铁路营业里程不断增长，由铁路周界异物入侵造成的事故也频频发生，给铁路的安全运营带来重大隐患和威胁。在2022年 6 月，贵广线列车在高速运行中撞上了突发侵入线路的泥石流，成列车脱轨，严重影响了人民群众的生命财产安全。国家铁路局发布的《“十四五”铁路科技创新规划》中明确提到要完善铁路周界入侵报警系统，提升铁路工程防灾减灾技术水平。
秉承“知行”校训，传承“爱路报国”精神
（智行科技团队队长 甘振良）
智行科技团队的名称，取自北京交通大学的校训谐音“知行”。团队聚焦铁路周界环境安全需求，面向全时段、全方位、全天气、全环境、全场景、全异物，应用深度学习、云端协同一体化、大数据、智慧分析等新一代信息技术，提出一种铁路周界异物入侵检测算法、开发铁路周界异物入侵检测报警系统。基于此成果，他们参加了第八届“互联网+”大学生创新创业大赛的产业赛道，选择了“基于昇思MindSpore的智能交通创新解决方案”命题，一举夺得全国银奖！
该项目主要有两大核心创新点：
● 核心创新点一，是团队自主构建了针对铁路周界异物入侵深度学习的数据集，包含多种极端天气和入侵异常行为，覆盖了不同的场景区段，填补了行业内缺少铁路周界异物入侵数据集的空白。
● 核心创新点二是在算法方面。首先，采用目标检测算法用来检测异物目标，通过构造多尺度残差网络对铁路监控视频进行去雾处理，并采用添加注意力机制等方法，对Yolov5算法进行改进；然后，采用基于BisenetV2的语义分割算法自动划分铁路侵限区域。该团队创新性地结合二者的位置信息判断是否发生入侵，并通过该团队提出的自我演化框架，不断扩增数据样本库，使模型持续学习未知场景和未知异物。
（项目团队正在进行现场调研和实验室研究）
在整个参赛过程中，团队多次前往现场实地调研，与现场工作人员深入交流，掌握大量一手数据。调研、攻关、试验，全面提升产品性能，交流、迭代、合作，形成铁路周界异物入侵技术壁垒。他们以十年磨一剑的劲头，勇攀铁路科技的高峰。
结合昇思MindSpore技术，为模型插上翅膀
正所谓“工欲善其事，必先利其器”，人工智能的实现离不开好用的AI框架。基于此，团队利用昇腾AI基础软硬件技术优势，基于端边协同的思路提出三层架构解决方案。在前端感知部分，通过轨旁的智能摄像头读取监控视屏流，然后通过目标检测算法检查异物目标，并同时通过语义分割算法划分铁路侵限区域。当异物接近侵限区域时，触发第一级别的告警，结合二者位置信息判定是否发生入侵。如果确定入侵，触发第二级别声光告警，同时将入侵告警上报到路段中心。工作人员通过实时监测报警系统进行二次确认和轨迹跟踪，并将入侵事件上报到路局。最终由路局检测平台对所有入侵事件进行统计分析。
（智行科技团队解决方案简介）
智行科技团队表示：“使用之后，我们都觉得昇思MindSpore在很多方面优业界其他框架，比如MindSpore的全场景统一架构，对我们构造云边端协同一体化的解决方案非常有效，满足端侧轻量化的同时，保持了端云架构的一致性，真正实现一次训练无缝部署、端云训练共模型。除此之外MindSpore的基础加速库，大幅度提高了模型工程应用的性能，其模型开发套件明显提高了我们的开发效率。”
携手奋进，共赴未来
（智行科技团队合照）
智行科技团队有团队成员一共15人，涉猎交运、计算机、金融等多个专业，彼此分工明确，具有跨专业、跨学科的特点，和专业覆盖全面、专业知识互补的优势。智行科技团队表示：“报名参赛时我们团队的大部分成员都在读大三，处在人生关键节点时刻，也面临保研、留学、工作的选择，但幸运的是，我们与昇思结缘，并一路披荆斩棘站在互联网+总决赛的现场，最终我们都找到了通往未来的宝贵钥匙。”
团队指导老师卢思洋老师也开心地祝贺：“互联网+大赛，是各位同学在大学期间能参加的国内最高赛事之一，这次他们取得优异成绩、为校争光，是他们努力的结果，希望未来的人生中他们依旧可以带着 '雄关漫道真如铁，而今迈步从头越' 的精神，攻克更多的难关。”
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