基于信息智能體系的現代智慧車站綜合監控系統建設分析

仲志武，牟同兵，許桃元，李俊飛，陸曉東

（1.中鐵十八局集團有限公司，天津 300222；2.中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300222；3.四川鴻景潤科技有限公司，四川成都 610081）

我國自十九大提出要大力發展交通職業，科技創新建設交通強國，建設智慧交通需要加快“互聯網+交通運輸”進程，推廣應用自動化駕駛技術、新能源技術等。《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》中，強調要大力建設智慧乘客服務、智能運輸組織、智能技術裝備、智能運維安全等智能化運維體系。隨著大數據、云計算、5G、人工智能等新興技術的飛速發展，建設智慧作為城軌建設中極具代表性，且有最大覆蓋面的建設工程。如今視頻監控已全面進入IP 高清時代，隨著監控點數量的迅速增長，海量視頻數據也給視頻監控帶來了較大挑戰，對大型監控系統的海量視頻數據采集、傳輸、存儲，給視頻信息風險預判、錄像調用、事后分析取證各方面，帶來了極大挑戰。為了車站視頻監控領域，提供更佳的技術解決方案，文章將構建一套完善的智慧化信息智能系統。

1 功能需求

建設CCTV6號線2期淥水道站智慧車站，主要為了對車站內人員的精準管理，有效減輕車站運營相關工作人員的工作負擔，提升運營工作效率。在現代化人工智能迅速發展進程中，實現人員行為的精準分析尤為必要，車站獨立的技防系統僅限于能夠實時查看視頻圖像與時候查詢，但是對于事先預警智能化分析系統方面尚且欠缺，無法對突發事件及時做出迅速反應。以淥水道站的現有基礎設施情況，增設對接第三方平臺與智能化分析服務器需要具備以下要求（表1）。

表1 第三方平臺與智能化功能設計需求

2 系統實現

2.1 系統方案

本次設計信息智能化智慧車站，包括視頻分析形式、視頻分析管理、視頻分析報警3個方面：

（1）視頻分析形式，此系統設計為了有效確保視頻分析各功能的靈活性，讓具有智能分析功能的攝像機，能夠以車站所需靈活配置，實現管理系統人機交互界面，均可對任意一路攝像機進行靈活化調整完成視頻分析；

（2）視頻分析管理，此系統設計經視頻管理各設備，能夠有效管理行為分析系統，并對系統完成信息設置，從而對車站內視頻行為分析服務器遠程監控。經網絡向視頻管理平臺服務器傳輸相關信息，以及對服務器產生有關警報信息使用智能分析服務器分類統計；

（3）視頻分析報警，在對監控相關信息完成智能化分析之后，可以經網絡向車站視頻服務器傳輸有關報警信息。這樣一旦發生警報可以自動在車站監控終端彈出警報彈窗，還可以經SDK 方式與第三方上層平臺對接，將完成智能化分析的相關告警數據完成傳輸。

2.2 系統架構

根據車站現有前端攝像機、視頻管理平臺等，可以增加智能化分析服務器基礎上，無需對現有架構進行修改，即可滿足建設現代化智慧車站的功能需求，減少資金成本投入。圖1為本次設計智慧車站智能監控系統架構圖。

圖1 智慧車站智能監控系統架構

3 智慧車站信心智能化功能實現

3.1 大客流感知

依據典型智慧車站建設全要素中的相關要求，文章設計了車站內客流統計系統，主要用于對突發大客流事件的系統感知、仿真與預測。其主要功能為密度分析，經過此系統能夠對人員密度進行預估分析，能夠在視頻內實現OSD 疊加預估人數值，一旦所監測區域人數超出所預設的人數值，就會在人機交互界面自動跳出報警彈窗，并抓拍圖片存儲于數據庫內。最多可以布設3個不同時間段，設計警報間隔時間在0～3600 s，在同一個視頻中不同業務類型，可以分設4個區域（圖2）。

圖2 密度估計

3.2 一鍵開關站

依據典型智慧車站建設全要素中的相關要求，設計了車站內一鍵開關站的視頻巡查功能，增加了智能化分析服務器，智能檢測電扶梯是否存在人員與物品遺留和逗留，假若達到告警條件，可以經SDK 向第三方平臺傳輸告警數據信息。

（1）物品遺留。在垂梯2路，站內候車區域8路共計10路分別設計，通過對監控覆蓋區域內所遺留的物品進行檢測報警。在視頻內最多可以滿足4塊不同區域的同步監測，并配置監控靈敏度，所配置的靈敏度基本在1 %～100 %，越高的靈敏度就會越容易觸發警報。

（2）人員遺留。在出入口2路，站廳公共區、站臺候車區域各8路共計18路設計，能夠對監控覆蓋區域內的人員逗留限時警報，預設人員可停留時間，選中相機之后配置可允許的逗留時間，在視頻內最多可以滿足4塊不同區域的同步監測，并配置監控靈敏度，所配置的靈敏度基本在1%～100%范圍，越高的靈敏度就會越容易觸發警報。

3.3 視覺監護

CCTV 經增加智能化分析服務器，實現對地鐵保護區域所包含重點設施的全面視覺監護，并對監控攝像頭覆蓋區域內的重點財產劃線分析，一旦出現任何搬移行為就要及時告警，可以通過SDK 方式將告警有關數據對接第三方平臺。

（1）物品搬移。物品搬移中對于所監控區域內的某類平臺是否發生移除要及時警報，對物品狀態及時檢測，視頻內最大可以設計4個不同監測區域，配置1 %～100 %靈敏度，自動預設靈敏度越高，就越容易觸發警報。

（2）扶梯跌倒。對于監控區域內發生的扶梯跌倒情況，要在規則區域內設計監控參數，分別在出入口和公共區域每部扶梯設計4路，共計16路。在監控區域內一旦相關人員跌倒于扶梯出口和進口畫質覆蓋區域，在繪制區域內出現相關人員，即可對人員身體的具體運動狀態進行檢測，一旦根據最終檢測人員身體狀態結果為跌倒，就會自動發生告警。圖3為扶梯跌倒監控流程。

圖3 扶梯跌倒監控流程

3.4 行為軌跡回放

三維客戶端可以劃分模型為站臺、站廳、扶梯等不同級別，以車站內各位置的真實空間關系，可以在客戶端自動化生成父子模型關系，為系統用戶呈現列表格式，用戶可以經過點擊與操作鍵盤快捷鍵，即可在系統中快速定位具體地點。在定位某地點之后如果發現當前監控可視的視野并不理想，需要迅速切換方位情況下，點擊畫面紅框內的箭頭，這樣就可以切換至房間左側進行查看（圖4）。

圖4 快速切換方位

在系統操作中可以使用鼠標右鍵選擇車站內布設的攝像機信息資源，具體操作見表2。

表2 操作詳情

3.5 處置應急事件

以建設典型智慧車站的全要素中相關規定，利用BIM 技術下的3D 車站可視化技術，可以顯示應急事件，經視頻巡視進而確定應急事件的具體發生情況。可以通過大客流感知、一鍵開關站中物品遺留、人員逗留、視覺監護產生的智能分析報警對接至綜合監控平臺，通過SDK 方式與第三方平臺對接，即可實現應急事件可視化。

4 結束語

為了提升車站的自動化信息智能水平，本次設計以CCTV6號線2期淥水道站智慧車站項目建設為例，實現了大客流感知、一鍵開關站、視覺監護、分析回放人員行為軌跡、處置應急事件等功能。本次設計在一定程度上有效提升了車站的安全性、便捷性、速度性，有效節約了營運成本，提高了智能工作效率。