AI行为分析+雷达在铁路重点部位周界入侵防控的应用

一、建设背景

铁路是国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通运输工具，是我国综合交通运输体系的骨干，截至2022年底，全国铁路营业里程达到15.5万公里，其中高铁4.2万公里。在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。党中央、国务院高度重视铁路安全工作，习近平总书记分别就高速和普速铁路安全作出重要指示，国务院领导多次作出重要批示，为铁路沿线安全环境治理指明了方向。

中华人民共和国交通运输部《高速铁路安全防护管理办法》中指出重点部位建视频图像系统，管理办法明确指出铁路运输企业应当在客运车站广场等重要场所和其他人员密集场所，以及高速铁路沿线的重点部位、关键节点配备、安装高清晰、全天候、全覆盖的公共安全视频图像信息系统。同时要求，高速铁路沿线应当装设全天候、全覆盖具有智能感知入侵行为、联动搜索、自动报警和跟踪等功能的高速铁路周界入侵报警系统。站台两端应当安设警示标志，防止无关人员进入线路。高速铁路周界入侵报警系统应当符合相关国家标准、行业标准。高铁沿线视频监控建设应当纳入当地公共安全视频监控建设联网应用。
 

二、场景痛点分析

2018年5月5日，九江段7个熊孩子放学路上，经过高铁轨道附近，翻越栅栏进入铁轨玩耍，用3颗石子逼停高铁41分钟，事故造成高铁列车制动装置损坏。
2019年12月15日，山东日照一男子闯入已封闭的道口横穿铁路，事故造成重载列车紧急制动，高速运行过程中被迫紧急停车。
2021年6月4日早晨5时19分，从乌鲁木齐开往杭州方向的K596列车，在兰新线K361+401公里处，发生列车与铁路施工人员相撞事故，事故造成现场施工人员9人遇难。

2021年9月27日下午，D763次列车运行即将抵达遂宁站经过涪江铁路桥时，撞上一名破网闯入动车铁轨路线的男子。该男子不幸身亡。

2023年4月11日，沈阳市浑南区，精神有疾女子闯入铁道夜行，沈阳多部门紧急救援避免事故发生。

三、项目防护需求

危险开垦圈地：翻越物防围栏
 

危险开垦圈地：翻越物防围栏

围栏易翻越：附近环境开阔
 

围栏易翻越：位置临近公路
 

为安全、高 效、便捷地维护铁路周界，建设具有铁路特色的周界入侵智能监测预警系统，对保障铁路安全运营、提高铁路周界防护能力、提升入侵行为准确告警效率、有效降低施工维护成本等方面，均具有重大现实意义和经济效益。
 

四、技术选型分析

（一）视频AI行为智能分析技术
通过监控摄像机拍摄回来的画面分析场景下的异常行为，根据视频或图像中的人体关键点，基于AI神经网络的深度学习算法，根据人的肢体骨骼运动轨迹，计算出各种异常动作行为，通过客户端预警、弹窗、语音提示、微信通知、第三方平台推送等发出报警信号，从而达到智能感知提前预判主动预警的目的。

（二）雷达信号探测技术
雷达，是英文Radar的音译，radio detection and ranging的缩写，意译为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用 电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息，具有全天候全天时等特点。与光波（红外、可见光、紫外光）相比，毫米波能穿透云雾、烟、尘中。在环境适应能力上，毫米波雷达比激光雷达、视觉优越。
雷视智能融合技术：系统采用雷达空间感知与视频协同技术，有效融合雷达空间感知与视频感知结果，构建从雷达探测到视频复核的双重研判机制；通过抽取雷达定位信息与视频视场角度，建立二者之间的关联关系，形成雷达空间感知信息与视频感知图像的跟踪协同与系统联动， 实时跟踪确认目标移动位置。
在此过程中，通过对比雷达坐标与视频视场角，自动校对二者感知目标偏差， 自动调整匹配关联偏差，从而提升目标协同跟踪的准确性，降低系统误报率。
 

五、技术选型优势

 
                    
红外对射
必须要有机械位移才能产生信号。
它常常用来对某些情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。
优势：振动探测器材最适合于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护。或与其他系统结合使用，防止盗贼破墙而入。
误报：大雨情况下误报、无意触碰误报、悬挂异物、飞鸟停落、工地施工。
漏报：空中抛物、空中跨越。
 

振动传感

物体越过探测区域，遮断红外射束告警。
常用于开阔地带周界入侵防护，及现代造型墙顶及地面等应用条件。
优势：红外波段射束视觉不可见，具有隐蔽特性：使入侵者在不知不觉中触警。多光束远距离红外线幕墙无盲区和死角。
误报：飞鸟、动物、温度、光线、空气流动、雾气、雨雪等环境因素容易引发误报。
漏报：钻/跨过对射光束,或只断其中一条光。
 

视频监控

视频监控是安全防范系统的重要组成部分。
视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。
优势：通过对远程监控对象的录像、回放、联动报警、监控策略制定、应急指挥等应用。达到监控与通讯的双重功能。
误报：光影变化、雨雪雾霾沙尘、背景变化、被遮挡。
漏报：有距离和清晰度，死角等弊端。
综合所述：单一探测器技术容易被某种特殊环境干扰影响。多种探测器智能融合技术是未来安防技术的发展趋势：雷达+视频。
 

解决方案设计

沿线全面覆盖：雷视融合区域警戒系统架设在铁路周界防护位置，覆盖整条轨道周界区域。打造无监视盲区的立体防御体系。
融合智能分析：内置深度学习算法，支持多目标锁定，支持目标过滤、区域入侵检测、越界检测、进入区域侦测等多种行为检测。
事件预警跟踪：雷达对监控区域进行不间断无盲区扫描，融合视频复核，对真实目标主动跟踪和预警。
现场声光警示：除指挥中心及监控室会接收到告警外，入侵现场也会发出声。

雷视一体化平台

七、产品构成介绍

 

微视图灵 雷视融合一体机单元

雷视融合一体多功能杆

 

 
 
微视图灵AI行为分析算法针对铁路算法定制略有不同

八、项目实施建议

周界沿线的树木、草丛，会阻碍雷达和视频的探测视野，降低设备的效率、影响告警的准确度。建议在设备部署前，集中对沿线的草木进行清扫修治。
 

 

九、关于微视图灵

以人工智能、物联传感技术为核心，利用自主知识产权的深度学习架构、机器视觉、深耕行为识别技术研发，结合人脸识别、人体识别、物体识别等人工智能算法、致力于为用户提供全球领先的人工智能产品和行业解决方案。

核心技术团队来自中科院、电子科技大学、北京航空航天大学、北京邮电大学等知名学府。专注于计算机视觉和深度学习，布局城市安防，打通AI在智慧交通铁路、智慧机场、智慧司法军警、智慧校园、智慧养老等几大垂直场景的应用。 （详细方案联系电话：[phone]）