尹穎堯 鐘鑫



以胡同文化著稱的南鑼鼓巷在2017年十一假期迎來30萬超大客流高峰后,在2018年大年初三這一天,這個數字再次被刷新,南鑼鼓巷單日接待游客38萬。
38萬游客有序進出南鑼鼓巷,這要贊一下一個剛剛研制出來的新系統——南鑼鼓巷地區大人流監測系統。
這套系統不僅能夠監測到南鑼古巷進出游客總數,它的先進之處更多的體現在可以實時監控人群密度,并發出警報提示。類似系統北京目前只在南鑼鼓巷和故宮投入使用。
前幾天,記者在南鑼鼓巷走訪時,偶然在與執勤人員相對走過的一瞬間,聽見他的對講機里講:“雨兒胡同東口有人群停留,去看一下。”記者趕忙跟隨執勤人員,對其進行了短暫的街訪,執勤人員說,“有了這個大人流監測系統后執勤方便多了,不用老瞎跑。”
四級預警閾值守護人群密度
改造后的南鑼鼓巷,街面寬了,游客也相對更多。“大人流監測系統”通過高高架起的激光攝像頭獲取游客數據,對人流密度進行實時監控。
以往,攝像頭只能呈現游客的視頻畫面,對人群密度的判讀和監控,需要執勤人員分區域實時緊盯畫面,完全依靠肉眼和人為判斷。現在,有了“大人流監測系統”,工作人員可通過系統顯示的實時數據做出更加直觀的判斷。在南鑼鼓巷社區警務室的二樓,北側是一整面墻的大型液晶電子顯示屏,其中既有該地區的實時監控視頻畫面,也有圖表分析圖。
人流密度壓力表的圓形表盤分為綠色、藍色、黃色、橙色和紅色五個區域,指針會根據系統所測算的人流密度指向不同的區域。當監控屏的壓力表指向綠色區域時,說明每平方米人數小于1,則景區安全,無需啟動預警機制;當指針指向其他四種顏色的區域時,說明人流密度超過安全界定值,景區進入預警狀態;而根據不同的人流密度值,預警狀態分為四個級別,從輕到重分別指向藍色、黃色、橙色和紅色,這就是“大人流監測系統的四級預警閾值”。得益于這個系統,南鑼古巷地區解決突發情況的速度大大提升,實現精準疏散人流密度。
如此神奇的系統是怎樣研發出來的呢?
來自北京建筑大學土木學院建筑工程系的數位師生,他們以黨支部為單位,在教師黨員、防災減災工程領域專家劉棟棟(教授)的指導下,研發出了這套“南鑼鼓巷地區大人流監測系統”。系統經過為期兩年的研發和測試后,于2017年10月1日正式啟動使用。
在南鑼鼓巷的前圓恩寺胡同入口處,記者見到了高穎、王君雄和李佳吳三位同學,他們所在的土木學院學生黨支部與南鑼鼓巷社區建立了紅色“1+1”共建活動。在前圓恩寺胡同口,李佳吳指著對面的沙景胡同說:“請看路口處立著的一個長鐵桿子,那上面安裝的激光攝像頭就是用來監測大人流的。南鑼鼓巷總共安裝了19個這樣的激光采集點,我們的大人流監測系統就是通過這些激光攝像頭來獲取實時數據的。”
南鑼鼓巷由一條主街和其貫穿的16條胡同組成,如在高空俯視,街區整體會呈現一個不規則的“豐”字。主街兩側是各式商鋪,16條各有其名的胡同則仍以住戶為主。主街寬僅8米,慕名而來的游客大多停留在主街游覽,記者粗略計算,南鑼古巷主街長786米,寬8米,面積約為6288平方米,2016年10月2日主街的瞬時最大人流量為10390人,即某一時間段,主街每平方米可站立的人數不足2人。一萬多人并非靜止不動,實際可用面積也小于6288平方米,分配在每平方米的人數也不可能是均勻的,那么,在主街行走,如同排隊檢票上火車時的緩慢,可謂“寸步難行”。
這時,一旦有人跌倒,或是出現其他意外,場面難以把控,只有及時疏解高密度人群,才能降低事故發生的可能性。“大人流監測系統”解決的正是高密度人流的測算、預估及發出警示。
