港鐵研發聲學監測系統分析列車部件狀態(陳芷晴攝)
平日乘搭港鐵列車會聽到「轟隆轟隆」的聲音,其實憑聲紋能夠分析列車部件的運作狀態。港鐵團隊與兩間內地聲學創科公司合作研發「聲學監測系統」,結合人工智能分析大量聲紋數據,探索以聲學全天候監測列車車底運行部件狀態的可行性。
今次的港鐵團隊由4名來自智慧維修及鐵道車輛維修部門的工程師組成,他們同樣已為父母。其中港鐵高級設計經理(智慧維修)丁啓穎是新手爸爸,他指一歲半的女兒每晚臨睡前總會說「嘴嘴」,其實是「水水」,代表睡前想喝水。他指其實聽得多嬰孩的「牙牙語」,會分辨到嬰孩的需要。就如今次的聲學監測系統,同樣是「以聲傳心」,透過分析聲音了解列車部件狀態。
團隊2024年起在東鐵綫近火炭站路段安裝聲學監測系統,由路軌旁240個不同方位的聲學感測器及鏡頭組成。系統把握每班列車駛過感測器的大約10秒時間收集聲音,然後將收集的聲源及實時影像結合,建構成一個數碼聲學場景。港鐵高級設計工程師(智慧維修)周芷靖講解,系統內的人工智能模型會「抽絲剝繭」,分離及放大指定部件的聲紋,並消除不必要的噪音以進行精準分析,監測列車部件的運作狀態。
曾發現列車有異常聲音
目前聲學監測系統主要試驗為列車運行部件中的軸承(俗稱「啤鈴」)進行檢測。試驗期間,系統曾報告一列東鐵綫列車發出異常聲音,人工智能模型分析涉及其中一個軸承部件。團隊隨後安排在工場內檢查該軸承部件,確認軸承有微動的狀態。有關情況不會影響行車安全,但長遠而言或會加速該部件的損耗。此項發現,證明聲學檢測系統已達到一定的技術可行性。
形容「打個乞嗤就知早期問題」
項目於今年日內瓦國際發明展,獲頒「世界知識產權組織國家發明家獎」兼評審團嘉許金獎,團隊對此深感鼓舞。港鐵高級車廠經理(東鐵綫)曾耀庭解釋當初由聲音入手的意念,是由於聲學包含豐富的資料,就如指紋一樣。加上聲學技術非接觸式,亦非入侵式,好處是毋須安裝太多零部件作檢測,但就如「打咗個乞嗤就知早期問題」。
港鐵署理首席設計經理(智慧維修)胡宗偉補充,首先在東鐵綫試驗,是由於較多露天路段,能收集各種環境聲音。未來會繼續在東鐵綫作試驗 ,再按步就班探索在其他鐵路綫應用。















