仲志武，牟同兵，許桃元，李俊飛，陸曉東

（1.中鐵十八局集團(tuán)有限公司，天津 300222；2.中鐵十八局集團(tuán)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(fā)展交通職業(yè)，科技創(chuàng)新建設(shè)交通強(qiáng)國，建設(shè)智慧交通需要加快“互聯(lián)網(wǎng)+交通運(yùn)輸”進(jìn)程，推廣應(yīng)用自動(dòng)化駕駛技術(shù)、新能源技術(shù)等?！吨袊鞘熊壍澜煌ㄖ腔鄢擒壈l(fā)展綱要》中，強(qiáng)調(diào)要大力建設(shè)智慧乘客服務(wù)、智能運(yùn)輸組織、智能技術(shù)裝備、智能運(yùn)維安全等智能化運(yùn)維體系。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G、人工智能等新興技術(shù)的飛速發(fā)展，建設(shè)智慧作為城軌建設(shè)中極具代表性，且有最大覆蓋面的建設(shè)工程。如今視頻監(jiān)控已全面進(jìn)入IP 高清時(shí)代，隨著監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量的迅速增長，海量視頻數(shù)據(jù)也給視頻監(jiān)控帶來了較大挑戰(zhàn)，對(duì)大型監(jiān)控系統(tǒng)的海量視頻數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)，給視頻信息風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判、錄像調(diào)用、事后分析取證各方面，帶來了極大挑戰(zhàn)。為了車站視頻監(jiān)控領(lǐng)域，提供更佳的技術(shù)解決方案，文章將構(gòu)建一套完善的智慧化信息智能系統(tǒng)。

1 功能需求

建設(shè)CCTV6號(hào)線2期淥水道站智慧車站，主要為了對(duì)車站內(nèi)人員的精準(zhǔn)管理，有效減輕車站運(yùn)營相關(guān)工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提升運(yùn)營工作效率。在現(xiàn)代化人工智能迅速發(fā)展進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)人員行為的精準(zhǔn)分析尤為必要，車站獨(dú)立的技防系統(tǒng)僅限于能夠?qū)崟r(shí)查看視頻圖像與時(shí)候查詢，但是對(duì)于事先預(yù)警智能化分析系統(tǒng)方面尚且欠缺，無法對(duì)突發(fā)事件及時(shí)做出迅速反應(yīng)。以淥水道站的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施情況，增設(shè)對(duì)接第三方平臺(tái)與智能化分析服務(wù)器需要具備以下要求（表1）。

表1 第三方平臺(tái)與智能化功能設(shè)計(jì)需求

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)方案

本次設(shè)計(jì)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(bào)警3個(gè)方面：

（1）視頻分析形式，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)，能夠以車站所需靈活配置，實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)人機(jī)交互界面，均可對(duì)任意一路攝像機(jī)進(jìn)行靈活化調(diào)整完成視頻分析；

（2）視頻分析管理，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)視頻管理各設(shè)備，能夠有效管理行為分析系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)完成信息設(shè)置，從而對(duì)車站內(nèi)視頻行為分析服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向視頻管理平臺(tái)服務(wù)器傳輸相關(guān)信息，以及對(duì)服務(wù)器產(chǎn)生有關(guān)警報(bào)信息使用智能分析服務(wù)器分類統(tǒng)計(jì)；

（3）視頻分析報(bào)警，在對(duì)監(jiān)控相關(guān)信息完成智能化分析之后，可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向車站視頻服務(wù)器傳輸有關(guān)報(bào)警信息。這樣一旦發(fā)生警報(bào)可以自動(dòng)在車站監(jiān)控終端彈出警報(bào)彈窗，還可以經(jīng)SDK 方式與第三方上層平臺(tái)對(duì)接，將完成智能化分析的相關(guān)告警數(shù)據(jù)完成傳輸。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)車站現(xiàn)有前端攝像機(jī)、視頻管理平臺(tái)等，可以增加智能化分析服務(wù)器基礎(chǔ)上，無需對(duì)現(xiàn)有架構(gòu)進(jìn)行修改，即可滿足建設(shè)現(xiàn)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(shè)計(jì)智慧車站智能監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖1 智慧車站智能監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

3 智慧車站信心智能化功能實(shí)現(xiàn)

3.1 大客流感知

依據(jù)典型智慧車站建設(shè)全要素中的相關(guān)要求，文章設(shè)計(jì)了車站內(nèi)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，主要用于對(duì)突發(fā)大客流事件的系統(tǒng)感知、仿真與預(yù)測。其主要功能為密度分析，經(jīng)過此系統(tǒng)能夠?qū)θ藛T密度進(jìn)行預(yù)估分析，能夠在視頻內(nèi)實(shí)現(xiàn)OSD 疊加預(yù)估人數(shù)值，一旦所監(jiān)測區(qū)域人數(shù)超出所預(yù)設(shè)的人數(shù)值，就會(huì)在人機(jī)交互界面自動(dòng)跳出報(bào)警彈窗，并抓拍圖片存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫內(nèi)。最多可以布設(shè)3個(gè)不同時(shí)間段，設(shè)計(jì)警報(bào)間隔時(shí)間在0～3600 s，在同一個(gè)視頻中不同業(yè)務(wù)類型，可以分設(shè)4個(gè)區(qū)域（圖2）。

圖2 密度估計(jì)

