炎炎夏日，当火车经过时，一批拥有多年经验的传统接发车安检人员，在铁轨地表高达60℃的环境下，根据声音辨别加上人眼观察的方式判断铁轨及车轮的健康状况、货车动态称重及偏载、底板、转向架、制动盘……从而消除设备的安全隐患，这种全人工裸眼式的对风险点进行识别，不仅劳动强度大、效率低，迭代成本相对较高。加上车辆时速过快、遇雨雪雾天气特殊条件下等，作业质量更是难以保证，漏检、误检的情况屡见不鲜。然而，根据不完全统计，目前国内铁路系统中有90%以上站点是通过这种人力手段进行安全判断。

当前，人工智能是革新产业困局、提高行业运营效率、激发创新创业的抓手。经历六十余载沉浮，进入爆发前夜。据前瞻产业研究院大数据显示，2015年中国的人工智能市场规模达12亿美元，预测将在2020年达到91亿美元的规模，这意味着在未来几年内，每年的增长速度都达到50％。随着计算力、大数据以及深度神经网络的高速发展，人工智能将是未来十年最具颠覆性的技术，各个行业都在探索通过AI技术对传统模式进行信息化升级改造。

铁路也不例外。天津光电高斯通信工程技术股份有限公司（以下简称“光电高斯”）成立于2003年，是国内第一批为铁路系统提供货车超限及装载状态监测的单位，在业内称得上“老”资历企业。2013年，光电高斯获证监会批准挂牌新三板，股票代码：430251，业务从传统的软件服务聚焦至行车安全监测系统，以人工智能算法为核心，自主开发软件和硬件产品，对列车、货物、乘客安全状态进行AI检测，将传统的铁路行车安全管理转变为一体化全自动的行车控制系统。

面对智能化升级改造大市场，光电高斯总经理闫殿武在接受「北大创新评论」采访中表示，“铁路智能化检测是个结构化改革新生出的新千亿级市场，我们希望通过智能设备替代铁路行业中劳动密集型的人工岗位，从而提高在岗的工作效率，推进中国铁路建设拥抱人工智能。”

铁路人工智能安全检测的市场空间突破千亿

中国铁路是中国经济发展的重要基础支撑，也是一带一路、中国名片等国家战略的重要组成部分，是国家重点扶持和发展的产业之一。国家铁路局近期公布，“十三五”期间铁路固定资产投资规模将达3.5-3.8万亿元，较之“十二五”期间铁路固定资产投资完成额3.58万亿，稳中有升。其中基本建设投资约3万亿元，设备投资约8000亿元，年均1600亿元，全面提升机车车辆装备现代化。在国内投资保有量大幅提升的前提下，后市场同步增长是高确定性事件。

在国家对行业投资及改革力度进一步加强下，我国铁路保持了9%以上的年均实际增长速度。到2020年，中国铁路营业总里程将达到12万公里以上，将建成“四纵四横三区域”的铁路网，客专线总里程将达1.3万公里。中国铁路建设的高速发展，快速提升了铁路客运服务水平，货运能力也得到进一步释放，将沿着提升“速密重”（运行速度、发车密度、载重重量）方向持续推进。

伴随中国铁路的成长，近年来铁路安全检测行业得到了快速、长足的发展，是实施铁路“速、密、重”战略的前提和保障，铁路人工智能安全检测市场规模更是可达千亿元级规模。

究其原因，一方面，以物联网、大数据驱动的智能车站、智慧铁路等，成为中国铁路“科技保安全”的支撑和基础，智能化升级是未来的大趋势。

以智能接发车为例。随着中国铁路的高速发展，传统的人工接车管理水平无法满足日益增长流量及速度要求，矛盾日益凸显。而在货运检查作业方面，全路货检站、货运站、局界口交接站主要依靠人工查看高清图像的方式来观察货物的装载状态。高铁列车接发作业情况也类似，主要依靠传统的人工外勤接车作业，通过人眼监测乘客是否有危及行车安全的行为。

