【安防知識(shí)網(wǎng)】隨著大型城市人口密集程度的逐漸增加，交通壓力也隨之增大，地鐵在人們的生活中起著越來越重要的作用。因此，保障地鐵安全就成了保障人們安全出行的重要部分。雖然地鐵的安防措施一直在進(jìn)步，但是仍然頻繁出現(xiàn)交通事故。針對(duì)軌道交通行業(yè)地鐵系統(tǒng)主要由設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、AFC、給排水、通風(fēng)空調(diào)、供電、扶梯與電梯、車輛段設(shè)備與車輛、信號(hào)、通信、火災(zāi)報(bào)警信息、環(huán)境等多個(gè)系統(tǒng)組成。在地鐵解決城市交通、提升城市整體形象的同時(shí)，它的安全性也是眾人關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是其中的重要組成部分。

　　2008年底，全球性的金融危機(jī)之后，中國(guó)政府推出了4萬億的振興規(guī)劃，其中相當(dāng)比重的投資計(jì)劃將投放到交通基礎(chǔ)建設(shè)之上。這也使得鐵路樞紐及沿線、民航樞紐、高速公路沿線及城市快速交通等幾乎所有的交通子行業(yè)對(duì)于監(jiān)控的需求全面大幅上升。IDC的市場(chǎng)調(diào)研顯示，無論是鐵道部所主導(dǎo)的城際快速鐵路、客運(yùn)專線建設(shè)，還是交通部所主導(dǎo)的各個(gè)城市的軌道交通運(yùn)輸，所有形式的大運(yùn)量、高速交通運(yùn)輸方式，出于對(duì)安全性的首要考慮，均將視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施提升到了以往不曾達(dá)到的高度。

　　從以下幾個(gè)方面來探討軌道交通視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)

　　智能化分析系統(tǒng)

　　地鐵作為現(xiàn)代化城市標(biāo)志之一，因其快捷、舒適、能耗低、污染少、方便，已成為城市公共交通的主干線。

　　地鐵各車站及列車是人流密集的公共集散場(chǎng)所，若發(fā)生突發(fā)事件，其社會(huì)影響非常巨大，因此，實(shí)現(xiàn)預(yù)警、預(yù)防、應(yīng)急反應(yīng)智能化的趨勢(shì)將很明顯。

　　實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控，各廠家提出了不同的技術(shù)方案，但關(guān)鍵點(diǎn)都集中于圖像內(nèi)容分析技術(shù)。這是正確的方向，可以說圖像內(nèi)容分析技術(shù)的發(fā)展過程就是智能監(jiān)控和發(fā)展過程。智能監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)必須有圖像內(nèi)容分析技術(shù)的突破作為支撐。

　　圖像具有極大的信息量，它同時(shí)具有空間分辨和時(shí)間分辨的能力，但真正把這些信息提取和挖掘出來是復(fù)雜和困難的。前面講了圖像系統(tǒng)智能化的主要標(biāo)志之一是：系統(tǒng)從目視解釋(視讀)走向機(jī)器解釋(機(jī)讀)。它意味著：視頻監(jiān)控將改變系統(tǒng)對(duì)圖像信息不作任何處理的現(xiàn)狀，處理就是對(duì)圖像信息自動(dòng)的解讀，是理解(understanding)圖像，這就是圖像內(nèi)容分析(video understanding)的含義所在?，F(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些IV(intelligent video)產(chǎn)品，都是對(duì)圖像內(nèi)容進(jìn)行基本的分析，如目標(biāo)的分離、分類、統(tǒng)計(jì)，簡(jiǎn)單背景下單目標(biāo)的行為分析和跟蹤。研究機(jī)構(gòu)則把它作為重要的課題，開展深入的研究，國(guó)家“十一五”科技攻關(guān)就列入了相關(guān)的課題。根據(jù)安全的需求，智能監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展過程或圖像內(nèi)容分析技術(shù)的研究可分為以下幾個(gè)階段。

　　1、將(運(yùn)動(dòng))目標(biāo)從視頻圖像中分離出來。這是體現(xiàn)圖像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)的前題。傳統(tǒng)的視頻(運(yùn)動(dòng))探測(cè)其實(shí)是亮度探測(cè)，并沒有發(fā)揮圖像技術(shù)的特點(diǎn)。確定圖像中是否有探測(cè)目標(biāo)(人、物等)，并將目標(biāo)從背景圖像中分離出來是圖像內(nèi)容分析的首要任務(wù)，進(jìn)而對(duì)目標(biāo)分類、統(tǒng)計(jì)、關(guān)聯(lián)。判斷圖像中有無目標(biāo)、目標(biāo)的復(fù)合或離散等也是圖像過濾的基礎(chǔ)。

　　2、對(duì)目標(biāo)進(jìn)行行為分析，判定其運(yùn)動(dòng)大方向、方式，并能發(fā)現(xiàn)和告警異常的行為;產(chǎn)生目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并能進(jìn)行目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤是很難的事，它要求系統(tǒng)能分析、預(yù)測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡,并能實(shí)時(shí)地作出修正。同時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)過程與伺服機(jī)構(gòu)間傳遞函數(shù)的非線性，伺服系統(tǒng)也是很復(fù)雜的。

