智能視頻監控技術在城市軌道交通系統中的應用研究

陳磊

摘 要 隨著科技和社會經濟的發展，促進了城市軌道交通發展。隨著選擇軌道交通出行市民人數增多，軌道交通就成為重要的公共場所。因此，保障軌道交通公共安全，提升管理水平成為軌道交通企業的重要工作。通過在軌道交通區域設置攝像機等監控設備，借助智能視頻監控技術，能大大提升軌道交通現場管理的水平，避免和降低各種安全事件給軌道交通運輸造成的影響。

關鍵詞 智能視頻監控技術;城市軌道;交通系統;應用

引言

隨著城市居住人口的急劇上升，軌道交通作為公共交通工具的載客分流量逐年上升，但其面臨的公共安全問題日益嚴峻，而視頻監控為增強公共安全提供強有力技術支持。傳統的視頻監控技術因效率低下以及易錯過關鍵目標，使視頻監控處于“監而不控”的狀態[1]。

1 視頻監控在軌道交通中的作用

視頻監控是保證軌道交通行車組織、運輸安全的重要設備，為控制中心調度員、車站值班員、列車司機等提供有關列車運行、防災救災、客流情況及社會治安等方面的視覺信息，同時為防災調度指揮搶險提供指揮輔助工具。視頻監控除了供軌道交通內部監控、調查取證和應急搶險和救援使用外，還通過上層網接入軌警中心、應急指揮中心、交通運管局及其他政府部門等外部使用。

2 城市軌道交通視頻監控的現狀

軌道交通的快速發展，在為人們提供便利出行的同時，也因為相對密閉的空間特點，造就了大量的人流聚集，為一些違法犯罪行為提供了條件。視頻監控的設置，可以有效保障軌道交通的公共安全，但傳統的視頻監控的現狀是：①軌道交通安保人員很難對監控畫面進行全程實時監視，僅作為事后調查取證的依據，未能起到有效的實時防范作用;②事件發生后，在進行調查取證時，辦案人員需要花費大量的人力、物力和時間在海量的視頻數據中對有用的信息進行檢索，導致海量數據利用率低下[2]。

3 智能視頻監控技術在城市軌道交通中的應用分析

智能視頻監控技術可以實現目標的跟蹤、分析和監控，并能夠在異常事件發生時及時聯動報警，并記錄相關的視頻信息。實現了主動監控和管理，有效降低甚至避免了安全事故的發生，且方便事后相關視頻證據的調取工作，大大提升了軌道交通的運營管理效率，其在城市軌道交通中的應用主要有：

3.1 人員追蹤

通過識別面部特征，并與軌警公安數據庫對比來識別或驗證人員身份。再通過視頻移動偵測，精確地識別和鎖定單個或多個人員的運動情況，如運動方向和特征等。偵測到需追蹤的人員后，根據運動情況自動發送PTZ控制指令，使云臺球機自動跟蹤人員，在被跟蹤人員超出該攝像機監控范圍后，自動通知所在區域的其他攝像機接力繼續進行追蹤，實現人員追蹤應用。

3.2 安全與反恐

①當可疑對象（如箱包、車輛、人員等）在地鐵人流密集的敏感區域停留時間過長或超過了義的時間就產生報警，并聯動彈窗軌警視頻監控，通知軌警進行處置，同時通知車站控制室。②感知軌行區或站臺區域內突然出現入侵的物體或人員并及時報警，將報警信息聯動彈窗到監控屏幕，由保安和站務安全員進行處置，實現入侵探測。③當監控區域中的物體被盜或移動，算法將自動檢測這種動作，常用于貴重物品和關鍵設備的監控，實現物品被盜或移動檢測。④針對屢次發生的列車相撞事故，運用計算機視覺標定、計算機模型、三維重建和運動目標監測與跟蹤等方法，對多個攝像機內視場中的運動目標進行監控和測速，實現基于視頻的列車防碰撞技術應用[3]。

3.3 客流分析與預測

①在目標檢測分類的基礎上，利用人體的各種行為特征對其進行各種行為的描述和分析，一方面進行乘客行為分析，預測客流規律以便客流組織;另一方面提取那些危險和有潛在危險的行為，如打斗、搶奪和人員突然倒地等行為，進行行為分析，以便及時處置和防范。②通過識別人群的整體運動特征，包括速度、方向等，以避免形成擁塞或及時發現異常情況，實現擁擠檢查。典型的應用場景包括出入口、站臺、過閘通道等人員聚集的地方。

3.4 智能錄像控制

除了傳統錄像功能之外，通過系統進行相關規則的設定，提升視頻監控系統智能化錄像的工作效率和有效性。一方面對于一些未設置人員看守的機房區域，可以將錄像規則設置成畫面出現變化時，觸發錄像功能的啟動，如出現人員等;對一些重點區域，可以設置成災害觸發錄像，如當一些危險災害（例如火災等）發生時，錄像設備會自動啟動。另一方面可以設置成白天軌道交通正常運營時，進行常規的視頻錄像，當晚上軌道交通停止運營時，設置成畫面觸發錄像功能，只針對一些異常行為進行錄像觸發，實現智能錄像控制。

3.5 其他應用

除了以上應用外，借助視頻移動偵測技術可以精準的對目標進行偵測和識別，系統地記錄目標的運動狀態、方向及相關特征，根據設置的安全規則的不同，具體應用分為以下幾個方面：對于軌行區、設備區、工作區等重點區域進行禁區報警、對劃定標線的絆線報警、人員尾隨報警和運動方向監測等，最后在智能視頻監控應用方面還有智能云平臺，智能安全管理和智能運維等，并利用大數據和開放接口的人工智能算法進行數據分析和不斷自我學習訓練，提高視頻監控的人工智能水平[4]。

4 結束語

智能視頻分析是新一代的視頻監控分析技術，它在傳統監控網絡的基礎上，采用先進的圖像處理方法、模式識別技術、計算機視覺算法和人工智能技術，能有效挖掘視頻中的有效信息，為海量信息自動化處理和視頻異常事件的自動預警提供有效的技術保障。其作為軌道交通視頻監控的重要一部分，從以往的“被動監控”變成“主動監控”對軌道交通公共安全行業的發展有著不可替代的作用。

參考文獻

[1] 趙云.智能視頻監控系統在城市軌道交通的應用與發展趨勢[J].科技創新與應用，2016，（34）：250.

[2] 劉寅.數字智能視頻監控系統在城市軌道交通中的發展前景[C].智慧城市與軌道交通2015年中國城市科學研究會數字城市專業委員會軌道交通學組年會.智慧城市與軌道交通2015年中國城市科學研究會數字城市專業委員會軌道交通學組年會論文集.沈陽：中國城市科學研究會數字城市專業委員會軌道交通學組，2015：131-132.

[3] 李培松.關于城市軌道交通數字視頻監控系統的發展前景研究[J].中國科技縱橫，2016，（9）：24.

[4] 郭長青，魏奇，付思，等.城市軌道交通警用數字視頻監控系統[J].鐵路計算機應用，2016，（11）：58-61.