基于地鐵全自動駕駛CCTV系統(tǒng)場景分析研究

袁和 楊虎

摘? 要：隨著軌道交通發(fā)展的新趨勢，特別是地鐵無人駕駛線路安全管控要求的提高，以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用在軌道交通發(fā)展的趨勢下，對系統(tǒng)聯動的智能化場景也越來越多，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵全自動無人駕駛線路場景應用由原來傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控推圖轉變?yōu)閳鼍奥搫?，結合系統(tǒng)之間的聯動來實現自動檢測、確認及跟蹤，使地鐵運營人員在無人駕駛線路中可有效地確認及驗證。文章結合具體的項目實踐，主要研究討論視頻監(jiān)控技術在地鐵全自動駕駛線路中視頻監(jiān)控的場景聯動功能及實現方式。

關鍵詞：視頻監(jiān)控;場景聯動;場景應用

Abstract：With the new trend in the development of rail transit，especially the driverless subway line safety control demand is higher and higher，the application of video monitoring system at the same time under the trend of the development of the rail transit on the system linkage is also more and more intelligent scene，video monitoring system applied in automatic unmanned line scenario from the traditional video monitoring graph into a scene linkage，combining to the linkage between the system automatically to achieve automatic detection，identification and tracking，the subway operation personnel in unmanned lines can be effectively identified and validated. Combined with the specific project practice，this paper mainly studies and discusses the scene linkage function and realization method of video surveillance technology in the subway automatic driving line.

Keywords：video monitoring;scene linkage;application scenarios

0? 引? 言

隨著地鐵全自動無人駕駛技術面向智能化、智慧化發(fā)展的趨勢，地鐵軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)新技術有了更多、更高要求，當前各大城市的視頻監(jiān)控通過圖像實時監(jiān)視、調取獲取重要圖像信息。筆者根據成都地鐵9號線項目的實踐，認識到在地鐵全自動無人駕駛線路中，視頻監(jiān)控與綜合監(jiān)控、車載CCTV場景聯動變得尤為重要。

1? 視頻監(jiān)控運行場景應用

視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯動場景在全自動無人駕駛線路中會集成和收集列車設備報警信息、綜合監(jiān)控系統(tǒng)報警信息，其中列車報警信息包含乘客緊急報警、煙火報警、門緊急解鎖/門狀態(tài)丟失/門障礙物、區(qū)間火災、逃生門、司機室蓋板、電氣柜門、滅火器、軌道障礙物檢測、脫軌檢測、區(qū)間閉門信號。綜合監(jiān)控系統(tǒng)包含區(qū)間火災報警信息。列車行駛過程產生的報警會通過控制中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行報警等級分類，并關聯對應視頻點位信息，以便控制中心調度第一時間知道現場情況。因此，對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，集成報警聯動功能可以為中央調度人員處理報警提供最直觀的視頻依據。

2? 視頻監(jiān)控系統(tǒng)對列車、綜合監(jiān)控報警信息集成

地鐵無人駕駛模式中，中央調度需要清楚知道行車時的情況，包括上傳給視頻監(jiān)控系統(tǒng)關聯機電系統(tǒng)工作狀況及報警，以及綜合監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)間火災監(jiān)測信息。

如何更好地對行車及綜合監(jiān)控報警信息集成以滿足調度需求，以成都新建的某線路為例，視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用報警優(yōu)先級和等候處理機制相結合的機制進行處理，一路報警聯動一路視頻。采用高級別覆蓋機制，高級別告警會覆蓋低級別告警。報警級別相同時，采用先后順序進行處理，報警可等候隊列。當有顯示窗口時，進行處理后續(xù)報警。調度可根據情況，靈活設置報警窗口。

