智能視頻監(jiān)控技術(shù)在城市軌道交通系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

陳磊

摘 要 隨著科技和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了城市軌道交通發(fā)展。隨著選擇軌道交通出行市民人數(shù)增多，軌道交通就成為重要的公共場(chǎng)所。因此，保障軌道交通公共安全，提升管理水平成為軌道交通企業(yè)的重要工作。通過(guò)在軌道交通區(qū)域設(shè)置攝像機(jī)等監(jiān)控設(shè)備，借助智能視頻監(jiān)控技術(shù)，能大大提升軌道交通現(xiàn)場(chǎng)管理的水平，避免和降低各種安全事件給軌道交通運(yùn)輸造成的影響。

關(guān)鍵詞 智能視頻監(jiān)控技術(shù);城市軌道;交通系統(tǒng);應(yīng)用

引言

隨著城市居住人口的急劇上升，軌道交通作為公共交通工具的載客分流量逐年上升，但其面臨的公共安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻，而視頻監(jiān)控為增強(qiáng)公共安全提供強(qiáng)有力技術(shù)支持。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)因效率低下以及易錯(cuò)過(guò)關(guān)鍵目標(biāo)，使視頻監(jiān)控處于“監(jiān)而不控”的狀態(tài)[1]。

1 視頻監(jiān)控在軌道交通中的作用

視頻監(jiān)控是保證軌道交通行車(chē)組織、運(yùn)輸安全的重要設(shè)備，為控制中心調(diào)度員、車(chē)站值班員、列車(chē)司機(jī)等提供有關(guān)列車(chē)運(yùn)行、防災(zāi)救災(zāi)、客流情況及社會(huì)治安等方面的視覺(jué)信息，同時(shí)為防災(zāi)調(diào)度指揮搶險(xiǎn)提供指揮輔助工具。視頻監(jiān)控除了供軌道交通內(nèi)部監(jiān)控、調(diào)查取證和應(yīng)急搶險(xiǎn)和救援使用外，還通過(guò)上層網(wǎng)接入軌警中心、應(yīng)急指揮中心、交通運(yùn)管局及其他政府部門(mén)等外部使用。

2 城市軌道交通視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀

軌道交通的快速發(fā)展，在為人們提供便利出行的同時(shí)，也因?yàn)橄鄬?duì)密閉的空間特點(diǎn)，造就了大量的人流聚集，為一些違法犯罪行為提供了條件。視頻監(jiān)控的設(shè)置，可以有效保障軌道交通的公共安全，但傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀是：①軌道交通安保人員很難對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行全程實(shí)時(shí)監(jiān)視，僅作為事后調(diào)查取證的依據(jù)，未能起到有效的實(shí)時(shí)防范作用;②事件發(fā)生后，在進(jìn)行調(diào)查取證時(shí)，辦案人員需要花費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間在海量的視頻數(shù)據(jù)中對(duì)有用的信息進(jìn)行檢索，導(dǎo)致海量數(shù)據(jù)利用率低下[2]。

3 智能視頻監(jiān)控技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用分析

智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的跟蹤、分析和監(jiān)控，并能夠在異常事件發(fā)生時(shí)及時(shí)聯(lián)動(dòng)報(bào)警，并記錄相關(guān)的視頻信息。實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)監(jiān)控和管理，有效降低甚至避免了安全事故的發(fā)生，且方便事后相關(guān)視頻證據(jù)的調(diào)取工作，大大提升了軌道交通的運(yùn)營(yíng)管理效率，其在城市軌道交通中的應(yīng)用主要有：

3.1 人員追蹤

通過(guò)識(shí)別面部特征，并與軌警公安數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比來(lái)識(shí)別或驗(yàn)證人員身份。再通過(guò)視頻移動(dòng)偵測(cè)，精確地識(shí)別和鎖定單個(gè)或多個(gè)人員的運(yùn)動(dòng)情況，如運(yùn)動(dòng)方向和特征等。偵測(cè)到需追蹤的人員后，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況自動(dòng)發(fā)送PTZ控制指令，使云臺(tái)球機(jī)自動(dòng)跟蹤人員，在被跟蹤人員超出該攝像機(jī)監(jiān)控范圍后，自動(dòng)通知所在區(qū)域的其他攝像機(jī)接力繼續(xù)進(jìn)行追蹤，實(shí)現(xiàn)人員追蹤應(yīng)用。

