一、项目背景
在交通强国建设与“双碳”战略深入实施的背景下,我国交通运输结构正经历深刻变革。随着“公转铁”和多式联运政策的持续推进,铁路专用线作为连接国铁干线与物流枢纽的“神经末梢”,其战略地位日益凸显。从行业发展趋势来看,传统依靠人工徒步、肉眼观察的铁路运维模式正面临严重的效能瓶颈,且难以实现夜间及恶劣天气下的有效监管。在现代化、数字化的物流园区内,作业节奏极快,单纯的人工巡查已难以适应高强度、实时化的监管需求。特别是铁路专用线环境复杂,存在大量的立体空间和物理阻隔(如集装箱多层堆叠、敞车深腔、高处设施等),人工巡检不仅效率低下,且容易因疲劳、视觉盲区等因素导致隐患漏检,进而引发安全事故。在政策环境方面,国家及交通运输部高度重视科技驱动的安全生产。2024年“低空经济”首次被写入政府工作报告,明确提出推动无人机等低空装备赋能传统产业转型升级。国家铁路局、交通运输部多次发文要求加强铁路安全生产标准化建设,积极推动物联网、大数据、无人机等新技术在安全监测领域的集成应用,如《全国安全生产专项整治三年行动计划》中明确提出鼓励采用智能化手段提升铁路沿线及场站安全管控水平。本案例的实施,正是对国家发展低空经济、提升交通本质安全水平政策的积极响应。从市场需求与痛点分析来看,大多数铁路场站都面临着极具代表性的监管困局:一是时效性瓶颈。铁路场站全线巡检若靠步行,耗时较长,且无法实现突发状况下的即时触达,隐患发现滞后。二是空间盲区。集装箱堆场多层堆叠产生的深处死角、高处设施的结构状态等,地面视角无法穿透,成为安全监控的“暗区”。三是高危作业风险。巡查人员在铁路场站内频繁进行攀爬、跨线、穿越等动作,自身安全面临巨大挑战。因此,引入一种具备高机动性、全景视角且低成本可复制的智能巡航手段,不仅是保障铁路场站运营安全的紧迫任务,更是打破智能化改造“高门槛、重资产”固有印象的创新突破。
二、创新点
江苏盐城港淮河多式联运有限公司作为盐城港集团下属控股二级子公司,与江苏盐城港国际陆港集团共同承担着统筹推进盐城市域内河码头一体化发展、积极对接淮河生态经济带战略资源、构建公铁水多式联运体系,以及常态化运营中欧班列等重要职能。当前,随着公司下辖铁路专用线货运吞吐量的持续攀升,区域内的交通安全风险也日趋突出。本案例的创新性并非单纯在于引入了无人机,而是在于其低成本、高效率、轻量化的集成应用思维,在技术路径、作业模式、安全管理机制三个维度实现了显著突破,尤其突出了交通安全领域的风险防控能力提升。
(一)技术应用维度的降维创新。行业内常见的无人机巡检多采用造价昂贵(数十万元)、操作复杂、维护困难的专业工业机型,这让许多预算有限的中小型场站望而却步。本案例创新性地选用了整机重量低于250克的消费级无人机。该机型具备操作逻辑简单、单机成本低(仅约4500元)等天然优势,且根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,微型无人机在适飞空域内无需申请飞行计划,进一步降低了使用门槛。通过搭载高清4K传感器和数字图传技术,以极低的硬件代价实现了对铁路场站全范围区域的“秒级”高清识别。这种“以民用装备实现工业级监控效果”的降维思路,极大降低了智能化改造的初始投入,为行业内中小型场站的普及提供了范式。
图2-1 投入使用的轻量化消费级无人机设备
(二)作业模式维度的立体化重塑。本案例彻底改变了传统的平面、线性、间歇式巡检模式,构建了立体、全方位、随需而动的新型安全巡查作业流。一是高位视角穿透盲区。无人机化身空中智能巡检员,轻松飞越集装箱堆垛,在10米高度俯瞰全场,实现对堆场深处、列车底部与敞车内部的100%覆盖,消除了传统人工巡检约20%的视觉盲区。二是机动响应提升频率。从原本每日固定次数的步行巡逻,转变为可根据装卸作业高峰随时加密、重点监控的弹性机制,对超速、违章作业等不安全行为实现即时发现。三是夜视补盲全天候覆盖。利用无人机自带的高亮度补光系统,填补了夜间监管真空,实现了从“肉眼巡查”向“视觉+照明”的跃升,彻底消除了夜间安全事故高发时段的监管空白。