　　上述兩點(diǎn)目前已有產(chǎn)品和應(yīng)用，但基本上在簡(jiǎn)單環(huán)境下，針對(duì)少數(shù)目標(biāo)的情況。在復(fù)雜環(huán)境(既通常的視頻監(jiān)控環(huán)境)下實(shí)現(xiàn)這些功能，是圖像內(nèi)容分析技術(shù)具有真正應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵。同時(shí)、解決多個(gè)圖像的綜合分析，圖像間目標(biāo)的關(guān)聯(lián)，目標(biāo)跟蹤的連續(xù)。這都是市場(chǎng)迫切需要，目前還沒有解決的問題。

　　3、在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的分離、行為分析和運(yùn)動(dòng)跟蹤，特別是實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的跟蹤。

　　4、實(shí)現(xiàn)視頻語義的解析，圖像內(nèi)容分析的最高層次。通過對(duì)一個(gè)圖像序列作出分析，得出其包含的真實(shí)信息，可以與話音的語義解析(已有了初步的成果)結(jié)合起來，逐步實(shí)現(xiàn)視頻語義的解析，如通過對(duì)大量的、多渠道的圖像資料的分析，得出社會(huì)對(duì)某一事件的反映程度;分析和統(tǒng)計(jì)某類事件發(fā)生，發(fā)展的規(guī)律(概率及時(shí)間、地域分布等)。能夠進(jìn)行這樣分析，表明機(jī)器具有了與人一樣的理解圖像的能力，但具有人所不能達(dá)到的效率。

　　這個(gè)過程是逐步發(fā)展，與是俱進(jìn)的，沒有終極的結(jié)果。實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的目標(biāo)，要經(jīng)過不斷的技術(shù)積累，特別是核心技術(shù)的突破，它需要一個(gè)過程，不可能一蹴而就。[nextpage]

　　集中/分散網(wǎng)絡(luò)化管理

　　試分析一下，每個(gè)地鐵站40個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)，每節(jié)車廂2個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)，隧道沿線每隔200米1個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)計(jì)算，一個(gè)大型城市的城市軌道交通安防系統(tǒng)將擁有上萬個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)。如何對(duì)這龐大的安防系統(tǒng)做出統(tǒng)一、靈活、集中的管理，成為城市軌道運(yùn)營(yíng)商、公安部門、政府管理機(jī)構(gòu)面臨的巨大挑戰(zhàn)，這也是我們必然要解決的科題。

　　根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)下視頻系統(tǒng)的應(yīng)用需求，新建的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)展成為包括車站級(jí)監(jiān)控、線路級(jí)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)級(jí)監(jiān)控、以及市級(jí)監(jiān)控等多級(jí)網(wǎng)絡(luò)。

　　車站級(jí)監(jiān)控：包括車站、車輛、車輛段等本地監(jiān)控，目前主要是車站監(jiān)控，一般由攝像機(jī)、視頻矩陣(切換設(shè)備)、顯示設(shè)備等組成，每路圖像信號(hào)采集后經(jīng)視頻處理輸出兩路模擬視頻信號(hào)，一路視頻信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程的線路控制中心，另一路視頻信號(hào)送入本站視頻切換矩陣供車站行車指揮人員和公安值班人員使用。

　　線路級(jí)監(jiān)控：每條線路的各車站將圖像信息通過光傳輸設(shè)備將圖像送到線路控制中心，給行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、防災(zāi)調(diào)度員、調(diào)度主任和公安調(diào)度值班員等提供圖像顯示及控制。一般線路控制中心具備多路視頻信息的顯示能力，中心對(duì)于每路圖像具備任意選擇權(quán)和攝像機(jī)控制權(quán)。

　　網(wǎng)絡(luò)級(jí)中心：將各線路的視頻信號(hào)傳送到地鐵網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心和公安監(jiān)視中心，供網(wǎng)絡(luò)級(jí)的指揮調(diào)度人員使用，同時(shí)提供遠(yuǎn)程圖像選路和對(duì)圖像的控制功能。由于目前各大城市的地鐵線路監(jiān)控中心基本是采用相對(duì)集中或分散設(shè)置的，因此，為了建立網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的監(jiān)控中心還需要建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

　　市級(jí)監(jiān)控：根據(jù)各市交通聯(lián)動(dòng)指揮的要求，地鐵的監(jiān)控圖像需要實(shí)時(shí)傳送給市級(jí)相關(guān)應(yīng)急中心等部門。

