中國(guó)與巴基斯坦邊境，屹立著世界最高國(guó)門(mén)紅其拉甫。華東師大科研團(tuán)隊(duì)為126公里孔道鍛造“雪域智巡”出入境車(chē)輛智能監(jiān)管平臺(tái)，從“人工跟車(chē)”到“AI智能監(jiān)管”，以全鏈條自主可控的硬核科技在“生命禁區(qū)”打造“智慧防線(xiàn)”，護(hù)航共建“一帶一路”倡議深入推進(jìn)。
華東師大信息與電子工程學(xué)院博士生王旭彬在國(guó)門(mén)邊調(diào)試設(shè)備
中國(guó)版圖最西端，紅其拉甫國(guó)門(mén)矗立在帕米爾高原海拔5100米的冰峰雪嶺之中。這里積雪終年不化，冬季氣溫零下40多攝氏度，氧氣含量不足平原地區(qū)的一半。在這片“生命禁區(qū)”，一條連接國(guó)門(mén)與紅其拉甫出入境邊防檢查站的126公里“孔道”蜿蜒其間，成為“中巴經(jīng)濟(jì)走廊”的重要關(guān)隘、“一帶一路”橋頭堡。
3月末的一個(gè)下午，華東師范大學(xué)信息與電子工程學(xué)院博士生王旭彬正頂著強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)和高原反應(yīng)，在國(guó)門(mén)邊調(diào)試設(shè)備。這是他第六次來(lái)到紅其拉甫——為了部署和優(yōu)化一套適應(yīng)極端環(huán)境的智能監(jiān)管平臺(tái)，他和團(tuán)隊(duì)成員一次次奔赴雪山之巔。
過(guò)去，孔道上的出入境車(chē)輛全靠民警跟車(chē)管理。隨著共建“一帶一路”倡議深入推進(jìn)，紅其拉甫口岸客流量激增，傳統(tǒng)監(jiān)管模式難以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的通關(guān)需求。王旭彬參與研發(fā)建設(shè)的這套全天候自動(dòng)化監(jiān)管平臺(tái)，破解了傳統(tǒng)監(jiān)管模式的困境，不僅解放了一線(xiàn)警力，更能在極寒缺氧環(huán)境中實(shí)現(xiàn)安保等級(jí)和通關(guān)效率的同步提升。
完成了一下午的戶(hù)外工作后，王旭彬驅(qū)車(chē)趕回126公里之外的塔什庫(kù)爾干縣城駐地，繼續(xù)處理數(shù)據(jù)。
為世界最高國(guó)門(mén)織就“智慧防線(xiàn)”
2025年11月底，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的集中攻堅(jiān)，華東師大信息與電子工程學(xué)院呂岳教授團(tuán)隊(duì)為孔道量身打造的“雪域智巡”出入境車(chē)輛智能監(jiān)管平臺(tái)正式啟用?；谘鼐€(xiàn)布設(shè)的攝像頭網(wǎng)絡(luò)，利用人工智能、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和大數(shù)據(jù)分析等前沿技術(shù)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)出入境車(chē)輛的全程無(wú)縫追蹤和行為分析。
該項(xiàng)目由華東師大研究生院院長(zhǎng)、信息與電子工程學(xué)院教授呂岳牽頭，呂淑靜教授負(fù)責(zé)項(xiàng)目具體實(shí)施，團(tuán)隊(duì)成員在圖像處理、模式識(shí)別、人工智能等領(lǐng)域的科研積累，為開(kāi)展高海拔復(fù)雜環(huán)境下的智能巡檢研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
華東師大研究生院院長(zhǎng)、信息與電子工程學(xué)院教授呂岳（右）在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)討論確定總體方案
“一定要做到全鏈條自主研發(fā)、自主創(chuàng)新、自主可控。”呂岳從一開(kāi)始就對(duì)項(xiàng)目提出了明確要求。如今，項(xiàng)目真正做到了核心算法、系統(tǒng)架構(gòu)和工程化部署方案均由團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)，完全基于國(guó)產(chǎn)化設(shè)備進(jìn)行部署。盡管?chē)?guó)內(nèi)此前已有智慧口岸、邊境機(jī)器人等先例，但像這樣社會(huì)車(chē)輛與監(jiān)管車(chē)輛混雜、長(zhǎng)達(dá)126公里全程不間斷追蹤的智能巡檢，在全國(guó)尚屬首個(gè)。
