軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)（1.鄭州地鐵集團(tuán)有限公司450000）（2.鄭州鐵塔股份有限公司450000）（3.深圳市天龍科技有限公司450000）摘要：軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是鄭州地鐵集團(tuán)有限公司與鄭州鐵塔股份有限公司聯(lián)合開發(fā)的地鐵地面保護(hù)區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)應(yīng)用于鄭州軌道交通控制保護(hù)區(qū)，該系統(tǒng)的終端智能球機(jī)架設(shè)在通信鐵塔頂端，對地鐵軌道沿線上方進(jìn)行監(jiān)控，全天候自動(dòng)拍照，通過AI智能分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)軌道交通保護(hù)區(qū)內(nèi)的危險(xiǎn)物識別并進(jìn)行預(yù)警，自動(dòng)分發(fā)給巡視人員進(jìn)行處理，“第一時(shí)間”起到實(shí)現(xiàn)保護(hù)軌道交通控制保護(hù)區(qū)的作用。同時(shí)高位智能視頻監(jiān)控能實(shí)現(xiàn)鏡頭拉伸、旋轉(zhuǎn)、變焦，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程半徑數(shù)公里范圍內(nèi)的違法行為觀測得清清楚楚，足不出戶即可通過監(jiān)控點(diǎn)高清攝像頭對軌道交通保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行24小時(shí)全天候、多角度的監(jiān)控。關(guān)鍵詞：軌道交通控制保護(hù)區(qū)、AI智能分析、GIS地理信息、智能視頻監(jiān)控正文隨著城市建設(shè)的不斷提速，大量的新建工程進(jìn)入到軌道交通控制保護(hù)區(qū)內(nèi)，使地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)施不可避免地受到外部工程建設(shè)影響。因此加強(qiáng)軌道交通控制保護(hù)區(qū)安全管理十分必要。線路管理問題也日益嚴(yán)峻，管理的要求也在不斷提高，數(shù)據(jù)通信、圖像監(jiān)控已是現(xiàn)代化地鐵線路管理中必不可少的一個(gè)部分。因此，地鐵線路高位監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用需求呼之而出。根據(jù)《城市軌道交通運(yùn)營管理規(guī)定》第三十一條和《鄭州市軌道交通條例》第三十七條中指出運(yùn)營單位有權(quán)進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)危及或者可能危及城市軌道交通運(yùn)營安全的情形，運(yùn)營單位有權(quán)予以制止，并要求相關(guān)責(zé)任單位或者個(gè)人采取措施消除妨害；逾期未改正的，及時(shí)報(bào)告有關(guān)部門依法處理。在以往的巡查工作中，巡查人員會(huì)在地鐵沿線進(jìn)行日常巡檢，發(fā)現(xiàn)對軌道交通存在安全隱患的情況會(huì)依法制止或上報(bào)。隨著鄭州地鐵的發(fā)展，保護(hù)區(qū)的范圍也隨之增大，傳統(tǒng)的人工巡查已經(jīng)滿足不了龐大的交通網(wǎng)的需求，因此采用高位智能視頻監(jiān)控解決這個(gè)問題。通過地鐵線路高位監(jiān)控系統(tǒng)對地鐵保護(hù)區(qū)進(jìn)行保護(hù)，對在地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)生安全隱患活動(dòng)的單位根據(jù)行政許可法進(jìn)行審查，并做好沿線軌道交通保護(hù)區(qū)內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)督把關(guān)及日常檢查工作，防止建設(shè)項(xiàng)目侵入城市軌道交通保護(hù)區(qū)，從而危及軌道交通設(shè)施安全或影響軌道交通項(xiàng)目的實(shí)施；進(jìn)行城市軌道交通設(shè)施的日常監(jiān)督檢查和保護(hù)，并協(xié)助地鐵相關(guān)部門做好城市軌道交通保護(hù)區(qū)的管理工作。