低空经济·场景为王③ | 轨道沿线的低空哨兵
来源:行业动态 时间:2026/6/10 20:03:42

(来源:广州地铁设计研究院)

 GMDI

182mm×150mm×62mm,8T/20T算力。这是一台“地保盒子”的物理参数,比标准饭盒还小。把它挂在一架无人机下面,飞越地铁保护区,它能在飞行过程中实时识别违规施工、违章建筑,并当场推送预警。整个过程在盒子内完成,不依赖网络回传,不需要人工盯屏幕。

图源:自摄/ 地保盒子

广州地铁设计研究院股份有限公司(SZ.003013)成功推出自主研发的轻量化智能巡检终端 “地保盒子”,并开创性地建立了国内首个地铁保护区风险源特征库,为地铁保护区的智能化、常态化巡检提供了核心数据支撑。

01

“边飞边判”是如何做到的

每条地铁线路沿线都有一片看不见的“红线”——控制保护区。按照规范,隧道结构外侧30至50米范围内的一切施工活动都需要审批。但现实中,未经报备的打桩、开挖屡见不鲜。

广州地铁目前已沿线路布设了480公里智能视频监控,但固定摄像头存在大量盲区——水域对岸、山岭背面、树林遮挡处、围墙内侧均无法覆盖。过去靠人工徒步巡查:一条30公里线路,两个巡查员需耗时大半天。高架桥墩背面、河涌对岸、围墙内侧……这些死角更是无法通过人工目视实现有效覆盖风险发现的严重滞后,常常导致隧道结构出现异常位移后,才回溯发现数周前的违规施工行为。

地保盒子改变的,是整个巡检的时间逻辑。

传统无人机的做法是“先拍摄、回传后台、人工看图、发现问题、通知现场”。这个链路走完,快则几小时,慢则隔天。地保盒子做的是“边飞边判”——无人机挂载盒子飞越保护区的每一秒,盒子内的 AI 模型都在实时分析飞行画面。一旦命中风险目标——挖掘机、钻机、打桩机——系统当场锁定GPS坐标,自动生成包含位置信息和影像证据的预警工单,推送至管理人员的移动端。从“看到”到“通知”,数秒内完成。

自绘 / 地保盒子端-边-云架构示意

为何能“边飞边判”而不是“先拍后看”?这是盒子内置的AI推理芯片(8T/20T 算力)在飞行过程中就完成了图像识别,不依赖4G/5G回传。这在地铁沿线部分信号盲区——地下站出入口、远郊高架段尤其关键。如果等视频传回云端再进行分析,信号断断续续,实时性无从谈起。

做到这一步的前提,是模型经过了大量真实场景的训练。广州地铁设计研究院在国内首次建立了地铁保护区风险源特征库。这不是一个通用的“施工机械图片集”。训练数据标注了数千张真实地铁沿线工地场景,覆盖了晴天、阴天、逆光、雨雾等不同光照条件,正拍、侧拍、俯拍等不同角度,以及围挡遮挡、树木遮挡等不同遮挡程度下的施工机械特征。这让AI能够区分“钉在围挡上的安全告示牌”和“刚进场还没竖围挡的钻机”“合法的土方转运”和“持续下挖的基坑开挖”——训练素材全部来自广州地铁设计研究院参与了数十年设计的真实线路,是工程知识的数字化表达。

图源:自摄/ 地铁保护巡检线路

该系统已在广州地铁多条线路保护区投入实际应用。从单个站点试点到全线部署,无人机巡检灵活性远高于固定监控,能穿越水域、山岭、树林以及围挡等监控盲区。每一次飞行的图像数据都会回传入库,持续补充风险源特征库。AI 模型越飞越“聪明”,误报率逐步下降,检出率逐步上升。随着机巢部署密度提升,巡检频率从每周一巡跃升至每日一巡,覆盖了人工巡线无法到达的全部盲区。

02

500米的空中安防圈

如果说地保巡检管的是“地面上不该出现的东西”,那异物检测管的,是“天空中不该飘来的东西”。

广州地处我国台风多发区域,每年6月至10月大风天气频发,周边工地防水布、户外广告横幅、农用薄膜等轻质物品极易被强风卷起,飘至轨道交通高架线路的接触网或轨道上方。一块重量不足一斤的编织袋一旦缠绕接触网,便足以引发整条区段的列车紧急停运。传统处置模式采用 "事后抢修" 的被动方式,完整流程涵盖应急队伍接报、赶赴现场、异物定位、申请停电、上线清理等环节,单起事件平均处置时长可达数小时。此类异物入侵事件每年在单条线路可发生数十起,每一次停运都会对数以万计乘客的出行造成严重影响。

自摄 / 异物检测无人机巡飞画面

算法会为每个漂浮物计算一个“威胁指数”:距离越近、风速越高、漂移方向越指向线路,指数越高。当某个漂浮物进入高风险走廊,系统在它尚未靠近线路时就触发分级预警——预警等级决定了响应策略:低风险只需持续跟踪,高风险则建议立即出动处置。

这套方案的独特之处在于:识别精度高、视角范围广、受地形约束小、可远程操控作业。它能快速抵达人工或车辆难以到达的区域——高架桥外侧、河涌上方、山体边坡——填补了此类巡检作业的空白。在防范异物入侵方面,它把轨道交通沿线安全从“被动抢险”切换到了“主动防控”模式:并非在事故发生后去抢修,而是在漂浮物还没靠近线路时就把它盯住,提前排查、提前研判、提前处置。

03

数据和算法构筑护城河

地保盒子和异物检测系统,本质上做的是同一件事:把资深工程师“巡线”时的大脑判断过程,编码成一个可以全天候、全线路运行的自动化系统。

自摄/ 地铁保护巡检平台

市场上主流无人机企业仅能提供通用飞行平台,却无法输出基于数十年地铁工程设计经验的专业风险研判逻辑。一架具备飞行能力的无人机,难以精准掌握地铁保护区的法定边界划分标准、不同地质条件下的巡查范围调整原则,以及各类施工行为的风险等级与重点关注要求。这些核心判断标准并非源自通用教科书,而是沉淀于广州地铁设计研究院工程师数十年的工程实践与经验积累之中。将这些宝贵的行业经验转化为标准化训练数据与算法规则,才是真正不可复制的核心竞争力与行业护城河。

两套系统并行部署,共同构建起一套完整的轨道交通沿线低空安防闭环体系。其中,地保巡检系统负责管控 "地面异常风险",重点识别违章施工、违法搭建、危险堆载等隐患;异物入侵检测系统负责管控 "空中异常风险",精准监测防水布、横幅、不明漂浮物等侵入物。两大场景全面覆盖了轨道交通沿线安全风险的主要来源,实现了无人机从 "会飞的相机" 向具备专业工程判断力的 "空中安全员" 的根本性转变。

下一篇,我们离开轨道沿线,把镜头拉远到数百公里的城市上空——看无人机如何用镜头为轨道交通建设建立数字档案,让每一寸地形都在电脑里“活”过来。