　　我國(guó)各城市的軌道交通正處在建設(shè)發(fā)展階段，沒有形成完整的軌道交通網(wǎng)，基本上是每條線都有各自獨(dú)立的控制中心，各線之間實(shí)行單獨(dú)運(yùn)營(yíng)、單獨(dú)治理。視頻監(jiān)控系統(tǒng)也是每條線單獨(dú)監(jiān)控，而且大多數(shù)采用的是數(shù)字控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。隨著城市軌道交通的發(fā)展，軌道交通必將形成一個(gè)完整的交通網(wǎng)，需要一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)度和控制中心來對(duì)整個(gè)軌道交通網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)、統(tǒng)籌治理。這就是大聯(lián)網(wǎng)。而要實(shí)現(xiàn)便捷的大聯(lián)網(wǎng)，并實(shí)現(xiàn)大聯(lián)網(wǎng)后高效、高性能的統(tǒng)一管理，必須依賴網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控。

　　高清化

　　對(duì)于地鐵交通而言，采用高清監(jiān)控實(shí)現(xiàn)更精確、更高效視頻應(yīng)用，顯然是非常迫切的。這不僅僅是要實(shí)現(xiàn)高清的實(shí)時(shí)監(jiān)控與錄像存儲(chǔ)，同時(shí)也是智能監(jiān)控的需求。圖像越清晰，智能分析的準(zhǔn)確性以及效率也就越高。當(dāng)然，要部署高清監(jiān)控，必須基于網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)，因?yàn)楦咔灞O(jiān)控一定是網(wǎng)絡(luò)化的。

　　由于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的普及，視頻監(jiān)控的高清化趨勢(shì)非常明顯，而且目前已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用。根據(jù)美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)、國(guó)際電聯(lián)(ITU)和我國(guó)國(guó)家廣電的相關(guān)定義，真正的高清視頻格式目前主要有三種：720P、1080i、1080P。

　　與傳統(tǒng)D1、CIF格式相比，高清能夠提供明顯改善的視頻清晰度以及視頻流暢度。以目前最高等級(jí)的1080P為例，其分辨率為1920×1080，圖像清晰度是CIF視頻的20倍，是D1視頻的5倍，而且1080P的幀率可以達(dá)到60幀/秒或60場(chǎng)/秒，其流暢度是D1和CIF的2倍以上。

　　軌道交通將有可能因?yàn)閲?guó)家投資政策的傾斜而率先成為高清監(jiān)控的第一個(gè)普及應(yīng)用市場(chǎng)。

　　指揮調(diào)度可視化系統(tǒng)整合

　　監(jiān)控、指揮、會(huì)議一體化對(duì)提升軌道交通的高效運(yùn)營(yíng)管理和應(yīng)急反應(yīng)能力很重要。監(jiān)控和會(huì)議完美融合，監(jiān)控報(bào)警如何自動(dòng)召集應(yīng)急會(huì)議，并通過短信、電話、直接視頻方式召集預(yù)定義的相關(guān)部門人員進(jìn)入會(huì)議;在緊急情況時(shí)進(jìn)入指揮狀態(tài)，怎么樣給應(yīng)急指揮決策提供平臺(tái)，同時(shí)又怎么與視頻會(huì)議功能有機(jī)的融合，實(shí)現(xiàn)管理者與被監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)交流。從而可見軌道交通指揮調(diào)度可視化的趨勢(shì)將很明顯。

　　為了在指揮調(diào)度可視過程中隨時(shí)調(diào)用任意監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖像，必須要實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度可視與視頻監(jiān)控兩個(gè)系統(tǒng)的整合。如何整合才能真正保證兩個(gè)系統(tǒng)間的最佳融合將是關(guān)鍵。

　　安防綜合管理

　　城市軌道交通是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其中為信息提供傳輸通道的通信系統(tǒng)是由眾多各具功能的子系統(tǒng)組成的有機(jī)整體。通信系統(tǒng)應(yīng)能傳輸和處理地鐵運(yùn)營(yíng)所需的信息，必須是安全、高效、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理、易維護(hù)的。系統(tǒng)應(yīng)是傳送語言、文字、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)。

　　軌道交通內(nèi)的通信集成系統(tǒng)通常包括安防監(jiān)控、門禁、電子圍墻以及緊急告警等其他通信集成系統(tǒng)。通信系統(tǒng)是多個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)的組合，以傳輸系統(tǒng)為核心，各子系統(tǒng)配合提供語音、數(shù)據(jù)和視頻、無線通信、乘客信息等業(yè)務(wù)。

　　隨著城市軌道交通建設(shè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及應(yīng)用功能的多樣性演進(jìn)，集成系統(tǒng)中對(duì)安防綜合管理集成的要求也越來越高，要求其組網(wǎng)靈活、易擴(kuò)充、可多級(jí)管理，能實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理不同種類模擬或數(shù)字視頻系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、門禁及通道管理等多個(gè)子系統(tǒng)，融于一體組成強(qiáng)大的綜合集成管理平臺(tái)，來滿足軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的需要。

　　結(jié)語

　　我國(guó)軌道交通安防事業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)就是探測(cè)技術(shù)的立體化、視頻信號(hào)的數(shù)字化和高清化、傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)控制和管理的智能化，使其納入城市安全防范體系中。我們相信，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)軌道交通反恐防暴起著重要作用的立體化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的安防事業(yè)，一定會(huì)使得軌道交通安防系統(tǒng)走向更完善、更高效的發(fā)展方向。