一、軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過安裝在鐵塔上360度旋轉(zhuǎn)的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對覆蓋區(qū)域進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)管，建立高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，目的是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)（GIS）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、人工智能技術(shù)、地理信息技術(shù)等技術(shù)，將傳統(tǒng)視頻監(jiān)控智能化，通過智能分析，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并識別視頻監(jiān)控中的問題，自動(dòng)預(yù)警，信息自動(dòng)推送給工作人員手機(jī)終端上，并提醒工作人員核實(shí)處理，減少工作人員查看視頻的工作時(shí)間，提供工作效率和針對性問題處理。二、軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究（一）軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)高位智能視頻系統(tǒng)是把當(dāng)今國際上先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線有線通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體視頻技術(shù)、地理信息技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等引入視頻監(jiān)控之中，是一種新型的智慧監(jiān)控、預(yù)警和決策支持系統(tǒng)。采用先進(jìn)的多媒體技術(shù)和視頻圖像壓縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控和高速圖像傳輸。構(gòu)建指揮中心的軟硬件環(huán)境，實(shí)現(xiàn)指揮中心對現(xiàn)場的動(dòng)態(tài)監(jiān)控與指揮決策。

:rF：-EII'亦:rF：-EII'亦系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作圖系統(tǒng)使用了JAVA+NGINX+SQLSERVER技術(shù)架構(gòu)，不論是易用上還是擴(kuò)展性上，都是穩(wěn)定強(qiáng)大的技術(shù)架構(gòu)方案。系統(tǒng)使用AI智能物體識別和定位功能，使系統(tǒng)直接能夠能判斷保護(hù)區(qū)內(nèi)存在安全隱患的位置和基本情況，在決策方面提供了很強(qiáng)的數(shù)據(jù)。移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)接入使移動(dòng)運(yùn)營商提供了接入承載，系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理來自移動(dòng)端的請求，并將數(shù)據(jù)返回給中間件服務(wù)器，整個(gè)過程壓縮了信息反饋的時(shí)間。（二）軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能監(jiān)控系統(tǒng)模塊功能軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)功能區(qū)間和操作介質(zhì)進(jìn)行分析，系統(tǒng)的模塊功能可以分為視頻集中管理模塊、視頻圖像自動(dòng)采集模塊、平臺軟件功能和移動(dòng)端APP功能模塊四個(gè)部分。通過軟硬件設(shè)備整體的融合來詮釋該系統(tǒng)。1、視頻集中管理模塊以視頻為核心，網(wǎng)絡(luò)為紐帶、運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維和技術(shù)、智能技術(shù)系統(tǒng)集成綜合業(yè)務(wù)管理平臺，基于統(tǒng)一規(guī)范整合視頻監(jiān)控。視頻資源接入系統(tǒng)當(dāng)前支持GB/T28181標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議視頻監(jiān)控設(shè)備接入，同時(shí)支持定制化對接服務(wù)，兼容設(shè)備協(xié)議持續(xù)迭代積累。2、視頻圖像自動(dòng)采集為滿足中心歷史影響場景回看的要求，前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備如下功能：系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)置位、自動(dòng)采集和傳輸不同分辨率下的晝夜實(shí)時(shí)視頻，拍攝的同時(shí)記錄攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度、仰角、變倍等參數(shù)；支持拍照頻率的配置和拍照時(shí)間范圍的配置。