秦 征

（杭州市地鐵集團有限責任公司，浙江杭州 310021）

杭州地鐵2號線一、二期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡互聯(lián)互通方案選型

秦 征

（杭州市地鐵集團有限責任公司，浙江杭州 310021）

杭州地鐵2號線采取分段建設模式，為實現(xiàn)列車的全線混跑，要求一期、二期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通。文章給出了實現(xiàn)互聯(lián)互通的分設、合設方案，并結(jié)合工程項目特點，給出了最終的方案選型建議。

視頻監(jiān)控網(wǎng)絡；互聯(lián)互通；方案選型

0　引言

杭州地鐵 2 號線采用分段建設、分段開通的方式，部分設備供貨商在一、二期有所不同，其中包括車載和地面乘客信息系統(tǒng)（Passenger Information System，以下簡稱 PIS）供貨商。由于建設期、廠家和技術不同，對于此類存在復雜接口問題的系統(tǒng)，實現(xiàn)杭州地鐵 2 號線一、二期全線的互聯(lián)互通，成了一項急需解決的重點問題。

視頻監(jiān)視功能是車載和地面 PIS 系統(tǒng)的重要功能之一，其主要作用包括：①在控制中心設置監(jiān)視終端，用于顯示運行車輛上傳的車輛視頻監(jiān)視信息，并確認視頻上傳的鏈路狀態(tài)；②可對運營列車的全部車廂進行實時監(jiān)視，具備自動循環(huán)監(jiān)視、編程設置人工監(jiān)視、人工單選監(jiān)視等功能。

1　一、二期車載和地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡概述

杭州地鐵 2 號線一期工程在地面控制中心部署地面監(jiān)控服務器 1 套，用于 2 號線一期專用視頻監(jiān)控、公安視頻監(jiān)控和綜合監(jiān)控等系統(tǒng)對車載攝像機的監(jiān)控視頻進行調(diào)閱，包括實時視頻及歷史錄像，并能對調(diào)閱的視頻進行存儲。

杭州地鐵 2 號線二期工程同樣需實現(xiàn)以上功能。鑒于二期工程剛開始建設，如何將二期視頻監(jiān)控網(wǎng)絡接入一期，并實現(xiàn)一、二期全線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的互聯(lián)互通，是本文探討的重點。

2　一、二期車載和地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡互聯(lián)互通實施方案概述

為從車載和地面 2 個方面實現(xiàn)一、二期視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的互聯(lián)互通，考慮到視頻監(jiān)控的硬件和軟件都配置在地面，因此最好通過對地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡加以改造的方式來實現(xiàn)。地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通后，杭州地鐵 2 號線一期和二期的地鐵車輛在全線運行過程中，將能無縫、實時地與公安和專用合一視頻監(jiān)控系統(tǒng)及綜合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的上傳、下載。

對于實現(xiàn)地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的互聯(lián)互通，問題在于是通過在既有設備上擴展的方式實現(xiàn)，還是由二期的地面 PIS 供貨商單獨設置設備的方式實現(xiàn)，即杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡設備分設、合設的問題。

3　一期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡架構(gòu)

杭州地鐵 2 號線一期車載視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的上層視頻監(jiān)控，由原 2 號線一期的專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)閱。

杭州地鐵 2 號線一期的車載與地面監(jiān)控網(wǎng)絡架構(gòu)主要通過 3 臺服務器實現(xiàn)（圖 1）。

圖 1 杭州地鐵 2 號線一期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡架構(gòu)圖

（1）接入網(wǎng)關服務器。安裝 iVMS8600E-VAG 系統(tǒng)軟件，通過 SDK 軟件二次開發(fā)包接入一期車載視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，并轉(zhuǎn)換成標準的視頻媒體流和標準信令與 iVMS-8600 管理平臺對接；隔離 SDK 運行環(huán)境與 iVMS-8600 管理平臺運行環(huán)境，避免軟件的兼容性。

