地铁轨道一旦出现裂缝、错位或磨损,列车运行就会受影响,严重时甚至导致供电中断或故障事故。为了让地铁系统保持稳定可靠,本地两家地铁公司借助新科技改变传统轨检方式,把人工检测转为自动化与数据驱动的维护模式。

两家地铁公司近年陆续引入激光、雷达和超声波技术,让轨道检测更高效、更精准,也大幅提升列车运行的安全与可靠性。

《联合早报》记者星期四(10月9日)下午和午夜,分别走访SMRT的碧山车厂,以及由新捷运运营的陈嘉庚地铁站,了解业者如何以创新设备取代繁复的人工检测,并通过实时数据分析和人工智能,更及时处理轨道维护工作。

《联合早报》记者星期四(10月9日)午夜走访由新捷运运营的陈嘉庚地铁站,了解业者如何以创新设备取代繁复的人工检测。(邝启聪摄)
《联合早报》记者星期四(10月9日)午夜走访由新捷运运营的陈嘉庚地铁站,了解业者如何以创新设备取代繁复的人工检测。(邝启聪摄)

新捷运多功能铁道巡检车未来也运用在东北线

滨海市区线,新捷运与中国制造商合作研发“多功能铁道巡检车”(Multi-Function Track Trolley),这是全球首台电动化、自动化的轨道检测车。设备于2013年构思,隔年在市区线第一阶段试行,利用超声波实时侦测钢轨内部缺陷,并自动测量轨道和供电轨的几何对准。

经过多轮改良,新捷运团队推出升级版铁道巡检车,今年3月正式在市区线全面投入使用。新版本结合雷射雷达(LiDAR)、三维相机和超声波探头,可在行驶中同时执行八项检测,包括隧道裂缝与渗水侦测、轨道磨耗、几何测量、紧固件状态,以及供电的第三轨结构和表面检测。检测分辨率达毫米级,能精确捕捉细微变化,为工程团队提供实时数据分析。

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经过多轮改良,新捷运团队推出升级版铁道巡检车,今年3月正式在市区线全面投入使用。(邝启聪摄)
经过多轮改良,新捷运团队推出升级版铁道巡检车,今年3月正式在市区线全面投入使用。(邝启聪摄)

铁道巡检车每月平均巡检两次,作业时间介于凌晨1时30分至4时之间,由一名驾驶员和两名操作员组成小组,每次可检测约4.5公里轨道。以往人工检测需两年才能完成全长84公里的巡检,如今只需20个夜晚。设备造价约100万元,预计未来一年半至两年内也会在东北线使用。

系统采集到的数据会自动上传数据库,用于比对历史记录和趋势分析。人工智能模型能识别轨道磨耗或结构偏差的变化趋势,让工程师提早介入维修。

新捷运铁路总裁兼滨海市区线主管李炎霖说,确保列车运行可靠与乘客安全始终是新捷运的首要任务。过去轨道检测主要依靠人工,工作繁重且易受疲劳影响,如今铁道巡检车能整合检测数据并进行分析,让维护团队更快找出问题并采取修正措施。

他补充,员工也很欢迎这项技术。“它不仅让分析更精准,也提升了技能水平。现在他们在现场所检查的情况,都能通过数据得到验证,更加放心”。

铁道巡检车每月平均巡检两次,作业时间介于凌晨1时30分至4时之间,由一名驾驶员和两名操作员组成小组,每次可检测约4.5公里轨道。(邝启聪摄)
铁道巡检车每月平均巡检两次,作业时间介于凌晨1时30分至4时之间,由一名驾驶员和两名操作员组成小组,每次可检测约4.5公里轨道。(邝启聪摄)

SMRT激光轨道推车减少人工误差

SMRT也采用新科技提升轨检效率与精度。公司自2015年起引进“激光轨道推车”(Laser Track Trolley),取代以往必须使用手提测量器逐段检测的做法,减少人工误差。

SMRT工程人员在碧山车厂展示激光轨道推车。设备能同时测量轨道几何与磨耗情况,并把数据上传分析系统,协助团队规划维护工作。(关俊威摄)
SMRT工程人员在碧山车厂展示激光轨道推车。设备能同时测量轨道几何与磨耗情况,并把数据上传分析系统,协助团队规划维护工作。(关俊威摄)

推车装有高精度雷射测头,可同时扫描两条钢轨的几何结构和轨面磨耗,并即时计算数据。今年初也增设衡量第三轨高度的功能,让检测范围更全面。

过去工作人员每隔15至50米就得弯腰测量、手动记录,如今只需两三人推着设备前进,每晚即可完成约五公里轨道的连续扫描,检测效率提高约一倍。

过去,SMRT工作人员每隔15至50米就得蹲下测量轨道、手动记录,长年下来对身体造成负担。(关俊威摄)
过去,SMRT工作人员每隔15至50米就得蹲下测量轨道、手动记录,长年下来对身体造成负担。(关俊威摄)

SMRT工作人员解释,设备不仅提升检测精度,也改善工作环境。以前每15米就要蹲下测量,长年下来对身体是负担;现在数据自动记录,既安全又省力。

检测完成后,系统会把数据上传到分析平台,自动标示出轨道偏差的区段,必要时会实施临时限速,并安排维修团队尽快处理。体积较小的激光轨道推车也能进入交叉轨和转辙区等大型检测车无法进入的地方。