劉 貴, 周明陽

(1.廈門市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司，福建 廈門 361000； 2.中建科工集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518000)

1 工程概況

廈門山海健康步道(東西向)位于福建省廈門市廈門島內(nèi)(見圖1)，起于國(guó)際郵輪碼頭，終于觀音山夢(mèng)幻沙灘，全長(zhǎng)約23.9 km，分為主線段和節(jié)點(diǎn)橋梁段。整條步道橫跨廈門島，線路較長(zhǎng)、節(jié)點(diǎn)較多，觀光步道的市民也很多，特別是節(jié)假日及周末，運(yùn)營(yíng)管理單位管理困難、運(yùn)營(yíng)維護(hù)壓力大，亟需一套全方位、高效、便捷的智能化系統(tǒng)對(duì)步道進(jìn)行實(shí)時(shí)管控。

圖1 廈門山海健康步道(東西向)地理位置

本文所提出的智能化綜合管控步道方案，利用了傳感器、云計(jì)算、煙火識(shí)別、通信技術(shù)[1]、電路集成、GIS地理信息等技術(shù)，采集步道實(shí)時(shí)景象，保存行人行為、軌跡、人臉等數(shù)據(jù)，并將音頻廣播、報(bào)警、視頻監(jiān)控、人臉識(shí)別、煙火識(shí)別、GIS圖像導(dǎo)覽等聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廈門山海健康步道的實(shí)時(shí)管理，提高山海健康步道的日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和人力、物力成本，提升市民體驗(yàn)感和安全感。

2 需求分析

廈門山海健康步道(東西向)2017年開始進(jìn)行前期策劃，2018年開始施工，2020年元旦正式對(duì)外開放，目前，此步道已成為廈門的一個(gè)網(wǎng)紅打卡點(diǎn)，平時(shí)就有很多游客和市民在步道上游玩，到了周末及節(jié)假日，步道的人流量就會(huì)更多，在嘉禾路螺旋塔節(jié)點(diǎn)處，曾經(jīng)出現(xiàn)排起長(zhǎng)龍人擠人的情況。

游客和市民越多，管理壓力就越大，根據(jù)前期預(yù)測(cè)和結(jié)合實(shí)際情況，步道主要存在幾個(gè)問題： ① 運(yùn)營(yíng)管理單位不清楚步道實(shí)時(shí)人流量；② 市民游客無法得知各個(gè)出入口的位置及距離，缺少實(shí)時(shí)導(dǎo)覽系統(tǒng)；③ 存在暴走一族進(jìn)入步道暴走，影響步道壽命的情況；④ 存在游客抽煙、攜帶寵物、跨過跨欄等違規(guī)行為；⑤ 缺少步道周邊火災(zāi)隱患監(jiān)測(cè)；⑥ 游客出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，救援無法及時(shí)抵達(dá)等。

3 總體方案

本文提出的步道智能化綜合管控方案包含監(jiān)控系統(tǒng)廣播報(bào)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)導(dǎo)覽系統(tǒng)、AI語音互動(dòng)、AED應(yīng)急設(shè)備等，各系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互相融合、互相聯(lián)動(dòng)，如圖2所示。

圖2 步道智能化綜合管控系統(tǒng)

3.1 監(jiān)控廣播報(bào)警系統(tǒng)

3.1.1設(shè)置原則

監(jiān)控廣播報(bào)警系統(tǒng)具有視頻采集、音頻廣播、緊急報(bào)警、智能視頻監(jiān)測(cè)等功能，在出入口等重要位置的監(jiān)控桿設(shè)置高清球機(jī)、人臉識(shí)別設(shè)備(包含人流量統(tǒng)計(jì)功能)、廣播及報(bào)警設(shè)備，在休息平臺(tái)、休閑驛站建筑頂部安裝高清球機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)健康步道沿途及重要節(jié)點(diǎn)的視頻監(jiān)視，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控畫面?zhèn)骰毓芾碇行模瑸檫\(yùn)營(yíng)管理提供必要支持。光纖網(wǎng)絡(luò)主要作用是為了采集、傳輸信號(hào)。

3.1.2主要功能

3.1.2.1 監(jiān)視功能(帶行為分析功能)

