针对当前城市轨道维保任务中的人工巡道方式存在人力成本高、作业效率低、主观经验性强、易漏检等问题，应用了一套基于视觉测量技术的轨道自动巡检系统，实现对扣件弹条移位、螺栓松动、道床裂缝、道床异物、道岔靠贴不足等共31项轨道病害的自动检测，覆盖并超出人工巡道的轨道巡检内容，大幅提高了工作效率和检测准确率。以此为基础，开发了无人式智能巡检机器人、载人式智能巡检机器人、电客车挂载式智能巡检系统三种系列产品。其中载人式智能巡检机器人、电客车挂载式智能巡检系统已经取得了示范应用，并取得良好的经济效益。项目主要成果及创新点包括：

（1）行业首创二维/三维视觉联合测量技术。将三维测量技术与图像测量技术相结合，实现外形结构和表面纹理的联合同步测量，不仅可对轨道病害进行定性识别（判断病害有无），而且能够进行定量测量（给出具体数值），并且可测量螺栓松动等高度方向的病害。

（2）行业首创三重嵌套病害检测算法。在传统“数据比对”和“模板匹配”检测算法的基础上，加入“机器学习”人工智能算法，检测过程完全自动化，无需人工辅助，克服现有技术不能完全排除人为因素影响的缺点，同时全面提高了检测准确率。

（3）行业首次实现边检边报功能。相较于行业内现有的巡检设备所采用的“先采集、后处理”的离线处理模式，本系统能够对重大病害进行实时检测，对于追求时效性的轨道维保工作而言，更具实用价值。

（4）针对城市轨道的线路和运营特点，开发三款产品系列产品，实现边检边报、边检边修和昼检夜修三种工作模式，全面适应日常巡检需求。

该项目申请国家发明专利31项、实用新型专利20项（12项已获授权）。

主要技术经济指标：

系统检测内容31项，检测精度1mm（横向/纵向）、0.5mm（竖向），检测速度5～216km/h，病害检出率大于95%。达到行业最高检测精度。

相比人工巡道方式，提高巡检工作效率5倍以上。

使用本系统，可节约巡检人力成本约100万元/线/年。

本项目已在成都地铁、重庆地铁、北京京港地铁做了示范性应用。通过各个地铁公司的“背向测试”，在轨道上人为布置若干病害，使用巡检系统进行检测，得出检测准确率全部为100%。

根据成都地铁运营有限公司运营现状测算，截至2020年，成都地铁全线网运营线路12条，运营里程515km。现目前轨道“人工巡检”为每线每日开展1次，按照单作业巡检点8km计算，按人均成本10万元/人/年，总体人力成本每年约为1287.5万元。应用轨道智能巡检系统，按照每3条线配置1台标准，“轨道智能巡检机器人”每台售价约300万元，设计寿命10年，设备购置摊销约30万元/年；巡检系统技术更新周期与整机寿命相同，可根据巡检需求进行系统免费升级及更新，单台设备日常维护费用约5万元/年；载人式配2名操作人员人工费约10万元/年/人。该套设备综合使用成本约55万元/年，当前运营线网需配置4台，使用成本约220万元/年。通过“智能轨道巡检系统”替代人工巡道，可节约成本1287.5万元-220万元=1067.5万元/年。

城市轨道交通轨道智能巡检系统及其系列产品具有良好的社会与经济效益，节支增效，在城市轨道交通领域极具推广应用意义。