3.2 安全與反恐

①當(dāng)可疑對(duì)象（如箱包、車(chē)輛、人員等）在地鐵人流密集的敏感區(qū)域停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或超過(guò)了義的時(shí)間就產(chǎn)生報(bào)警，并聯(lián)動(dòng)彈窗軌警視頻監(jiān)控，通知軌警進(jìn)行處置，同時(shí)通知車(chē)站控制室。②感知軌行區(qū)或站臺(tái)區(qū)域內(nèi)突然出現(xiàn)入侵的物體或人員并及時(shí)報(bào)警，將報(bào)警信息聯(lián)動(dòng)彈窗到監(jiān)控屏幕，由保安和站務(wù)安全員進(jìn)行處置，實(shí)現(xiàn)入侵探測(cè)。③當(dāng)監(jiān)控區(qū)域中的物體被盜或移動(dòng)，算法將自動(dòng)檢測(cè)這種動(dòng)作，常用于貴重物品和關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)物品被盜或移動(dòng)檢測(cè)。④針對(duì)屢次發(fā)生的列車(chē)相撞事故，運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)標(biāo)定、計(jì)算機(jī)模型、三維重建和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)監(jiān)測(cè)與跟蹤等方法，對(duì)多個(gè)攝像機(jī)內(nèi)視場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控和測(cè)速，實(shí)現(xiàn)基于視頻的列車(chē)防碰撞技術(shù)應(yīng)用[3]。

3.3 客流分析與預(yù)測(cè)

①在目標(biāo)檢測(cè)分類的基礎(chǔ)上，利用人體的各種行為特征對(duì)其進(jìn)行各種行為的描述和分析，一方面進(jìn)行乘客行為分析，預(yù)測(cè)客流規(guī)律以便客流組織;另一方面提取那些危險(xiǎn)和有潛在危險(xiǎn)的行為，如打斗、搶奪和人員突然倒地等行為，進(jìn)行行為分析，以便及時(shí)處置和防范。②通過(guò)識(shí)別人群的整體運(yùn)動(dòng)特征，包括速度、方向等，以避免形成擁塞或及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，實(shí)現(xiàn)擁擠檢查。典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括出入口、站臺(tái)、過(guò)閘通道等人員聚集的地方。

3.4 智能錄像控制

除了傳統(tǒng)錄像功能之外，通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)規(guī)則的設(shè)定，提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化錄像的工作效率和有效性。一方面對(duì)于一些未設(shè)置人員看守的機(jī)房區(qū)域，可以將錄像規(guī)則設(shè)置成畫(huà)面出現(xiàn)變化時(shí)，觸發(fā)錄像功能的啟動(dòng)，如出現(xiàn)人員等;對(duì)一些重點(diǎn)區(qū)域，可以設(shè)置成災(zāi)害觸發(fā)錄像，如當(dāng)一些危險(xiǎn)災(zāi)害（例如火災(zāi)等）發(fā)生時(shí)，錄像設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。另一方面可以設(shè)置成白天軌道交通正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，進(jìn)行常規(guī)的視頻錄像，當(dāng)晚上軌道交通停止運(yùn)營(yíng)時(shí)，設(shè)置成畫(huà)面觸發(fā)錄像功能，只針對(duì)一些異常行為進(jìn)行錄像觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)智能錄像控制。

3.5 其他應(yīng)用

除了以上應(yīng)用外，借助視頻移動(dòng)偵測(cè)技術(shù)可以精準(zhǔn)的對(duì)目標(biāo)進(jìn)行偵測(cè)和識(shí)別，系統(tǒng)地記錄目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、方向及相關(guān)特征，根據(jù)設(shè)置的安全規(guī)則的不同，具體應(yīng)用分為以下幾個(gè)方面：對(duì)于軌行區(qū)、設(shè)備區(qū)、工作區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行禁區(qū)報(bào)警、對(duì)劃定標(biāo)線的絆線報(bào)警、人員尾隨報(bào)警和運(yùn)動(dòng)方向監(jiān)測(cè)等，最后在智能視頻監(jiān)控應(yīng)用方面還有智能云平臺(tái)，智能安全管理和智能運(yùn)維等，并利用大數(shù)據(jù)和開(kāi)放接口的人工智能算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和不斷自我學(xué)習(xí)訓(xùn)練，提高視頻監(jiān)控的人工智能水平[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能視頻分析是新一代的視頻監(jiān)控分析技術(shù)，它在傳統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的圖像處理方法、模式識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法和人工智能技術(shù)，能有效挖掘視頻中的有效信息，為海量信息自動(dòng)化處理和視頻異常事件的自動(dòng)預(yù)警提供有效的技術(shù)保障。其作為軌道交通視頻監(jiān)控的重要一部分，從以往的“被動(dòng)監(jiān)控”變成“主動(dòng)監(jiān)控”對(duì)軌道交通公共安全行業(yè)的發(fā)展有著不可替代的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙云.智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（34）：250.

[2] 劉寅.數(shù)字智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通中的發(fā)展前景[C].智慧城市與軌道交通2015年中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)數(shù)字城市專業(yè)委員會(huì)軌道交通學(xué)組年會(huì).智慧城市與軌道交通2015年中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)數(shù)字城市專業(yè)委員會(huì)軌道交通學(xué)組年會(huì)論文集.沈陽(yáng)：中國(guó)城市科學(xué)研究會(huì)數(shù)字城市專業(yè)委員會(huì)軌道交通學(xué)組，2015：131-132.

[3] 李培松.關(guān)于城市軌道交通數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景研究[J].中國(guó)科技縱橫，2016，（9）：24.

[4] 郭長(zhǎng)青，魏奇，付思，等.城市軌道交通警用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2016，（11）：58-61.