图2-2 铁路场站作业场景无人机伴飞监控
(三)管理机制维度的闭环化革新。本案例创新性地将无人机巡检与现场实时指挥系统无缝集成,构建了“空中识别—即时通信—地面落实”的安全管理闭环。传统模式下,从发现隐患到处置往往存在信息传递的时滞,容易错失最佳干预时机。现在,操作员通过遥控器屏幕实时观察,一旦识别到现场叉车超速、人员未戴安全帽或铁路线路异物等安全隐患,可立即通过远程对讲机锁定责任人并实时纠正,将隐患消灭在萌芽状态。同时,每次巡航的影像资料自动按日期、区域归档,形成了可追溯的数字安全档案,彻底改变了过去巡查无痕迹、分析无数据的被动局面,为安全事故复盘、责任认定提供了客观依据。
图2-3 铁路场站全环境作业场景监控
(四)成本与效能的极致平衡。相较于传统固定视频监控方案(覆盖范围有限,建设维护成本高、周期长),本案例以4500元消费级无人机实现了“移动监控+高清图传”的灵活组合。该无人机可随时起飞、多点复用,覆盖全场无死角,避免固定点位重复投资。在效能上,单次全场巡检仅需5分钟,较人工效率提升12倍,且设备轻巧耐用,年运维成本不足千元。这种“极低投入、极高回报”的模式,打破了智能化改造“重资产”的固有认知,尤其适合资金有限的中小型场站快速复制推广,为铁路多式联运末端安全管控提供了高性价比的数字化新范式。
图2-4 进出场站列车开展“穿透式”隐患排查
三、应用效果
本案例自投入使用以来,其产生的综合效能远超预期,在生产效率、运营成本、本质安全及质量控制四个核心指标上展现了强大的生命力。
(一)生产效率实现了量级化提升。传统模式下,完成2123米线路及堆场全覆盖巡检需2人耗时60分钟以上。应用无人机后,仅需1名操作员5分钟即可完成同等精度扫描,单次巡检耗时缩短91.7%,人员投入减少50%。在进出场站轨道线路安全检查等高频场景中,效率跃升更为显著,从15分钟压缩至1分钟,效率提升15倍,无人机巡航将传统“小时级”作业压缩至“分钟级”,实现了生产效率的量级化突破。
(二)运营成本实现了断崖式压降。从经济账上看,本项目总投资仅为4500元设备款,无须额外土建和信息化基础建设投入。无人机巡查只需消耗少量电费。按每日三次巡检计算,全年直接人力成本节约8.8万元,具体对比如表3-1所示。这意味着,项目上线后短期就能实现完全收回硬件投资。若进一步考虑传统攀爬巡查中可能产生的劳保费用、因漏检导致的货损赔偿以及潜在的安全事故经济损失,其带来的间接经济效益年均预估在5万元以上。这种“极低投入、极高回报”的成本模型,为港口及铁路企业提供了极佳的财务示范。
(三)监管质量与数字化水平实现了跨越式发展。无人机巡查实现了100%的覆盖精度,堆场深处原本20%的人工监管盲区被彻底扫除。同时,依托于航拍影像的数字化存储,可以建立起一套可随时调取、科学研判的安全档案库。在面对安全主管单位临检和安全事故复盘或运营流程优化时,这些高清视频成为最有力的证据支持。安全管理人员可对历史影像进行比对分析,识别出高频隐患点,从而有针对性地制定预防措施。正如现场管理人员所评价:“以前靠脚走、靠眼看,现在靠巡航、靠屏幕看,看得更清、管得更严、心里更稳。”
项目 |
人工巡查 |
无人机巡查 |
人员数量 |
2人 |
1人 |
铁路场站全面巡查单次耗时 |
60分钟以上 |
5分钟(空中扫描) |
进出场站轨道线路安全检查 |
约15分钟 |
1分钟(航拍) |
盲区覆盖 |
部分盲区(约20%未覆盖) |
全覆盖 |
夜间作业 |
不可行 |
可行 |
单次人力成本 |
80元 |
约0元 |
智慧物流供应链
服务平台
电话:18031385877
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