助巡查評估 4-1
4.1 影像辨識理論與Yolo模型 4-1
4.1.1影像辨識的理論 4-1
4.1.2 Yolo模型 4-6
4.2 運用人工智慧輔助巡查之評估 4-10
第五章 擴大應用人工智慧輔助巡查之方向研提 5-1
第六章 結論與建議 6-1
6.1 結論 6-1
6.2 建議 6-4
6.3 研究成果之效益 6-5
6.4 提供政府單位應用情形 6-5
參考文獻 參-1
附錄一 交通部臺灣鐵路管理局路線巡查安全作業程序 附錄1-1
附錄二 危安嚴重性問卷調查表 附錄2-1
附錄三 專家學者座談會議紀錄 附錄3-1
附錄四 第1次工作會議紀要 附錄4-1
附錄五 第2次工作會議紀要 附錄5-1
附錄六 第3次工作會議紀要 附錄6-1
附錄七 期末審查意見及辦理情形說明表 附錄7-1
附錄八 期末報告簡報資料 附錄8-1