試論城市軌道交通視頻監控技術的發展

張偉 張瑞 張亞杰

摘? 要：近年來，我國城市軌道交通發展迅速，國內已經開通城市軌道交通線路的城市客流也在逐年增加，面對持續增大的運營壓力，如何進一步提升運營安全和服務品質，是運營管理部門面臨的重要挑戰。視頻監控系統（主要為專用視頻監控系統和公安視頻監控系統兩個部分）作為保障城市軌道交通運營安全的重要技術，隨著人工智能等新技術的快速發展及變革，也開始了快速技術變革及發展。基于此，本文對相關內容展開了探討。

關鍵詞：城市軌道交通;視頻監控系統;技術要點;發展趨勢

引言：近年來，我國城市軌道交通發展迅速，視頻監控系統在保障運營安全和服務品質中扮演著非常重要的角色。城市軌道交通視頻監控系統一般分為專用視頻監控系統和公安視頻監控系統兩部分。其中專用視頻監控系統主要為城市軌道交通在正常情況下提供運營指揮服務及應急突發情況下提供的防災搶險手段。而公安視頻監控系統則是一個維護日常治安且處理突發犯罪的監控系統。這兩部分系統一般需要共同利用前端監控資源，可以統一建設。本文基于筆者實踐工作經驗，對相關的視頻監控技術新發展進行探討。

一、城市軌道交通視頻監控技術構成及重要性

城市軌道交通視頻監控系統主要由控制中心系統、車站系統、列車系統以及車輛段系統等構成，每一條軌道根據其級別的劃分都安裝中心監控系統和車站監控系統，對應設置專門的屏幕監控平臺，以供巡邏人員隨時監督和查看。除此之外，這些系統之間還存在良好的并聯關系，每一個系統都呈獨立的運行狀態，相互并不打擾。

視頻監控系統對于運營管理部門針對性處理各類突發事件提供了強有力的技術支持，主要表現在如下幾個方面，一是視頻監控系統能夠為城市軌道交通運營和公安部門實時監控和事后調看事件還原提供有效技術支持，據有關數據統計，絕大部分事件可以直接從視頻中獲取直接破案證據或者破案線索;二是視頻監控系統具有存儲能力，能夠按照國家及地方相關標準，存儲相應天數的視頻，可以解決運營和公安部門調取圖像取證時往往存在一定天數延遲的問題;三是可以提升實時監測能力和工作效率，尤其是隨著人工智能技術的發展和應用，極大地提升了人員管控能力。

二、城市軌道交通視頻監控技術的發展

隨著城市軌道交通視頻監控系統的重要性逐漸凸顯，其技術發展也受到了重要，主要體現在：

1、全網絡化技術架構

目前，網絡概念在各個領域中不斷普及，網絡成本不斷下降，網絡技術也不斷成熟，軌道交通也將隨著網絡技術的發展覆蓋至全線車站、每一臺車輛、每一節車廂、停車廠、主變電所、軌道交通的出入口、管理用房、票務室、銀行等每一個環節，城市軌道交通的每個監控點都能便捷的接入控制中心，能做到通過網絡靈活部署監控點。視頻監控系統可采用全IP技術，逐步實現所有監控技術大聯網，提供移動網絡與固定網絡相融合的前端到整體解決方案。當然，隨著網絡技術的快速發展，IP-SAN存儲架構也成為主流的網絡存儲技術架構。

2、視頻感知能力提升

和以前相比，視頻監控圖像清晰度有了很大的提升，同時視頻感知也向著多維感知發展。城市軌道交通場景多樣、環境復雜，單一的感知手段、技術難以滿足多樣的場景需求，新一代視頻監控技術在傳統攝像機基礎上引入了魚眼、全景拼接、黑光、熱成像等技術，對各種環境照度情況下監控圖像和環境溫度等要素進行全面感知。

3、采用智能視頻分析技術

在智能分析功能出現之前，視頻監控系統主要作用在于實時監控和事后調看視頻圖像還原事件真相兩方面，實時監控依賴于人工實時監測，而通常人工最多只能同時調看4-8個攝像機圖像，沒有被調看的攝像機，就失去了實時監測的功能。在事后檢索上也依賴于人工調看，需要耗費大量時間和人力資源，效率低下。而智能視頻分析技術的應用，則極大地提升了實時監測能力和工作效率。目前城市軌道交通中已經應用的智能視頻分析技術主要包括視頻移動偵測、遺留物品/非法滯留檢測、智能錄像控制、人物面部識別、物體追蹤、煙火檢測、人流量統計、人群控制、人體行為分析和注意力控制等。

4、5G技術在視頻監控的應用

5G 在傳輸延遲，可靠性，安全性和覆蓋范圍方面得到了很大改進。移動通信系統的應用領域也已擴大，增加了端到端的通信功能 （D2D，設備到設備），同時還提高了傳感器質量和機器通信 （M2M） 的便攜性，這不僅能提升 5G 在不同領域的應用，還能滿足未來不同領域的用戶體驗。5G技術采用的網絡交叉、邊緣計算等技術，快速部署新業務，充分滿足城市軌道交通動態管理的需求，提供系統安全保障，提高整體視頻監控和高清視頻監控系統的靈活性，實現移動化和智能化。

5、人工智能技術助力人員管控能力提升

隨著視頻技術和人工智能技術近年來的飛速發展，近年來基于視頻+人工智能的應用已成為城市軌道交通、高鐵、機場以及汽車站等交通設施安保及人員管控的重要技術手段，其中重要的應用為人臉識別、結構化信息和大數據系統。如城市軌道交通公安部門已依靠人臉識別系統抓捕了大量犯罪人員，對提升城市軌道交通乃至地區的治安水平有著重要意義。

三、結束語

總之，隨著人工智能等新技術的快速發展及應用，城市軌道交通視頻監控系統已不單單局限于傳統的調看取證，而是引入了實時智能監控、視頻智能分析等新功能，未來可以預見，視頻監控系統勢必會在城市軌道交通中扮演越來越重要的角色，從而有效助力城軌運營安全、治安反恐、服務品質等能力的提升。

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