支持拍照隊(duì)列的動(dòng)態(tài)調(diào)整；支持視頻的亮度、對比度、飽和度等參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；拍照時(shí)間、拍照頻次用戶可以控制。3、平臺軟件系統(tǒng)功能模塊視頻巡查：支持?jǐn)z像機(jī)狀態(tài)顯示，對攝像機(jī)信息進(jìn)行管理和調(diào)度，實(shí)時(shí)巡查。預(yù)警審核：通過智能AI自動(dòng)分析疑似數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)配置時(shí)間判斷進(jìn)入人工審核。核查管理：針對已交辦的疑似違規(guī)項(xiàng)目核查情況進(jìn)行綜合研判，且生成相應(yīng)的核查報(bào)告。項(xiàng)目管理：可以通過報(bào)備的項(xiàng)目信息且保持跟蹤。報(bào)警管理：系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算違規(guī)區(qū)域，對違規(guī)項(xiàng)目進(jìn)行交辦，支持一鍵導(dǎo)航。綜合統(tǒng)計(jì)：針對業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行多方位系統(tǒng)分析，包括預(yù)警數(shù)據(jù)、審核數(shù)據(jù)、核查數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)管理：對線路、用戶、監(jiān)控點(diǎn)及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、新建、刪除等操作。智能分析：實(shí)時(shí)對自動(dòng)抓拍的結(jié)果分析、信息標(biāo)注，自動(dòng)推送到前端進(jìn)行處理。自動(dòng)取證：系統(tǒng)7X24小時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控全覆蓋，對電子圍欄內(nèi)出現(xiàn)的違法施工活動(dòng)自動(dòng)抓拍取證。4、移動(dòng)端APP移動(dòng)端APP功能不僅擁有平臺端所有業(yè)務(wù)操作功能，用戶可接收指揮中心下發(fā)的報(bào)警；而且擁有自身的特點(diǎn)功能對核實(shí)結(jié)果進(jìn)行填報(bào)、位置導(dǎo)航等。自身特點(diǎn)功能具體包括如下：核查填報(bào)，巡查人員發(fā)現(xiàn)違規(guī)項(xiàng)目，可以使用移動(dòng)終端進(jìn)行違規(guī)項(xiàng)目登記；勘驗(yàn)取證，巡查人員在疑似違規(guī)項(xiàng)目，可對該宗違法行為或疑似違法行為，勘驗(yàn)取證，多方位拍照，并且系統(tǒng)可以記錄拍照方位，定位坐標(biāo)，還原現(xiàn)場各角度真實(shí)全貌，同時(shí)防止弄虛作假；電子地圖，通過電子地圖進(jìn)行攝像機(jī)操作巡查，可以顯示巡視人員的位置，以及該可以察看位置附近的攝像機(jī)；衛(wèi)星定位，系統(tǒng)可以高德地圖或百度地圖等為巡查人員進(jìn)行地理位置導(dǎo)航，只要在移動(dòng)端圖層拾取坐標(biāo)點(diǎn)即可導(dǎo)航至目的地。（三）軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)了線路點(diǎn)位、危險(xiǎn)物場景和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的融合，涉及到了幾方面的關(guān)鍵技術(shù)，如平臺搭建、GIS地理信息、危險(xiǎn)物場景、AI智能分析、攝像機(jī)控制等，每項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用都對控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)起著重要的作用，缺少一環(huán)都無法實(shí)現(xiàn)智能化預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)。在平臺搭建上主要采用的是web5.0平臺和GIS地理信息系統(tǒng)，再結(jié)合第三方視頻插件，共同搭建了軌道交通控制區(qū)高位智能視頻監(jiān)控平臺。攝像機(jī)監(jiān)控點(diǎn)位是平臺的基礎(chǔ)設(shè)備，系統(tǒng)依托地鐵沿線高位攝像機(jī)，定位到預(yù)警信息的預(yù)警ID、設(shè)備編號、預(yù)警位置、XY坐標(biāo)等等內(nèi)容。通過審核人員ID、巡視人員ID的操作時(shí)間，業(yè)務(wù)交辦進(jìn)行對預(yù)警信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以GIS地圖為底圖，進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)視頻對比關(guān)聯(lián)，從而能夠很快的將監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行場景還原。