炎炎夏日，當火車經過時，一批擁有多年經驗的傳統接發車安檢人員，在鐵軌地表高達60℃的環境下，根據聲音辨別加上人眼觀察的方式判斷鐵軌及車輪的健康狀況、貨車動態稱重及偏載、底板、轉向架、制動盤……從而消除設備的安全隱患，這種全人工裸眼式的對風險點進行識別，不僅勞動強度大、效率低，迭代成本相對較高。加上車輛時速過快、遇雨雪霧天氣特殊條件下等，作業質量更是難以保證，漏檢、誤檢的情況屢見不鮮。然而，根據不完全統計，目前國內鐵路系統中有90%以上站點是通過這種人力手段進行安全判斷。

當前，人工智能是革新產業困局、提高行業運營效率、激發創新創業的抓手。經歷六十餘載沉浮，進入爆發前夜。據前瞻產業研究院大數據顯示，2015年中國的人工智能市場規模達12億美元，預測將在2020年達到91億美元的規模，這意味著在未來幾年內，每年的增長速度都達到50％。隨著計算力、大數據以及深度神經網絡的高速發展，人工智能將是未來十年最具顛覆性的技術，各個行業都在探索通過AI技術對傳統模式進行信息化升級改造。

鐵路也不例外。天津光電高斯通信工程技術股份有限公司（以下簡稱“光電高斯”）成立於2003年，是國內第一批為鐵路系統提供貨車超限及裝載狀態監測的單位，在業內稱得上“老”資歷企業。2013年，光電高斯獲證監會批准掛牌新三板，股票代碼：430251，業務從傳統的軟件服務聚焦至行車安全監測系統，以人工智能算法為核心，自主開發軟件和硬件產品，對列車、貨物、乘客安全狀態進行AI檢測，將傳統的鐵路行車安全管理轉變為一體化全自動的行車控制系統。

面對智能化升級改造大市場，光電高斯總經理閆殿武在接受「北大創新評論」採訪中表示，“鐵路智能化檢測是個結構化改革新生出的新千億級市場，我們希望通過智能設備替代鐵路行業中勞動密集型的人工崗位，從而提高在崗的工作效率，推進中國鐵路建設擁抱人工智能。”

鐵路人工智能安全檢測的市場空間突破千億

中國鐵路是中國經濟發展的重要基礎支撐，也是一帶一路、中國名片等國家戰略的重要組成部分，是國家重點扶持和發展的產業之一。國家鐵路局近期公佈，“十三五”期間鐵路固定資產投資規模將達3.5-3.8萬億元，較之“十二五”期間鐵路固定資產投資完成額3.58萬億，穩中有升。其中基本建設投資約3萬億元，設備投資約8000億元，年均1600億元，全面提升機車車輛裝備現代化。在國內投資保有量大幅提升的前提下，後市場同步增長是高確定性事件。

在國家對行業投資及改革力度進一步加強下，我國鐵路保持了9%以上的年均實際增長速度。到2020年，中國鐵路營業總里程將達到12萬公里以上，將建成“四縱四橫三區域”的鐵路網，客專線總里程將達1.3萬公里。中國鐵路建設的高速發展，快速提升了鐵路客運服務水平，貨運能力也得到進一步釋放，將沿著提升“速密重”（運行速度、發車密度、載重重量）方向持續推進。

伴隨中國鐵路的成長，近年來鐵路安全檢測行業得到了快速、長足的發展，是實施鐵路“速、密、重”戰略的前提和保障，鐵路人工智能安全檢測市場規模更是可達千億元級規模。

究其原因，一方面，以物聯網、大數據驅動的智能車站、智慧鐵路等，成為中國鐵路“科技保安全”的支撐和基礎，智能化升級是未來的大趨勢。

以智能接發車為例。隨著中國鐵路的高速發展，傳統的人工接車管理水平無法滿足日益增長流量及速度要求，矛盾日益凸顯。而在貨運檢查作業方面，全路貨檢站、貨運站、局界口交接站主要依靠人工查看高清圖像的方式來觀察貨物的裝載狀態。高鐵列車接發作業情況也類似，主要依靠傳統的人工外勤接車作業，通過人眼監測乘客是否有危及行車安全的行為。