如圖1所示，車載CCTV通過車地無線通道到視頻監(jiān)控系統(tǒng)，ISCS系統(tǒng)會對視頻監(jiān)控獲取視頻圖像信息，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也會主動推送圖像信息至大屏;信號從車輛TCMS系統(tǒng)獲取車載CCTV報警信息，并將收集的報警信息發(fā)送于ISCS系統(tǒng)。無人駕駛線路的控制中心大屏，在特殊情況下，對于意外事件也需要有較強的處理能力，不但要正常播放監(jiān)控畫面，還需作為報警聯動的顯示窗口，顯示報警現場的視頻。當列車報警時，控制中心內工作人員需在第一時間知道現場情況，因此需要在大屏上及時播放現場視頻，為控制中心內工作人員處理報警提供最直觀的視頻依據。

所以，電視墻顯示報警視頻必須有以下要求：

（1）穩(wěn)定性，電視墻上播放的報警視頻，必須要保持穩(wěn)定。因為穩(wěn)定的視頻才能讓工作人員了解到現場詳細情況。

（2）級別分級，對于不同報警產生的視頻，應當分級處理。

因此，對上傳大屏信息的處理機制變得尤為重要。如控制中心顯示大屏無顯示窗口時，CCTV如有收到新的報警。在這種情況下，平臺內部報警處理模塊會對大屏顯示的報警進行監(jiān)視，當監(jiān)測到工作人員手動關閉某路報警后，報警模塊按照同級別報警先后順序對報警進行處理，將聯動視頻推送至大屏。當大屏無多余顯示窗口時，如果再有新報警傳來，此時CCTV平臺內部報警模塊會進行一次判定。對相同報警聯動同一路攝像的處理：當列車上相同類型報警聯動同一攝像機時，為保證報警的連續(xù)性及避免覆蓋其他低級別報警視頻，對于報警不做處理，工作人員確認后，關閉可最先報警視頻即可。

因此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)報警機制按照手動設置窗口、等候顯示、報警分類、覆蓋機制可有效、有針對性處理報警信息。

3? 系統(tǒng)功能實現及場景功能說明

地鐵無人駕駛模式涉及視頻監(jiān)控場景有很多，根據項目實踐舉例說明，當某側站臺對應的任一處緊急停車按鈕被激活時，信號系統(tǒng)將該側站臺ESB報警信息（每側站臺對應一個ESB報警信息）發(fā)送給綜合監(jiān)控，綜合監(jiān)控將該報警信息按站臺對應攝像頭拆分為多個報警信息后發(fā)送給CCTV。

在控制中心，當CCTV收到來自綜合監(jiān)控的ESB報警信息時，由CCTV將聯動視屏自動推送至控制中心大屏。同時，在綜合監(jiān)控工作站可手動聯動對應站臺側的視頻畫面，在綜合監(jiān)控工作站、CCTV監(jiān)視器、大屏幕上分屏顯示。

在車站，當CCTV收到來自綜合監(jiān)控的ESB報警信息時，在綜合監(jiān)控工作站上可手動聯動對應站臺側的視頻畫面，在綜合監(jiān)控工作站上分屏顯示，并能顯示ESB報警信息。

在車輛聯動場景中對視頻聯動信息的傳輸路徑進行以下細化。

七大類聯動告警信息（包含乘客緊急對講;車門緊急解鎖告警、車門狀態(tài)丟失、車門檢測到障礙物;逃生門蓋板被打開;司機操作臺蓋板被打開;電氣柜門觸發(fā)被打開;滅火器被移動;感煙、溫煙組合探測器、感溫電纜檢測到火災、感溫光纖告警）傳輸路徑如下：

TCMS→車輛PIS→車載地面PIS→地面CCTV。

告警聯動視頻路徑如下：

車輛PIS→車載地面PIS→地面CCTV→大屏。

在全自動無人駕駛線路，以項目實施為例，信號聯動CCTV系統(tǒng)場景也有很多，如早上上電、出庫、洗車場景、正線服務場景、清客、疏散、緊急手柄、車輛逃生門蓋板打開或手柄激活、緊急呼叫、車輛火災。下面舉例介紹場景功能：