（四）軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果在應(yīng)用方面上線率是鄭州軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐，鐵塔的后勤服務(wù)保障了高位監(jiān)控?cái)z像機(jī)的高上線率。鐵塔上安裝攝像機(jī)即享有了鐵塔公司的服務(wù)，鐵塔公司對機(jī)房維護(hù)有區(qū)域的代維團(tuán)隊(duì)，各區(qū)域巡檢人員與運(yùn)營商成立相對固定聯(lián)合巡檢小組，負(fù)責(zé)定期對存量和新建基站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和環(huán)境衛(wèi)生的預(yù)防性巡檢。基站的日常巡檢包括鐵塔、基站機(jī)房、動(dòng)環(huán)配套設(shè)施、室內(nèi)分布系統(tǒng)和電源等自有資產(chǎn)。在應(yīng)用的業(yè)務(wù)操作方面系統(tǒng)解決了地鐵保護(hù)部門的五個(gè)問題，第一，由于地鐵線路所涉及的場景多樣，解決了周邊道路施工、地產(chǎn)施工等監(jiān)控預(yù)警，對極易出現(xiàn)危害地鐵線路安全的違規(guī)施工行為的實(shí)時(shí)預(yù)警，通過系統(tǒng)軟件操作打開具體位置察看實(shí)際作業(yè)情況和作業(yè)情況的歷史變化過程；第二，大幅度提高了巡視人員的巡視效率，解決了地鐵線路距離長、范圍廣等人工巡檢模式需消耗大量人力和給管理企業(yè)造成高額的物力成本，同時(shí)提高了隊(duì)伍素質(zhì)和隊(duì)伍業(yè)務(wù)操作積極性;第三，對于地鐵線路周邊的施工行為時(shí)間具有不確定性，高位智能監(jiān)控巡檢模式滿足7*24小時(shí)全天候監(jiān)控需求，彌補(bǔ)了人工巡視受時(shí)間的限制問題；第四，高空的巡視，無人機(jī)成本相對高，并對巡視人員無人機(jī)的操作技術(shù)要求較高，通過巡視人員手機(jī)安裝高位智能監(jiān)控APP，只需要點(diǎn)擊和滑動(dòng)操作軟件，隨時(shí)隨地進(jìn)行就能夠高空巡視，解決了人員受無人機(jī)操作技術(shù)問題；第五，高位智能監(jiān)控APP擁有平臺軟件的同樣功能，解決了不受時(shí)間和空間限制的業(yè)務(wù)操作，即時(shí)的可以完成整個(gè)巡視工作的閉環(huán)操作，如預(yù)警推送、預(yù)警審核、審核交辦、核查填報(bào)等整個(gè)流程操作。三、結(jié)語城市軌道交通是惠及千家萬戶生產(chǎn)生活的系統(tǒng)工程，是人民大眾工作生活不可缺少的重要組成部分。隨著城市化進(jìn)程的不斷擴(kuò)大，地鐵線路也在不斷的擴(kuò)張，隨之而來的線路管理問題也日益嚴(yán)峻，管理的要求也在不斷提高，數(shù)據(jù)通信、圖像監(jiān)控已是現(xiàn)代化地鐵線路管理中必不可少的一個(gè)部分。正是因?yàn)檫@些需求的不斷提高，地鐵運(yùn)營部門需要通過交通控制保護(hù)區(qū)高位智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了管理智能化、監(jiān)視遠(yuǎn)程化、控制網(wǎng)絡(luò)化、辦公高效化等。當(dāng)然，目前來說高位智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)取得了重大的進(jìn)展，但仍有需要完善的地方，系統(tǒng)也在不斷運(yùn)行中進(jìn)行優(yōu)化升級，通過優(yōu)化AI智能識別算法、系統(tǒng)自主進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練模型等減少系統(tǒng)預(yù)警數(shù)據(jù)的誤報(bào)；通過人員的操作實(shí)踐電腦端和APP應(yīng)用，優(yōu)化業(yè)務(wù)操作流程、界面便捷化。隨著智能監(jiān)控應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)帶寬的逐年提速和網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)的逐年降低，軌道交通控制保護(hù)區(qū)高位智能視頻監(jiān)控建設(shè)將是一個(gè)趨勢，地鐵保護(hù)將實(shí)現(xiàn)從人工巡查到信息化管理和應(yīng)用。參考文獻(xiàn):《城市軌道交通運(yùn)營管理規(guī)定》交通運(yùn)輸部2018年7月《鄭州市軌道交通條例》鄭州市人民政府2016年1月《中國人工智能發(fā)展報(bào)告2020》中國人工智能學(xué)會(huì)《中國鐵塔股份有限公司維護(hù)管理辦法（