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

秦 征

（杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)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(luò)互聯(lián)互通方案選型

秦 征

（杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，浙江杭州 310021）

杭州地鐵2號線采取分段建設(shè)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(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通。文章給出了實現(xiàn)互聯(lián)互通的分設(shè)、合設(shè)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(luò)；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(shè)、分段開通的方式，部分設(shè)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(shè)期、廠家和技術(shù)不同，對于此類存在復(fù)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(shè)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(rèn)視頻上傳的鏈路狀態(tài)；②可對運營列車的全部車廂進(jìn)行實時監(jiān)視，具備自動循環(huán)監(jiān)視、編程設(shè)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(luò)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(wù)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(jī)的監(jiān)控視頻進(jìn)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(jìn)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(shè)，如何將二期視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接入一期，并實現(xiàn)一、二期全線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)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(luò)加以改造的方式來實現(xiàn)。地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)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(luò)的互聯(lián)互通，問題在于是通過在既有設(shè)備上擴(kuò)展的方式實現(xiàn)，還是由二期的地面 PIS 供貨商單獨設(shè)置設(shè)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(luò)設(shè)備分設(shè)、合設(shè)的問題。

3　一期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

杭州地鐵 2 號線一期車載視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)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(luò)架構(gòu)主要通過 3 臺服務(wù)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(luò)架構(gòu)圖

（1）接入網(wǎng)關(guān)服務(wù)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(luò)，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的視頻媒體流和標(biāo)準(zhǔn)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(wù)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(fù)責(zé)系統(tǒng)管理和鑒權(quán)，DB 模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的讀寫，PCNVR模塊負(fù)責(zé)瀏覽視頻的存儲，NRU 負(fù)責(zé)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(guān)服務(wù)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(luò)合設(shè)方案

合設(shè)地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的方案，最終目標(biāo)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(wù)器。杭州地鐵2號線一期已經(jīng)部署了地面監(jiān)控服務(wù)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(wù)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(shè)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(yīng)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(yīng)商提供監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)支持，為合設(shè)方案的實施奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

4.2合設(shè)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(jìn)行升級，增加相關(guān)的數(shù)據(jù)對接模塊。車載 PIS 供應(yīng)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(luò)合設(shè)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(luò)合設(shè)架構(gòu)圖

4.3合設(shè)方案風(fēng)險點

合設(shè)方案雖能夠節(jié)省增加服務(wù)器的成本及存放空間，但存在以下風(fēng)險點。

4.3.1責(zé)任界面問題

合設(shè)方案中，杭州地鐵 2 號線二期地面監(jiān)控服務(wù)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(hù)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(fù)雜化

二期項目的上層視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)將新設(shè)公安和專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。采用合設(shè)方案，原供應(yīng)商的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)處理機(jī)制會變的相對復(fù)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(yīng)商需要對 iVMS 進(jìn)行軟件調(diào)整，需要頻繁地重啟、更新服務(wù)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(luò)分設(shè)方案

分設(shè)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(wù)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(wù)器上，無需接入網(wǎng)關(guān)與聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。采用分設(shè)方案時，一期、二期監(jiān)控服務(wù)器無交集，二期供應(yīng)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(shè)方案除了增加服務(wù)器和設(shè)備存放空間外，不存在任何與一期監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的問題。杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分設(shè)架構(gòu)如圖 3 所示。

表 1 分設(shè)方案中車載PIS供應(yīng)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(luò)分設(shè)架構(gòu)圖

表 2 地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)合設(shè)、分設(shè)方案對比分析

6　一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)合設(shè)、分設(shè)方案對比

杭州地鐵 2 號線一、二期地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)無論采用合設(shè)或分設(shè)方案，都可以達(dá)到互聯(lián)互通的目標(biāo)，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(shè)方案較合設(shè)方案都有較為突出的優(yōu)勢。分設(shè)方案不只對供應(yīng)商有利，在運營維護(hù)階段責(zé)任問題的劃分上也占據(jù)優(yōu)勢。如果合設(shè)，必將帶來責(zé)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(hù)工作。分設(shè)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(hù)階段扯不清的責(zé)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(luò)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(shè)的全面展開和地鐵分段建設(shè)的常態(tài)化，分段建設(shè)中供應(yīng)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(shè)對于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的功能要求越來越高，如何使視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)更好地服務(wù)于地鐵運營值得進(jìn)一步探討。本文通過對一條線分段建設(shè)、兩期車載與地面視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)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(shè)提供借鑒和參考。

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責(zé)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