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案例研究：HRT 为何选择 Teledyne 移动测绘球形相机用于台北捷运隧道检测系统

HRT Corporation 选择 Teledyne Vision Solutions Ladybug 相机系列，开发高速铁路检测系统。

“在我们开发过程中最关键的阶段，Teledyne 专家成为了我们的重要支撑。通过无数次深夜故障排查、持续深入的技术验证、不断的支持与投入，我们得以排除干扰，并迅速为客户锁定理想的成像解决方案。”

— Allen Wei，HRT Corporation Ltd 总经理

摘要

本客户案例介绍了HRT® Corporation如何通过结合 2D LiDAR 与 Teledyne® 360 度成像系统，帮助台北捷运®（TRTC）更新其隧道检测流程。文章概述了传统测量方法面临的挑战、为 LiDAR 数据加入 360° 高分辨率视觉内容的价值，以及在效率和安全性方面带来的提升。本案例也展示了 Teledyne Ladybug® 相机系列在铁路基础设施维护中的实际应用价值。

目录

  • 引言

  • 挑战

  • 2D LiDAR 与 Ladybug5+ 集成

  • HRT 为客户带来的影响

  • 结论

安装在高速捷运线路上的 Ladybug5Plus。

引言

HRT Corporation 成立于 2012 年，为航空、汽车和海事应用提供测量与监测解决方案。公司通过系统设计、设备选型、数据集成与分析支持客户，以提升质量与效率。

“我们的使命是设计并开发先进的移动检测系统，为铁路安全提供可靠保障。”

— Allen Wei，HRT Corporation 总经理

 

HRT 与台北捷运

HRT 为台北捷运（TRTC）设计并集成了一套车载铁路检测系统，用于支持基础设施监测与维护。该系统由台北捷运车辆处预防保养课使用，用于执行年度隧道净空限界测量。这项关键安全任务可确保隧道维持在规定的空间限制内，使列车能够在整个网络中安全、可靠地运行。

捷运隧道净空安全要求

台北捷运运行于密集且空间受限的隧道环境中。电缆、管线和站台边缘等基础设施元素必须始终避开列车既定的净空包络范围，以确保安全运营。

净空限界测量对于确保安全余量至关重要。其用途包括：

  1. 监测列车车辆与周围结构之间的空间关系
  2. 在潜在侵限发展为安全风险前进行检测
  3. 支持预防性维护规划和持续运营安全保障
“对于台北捷运而言，管理网络净空不仅是一项技术要求，更关系到每天数百万乘客的生命安全。通过精确监测确保结构净空，是防范运营风险的第一道防线。通过主动识别潜在侵限，我们能够保障列车在整个网络中安全、平稳且不间断地运行。”

— Allen Wei，HRT Corporation Ltd 总经理

挑战

现有测量方法的局限

在部署新系统之前，台北捷运使用车载 2D LiDAR 扫描仪采集净空轮廓。虽然该方法能够提供准确测量，但只能生成二维数据。缺乏正确的隧道视觉背景，操作人员无法识别导致净空违规的具体原因。此外，原有 LiDAR 系统已停产，也引发了对系统长期可持续性的担忧。

替代技术的复杂性

在系统开发期间，HRT 评估了替代传感技术，并确定：

  1. 3D LiDAR 点云会受到列车速度影响，产生复杂的数据模式
  2. 为净空检测处理这些数据集会增加不必要的复杂性
  3. 这种复杂程度并不符合日常净空测量的实际需求

 

“面向高速铁路检测进行设计，需要取得微妙平衡：硬件必须保持简单可靠，以承受严苛的户外环境；软件则必须提供绝对可解读的结果。在高速移动平台上采集清晰的高分辨率图像，是一项巨大的物理挑战；但我们的真正目标，是将原始数据转化为维护团队能够即时信赖的清晰、可解释洞察。”

— Allen Wei，HRT Corporation Ltd 总经理

2D LiDAR 与 Ladybug5+ 移动测绘系统

为应对这些挑战，HRT 开发了一套集成监测系统，将 2D LiDAR 与采用 Teledyne Ladybug 相机系列的 360 度球形成像系统相结合。

为何选择 Teledyne 球形成像相机

在开发过程中，集成 Ladybug 球形成像相机被认为是该应用的理想解决方案。Ladybug5+ 相机可提供：

  1. 对隧道环境的完整 360 度视觉覆盖
  2. 可同时查看检测车辆左右两侧
  3. 可针对最可能发生侵限的区域提供高分辨率图像，包括电缆、管线和站台边缘
“在我们的应用场景中，使用 360° 球形相机系统的主要优势，是能够同时采集检测车辆左右两侧的高分辨率图像。这些特定区域正是电缆、管线和站台边缘最有可能侵入列车运行路径的位置，从而可结合 LiDAR 数据进行精确的视觉验证。”

— Allen Wei，HRT Corporation Ltd 总经理

LiDAR 与成像的互补作用

在集成系统中，每个传感器都承担明确的作用。2D LiDAR 提供精确的净空轮廓，而 Ladybug5+ 图像则补充视觉背景，使操作人员能够：

  1. 结合测量数据查看真实隧道环境
  2. 识别并确认影响净空条件的具体物体

这种方法既保持了 LiDAR 测量的可靠性，又增加了环境背景信息。

“通过在原始视觉证据的基础上提供高度可解读的 AI 诊断，该系统将工程检测信心提升至 99.8%，同时将人工数据审查时间减少超过 45%。”

— Allen Wei，HRT Corporation Ltd 总经理

 

HRT 为客户带来的影响

该集成系统使台北捷运能够：

  1. 将年度净空限界测量纳入预防性维护计划
  2. 在保障运营安全的同时监测净空包络范围
  3. 对隧道环境中的潜在侵限进行视觉验证
  4. 通过将几何数据与图像配对，提高检测结果的可解读性
“将先进检测技术整合到统一平台，已使我们的维护方式从被动维修转向主动预防。通过以该集成系统取代分散式检测，我们不仅减少了工作人员暴露于高风险轨道环境中的机会，也提高了部署效率。如今，我们能够在潜在问题影响日常运营之前进行处理，从而显著提升轨道安全和维护绩效。”

— 台北捷运

新集成系统的其他优势

设备重量：新系统重量仅为原系统的三分之一至二分之一，使安装和拆卸更加容易。
相关数据：操作人员可查看关键时间点前后五秒的 Ladybug5+ 图像。
保修：核心系统组件由设备制造商提供保修支持。

结论

通过将 2D LiDAR 与 Teledyne Ladybug 球形成像相结合，HRT 提供了一套面向真实铁路运营需求的实用检测解决方案。

与 Teledyne 成像专家的早期合作帮助简化了系统开发流程，并确保从一开始就做出合适的技术选择。

这一方法加快了开发进程，并改善了 HRT Corporation 的项目成果，同时为台北捷运带来长期价值。