計算人流密度,需要知道特定區域的面積和這個區域的精確人數。高穎同學舉了一個例子。在人數同為100人的A、B兩個區域,如果A區面積是10平方米,B區是100平方米,那么用人數除以面積,即可得出A區人流密度是10,即每平方米10人,B區人流密度是1,即每平方米1人。不難看出,A區的人流密度高于B區。
李佳昊說,南鑼古巷的實際情況要比這個例子復雜得多。一方面,南鑼古巷主街不是完全規則狀,另一方面,聚集到主街的游客是不規則性流動的,并非靜止不動,也非步伐統一,有的快步前進,有的扎堆排隊購物,也有的拍集體照……對于南鑼古巷人流監測,重點在于及時掌握各區域實時人流密度數據。
南鑼鼓巷大人流監測系統的研發是一.個系統工程,涉及前期游客數據的采集、匯總和分析,得到數據后,需要將其寫入編程,使每一份數據準確對應一條指令,并以報警方式發出提醒;涉及邀請專家學者進行多方論證和反復測試,還有硬件激光攝像頭的選擇、安裝,以及施工現場的考量等因素。在眾多環節中,土木學院學生黨支部的同學主要負責前期游客數據的采集。
數字“1.55”來之不易
經過兩年的測算,支部同學針對人流密度給出了極具參考價值的四級預警閾值,即當人流密度值在1.0和1.2之間,但不足1.2時,屬于一般擁擠,系統呈現藍色預警;當人流密度值在1.2和1.4之間,但不足1.4時,屬于比較擁擠,系統呈現黃色預警;當人流密度值在1.4和1.55之間,但不足1.55時,屬于非常擁擠,系統呈現橙色預警:當人流密度值超過1.55時,屬于極度擁擠,系統呈現紅色預警。雖是幾個看似簡單的數字,但實屬來之不易。
高穎和李佳吳說,每個周末和節假日,都會有同學輪流來南鑼鼓巷“工作”。他們在南鑼鼓巷主街上選取前、中、后三個監測點,每兩名同學負責一個監測點數據的記錄。值班時間是從上午九點到下午五點半,所需設備是攝像機、攝像機電池,以及醒目的黃色膠帶。
攝像機要有“高度”。因統計數據都是基于單位時間內單位面積內所進入的人數,所以攝像機需要放在—個固定位置。為了保證畫面的有效性,攝像機需要盡可能地放在高于人群的地方,所以每次值班的第一件事是把攝像機盡可能高地綁在樹上。問題接踵而來,是不是攝像機錄到的畫面就都是人數統計的有效面積呢?當然不是。
理論上講,攝像機的理想位置是懸在半空,鏡頭垂直朝向地面,這樣,鏡頭所抓取的四方區域就是計算人頭的有效區域。但實際情況是攝像機只能綁在樹上,攝像機會與人流平面形成一個角度。但只要在實際攝像區域內用黃色膠帶貼出四個角點,使四個點盡可能形成一個規則四邊形,即可獲得有效計算區域。(如從高空俯視,四個點連線形成的就是一個正方形。)
高穎說,為了醒目,四個點的選取也要有“高度”,基本要在離地面1.8米以上,這樣才不會被人群擋住。這四個點在數人頭的環節將發揮重要作用。
無數游客來到南鑼鼓巷旅游,高穎和支部的同學卻在節假日里在南鑼鼓巷的樹上綁攝像機和粘膠條。每次做這些準備工作時,也會遭受懷疑和游客目光的質疑。對于這些,同學們笑而不語。他們需要在離攝像機不遠的地方時時守護,以保證機器順利工作,并及時更換電池,以保證錄制的連貫性。
一天長達8.5小時的拍攝,極大地考驗同學們的耐心。持續跟拍兩年多,其中的辛苦想必只有參與其中的同學們最能感知。高穎說:“從2016年的中秋節到2017年的五一、端午,再到十一,相當于從嚴寒到酷暑,再到嚴寒,我們的監測調研也從一次次的辛苦和瓶頸中得到不斷地突破。”
除了要將文件拷貝并按續留存外,數據采集工作的核心部分是人工數數。高穎告訴記者,她需要先從視頻文件中以半小時為單位截圖留存,比如視頻時間顯示9:00時,做一個截圖,時間顯示9:30時再做一張截圖……一天下來近20張截圖;全年下來,他們收集了約1200個視頻,500張截圖。
如何數人頭?