“雪域智巡”首創(chuàng)“固定攝像頭盯全程+移動(dòng)設(shè)備查死角+后臺(tái)大腦做分析”三層協(xié)同模式，260余個(gè)攝像頭24小時(shí)值守，后臺(tái)服務(wù)器里，智能算法以毫秒級(jí)速度解析著海量視頻流，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行行為分析，實(shí)時(shí)保障出入境車(chē)輛的運(yùn)行安全，提高邊檢監(jiān)管效率。
從“人工跟車(chē)”到“智能追蹤”，從“肉眼識(shí)別”到“AI智判”，一條“智慧防線(xiàn)”在世界上海拔最高的“云端國(guó)門(mén)”悄然織就。
最大的挑戰(zhàn)是跟“大自然”較勁
去年8月，呂淑靜和王旭彬第一次踏上紅其拉甫。站在孔道的起點(diǎn)，望著蜿蜒在昆侖山間的公路，倆人心里直打鼓：“這條路，真能用攝像頭全覆蓋嗎？”
挑戰(zhàn)來(lái)得比預(yù)想更快。項(xiàng)目部署到一半，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)棘手問(wèn)題——設(shè)備大面積掉線(xiàn)，沿途260多個(gè)攝像頭，實(shí)際在線(xiàn)率不足一半。
車(chē)一開(kāi)進(jìn)孔道，軌跡就“丟”了。在與邊檢站項(xiàng)目負(fù)責(zé)人深入溝通后，項(xiàng)目組決定雙線(xiàn)突破：一邊搶修硬件，一邊從算法上尋找出路。
華東師大信息與電子工程學(xué)院呂淑靜教授（中）與學(xué)生一起討論
反復(fù)探討中，團(tuán)隊(duì)的思路迎來(lái)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折——不必執(zhí)著于“設(shè)備不掉線(xiàn)”，真正要守住的是“監(jiān)管不掉線(xiàn)”。
方向調(diào)整了，“突破口”隨之而來(lái)。經(jīng)過(guò)一個(gè)月攻堅(jiān)，團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出“動(dòng)態(tài)補(bǔ)盲算法”。那晚，在紅其拉甫駐地的王旭彬給呂淑靜發(fā)去一段視頻。畫(huà)面里，一輛貨車(chē)駛?cè)肟椎溃局卸啻谓?jīng)過(guò)故障攝像頭區(qū)域，平臺(tái)依然完整畫(huà)出了行駛軌跡，全程未斷。
他在微信里打了四個(gè)字：“老師，成了！”
當(dāng)一個(gè)攝像頭出現(xiàn)故障時(shí)，周邊攝像頭將自動(dòng)“補(bǔ)位”，平臺(tái)依靠時(shí)空邏輯自動(dòng)推演并補(bǔ)全行駛軌跡。在目前只有三分之二攝像頭在線(xiàn)的情況下，依然實(shí)現(xiàn)全程不間斷監(jiān)管。這一能力，在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)距離邊檢孔道場(chǎng)景中是首創(chuàng)。
平臺(tái)投入使用的初期，還遇到了一系列實(shí)驗(yàn)室里難以模擬的情況，比如山路彎道擁堵、沿線(xiàn)村莊臨時(shí)停車(chē)、雪反光強(qiáng)、極端天氣影響成像質(zhì)量，甚至還有牦牛、羊群等干擾目標(biāo)出現(xiàn)，都給識(shí)別和判斷帶來(lái)了挑戰(zhàn)。對(duì)于這些“大自然”出的難題，團(tuán)隊(duì)一一給出了答案，通過(guò)反復(fù)的訓(xùn)練和校準(zhǔn)，優(yōu)化算法模型，不斷提高平臺(tái)在真實(shí)環(huán)境中的識(shí)別準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。
華東師大團(tuán)隊(duì)成員在紅其拉甫出入境邊防檢查站機(jī)房調(diào)試系統(tǒng)
經(jīng)過(guò)三個(gè)月的迭代，這次再來(lái)紅其拉甫，王旭彬明顯感覺(jué)到“平臺(tái)比最初版本更準(zhǔn)，也更快了”，平臺(tái)的日均處理能力、異常情況自動(dòng)報(bào)警準(zhǔn)確率又實(shí)現(xiàn)了大幅提升。
黨旗飄揚(yáng)在冰山國(guó)門(mén)