（1）早上上電、出庫、洗車場景：通過車輛段/停車場送電前的規(guī)定時間，CCTV系統(tǒng)根據排班計劃，將要列車所在停車檢驗庫區(qū)域的軌道監(jiān)視畫面自動推送至調度臺顯示，同時觸發(fā)停車列檢庫內相關其他系統(tǒng)。

（2）正線服務場景：進入正線服務，中心管理人員通過通信地面CCTV中心調度臺調看車輛CCTV視頻圖像，CCTV通過PIS車地無線系統(tǒng)將需要調看的車載視頻圖像上傳至中心專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)分發(fā)給各調度終端。

（3）清客：中心人員管理人員可對列車人工下發(fā)清客信息，首先車輛先下發(fā)列車清客信息，將相關區(qū)域車載視頻上傳給CCTV系統(tǒng)，CCTV系統(tǒng)接收上傳的相關區(qū)域的視頻信息后主動將視頻圖像推送至中心管理人員。乘客調度可通過調用車載CCTV視頻，實現遠程清客確認。

（4）客室門的疏散、端門疏散、區(qū)間疏散：中心管理人員可對列車人工下發(fā)疏散信息，通過接收上傳疏散車輛車載視頻圖像或區(qū)間攝像機圖像，TCMS聯動CCTV上傳車載視頻圖像上傳至中心調度，通過綜合監(jiān)控終端或CCTV系統(tǒng)終端可調看疏散范圍內區(qū)間攝像機或車輛段車載視頻圖像。

（5）緊急手柄：通過接收緊急手柄信息，將緊急手柄區(qū)域的車載視頻圖像上傳至CCTV系統(tǒng)，CCTV系統(tǒng)聯動上傳至中心管理人員。

（6）車輛逃生門打開或手柄激活：通過接收車輛逃生門打開或手柄激活信息，通過車載PIS車地無線系統(tǒng)上傳至控制中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)分發(fā)至中心管理人員。

（7）車輛火災：車輛CCTV接收火災信息，將車輛火災區(qū)域上傳至通信CCTV系統(tǒng)，在接收車輛CCTV上傳的緊急呼叫區(qū)域車載視頻上傳至車輛專家、中心管理人員，火災報警信息也可由旅客通過客室電話對講告知中心，在啟動旅客與中心對講時，TCMS會聯動CCTV系統(tǒng)，自動推送至中心調度。

以上的場景從現場的確認或現場信息的觸發(fā)到調度的響應，涉及車輛機電設備、車地無線系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、通信CCTV系統(tǒng)等相關系統(tǒng)的聯動，并將最后監(jiān)測的相關區(qū)域視頻圖像推送至中心，實現了CCTV系統(tǒng)在無人駕駛線路中的場景化。

4? 結? 論

無人駕駛模式下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)場景應用，無論是從調度人員處理問題效率的提升，還是從技術角度的發(fā)展來看都會成為一種趨勢，CCTV報警聯動場景的應用，不僅能極大提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管控范圍，也可以在車輛運營模式下的場景，通過聯動視頻圖像信息幫助運營人員對車輛內機電的相關設備進行有效的監(jiān)視，同時也滿足運營調度在無人駕駛模式的功能驗證及確認。

參考文獻：

[1] 徐騰云，蘆寧.車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)在無人駕駛技術下的應用 [C]//第五屆全國智慧城市與軌道交通科技創(chuàng)新學術年會.《智慧城市與軌道交通2018》——第五屆全國智慧城市與軌道交通科技創(chuàng)新學術年會論文集.中國山東青島：中央民族大學出版社，2018：218-222.

[2] 楊愨，汪忠海.無人駕駛車輛CCTV系統(tǒng)整體解決方案 [J].電子設計工程，2013，21（23）：114-116.

作者簡介：袁和（1986.03—），男，漢族，重慶人，中級工程師，畢業(yè)于北京交通大學通信工程專業(yè)，本科，研究方向：軌道通信技術;通訊作者：楊虎（1986.09—），男，漢族，安徽涇縣人，技術負責人，工程師，負責成都地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)項目實施工作，本科，學士學位，研究方向：城市軌道交通行業(yè)。