给高铁装上“智慧天眼”——北京交通大学秦勇团队破解百年难题

从实验室到铁道线，从技术突破到人才培养，他始终坚守初心、步履不停。近日，《中国科学报》头条报道了北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室教授秦勇用“智慧天眼”破解高铁巡检难题的故事。

“看”得见，更“想”得到

在京沪高铁济南段，一架无人机缓缓升空，沿着预设航线平稳飞行，实时捕捉桥梁、接触网的每一处细微变化。“这是我们测试的新一代智能巡检无人机，它能自主规划航线、灵活避障，不仅会‘看’，还会‘思考’。”团队负责人秦勇教授介绍道。

这套由北京交大联合京沪高铁公司研制的轨道交通基础设施自主无人机智能巡检技术，是国内首套基于北斗+5G的高速铁路全自动无人机智能巡检专用系统。自2019年启动研发，现已成功应用于工务、供电、电务、环境等全专业多个实际场景。

破解百年痛点：从“盲区”到“全时域”

长期以来，高铁巡检依赖人工与轨检车，劳动强度大、覆盖盲区多。桥梁底部、桥墩、隧道口等复杂区域一直是巡检“盲区”，而这些恰恰是安全隐患高发地带。同时，巡检只能在夜间“天窗”时间进行，效率低下。

2016年，无人机技术在电力、森防等领域崭露头角，秦勇敏锐捕捉到这一突破契机。“这正是破解高铁巡检难题的‘金钥匙’！”在国家自然科学基金及重点研发计划支持下，团队从零起步，历经无数次试验，最终让技术从“实验室”走进“应用场”。

如今，3台无人机30分钟即可完成过去需大量人力的全覆盖巡航，巡检质量大幅提升，人力成本显著降低。

“大小脑”协同：全链条自主可控

高铁沿线环境复杂，从平原到桥梁隧道，从晴空到雨雪，传统无人机难以胜任。秦勇展示了一块巴掌大的绿色电路板——团队自主研发的飞控核心，堪称无人机的“心脏”。

“别看它个头小，里面装满了硬科技。导航、避障、数据分析样样精通。”秦勇说，这套系统搭载了聪明的地面智能分析“大脑”和机载边缘计算“小脑”，通过“大小脑”融合，实现“巡、识、报、处”一体化管控。

300多次飞行试验、3060分钟飞行时长，见证了这套技术的成长与蜕变。团队实现了从底层硬件设计到上层算法的全链条自主可控，成功研制出国内外首套轨道交通无人机巡检垂域大模型——“天路一号”。

科研要解决行业“真需求”

“科研的最终目的，不是发表多少篇论文，而是服务行业、解决实际问题。”这是秦勇常挂在嘴边的话。团队成员孟凡腾说：“秦老师常讲，做科研要围绕国家和行业的真需求，不能只盯着论文。”博士后杨政智正是看中团队“接地气、能落地”的应用场景，慕名而来。

对轨道产业而言，低空正成为创新发展的“新维度”。秦勇已将目光投向更远：聚焦提升无人机环境适应性，将技术延伸到高原铁路、高寒铁路、城市轨道交通。目前，团队已接到青藏铁路3000米以上海拔区域的智能巡检技术攻关任务，并完成飞控系统适应性调试。“又有一场硬仗要打。”秦勇说。

写给高考生

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来源：北京交通大学。

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