為了啃下這塊硬骨頭，團(tuán)隊(duì)5名成員先后13次奔赴紅其拉甫，在孔道上來(lái)回奔波了10余趟。在高頻往返、快速閉環(huán)中，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)多月就將平臺(tái)初步投入使用的“華東師大速度”。將黨旗插在冰山國(guó)門(mén)上，為項(xiàng)目攻堅(jiān)筑牢組織保障。項(xiàng)目的緣起，始于信息與電子工程學(xué)院黨委書(shū)記夏冰赴新疆喀什紅其拉甫出入境邊防檢查站的一次調(diào)研。了解到地方急需后，他迅速推動(dòng)學(xué)院組建核心科研團(tuán)隊(duì)帶著技術(shù)優(yōu)勢(shì)奔赴邊疆，開(kāi)啟跨越山海的科研服務(wù)。
將黨旗插在冰山國(guó)門(mén)上，為項(xiàng)目攻堅(jiān)筑牢組織保障。項(xiàng)目的緣起，始于信息與電子工程學(xué)院黨委書(shū)記夏冰赴新疆喀什紅其拉甫出入境邊防檢查站的一次調(diào)研。了解到地方急需后，他迅速推動(dòng)學(xué)院組建核心科研團(tuán)隊(duì)帶著技術(shù)優(yōu)勢(shì)奔赴邊疆，開(kāi)啟跨越山海的科研服務(wù)。
華東師大信息與電子工程學(xué)院黨員在國(guó)門(mén)前宣誓
學(xué)院黨委堅(jiān)持以黨建引領(lǐng)促攻堅(jiān)，推動(dòng)黨建工作與科研項(xiàng)目深度融合、一體推進(jìn)，牽頭與紅其拉甫出入境邊防檢查站建立黨建共建機(jī)制，為“雪域智巡”平臺(tái)落地運(yùn)行、長(zhǎng)效優(yōu)化提供了堅(jiān)強(qiáng)保障。
項(xiàng)目采用“前方部署調(diào)試+后方算法支持”協(xié)同模式，在前方工作的師生負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)部署、聯(lián)調(diào)測(cè)試、問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)采集，每天向團(tuán)隊(duì)匯報(bào)當(dāng)天的工作進(jìn)展、平臺(tái)運(yùn)行情況及遇到的新問(wèn)題；后臺(tái)承擔(dān)算法分析和方案支持角色，一有階段性成果，便與前方協(xié)同部署驗(yàn)證。
“他們?cè)谇岸颂岢觥畬?shí)戰(zhàn)需求’，我們?cè)诤笈_(tái)提供‘技術(shù)子彈’?！蓖ㄐ殴こ虒?zhuān)業(yè)碩士研究生邢志遠(yuǎn)是團(tuán)隊(duì)中的算法性能優(yōu)化工程師。針對(duì)邊境口岸復(fù)雜的視覺(jué)環(huán)境，邢志遠(yuǎn)在兩位老師的指導(dǎo)下，研發(fā)出了能夠處理跨分辨率問(wèn)題的車(chē)輛重識(shí)別算法，創(chuàng)新采用“多尺度特征融合”技術(shù)，即便在低分辨率圖像下，依然能保持高匹配精度。
回憶起第一次去紅其拉甫，團(tuán)隊(duì)成員、碩士研究生陳政宇對(duì)強(qiáng)烈的高反記憶深刻，前三天持續(xù)頭疼，睡覺(jué)總感覺(jué)胸悶氣短，“幸好有邊檢站同仁們的照顧，他們及時(shí)讓我吸氧，幫助我適應(yīng)了當(dāng)?shù)丨h(huán)境，很快進(jìn)入了工作狀態(tài)?！?/span>
紅其拉甫出入境邊防檢查站民警姚星星（中）與華東師大團(tuán)隊(duì)成員
紅其拉甫出入境邊防檢查站民警姚星星全程參與了“雪域智巡”項(xiàng)目的推進(jìn)。“華東師大的老師和同學(xué)們接力到來(lái)，與我們并肩作戰(zhàn)，已經(jīng)成為我們的家人?！彼硎?，師生們克服身體不適，加班加點(diǎn)投入工作，讓項(xiàng)目在短時(shí)間內(nèi)投入使用，這讓站里所有工作人員都十分感動(dòng)、敬佩。
“最好的研究題目往往藏在最辛苦的一線(xiàn)?！薄罢嬲袃r(jià)值的科研，不只是‘做出來(lái)’，更重要的是‘用得上’‘靠得住’‘經(jīng)得起檢驗(yàn)’?！薄爱?dāng)科研成果超越了論文、代碼和實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用在祖國(guó)邊疆、服務(wù)于國(guó)家安全，那種自豪感和使命感非常真切！”因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)的三位青年學(xué)子對(duì)科研工作有了新的認(rèn)識(shí)，也更加堅(jiān)定了他以青春服務(wù)國(guó)之大者的信心。
用缺氧下的堅(jiān)守、科研中的突破，回答“國(guó)之所需，吾之所向”，在最高國(guó)門(mén)寫(xiě)下科技戍邊答卷！
來(lái)源 | 信息與電子工程學(xué)院（集成電路科學(xué)與工程學(xué)院） 圖｜王旭彬 徐荷子 依熱凡江等 采寫(xiě) | 符哲琦 編輯｜宗文倩 編審｜佘夢(mèng)欣