監(jiān)視功能是電視監(jiān)控系統(tǒng)最主要的功能之一，工作人員可在中心機(jī)房的大屏幕上觀看所有路口、路段的視頻圖像。自動(dòng)識(shí)別游客跨護(hù)欄、抽煙、帶寵物、暴走等違規(guī)行為，經(jīng)后臺(tái)提醒，運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員可通過就近廣播警示違規(guī)游客[2-3]。

3.1.2.2 錄像及回放功能

支持手動(dòng)錄像、一次性計(jì)劃錄像和長(zhǎng)期性(每周、每日)計(jì)劃錄像，可設(shè)定計(jì)劃的起止日期。此功能的作用在于當(dāng)步道發(fā)生突發(fā)情況或者違法行為時(shí)，可以事后回放現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)管理者或執(zhí)法者來說是一個(gè)重要的有效證據(jù)。

3.1.2.3 視頻控制功能

視頻控制主要指由網(wǎng)絡(luò)控制鍵盤經(jīng)虛擬矩陣對(duì)前端攝像機(jī)全方位云臺(tái)、鏡頭進(jìn)行靈活、可靠的控制。工作人員可在中心機(jī)房或網(wǎng)絡(luò)上任一臺(tái)經(jīng)授權(quán)的計(jì)算機(jī)上觀看實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，并對(duì)前端攝像機(jī)進(jìn)行云臺(tái)、鏡頭焦距等的控制。

3.1.2.4 人流量監(jiān)測(cè)及人臉識(shí)別系統(tǒng)

步道所有出入口布設(shè)客流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。人流量統(tǒng)計(jì)主要由入口處的人臉識(shí)別攝像頭完成。選用600W像素智能識(shí)別攝像頭進(jìn)行人臉的跟蹤抓拍，支持采用管理平臺(tái)人臉庫(kù)或提供照片的方式進(jìn)行路徑檢索，并在GIS地圖上繪制人員行進(jìn)路線，為步道人流安全疏散及引導(dǎo)提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)決策支撐。當(dāng)游客或小孩在步道走失時(shí)，不需要建立人臉庫(kù)，只需要走失人員家屬提供的照片，通過人臉識(shí)別系統(tǒng)可針對(duì)性地查找走失人員。當(dāng)公安系統(tǒng)需要時(shí)，也可將此部分?jǐn)?shù)據(jù)推送給公安系統(tǒng)，作為查找犯罪嫌疑人的方式之一。

3.1.2.5 廣播報(bào)警雙向音頻功能

前端設(shè)備以及管理中心可以與平臺(tái)主控中心進(jìn)行雙向語音對(duì)講。系統(tǒng)音頻部分可實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景下的廣播，也可在不同區(qū)域同一時(shí)間內(nèi)播放不同的內(nèi)容，滿足不同的場(chǎng)景需要，即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣播，分組廣播、分區(qū)廣播。

為避免行人誤觸、亂觸報(bào)警模塊按鈕，前端緊急報(bào)警對(duì)講模塊為可視化模塊，對(duì)講模塊接通后監(jiān)控中心可同步對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行查看，支持對(duì)講過程中的錄音錄像功能，從而對(duì)上述行為形成一定警示作用，報(bào)警對(duì)講模塊與對(duì)講攝像頭接入后，在系統(tǒng)總控軟件端實(shí)現(xiàn)集成聯(lián)動(dòng)，監(jiān)控人員在接聽報(bào)警對(duì)講時(shí)，可直接控制對(duì)講攝像頭的開閉，以及完成識(shí)別、錄像等相關(guān)操作，如圖3所示。

圖3 廈門山海健康步道(東西向)視頻監(jiān)控

3.2 森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在森林段高點(diǎn)觀景平臺(tái)設(shè)置遠(yuǎn)距離長(zhǎng)焦熱成像轉(zhuǎn)臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行森林防火監(jiān)控，并結(jié)合通長(zhǎng)段監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集周邊及沿線森林火災(zāi)信息，通過森林防火中心管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)撲火資源管理、防火人員管理、二維地圖、火點(diǎn)定位、火情處置、火情上報(bào)、救援力量查找、蔓延分析、態(tài)勢(shì)標(biāo)繪、二維災(zāi)損評(píng)估及預(yù)案管理等功能。