運用人工智能識別技術實現鐵路列車接發自動安全預警成為目前最易實現、最具效率的實施辦法。通過信息採集、智能分析、綜合處理、綜合預警和統計分析等關鍵環節，讓機器替人，可提高對現場作業關鍵的卡控力度、確保鐵路運營的現實安全。

另一方面，成本和效率的變化。鐵路市場化之後，成本與效益被空前關注，如何用技術和設備，實現降本增益，成為鐵路安全檢測行業的重要驅動因素。光電高斯總經理閆殿武介紹，如果一個鐵路局管內正線13773.294千米，共有車站768個，日接發車數量為58萬輛；全局接發車人員在編約3100名，按人均年12萬元計算，全局外勤助理值班員月成本支出約3100萬元。而智能接發車作業，則可釋放75%人力，每月節省約50%的成本。

光電高斯探索傳統產業的智能化升級出路

面對千億級的智能化升級改造大市場，繼承於老牌軍工企業天津光電集團、服務鐵路市場20餘年的光電高斯，於2011年和北京局聯合立項，正式啟動了人工智能轉型。

據瞭解，光電高斯現有產品分為兩大類，人工智能產品和傳統集成類產品。人工智能應用於鐵路安全監測的應用模式主要包括兩種：一是在現有人檢的基礎上，逐步利用機檢替代人檢，或者對現有的機檢設備進行智能化升級；二是藉助技術，填補和實現之前無法利用人檢完成的動態、高精度、智能化的安全檢測。

目前光電高斯基於大數據、物聯網、機器視覺、模式識別、深度學習、人工智能等通用關鍵技術，開發的人工智能類產品主要有三種——車站列車運行安全監測預警系統、智能貨運檢查作業風險預警系統，和高鐵列車接發車安全預警系統，目前已經廣泛應用於全國各鐵路局。在“鐵路行業人工智能領域”位於國內前列，在同類企業中處於明顯領先地位。

（工作人員調試系統）

機器視覺技術已經很成熟了，為何這兩年突然火了？因為互聯網管道讓獲取人臉成為可能。人工智能關鍵不是算法和圖像處理，而是樣本庫。如果採集人臉管道不打通，人臉識別技術就無法真正發展起來。

據瞭解，光電高斯作為國內唯一的列車運輸狀態數據採集單位，擁有國內最大的列車運行有效樣本數據庫，而這正是光電高斯的核心優勢。據閆殿武介紹，光電高斯有200多個標準化數據採集平臺，多年積累下了超過5億次的基礎數據採集，沉澱出了包含多種典型識別項樣本數近50萬張，每張樣本素材都是經過近千張原始素材人工篩選，預期在樣本數據庫方面有3-5年領先期。

雖然累計採集數量比10億人次少，但鐵路有一種特點，即有12大類，91種車型。也就是說，看了5億次的91張臉。在算法同質化的背景下，樣本庫含金量成為關鍵，光電高斯依靠自身“車輛異常”的種類最全、規模最大、標註最完整的大樣本數據庫，在人工智能背景下，安全檢測、貨檢更容易落地。

閆殿武表示，成熟技術和新場景的結合才最適合產業化。場景新、技術新，一般屬於科研階段；技術相對成熟，場景較新，很容易形成產品。智能化安全監測產品尚處於藍海市場，市場有待進一步激發。

行業競爭與壁壘，擁抱AI不易

據相關調研資料顯示，光電高斯以“智能接發車產品”為代表的智能化安全檢測產品，目前的市場份額為100%；以“貨檢集中監控”、“超限檢測”、“危險品安全監控系統”等產品為主的非智能化安全檢測產品，市場佔有率分別為25%、60%、100%。

但是隨著鐵路運輸安全信息化市場的發展，行業競爭加劇。在相似賽道中，以中車為代表的國有企業，具有人工智能相關技術，之前致力於研發“車載安全檢測系統”，具有“地面安全監控系統”擴展的傾向。

以奇輝、貨安為代表的傳統集成性產品企業，雖然它們缺乏人工智能的相關技術和支撐相應算法的高質量素材庫，但具有一定數量的地面採集平臺，相對豐富的“地面安全監控系統”的集成經驗、交付經驗、運維經驗。

