出處：交通部運輸研究所(2021)，軌道扣件巡檢系統建置(2/2)-扣件缺失辨識系統精進驗證

財團法人台灣經濟研究院研究一所\陳婕莉 副組長

我國交通科技產業政策白皮書之鐵道科技產業政策，為建構適合產業發展的環境，以期提升產業技術能力，提出發展鐵道科技產業政策發展策略，推動智慧鐵道4.0發展，包含(1)鐵道安全監控、預警維修、巡檢、旅運服務等智慧化項目；(2)訂定智慧鐵道各階段目標，期盼以政策鼓勵鐵道事業機構導入4.0 科技，在建立端、網、雲之設備驗證機制；(3)設置智慧鐵道測試場域(包含資安)等。

另一方面交通部「推動 5G 提升智慧交通服務效能與安全計畫」，目標為建立5G 智慧鐵道運輸及監理環境，引導鐵道營運機構完成 5G 試驗場域環境與自動巡檢應用建置，將提供5G通訊技術規劃及建置鐵道系統 5G 物聯網環境，建置鐵道營運雲平台，整合高鐵、台鐵、捷運及輕軌之交通服務，進行數位轉型並共享資源，透過預警式跨域資訊分析與服務強化交通運輸管理及服務品質、降低鐵道維運成本提高整體鐵道運輸安全及維修效率，以及提供即時鐵道營運資訊及管理決策。最終建立適合國內產業之鐵道標準，推動鐵路產業國產化，達成鐵道運輸數位轉型之目標。國內發展智慧鐵道應用服務如下：

壹、臺灣智慧鐵道發展應用服務

目前我國智慧鐵道搭配5G先進資通訊技術的應用服務尚未普及，本文仍歸納目前具有發展潛力之應用服務如下：
■鐵路AI巡檢作業應用：
透過攝影機搭載人工智慧(AI)深度學習方法，以人工智慧自動辨識分析鐵路軌道扣件，透過精準定位系統精確得知列車行駛位置及鋼軌異常狀態位置，利用鋼軌偵測扣件、斷軌等異常現象，並由軌道資訊平台可即時更新列車與軌道狀態。
■優化列車車流控制：
列車管理與控制優化，具安全性和成本效益的有效運營鐵道旅運和貨運，自動化控制列車車流並改善其效能。
■智慧化雲端路線管理資訊系統：
雲端路線管理範圍包括有地理資訊系統、邊 坡、橋樑、軌道維護管理系統，透過持續的監測軌溫、軌道檢查數據、橋樑資訊以提供即時預警，同時也連結中央氣象局的劇烈天氣監控系統，可有效進行安全管理，減少災害發生或降低災害發生時之損失，提升防救災及維修效率。
■號誌系統優化：
優化號誌系統效能，包含中央行車控制系統、聯鎖裝置、閉塞裝置、列車自動防護系統及平交道保安裝置，例如聯鎖裝置可進行相互聯動及牽制，防止列車發生互撞、出軌等事故。
■即時通訊傳輸：
提供穩定且高速資料傳輸通訊環境，讓余高速行駛車廂場域各類感測或物聯網設備(如CCTV即時影像)之高精密資料即時傳輸至後端整合平台。

貳、我國智慧鐵道應用服務案例－大甲鐵道測試AI軌道扣件缺失辨識系統

交通部運輸研究所與臺灣鐵路管理局合作開發軌道扣件缺失辨識系統，並於2019年至大甲分駐所旁軌道進行缺失扣件定位精度現場測試，以攝影機及照明設備搭配人工智慧(AI)深度學習方法，透過影像標記處理，採用Yolo v3人工智慧辨識軟體進行深度學習模型訓練，目前影像擷取係採用運動型攝影機(GoPro)進行拍攝，於夜間巡檢車時速30公里下共錄製70公里軌道扣件影像，進行鐵路軌道扣件自動辨識分析，運用先進科技改善扣件缺失巡檢作業，另已開發雲端儲存、辨識、與查詢等功能，輔助巡檢工作執行，俾利進行養護維修，提升檢測效率。

資料來源：交通部運輸研究所(2021)，軌道扣件巡檢系統建置(2/2)-扣件缺失辨識系統精進驗證。

參、參考資料

[1]    行政院(2021)，前瞻基礎建設已核定計畫，推動5G提升智慧交通服務效能與安全計畫。https://www.ey.gov.tw/achievement/CD3F697F8A501591
[2]    交通部(2020)，2020交通科技產業政策白皮書。
[3]    交通部鐵道局(2020)，智慧鐵道發展架構及策略研訂成果報告。
[4]    交通部運輸研究所(2021)，軌道扣件巡檢系統建置(2/2)-扣件缺失辨識系統精進驗證。

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