（2）一期既有服務器。安裝 iVMS8600 系統(tǒng)平臺，包含 CMS 管理模塊、DB 數(shù)據(jù)庫模塊、PCNVR 模塊和 NRU。CMS 負責系統(tǒng)管理和鑒權(quán)，DB 模塊負責數(shù)據(jù)庫的讀寫，PCNVR模塊負責瀏覽視頻的存儲，NRU 負責錄像文件的管理，是地面車載監(jiān)控管理平臺的核心系統(tǒng)。

（3）聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關服務器。安裝iVMS8600E-NCG 系統(tǒng)軟件，通過DB33/ T629-2011 協(xié)議級聯(lián)綜合監(jiān)控視頻整合平臺、杭州地鐵 2 號線一期公安分局視頻監(jiān)控平臺、杭州地鐵2號線一期專用通信視頻監(jiān)控平臺。

4　一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡合設方案

合設地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的方案，最終目標是杭州地鐵2號線一、二期工程均使用現(xiàn)有的一期工程地面監(jiān)控服務器。杭州地鐵2號線一期已經(jīng)部署了地面監(jiān)控服務器，二期項目的車載監(jiān)控視頻要上傳到已有地面監(jiān)控服務器并轉(zhuǎn)發(fā)至大屏幕，需要使用一期既有的地面車載監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺。

4.1合設方案的可行性分析

杭州地鐵 2 號線一期車載 PIS 系統(tǒng)供應商開放車載監(jiān)控系統(tǒng)的 SDK 開發(fā)包，包括但不限于實時視頻調(diào)閱接口、歷史數(shù)據(jù)調(diào)閱接口、狀態(tài)數(shù)據(jù)接口等等。同時，在項目調(diào)試階段及質(zhì)保期內(nèi)，該供應商提供監(jiān)控系統(tǒng)相關的技術支持，為合設方案的實施奠定了技術基礎。

4.2合設方案系統(tǒng)架構(gòu)

在原有地面車載監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺上，對iVMS8600 平臺進行升級，增加相關的數(shù)據(jù)對接模塊。車載 PIS 供應商將提供以下監(jiān)控對接協(xié)議：①實時視頻RTSP 協(xié)議；②歷史查詢視頻私有 TCP 協(xié)議；③歷史調(diào)取視頻 RTSP 協(xié)議；④緊急情況上報 SOCKET 私有協(xié)議；⑤緊急情況調(diào)取視頻 RTSP 協(xié)議；⑥下載歷史視頻TCP 私有協(xié)議；⑦其他有必要的協(xié)議。

iVMS8600 平臺升級完成后，可以使用既有系統(tǒng)架構(gòu)，為杭州地鐵 2 號線二期的公安和專用合一視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供杭州地鐵 2 號線二期監(jiān)控數(shù)據(jù)的調(diào)取。具體的杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡合設架構(gòu)如圖 2 所示。

圖 2 杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡合設架構(gòu)圖

4.3合設方案風險點

合設方案雖能夠節(jié)省增加服務器的成本及存放空間，但存在以下風險點。

4.3.1責任界面問題

合設方案中，杭州地鐵 2 號線二期地面監(jiān)控服務器共用一期的平臺，地面車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)若出現(xiàn)軟件或硬件的問題，維護階段將會出現(xiàn)對方監(jiān)控數(shù)據(jù)無法調(diào)閱的影響，容易在維保階段產(chǎn)生糾紛。

4.3.2系統(tǒng)運營軟件復雜化

二期項目的上層視頻監(jiān)控網(wǎng)絡將新設公安和專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。采用合設方案，原供應商的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)處理機制會變的相對復雜，一方面要為 2 號線一期的公安和專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供協(xié)議對接，另一方面要為二期的公安和專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。

4.3.3調(diào)試階段的問題

使用既有地面車載監(jiān)控管理平臺，在杭州地鐵 2 號線二期接口調(diào)試階段，二期供應商需要對 iVMS 進行軟件調(diào)整，需要頻繁地重啟、更新服務器。若出現(xiàn)問題，將影響一期監(jiān)控信息的調(diào)閱。