（高鐵站臺智能接發車系統）

“如果公司不能在激烈的市場競爭中增加自身實力，創新服務模式，提升服務水平、品牌知名度和市場競爭力，將會面臨市場份額風險。”光電高斯在談及行業競爭時表示。

在2018年5月9日的股東大會上，光電高斯直面目前存在的問題，指出將以科技創新為核心驅動力，夯實技術、著眼市場、深化改革；下大力量推進金融租賃全新商業模式；強化人才戰略。

一是科技創新。以“人、車、貨”為契機，以機器視覺和大數據為核心的人工智能技術為導向，持續不斷加大研發投入，持續不斷進行技術創新，進一步提升企業核心競爭力，力爭成為國內軌道交通行業自主知識產權技術水平最高、新業務場景應用實現能力最強、產品最豐富的智能設備供應商。

二是除目前的直銷方式外，推進代理銷售、金融租賃等方式，快速實現跑馬圈地。金融租賃包括輕資產運營，由金融機構墊資，租賃週期6-8年；重資產運營，到期後固資，相當以租代售。

三是強化人才戰略。結合公司未來發展規劃，2018年-2010年三年時間，光電高斯計劃引入高端人才150人左右，豐富企業人力資源內涵；並將建立鐵路人工智能合作實驗室，借力領域內專家和機構資源；和行業相關大專院校廣泛開展產學研合作等。

除了行業競爭加劇，新技術的應用還需要法律法規的保障。因為一旦設備替代人，就會產生責任主體轉移等一系列問題。2017年，光電啟動了與鐵總的合作，基於光電高斯的產品和技術，鐵總2017年底立項了重大課題，12月份立了標準，光電高斯是唯一的起草單位。2018年結題之前，已落地了大概40多個試點。標準規模化後，預計未來的增速在100%，尤其前三年。

面對行業競爭與壁壘，光電高斯團隊始終以積極的姿態，致力於提供更全面、更先進的鐵路系統人工智能解決方案，不斷優化人工智能識別預警系統、鐵路貨運貨檢系統功能，覆蓋國內國際市場，為鐵路系統節能降耗、降低成本做貢獻。在推動火車擁抱AI這條道路上，光電高斯號稱要做鐵路行業的人工智能先鋒者。

光電高斯想要的智能未來

如今，鐵路建設已經成為拉動經濟增長、帶動就業的重要方式。中國鐵路是一個多元化市場，有自己獨立的生態，鐵路行業支撐的行業並不窄，光鐵路支撐的上市公司不下10家。作為鐵路行業的人工智能引領者，光電高斯加碼智能科技的野心，是給整個鐵路行業賦能。

根據行業趨勢研究與市場需求分析，光電高斯制定了未來五年發展規劃——成為軌道交通流域人工智能技術的領軍企業。

（光電高斯擁有200+標準化數據採集平臺）

“讓人工智能+鐵路產生1+1＞2的效應，還有很長的路要走。”光電高斯在談及未來發展之路時表示。

多場景、多維度的智能化升級改造。

為了更好的拓展業務，光電高斯一直為打開運輸板塊市場在做不懈的努力。以智能算法為核心，以軟件和硬件為兩個重點，圍繞“人、車、貨”展開研發，依託自身研發能力，將人工智能作為公司進一步開拓新市場的主要技術基礎，不斷鞏固貨運板塊市場，拓展運輸板塊市場，突破客運板塊市場，推動中國鐵路建設擁抱人工智能。

整合業內上下游企業，建立智慧車站生態系統。根據市場需求，光電高斯將不斷擴充營銷網絡和支撐平臺，在以智能產品為銷售導向的基礎上，推動智能車站整體解決方案的大項目運作。據瞭解，在時機成熟的情況下，光電高斯還將進行以人工智能為基礎的包括地鐵平行部門的橫向國內市場業務擴展，並進行海外戰略佈局。還通過併購重組的方式整合業務上下游企業，快速優化公司的資產擴大體量，五年後的淨資產不低於8億元。

基於核心技術的全方位跨行業發展。

在光電高斯看來，“鐵路”雖然就兩個字，但這個市場很飽滿，潛力很大，推動中國鐵路系統全面擁抱人工智能任重而道遠。

簡介：北大創新評論（微信號：PKUCXPL）由北京大學認證，依託北京大學權威的學術體系及深厚的科研資源，聚焦全球前沿資訊，對話業界領袖，為活躍在中國經濟領域的政府領導、企業高級管理人員提供全面借鑑與智略參考。

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