3.2 一鍵開關(guān)站

依據(jù)典型智慧車站建設(shè)全要素中的相關(guān)要求，設(shè)計(jì)了車站內(nèi)一鍵開關(guān)站的視頻巡查功能，增加了智能化分析服務(wù)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(dá)到告警條件，可以經(jīng)SDK 向第三方平臺(tái)傳輸告警數(shù)據(jù)信息。

（1）物品遺留。在垂梯2路，站內(nèi)候車區(qū)域8路共計(jì)10路分別設(shè)計(jì)，通過對(duì)監(jiān)控覆蓋區(qū)域內(nèi)所遺留的物品進(jìn)行檢測報(bào)警。在視頻內(nèi)最多可以滿足4塊不同區(qū)域的同步監(jiān)測，并配置監(jiān)控靈敏度，所配置的靈敏度基本在1 %～100 %，越高的靈敏度就會(huì)越容易觸發(fā)警報(bào)。

（2）人員遺留。在出入口2路，站廳公共區(qū)、站臺(tái)候車區(qū)域各8路共計(jì)18路設(shè)計(jì)，能夠?qū)ΡO(jiān)控覆蓋區(qū)域內(nèi)的人員逗留限時(shí)警報(bào)，預(yù)設(shè)人員可停留時(shí)間，選中相機(jī)之后配置可允許的逗留時(shí)間，在視頻內(nèi)最多可以滿足4塊不同區(qū)域的同步監(jiān)測，并配置監(jiān)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(huì)越容易觸發(fā)警報(bào)。

3.3 視覺監(jiān)護(hù)

CCTV 經(jīng)增加智能化分析服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵保護(hù)區(qū)域所包含重點(diǎn)設(shè)施的全面視覺監(jiān)護(hù)，并對(duì)監(jiān)控?cái)z像頭覆蓋區(qū)域內(nèi)的重點(diǎn)財(cái)產(chǎn)劃線分析，一旦出現(xiàn)任何搬移行為就要及時(shí)告警，可以通過SDK 方式將告警有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)接第三方平臺(tái)。

（1）物品搬移。物品搬移中對(duì)于所監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的某類平臺(tái)是否發(fā)生移除要及時(shí)警報(bào)，對(duì)物品狀態(tài)及時(shí)檢測，視頻內(nèi)最大可以設(shè)計(jì)4個(gè)不同監(jiān)測區(qū)域，配置1 %～100 %靈敏度，自動(dòng)預(yù)設(shè)靈敏度越高，就越容易觸發(fā)警報(bào)。

（2）扶梯跌倒。對(duì)于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)發(fā)生的扶梯跌倒情況，要在規(guī)則區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)監(jiān)控參數(shù)，分別在出入口和公共區(qū)域每部扶梯設(shè)計(jì)4路，共計(jì)16路。在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)一旦相關(guān)人員跌倒于扶梯出口和進(jìn)口畫質(zhì)覆蓋區(qū)域，在繪制區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)相關(guān)人員，即可對(duì)人員身體的具體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦根據(jù)最終檢測人員身體狀態(tài)結(jié)果為跌倒，就會(huì)自動(dòng)發(fā)生告警。圖3為扶梯跌倒監(jiān)控流程。

圖3 扶梯跌倒監(jiān)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(tái)、站廳、扶梯等不同級(jí)別，以車站內(nèi)各位置的真實(shí)空間關(guān)系，可以在客戶端自動(dòng)化生成父子模型關(guān)系，為系統(tǒng)用戶呈現(xiàn)列表格式，用戶可以經(jīng)過點(diǎn)擊與操作鍵盤快捷鍵，即可在系統(tǒng)中快速定位具體地點(diǎn)。在定位某地點(diǎn)之后如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前監(jiān)控可視的視野并不理想，需要迅速切換方位情況下，點(diǎn)擊畫面紅框內(nèi)的箭頭，這樣就可以切換至房間左側(cè)進(jìn)行查看（圖4）。

圖4 快速切換方位

在系統(tǒng)操作中可以使用鼠標(biāo)右鍵選擇車站內(nèi)布設(shè)的攝像機(jī)信息資源，具體操作見表2。

表2 操作詳情

3.5 處置應(yīng)急事件

以建設(shè)典型智慧車站的全要素中相關(guān)規(guī)定，利用BIM 技術(shù)下的3D 車站可視化技術(shù)，可以顯示應(yīng)急事件，經(jīng)視頻巡視進(jìn)而確定應(yīng)急事件的具體發(fā)生情況?？梢酝ㄟ^大客流感知、一鍵開關(guān)站中物品遺留、人員逗留、視覺監(jiān)護(hù)產(chǎn)生的智能分析報(bào)警對(duì)接至綜合監(jiān)控平臺(tái)，通過SDK 方式與第三方平臺(tái)對(duì)接，即可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事件可視化。

4 結(jié)束語

為了提升車站的自動(dòng)化信息智能水平，本次設(shè)計(jì)以CCTV6號(hào)線2期淥水道站智慧車站項(xiàng)目建設(shè)為例，實(shí)現(xiàn)了大客流感知、一鍵開關(guān)站、視覺監(jiān)護(hù)、分析回放人員行為軌跡、處置應(yīng)急事件等功能。本次設(shè)計(jì)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(jié)約了營運(yùn)成本，提高了智能工作效率。