“90后”女硕士在贵州铁路炼就“铁道鹰眼”

  新华网贵阳10月15日电 10月11日凌晨的贵阳北站区，夜很静。3时许，贵阳电务段贵阳北通信车间网调工区职工彭佑菊的卧室灯还亮着，桌角的咖啡已续过两杯，电脑屏幕上的代码不停滚动。28岁的她揉了揉酸胀的眼睛，又紧盯着屏幕，敲下代码，按下回车键。

  屏幕上弹出一行字：“模型驱动完成，准确率87%。”彭佑菊心里盘算：新版的智能视频识别系统数据集样本匮乏，接下来还得补充更多实景数据，持续迭代训练模型。

  车间来了个研究生

  2年前，“90后”彭佑菊从贵州大学信息与通信工程专业硕士研究生毕业，成为贵阳电务段的一名通信工。跟着师傅巡线时，她发现桥梁、隧道口及车站机房周边布满了摄像头。师父告诉她，该段管内约有1.9万路监控，每天24小时不间断录像，存储下来的视频数据以TB为单位计算。

  彭佑菊问：“这些视频啥时候能派上用场？”

  师父说：“当有人翻越防护网、横穿线路、在危险区域逗留，或蓄意破坏设施，威胁行车安全，甚至可能造成人员伤亡时，我们会通过人工调阅回看视频。”

  “那安全隐患就不能及时排除吧？”彭佑菊追问。

  “这个说法，是也不是。如果在日常视频调阅时发现了隐患，就可以紧急处理。”师父稍显迟疑后作答，“但我们曾遇到村民翻越防护网并横穿线路的案例。事后调了3个小时的视频，才找到人是从哪里翻进网的。”

  彭佑菊听完，心里很不是滋味。她又追着其他同事刨根问底，得到的答案几乎相似：盯着屏幕看，确实工作量大，还可能漏判。

  彭佑菊寻思，段上的传统安防主要依赖“人工事后查”，通过回看视频找线索。“可安全隐患不会等人啊！”她心急。

  彭佑菊大学时曾做过智能交通相关的课题；研究生期间，又对人工智能及图像处理做了研究，用目标检测算法识别行人、车辆、动物、植物等，准确率能达到99%。她还在机器人与人工智能领域的国家级A类学科竞赛中表现突出，获得过睿抗机器人开发者大赛（RAICOM）国家级一等奖、人工智能大赛国家级二等奖等荣誉。

  彭佑菊心想，要是能让摄像头“主动”识别正在翻越防护网的人、横穿线路的牲畜、被风吹上轨道的塑料薄膜，以及在车站机房周边逗留的非工作人员，就好了。她决定试试看。

  用数据“打怪兽”

  要给摄像头“赋能”，让它们从只会“录”的机器，变成能“识”、能“想”、能“报警”的电子“巡防员”，就得开发一套智能监控识别系统。

  彭佑菊把自己的想法告诉了通信技术科科长曹擎。

  曹擎立马点头说：“行啊，行动起来，你有任何需求都给我说，我来协调。”这样坚定的支持为彭佑菊注入了“强心剂”。

  可真正动手，彭佑菊才发现事情远没有想象中那么简单。“整个过程就像游戏里‘升级打怪’。”她说。

  第一道坎是算力——视频流要实时传到后台服务器做识别，现有带宽扛不住。彭佑菊查资料、问同行，采用“编码压缩+跳帧推理”的办法，减少视频传输数据量，缓解带宽压力。

  办法有了，彭佑菊又分步推进：先用轻量图像扫描算法快速扫描画面，初步圈选疑似风险区域；再用实时画面目标识别算法深度分析，从而实现精准判别。

  “打怪兽”最难的，是铁路沿线环境复杂多变。桥梁上风大，摄像头会抖；隧道口光线忽明忽暗，算法容易误报；下大雨，镜头前一片模糊；夏天暴晒，设备温度能飙到五六十摄氏度。日晒雨淋，镜头脏了、角度偏了、光线暗了，算法就“瞎”了。彭佑菊频繁跑现场，又加入防抖的光流法和高斯降噪算法，可谓是“关关难过关关过”。

  要让算法真正识别各类危险场景，彭佑菊很“烧脑”。翻越防护网的人，姿态和正常走路不同；在线路上的人，停留时间超过多少才算逗留、需要报警；蓄意破坏设施的行为，会伴有一些特定的动作模式……她调阅了过去几年全段的安全事例视频资料，一帧一帧标注、分类、训练模型。

  “那段时间有些魔怔了，睡觉都在想咋个分清楚是正常巡检，还是不该‘入网’的在‘触网’。”彭佑菊笑着说。

  “铁道鹰眼”上线

  60天过去，第一版系统上线测试当天，就因野生小动物、风刮树枝报了警。看着告警弹窗，有同事“吐槽”：“虚惊一场就算了，类似场景太频繁的话，不就是现实版的‘狼来了’吗？”

  彭佑菊没有泄气，决定“硬磕”到底。她逐一分析误报画面，发现算法把所有移动物体都当成了威胁。她重新调整算法逻辑，加入“ROI区域+持续帧校验技术”。“它能识别怎么动、动多久、在什么位置动。”彭佑菊解释说。

  去年10月，经过多轮参数调优与模型迭代，系统误报率明显下降。有一天，测试系统突然弹出告警，彭佑菊立即调取监控画面复核，发现3名职工进入机房作业，均未按安全管理规定穿戴反光作业服。联系现场核实后，确认告警属实。

  这次精准捕捉到的安全违章行为，让同事们直观看到了系统的检测能力，算是通过了实战初试。

  彭佑菊给系统取名“铁道鹰眼”。它接入该段办公网，先后在该段网管中心、贵阳北通信车间机房完成功能验证；对接综合视频网IVMS平台后，能任意调取8路摄像头视频，按需切换开展智能检测。一旦发生非法入侵人员事件，系统实时采集入侵时间、行为截图、告警原因等信息，推送至该段安全生产调度指挥中心网管终端，并将抓拍图片本地留存，实现事件存证，确保事后可追溯。

  去年11月，在集团公司人工智能应用创新大赛上，彭佑菊凭借“铁道鹰眼”斩获“最佳技术普惠奖”。她深受鼓舞，更加坚信自己正赶上“智慧成铁”高质量发展的好时机。

  今年7月，彭佑菊完成了为期40天的“薪火计划”培训。系统“充电”后，她的结构化思维、团队协作能力都在“拔节生长”。

  近期，彭佑菊正忙着研发“铁道鹰眼”2.0版。新版本能发现暴雨滑坡、倒伏树枝等小型侵限隐患，自动排除列车误报，并发出秒级音频告警，帮助减轻人工巡防压力，未来还可作为防洪的辅助监测手段。

  作为新一代“贵电人”，彭佑菊会写代码、能跑现场，也跟同事打成一片。她还想让那个“算法盒子”变得更“聪颖”，在千里铁道线上炼就一双永不疲倦的“鹰眼”。（许毅、任灵杰、顾垒、龙建睿）