煙火識(shí)別功能：可以實(shí)現(xiàn)超大范圍(100 m以上，3 km以內(nèi))全天候監(jiān)控、攝像機(jī)巡軌運(yùn)轉(zhuǎn)；白天能自動(dòng)區(qū)別煙、霧，發(fā)現(xiàn)煙能自動(dòng)識(shí)別并報(bào)警，夜間能自動(dòng)區(qū)別火、燈光，發(fā)現(xiàn)火能自動(dòng)識(shí)別并報(bào)警，報(bào)警后能夠?qū)鸬攸c(diǎn)精確定位、鎖定火點(diǎn)，并自動(dòng)推進(jìn)監(jiān)控?cái)z像鏡頭、放大監(jiān)控圖像。

火情預(yù)警：在自動(dòng)掃描模式下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)視區(qū)域有疑似火情，一體機(jī)可自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并將識(shí)別分析結(jié)果上傳上位機(jī)。

3.3 智能照明系統(tǒng)

廈門山海健康步道照明主要分為通常時(shí)段的功能性照明和節(jié)點(diǎn)時(shí)段景觀照明。功能性照明為長(zhǎng)條形LED護(hù)欄燈，每30盞護(hù)欄燈設(shè)置1個(gè)開關(guān)電源，通過開關(guān)電源、單燈控制器與微機(jī)控制原理相結(jié)合，對(duì)照明燈具進(jìn)行定時(shí)、定點(diǎn)控制。

3.4 實(shí)時(shí)導(dǎo)覽系統(tǒng)

針對(duì)漫步者的行為特點(diǎn)及喜好，開發(fā)實(shí)時(shí)導(dǎo)覽系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的線上線下一體化導(dǎo)覽服務(wù)體系[6]，讓游客通過手機(jī)APP、微信、信息觸摸屏等多種方式，實(shí)現(xiàn)與漫步地域文化相結(jié)合的導(dǎo)游、導(dǎo)覽及導(dǎo)航服務(wù)。

線上導(dǎo)覽主要包含導(dǎo)覽圖、特色語音講解、漫步導(dǎo)航、漫步行程推薦、音樂情景漫步、周邊公共服務(wù)(實(shí)時(shí)公交、周邊停車場(chǎng)、公廁)、周邊休閑推薦。

線下導(dǎo)覽主要是通過信息觸摸屏、二維碼導(dǎo)覽牌等設(shè)施，讓漫步者直接獲取相關(guān)的實(shí)時(shí)游覽信息，也可在查詢時(shí)與手機(jī)互動(dòng)體驗(yàn)。

3.5 AI語音互動(dòng)

在驛站和寬闊的觀景平臺(tái)安裝智慧語音交互設(shè)備，市民說出喚醒詞，即可進(jìn)行語音互動(dòng)，如查詢步道情況、路線導(dǎo)覽、查詢天氣、播放公告、周邊推薦等。為市民或游客帶來方便的同時(shí)也增加了互動(dòng)體驗(yàn)感[7]。

3.6 AED應(yīng)急急救設(shè)備

在無線對(duì)講終端附近設(shè)置具有遠(yuǎn)程開啟[8]功能的應(yīng)急AED設(shè)備箱，每4 km左右設(shè)置1個(gè)，每個(gè)AED設(shè)備箱里放置1臺(tái)應(yīng)急AED急救設(shè)備，應(yīng)急突發(fā)情況下，可以通過無線對(duì)講終端與監(jiān)控中心聯(lián)系，并讓監(jiān)控中心遠(yuǎn)程打開AED設(shè)備箱，從而取出AED急救設(shè)備。

4 總結(jié)

1)在步道設(shè)置視頻監(jiān)控、廣播、報(bào)警、語音互動(dòng)、實(shí)時(shí)導(dǎo)覽、光纖通信等軟硬件設(shè)施，能大大提高運(yùn)營(yíng)管理單位的管控效率，讓市民游客更有體驗(yàn)感。

2)步道的建設(shè)需要圍繞智慧步道“服務(wù)+管理”的戰(zhàn)略布局，以“人+道”大數(shù)據(jù)為核心提升步道的智慧化導(dǎo)覽體驗(yàn)、安全應(yīng)急處置及步道管理運(yùn)維能力。

3)步道的建設(shè)需要將原有的傳統(tǒng)景觀賦予更多主動(dòng)及交互的特性，滿足市民日常的運(yùn)動(dòng)健身與科學(xué)探索需求，積極運(yùn)用步道中內(nèi)布置的各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)與科技服務(wù)功能，融入更多高科技、智能化手段增加步道的科技元素，提升市民游覽使用步道時(shí)的健康科技體驗(yàn)，提升步道的健康服務(wù)價(jià)值。