交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用模式及功能研究

嚴(yán)偉

摘 要 隨著時(shí)代和虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，滿足國(guó)家和社會(huì)對(duì)交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求，其應(yīng)用模式及功能研究旨在利用現(xiàn)有的各類通信手段融合虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)籌劃一的指揮調(diào)度和管理，實(shí)現(xiàn)扁平化指揮、可視化調(diào)度等。

關(guān)鍵詞 交通警用 通信系統(tǒng) 虛擬仿真技術(shù) 應(yīng)用模式

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

當(dāng)前虛擬仿真技術(shù)在企業(yè)、安全生產(chǎn)、應(yīng)急通信、能源等領(lǐng)域已有相關(guān)建設(shè)，但是完整的服務(wù)于交通警用行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用模式及功能研究仍處于初步階段，雖然部分機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)融合，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到集扁平化、可視化、智能化、移動(dòng)化于一體的指揮調(diào)度建設(shè)要求。而由于交通警用工作的重要性和特殊性，民用技術(shù)直接向交通警用行業(yè)遷移往往難以發(fā)揮很好的實(shí)效，所以，立足交通警用業(yè)務(wù)實(shí)際，對(duì)交通警用業(yè)務(wù)流程、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、信息化現(xiàn)狀進(jìn)行專門研究，探索建立符合公安特點(diǎn)的融合通信標(biāo)準(zhǔn)、日常辦公、合成作戰(zhàn)、勤務(wù)管理、重大案事件、重大安保實(shí)時(shí)指揮調(diào)度流程非常必要。

伴隨著我國(guó)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展， 越來(lái)越多的交通警意識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)設(shè)計(jì)工作與通信系統(tǒng)融合的關(guān)鍵性，希望通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)過(guò)程中的管理工作，在比較短的設(shè)計(jì)周期中獲得投資少、質(zhì)量高的設(shè)計(jì)成果。視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)的設(shè)計(jì)是一種高智能的技術(shù)服務(wù)工作，其效果以及質(zhì)量將會(huì)直接影響到應(yīng)用模式及功能研究質(zhì)量的優(yōu)劣。在實(shí)驗(yàn)的前期，一定要通過(guò)國(guó)家政策管理作為指導(dǎo)，開展詳盡、縝密的視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)策劃。從現(xiàn)如今市場(chǎng)的需求來(lái)說(shuō)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)管理工作已經(jīng)提上了議事日程。目前交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要復(fù)合型的應(yīng)用模式及功能研究，不但應(yīng)具有通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，而且應(yīng)具有現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)。目前通信技術(shù)發(fā)展較快，通信手段從單一向綜合化方向發(fā)展。所以這就促使交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用從單一的通信系統(tǒng)知識(shí)、技能向綜合的知識(shí)、技能方向發(fā)展。

1交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)

（1）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)控設(shè)備，交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要完成交通現(xiàn)場(chǎng)的視頻采集和監(jiān)控管理，需要滿足視頻圖像的采集、圖像數(shù)據(jù)壓縮、視頻數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程管理等功能需求，監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)采用高清網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程間通信（Inter Process Communication，IPC）高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，IPC高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控管理平臺(tái)。所有的視頻信息通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)承載網(wǎng)傳輸至網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（Network Video Recorder，NVR）進(jìn)行分布式存儲(chǔ)。

（2）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控通信系統(tǒng)屬于圖像通信，通過(guò)該系統(tǒng)可對(duì)交通系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行24小時(shí)不間斷的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)一級(jí)監(jiān)視有兩種信號(hào)接收端，一種是控制器，一種是前端處理器。警員控制中心可以對(duì)不同部位的現(xiàn)實(shí)情況圖像進(jìn)行分析查看，前端處理器將圖像通過(guò)MPEG-2編碼技術(shù)進(jìn)行壓縮編碼后把圖像傳輸至控制中心，然后控制中心對(duì)圖像再進(jìn)行解碼，最終會(huì)送到圖像監(jiān)視器中。通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)需要調(diào)取任意攝像機(jī)的圖像存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而圖像數(shù)據(jù)的彩色信號(hào)也更有利于警員更直觀、更清晰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和查看。

（3）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式模塊化的設(shè)計(jì)架構(gòu)，在對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理的同時(shí)，支持多級(jí)的權(quán)限性監(jiān)控。管理信息系統(tǒng)（Management Information System，MIS）數(shù)據(jù)網(wǎng)，包括前端監(jiān)控點(diǎn)、主監(jiān)控中心和分控室。交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、管理控制系統(tǒng)和音視頻處理系統(tǒng)四部分。