5　一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡分設方案

分設方案的系統(tǒng)架構(gòu)相對簡單，只需在杭州地鐵 2號線控制中心增加 1 套二期的監(jiān)控服務器，并可直接通過軟件協(xié)議對接將所有的軟件模塊都部署在服務器上，無需接入網(wǎng)關與聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。采用分設方案時，一期、二期監(jiān)控服務器無交集，二期供應商將根據(jù)自身系統(tǒng)特點開發(fā)地面監(jiān)控系統(tǒng)軟件。實施過程中一期、二期車載PIS 供貨商的工作內(nèi)容見表 1。新設方案除了增加服務器和設備存放空間外，不存在任何與一期監(jiān)控系統(tǒng)相關的問題。杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡分設架構(gòu)如圖 3 所示。

表 1 分設方案中車載PIS供應商工作內(nèi)容

圖 3 杭州地鐵2號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡分設架構(gòu)圖

表 2 地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡合設、分設方案對比分析

6　一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡合設、分設方案對比

杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡無論采用合設或分設方案，都可以達到互聯(lián)互通的目標，并且實現(xiàn)視頻實時播放和監(jiān)控調(diào)閱等功能，但這 2 種方案在很多方面都有明顯差別，具體對比分析見表 2。

由表 2 可知，無論從開發(fā)工作量、開發(fā)時間、增加成本、系統(tǒng)調(diào)試、故障處理及對既有系統(tǒng)的影響等方面來講，分設方案較合設方案都有較為突出的優(yōu)勢。分設方案不只對供應商有利，在運營維護階段責任問題的劃分上也占據(jù)優(yōu)勢。如果合設，必將帶來責任難以劃分的問題，不僅給業(yè)主、各參建單位帶來很大的麻煩，更不利于長期的運營維護工作。分設方案雖然造成了一定成本費用的增加，但是增量很小，最重要的是這種方式徹底解決了運營維護階段扯不清的責任問題，最大限度地保證了運營的順暢。

7　結(jié)束語

類似杭州地鐵 2 號線一、二期工程車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通的案例在國內(nèi)還鮮有出現(xiàn)。但是隨著地鐵建設的全面展開和地鐵分段建設的常態(tài)化，分段建設中供應商不同的問題難以避免，因而既有線和新線的互聯(lián)互通問題會日益突顯。

另外，地鐵建設對于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的功能要求越來越高，如何使視頻監(jiān)控網(wǎng)絡更好地服務于地鐵運營值得進一步探討。本文通過對一條線分段建設、兩期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通問題的探討，希望能為后續(xù)項目的建設提供借鑒和參考。

［1］ 張珍. 城市輕軌及地鐵車載旅客信息系統(tǒng)［J］. 鐵道車輛，2015（4）.

［2］ 李佳祎. 某地鐵延伸線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方案研究［J］. 鐵道工程學報，2015（2）.

［3］ 田海超，于孝安，王通，等. 地鐵 PIS 車地無線技術方案研究［J］. 鐵路計算機應用，2015（1）.

［4］ 羅情平，崔茂迪. 城市軌道交通 PIS 系統(tǒng)與車輛接口方式探討［J］. 現(xiàn)代城市軌道交通，2013（1）.

［5］ 劉增祥，夏益青. 軌道交通列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集成與實現(xiàn)［J］. 城市軌道交通研究，2010（3）.

責任編輯 李媛芳

Scheme Selection for Network Interoperability of Train and Trackside Video Surveillance in First and Second Phase of Hangzhou Metro Line 2

Qin Zheng

Hangzhou metro line 2 takes the section construction model in order to achieve the full line of train running. It requires achieving network interoperability of train and trackside video surveillance in the fi rst and second phase of Hangzhou metro line 2. This paper gives the realization of interoperability， divided and combined design. By taking into consideration of the project characteristics， the paper puts forward the fi nal selection scheme.

metro， video surveillance network，interoperability， scheme

U231+.7

2016-06-12

秦征（1982—），男，工程師