运用人工智能识别技术实现铁路列车接发自动安全预警成为目前最易实现、最具效率的实施办法。通过信息采集、智能分析、综合处理、综合预警和统计分析等关键环节，让机器替人，可提高对现场作业关键的卡控力度、确保铁路运营的现实安全。

另一方面，成本和效率的变化。铁路市场化之后，成本与效益被空前关注，如何用技术和设备，实现降本增益，成为铁路安全检测行业的重要驱动因素。光电高斯总经理闫殿武介绍，如果一个铁路局管内正线13773.294千米，共有车站768个，日接发车数量为58万辆；全局接发车人员在编约3100名，按人均年12万元计算，全局外勤助理值班员月成本支出约3100万元。而智能接发车作业，则可释放75%人力，每月节省约50%的成本。

光电高斯探索传统产业的智能化升级出路

面对千亿级的智能化升级改造大市场，继承于老牌军工企业天津光电集团、服务铁路市场20余年的光电高斯，于2011年和北京局联合立项，正式启动了人工智能转型。

据了解，光电高斯现有产品分为两大类，人工智能产品和传统集成类产品。人工智能应用于铁路安全监测的应用模式主要包括两种：一是在现有人检的基础上，逐步利用机检替代人检，或者对现有的机检设备进行智能化升级；二是借助技术，填补和实现之前无法利用人检完成的动态、高精度、智能化的安全检测。

目前光电高斯基于大数据、物联网、机器视觉、模式识别、深度学习、人工智能等通用关键技术，开发的人工智能类产品主要有三种——车站列车运行安全监测预警系统、智能货运检查作业风险预警系统，和高铁列车接发车安全预警系统，目前已经广泛应用于全国各铁路局。在“铁路行业人工智能领域”位于国内前列，在同类企业中处于明显领先地位。

（工作人员调试系统）

机器视觉技术已经很成熟了，为何这两年突然火了？因为互联网管道让获取人脸成为可能。人工智能关键不是算法和图像处理，而是样本库。如果采集人脸管道不打通，人脸识别技术就无法真正发展起来。

据了解，光电高斯作为国内唯一的列车运输状态数据采集单位，拥有国内最大的列车运行有效样本数据库，而这正是光电高斯的核心优势。据闫殿武介绍，光电高斯有200多个标准化数据采集平台，多年积累下了超过5亿次的基础数据采集，沉淀出了包含多种典型识别项样本数近50万张，每张样本素材都是经过近千张原始素材人工筛选，预期在样本数据库方面有3-5年领先期。

虽然累计采集数量比10亿人次少，但铁路有一种特点，即有12大类，91种车型。也就是说，看了5亿次的91张脸。在算法同质化的背景下，样本库含金量成为关键，光电高斯依靠自身“车辆异常”的种类最全、规模最大、标注最完整的大样本数据库，在人工智能背景下，安全检测、货检更容易落地。

闫殿武表示，成熟技术和新场景的结合才最适合产业化。场景新、技术新，一般属于科研阶段；技术相对成熟，场景较新，很容易形成产品。智能化安全监测产品尚处于蓝海市场，市场有待进一步激发。

行业竞争与壁垒，拥抱AI不易

据相关调研资料显示，光电高斯以“智能接发车产品”为代表的智能化安全检测产品，目前的市场份额为100%；以“货检集中监控”、“超限检测”、“危险品安全监控系统”等产品为主的非智能化安全检测产品，市场占有率分别为25%、60%、100%。

但是随着铁路运输安全信息化市场的发展，行业竞争加剧。在相似赛道中，以中车为代表的国有企业，具有人工智能相关技术，之前致力于研发“车载安全检测系统”，具有“地面安全监控系统”扩展的倾向。

以奇辉、货安为代表的传统集成性产品企业，虽然它们缺乏人工智能的相关技术和支撑相应算法的高质量素材库，但具有一定数量的地面采集平台，相对丰富的“地面安全监控系统”的集成经验、交付经验、运维经验。