高穎和同學們通過統計分析,估算出景區瞬時最大承載量、景區日最大承載量和游客總人數,并根據人群密度數據,設定四級預警閾值等重要數據信息,為大人流監測系統奠定了數據基礎。
在實際計算中,剛開始選取的四個點派上了用場。在攝像機任意時刻的成像截圖中,只要連接四點就可以形成一個有效計算區域,接下來就是人工數數,數出有效計算區域內的人頭數。這只是多個數數步驟中的一個。數數的同時,要將與人數對應的日期、時間、區域等信息詳細注明。
人流密度的計算。從節假日一天8.5小時的視頻資料中選取10張截圖,計算出對應每一時間特定區域內的人流密度(即數出的人數除以監測區域的面積),再將10個結果取平均值,即可得出這一天里南鑼鼓巷的平均人流密度。高穎同學提供了一個實際監測的數值——根據視頻截圖,2016年9月15日,當日主街的平均人流密度是每平方米0.7人,而在2016年10月2日,主街的平均人流密度則是每平方米1.07人。此外,同學們的測算還包括主街商鋪的平均人流密度,再根據特定公式求和,計算出景區當日實測瞬時最大承載量。
每一天的平均人流密度計算出來后,還要重新回到每個數據相對應的視頻文件,防災減災領域的專家和教授會對視頻畫面進行集體評估,并嚴格按照國家統一規定的《景區最大承載量核定導則》及《北京市公園風景名勝區安全管理規范》進行反復核準,從而給出四級預警閾值的界定。在這之前,工作人員只能用肉眼判斷某一時刻密集的人群是否需要進行合理管控,但并不知道那一刻精確的人流密度;此時,同學們把這一需要管控時刻的人流密度進行定格計算,得出了此時此刻主街的人流密度為每平方米1.55人,那么當數據被記錄并輸入程序形成系統后,下次只要人流密度數據高于或等于1.55時,系統就會發出信號提示,這就是人流密度的預警機制。
當然,四級預警機制屬于預警狀態的四種不同程度,2016年9月15日人流密度為每平方米0.7人,數字小于預警機制中程度最輕的第四級“1”,南鑼古巷處于非預警級別,輕松舒適。
有了這項大人流監測系統,南鑼古巷各區域可根據實際人群密集情況,合理分配安保力量,大大降低人力資本,北京建筑大學劉教授帶領同學們開展為期兩年的跟蹤監測和數據收集功不可沒,這個系統獲得了由中國測繪地理信息學會頒發的“測繪科技進步獎”。同學們科研、服務兩不誤。
擦亮古都金名片
采訪后的第二天,2月28日,王君雄啟程前往馬來西亞,在那兒的中國建筑工程總公司的項目組邊實習,邊完成本科畢業設計。7月從北京建筑大學土木工程專業畢業后,他將正式加盟中建總公司,也許會再一次派往“一帶一路”的其他國家或地區。他提到,南鑼鼓巷的大人流數據監測是他走向社會之前做的最有意義的一次社會實踐。
高穎也將于6月取得碩士學位,畢業后她會到國家電網工作,在那里繼續她的專業探索。她感慨,在校期間能夠運用自己的專業所學,參與到南鑼鼓巷胡同的改造中,是過往經歷中最值得回憶的事情。在這個承載著北京歷史文化的古老胡同中,曾有她和團隊成員的辛勤付出,他們用自己的專業知識為南鑼鼓巷的疏解工作貢獻了自己的智慧。
據北京建筑大學土木學院建筑工程系本科生第一黨支部書記秦嶺老師介紹,北京高校紅色“1+1”共建活動由北京市委教育工委號召,旨在加強高校學生黨支部建設,增強學生黨員宗旨意識和責任意識。活動號召首都學生積極投身北京“四個中心”“國際一流和諧宜居之都”建設。活動開展形式為各高校組織選拔優秀學生黨支部參加,深入京郊大學生“村官”所在農村,以及優秀畢業生所在的鄉鎮街道社區、企事業單位、駐京部隊等,與對方黨支部結對,建立共建關系,利用節假日深入對口地區或單位,根據實際需求,組織開展科技支持、文化普及、衛生服務、知識宣講、文藝演出等交流活動。
在共建活動中,北京建筑大學的同學們深入背街小巷,利用專業所長,改造南鑼鼓巷,擦亮古都金名片。這期間,支部共有198名師生黨員參與活動,開展志愿服務80余次,累計服務1020小時。
北京高校紅色“1+1”共建活動通常會在年末開展評選示范和頒獎,對能夠充分結合所學專業知識解決社區實際問題,并取得良好社會反響的高校學生黨支部進行表彰。北京建筑大學學生黨支部在2017年的評選活動中獲得了一等獎。他們在發表獲獎感言時說:“看到南鑼鼓巷社區因我們的付出而變得更加美好,我們深感開心和驕傲。能夠運用自己的所學服務人民、服務社會,讓我們無愧于黨員稱號。”