2交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的虛擬仿真技術(shù)

（1）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)CAE仿真（Computer Aided Engineering）即是指視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)輔助工程，用虛擬仿真的技術(shù)來(lái)分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)及優(yōu)化性能。

（2）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)CFD 仿真（Computational Fluid Dynamics）即指計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，是流體力學(xué)和數(shù)值數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)的交叉科學(xué)，也是目前的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，如今已經(jīng)應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物、航空科技等方面。

3交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用主要技術(shù)難點(diǎn)

（1）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)同機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)的仿真：主要有空氣動(dòng)力學(xué)仿真、多體動(dòng)力學(xué)仿真、碰撞仿真、結(jié)構(gòu)分析仿真等。這些仿真技術(shù)都是通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)的仿真數(shù)值分析，從而檢驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)果。

（2）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)的控制系統(tǒng)仿真：是技術(shù)控制人員在開發(fā)產(chǎn)品控制系統(tǒng)時(shí)常用的。主要是通過(guò)簡(jiǎn)化被控的視頻監(jiān)控系統(tǒng)模型，來(lái)構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)控制系統(tǒng)。

（3）交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)的電子系統(tǒng)仿真：虛擬仿真技術(shù)在電子系統(tǒng)中也得到了廣泛的設(shè)計(jì)應(yīng)用。最常見的是現(xiàn)在流行的電子仿真平臺(tái)，它是采用電路語(yǔ)言來(lái)描述電路的電子結(jié)構(gòu)和參數(shù)特性對(duì)電路進(jìn)行虛擬，使得設(shè)計(jì)者能通過(guò)設(shè)置平臺(tái)的參數(shù)進(jìn)行仿真試驗(yàn)，并根據(jù)仿真數(shù)值結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。因此，虛擬仿真技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，還能對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的虛擬產(chǎn)品進(jìn)行仿真運(yùn)行，從而完成一系列的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。有針對(duì)性的對(duì)相關(guān)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一一進(jìn)行接入，利用核心調(diào)度服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)多源異構(gòu)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合接入和集中交互管理。

4交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用模式

4.1交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)多網(wǎng)互通方案

通過(guò)雙網(wǎng)部署的方式，解決交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)中視頻專網(wǎng)的語(yǔ)音不能過(guò)邊界進(jìn)入公安信息網(wǎng)的問(wèn)題。

4.2交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)統(tǒng)一集成接口

統(tǒng)一交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)中對(duì)外提供 SIP 對(duì)接接口、SDK 接口，提供集成API/OCX/DLL等相關(guān)控件對(duì)接方式。

4.3交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)統(tǒng)一資源服務(wù)管理

通過(guò)建設(shè)資源服務(wù)管理系統(tǒng)支持統(tǒng)一交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)管理和設(shè)備管理功能。

5結(jié)論

交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用模式的建設(shè)基于Creator的虛擬場(chǎng)景建模技術(shù)、基于Vega的視景驅(qū)動(dòng)技術(shù)、碰撞檢測(cè)技術(shù)、三通道同步視景顯示技術(shù)、基于Multi-Agent的車輛行為建模技術(shù)、仿真狀態(tài)信息的動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)等。在可以滿足處置突發(fā)事件語(yǔ)音調(diào)度的同時(shí)，還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻調(diào)度或視頻呼叫，從而使指揮中心直觀了解現(xiàn)場(chǎng)情況，打破各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)間的信息孤島現(xiàn)象。滿足公安機(jī)關(guān)落實(shí)扁平化、可視化指揮的需要，更加有效的節(jié)約警力，提高處置效率，增強(qiáng)信息共享能力。實(shí)際的應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以在道路設(shè)計(jì)階段對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行量化的運(yùn)營(yíng)效果模擬和安全評(píng)價(jià)，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、提高道路運(yùn)營(yíng)安全性的目的。通過(guò)利用交通警用視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用模式在公安指揮調(diào)度方面進(jìn)行有益的探索，有效利用公安現(xiàn)有信息化建設(shè)，打破各個(gè)通信系統(tǒng)間信息壁壘，在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)指揮和情報(bào)、指揮和視頻、指揮和 PGIS、指揮和前端等的融合貫通。有效整合各類資源，提高執(zhí)法效率與快速反應(yīng)能力，及時(shí)預(yù)防和打擊違法犯罪行為，并為警務(wù)決策提供通信支撐，對(duì)公安工作起到積極的推動(dòng)作用，充分體現(xiàn)科技強(qiáng)警的重要現(xiàn)實(shí)意義，這是公共安全行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展方向，也是“科技強(qiáng)警”戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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