（高铁站台智能接发车系统）

“如果公司不能在激烈的市场竞争中增加自身实力，创新服务模式，提升服务水平、品牌知名度和市场竞争力，将会面临市场份额风险。”光电高斯在谈及行业竞争时表示。

在2018年5月9日的股东大会上，光电高斯直面目前存在的问题，指出将以科技创新为核心驱动力，夯实技术、着眼市场、深化改革；下大力量推进金融租赁全新商业模式；强化人才战略。

一是科技创新。以“人、车、货”为契机，以机器视觉和大数据为核心的人工智能技术为导向，持续不断加大研发投入，持续不断进行技术创新，进一步提升企业核心竞争力，力争成为国内轨道交通行业自主知识产权技术水平最高、新业务场景应用实现能力最强、产品最丰富的智能设备供应商。

二是除目前的直销方式外，推进代理销售、金融租赁等方式，快速实现跑马圈地。金融租赁包括轻资产运营，由金融机构垫资，租赁周期6-8年；重资产运营，到期后固资，相当以租代售。

三是强化人才战略。结合公司未来发展规划，2018年-2010年三年时间，光电高斯计划引入高端人才150人左右，丰富企业人力资源内涵；并将建立铁路人工智能合作实验室，借力领域内专家和机构资源；和行业相关大专院校广泛开展产学研合作等。

除了行业竞争加剧，新技术的应用还需要法律法规的保障。因为一旦设备替代人，就会产生责任主体转移等一系列问题。2017年，光电启动了与铁总的合作，基于光电高斯的产品和技术，铁总2017年底立项了重大课题，12月份立了标准，光电高斯是唯一的起草单位。2018年结题之前，已落地了大概40多个试点。标准规模化后，预计未来的增速在100%，尤其前三年。

面对行业竞争与壁垒，光电高斯团队始终以积极的姿态，致力于提供更全面、更先进的铁路系统人工智能解决方案，不断优化人工智能识别预警系统、铁路货运货检系统功能，覆盖国内国际市场，为铁路系统节能降耗、降低成本做贡献。在推动火车拥抱AI这条道路上，光电高斯号称要做铁路行业的人工智能先锋者。

光电高斯想要的智能未来

如今，铁路建设已经成为拉动经济增长、带动就业的重要方式。中国铁路是一个多元化市场，有自己独立的生态，铁路行业支撑的行业并不窄，光铁路支撑的上市公司不下10家。作为铁路行业的人工智能引领者，光电高斯加码智能科技的野心，是给整个铁路行业赋能。

根据行业趋势研究与市场需求分析，光电高斯制定了未来五年发展规划——成为轨道交通流域人工智能技术的领军企业。

（光电高斯拥有200+标准化数据采集平台）

“让人工智能+铁路产生1+1＞2的效应，还有很长的路要走。”光电高斯在谈及未来发展之路时表示。

多场景、多维度的智能化升级改造。

为了更好的拓展业务，光电高斯一直为打开运输板块市场在做不懈的努力。以智能算法为核心，以软件和硬件为两个重点，围绕“人、车、货”展开研发，依托自身研发能力，将人工智能作为公司进一步开拓新市场的主要技术基础，不断巩固货运板块市场，拓展运输板块市场，突破客运板块市场，推动中国铁路建设拥抱人工智能。

整合业内上下游企业，建立智慧车站生态系统。根据市场需求，光电高斯将不断扩充营销网络和支撑平台，在以智能产品为销售导向的基础上，推动智能车站整体解决方案的大项目运作。据了解，在时机成熟的情况下，光电高斯还将进行以人工智能为基础的包括地铁平行部门的横向国内市场业务扩展，并进行海外战略布局。还通过并购重组的方式整合业务上下游企业，快速优化公司的资产扩大体量，五年后的净资产不低于8亿元。

基于核心技术的全方位跨行业发展。

在光电高斯看来，“铁路”虽然就两个字，但这个市场很饱满，潜力很大，推动中国铁路系统全面拥抱人工智能任重而道远。

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