加油站人工智能(AI)行為分析系統(tǒng)的設計與應用

劉海珍 許海濱

〔中國石油浙江寧波銷售分公司 浙江寧波 315012〕

二十多年的時間，中國石油加油站經(jīng)歷了從加油站1.0 到加油站3.0 的跨越；經(jīng)歷了從業(yè)務、渠道、服務、管理、用戶、數(shù)據(jù)等方面的不斷演變，逐步向立體的、共享的、主動的全渠道會員服務體系轉變，在規(guī)模、銷量、業(yè)務范圍等方面都有極大的提升。

如今，中國石油加油站業(yè)務范圍包含了油、卡、非、潤、氣；結合汽車生產(chǎn)商、增值服務提供商，形成了為“車和車主”各項需求服務的加油站生態(tài)圈；結合互聯(lián)網(wǎng)服務商，建設了微信、支付寶、95504、好客E 站APP 等移動業(yè)務平臺；信息、科技元素已經(jīng)廣泛進入中國石油加油站3.0 時代。

加油站3.0 時代是以消費者體驗為中心、大數(shù)據(jù)和其他科技驅動為支撐的廣泛零售形態(tài)，是一次全新的服務升級。打造加油站3.0，即打造以加油站為平臺，借助新技術和新思維，實現(xiàn)“加油站+互聯(lián)網(wǎng)+N”，全面建成“人·車·生活”生態(tài)圈，助力消費者消費體驗再升級。

緊跟加油站3.0 時代步伐，中國石油寧波分公司一直在建設智慧加油站3.0 方向上探索積極響應智慧加油站3.0 的政策與方針，加速信息化建設步伐，探索在新時代智慧加油站建設中的具體應用。

1 加油站經(jīng)營管理存在的問題

1.1 管理人員力量不足

隨著管理精細化的不斷推進，造成加油站日常安全監(jiān)管工作量不斷增大，但管理人員數(shù)量和精力有限，給完成此項工作造成了一定困難。比如對接卸油過程的安全合規(guī)檢查和營業(yè)款清點合規(guī)檢查，由于人員精力限制，只能抽取部分加油站的部分時間段的錄像進行稽查，且在進行此項工作中，需要回放整個工作過程，耗時費力。人員的不足和依靠人工的工作方法，對此類稽查工作的加油站覆蓋范圍、時間覆蓋范圍及效率形成了一定限制。

1.2 信息化監(jiān)查手段相對滯后

隨著企業(yè)規(guī)模的擴大以及管理要求的提高，加油站合規(guī)監(jiān)管面臨監(jiān)管對象多、范圍廣、過程連續(xù)切動態(tài)的變化，僅僅靠傳統(tǒng)的人工方式難以實現(xiàn)相對全面、全過程、全方位的有效管理。這就迫切需要利用信息化手段解決這個問題，創(chuàng)建新的監(jiān)管方式方法，加強稽查效率，提高監(jiān)管準確性。

1.3 缺少客戶大數(shù)據(jù)沉淀

當前，地市公司能夠掌握的客戶數(shù)據(jù)有限，客戶畫像不清晰，無法通過大數(shù)據(jù)了解客戶的詳細現(xiàn)狀、真實需求和消費習慣等信息。缺少了大數(shù)據(jù)支撐，便難以實現(xiàn)精準營銷以及提升客戶體驗。

2 主要措施及做法

2.1 需求分析

2.1.1 實現(xiàn)安全合規(guī)性監(jiān)測，提升風險防控

(1)接卸油操作合規(guī)監(jiān)測包含：卸油車輛人員引導、卸油區(qū)域隔離檢查、卸油車輛安全檢查、布置消防器材監(jiān)測、卸油車輛靜電釋放、卸油油管連接操作、卸油準備雙人復核、卸油過程人員監(jiān)管、現(xiàn)場復原人員監(jiān)管、報警預計檢測。

(2)營業(yè)款清點合規(guī)監(jiān)測包含：清點環(huán)境準備檢查、清點操作合規(guī)檢查、清點完畢分裝檢查、簽封行為識別檢測。

(3)營業(yè)款交接合規(guī)監(jiān)測包含：交接環(huán)境準備檢查、運款人員身份核對、交接操作合規(guī)檢查、簽字交接驗證檢查、投幣合規(guī)檢測。

(4)營業(yè)款投放操作合規(guī)檢測。

2.1.2 實現(xiàn)客戶畫像分析，助力加油站精準營銷

(1)加油車輛統(tǒng)計分析包含：車型與車牌號識別統(tǒng)計、加油車道排隊引導、車內客戶下車分析、工作人員操作檢測、違規(guī)行為報警檢測。

(2)便利店客流與行為分析包含：客戶流量統(tǒng)計分析、購物行為識別分析、年齡性別識別分析、工作人員服裝合規(guī)性。

2.2 建設目標

進入加油站3.0 時代，為進一步提升加油站安全防控，了解客戶消費行為和最真實需求，利用人工智能AI 技術，自動實現(xiàn)加油站行為合規(guī)性檢測和人車大數(shù)據(jù)分析，增強全方位服務意識，達成客戶的良好的客戶體驗，實現(xiàn)精準營銷，打造未來新的品牌增值點。

2.3 建設內容

本次項目的建設內容是實現(xiàn)加油站視頻監(jiān)控AI 智能分析，包含接卸油操作合規(guī)監(jiān)測、營業(yè)款清點、交接與投放操作合規(guī)檢測、加油車輛統(tǒng)計分析、便利店客流與行為分析。項目分兩期：一期試點2 座加油站，二期覆蓋寧波分公司60座加油站。

2.4 設計思路

2.4.1 科技創(chuàng)新改革為領引

利用人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術，開發(fā)加油站AI 智能分析平臺，向信息化、數(shù)字化、智能化轉型，提升企業(yè)監(jiān)管與生產(chǎn)效率。

2.4.2 業(yè)務需求為導向

以實際需求為導向，綜合運用計算機技術、網(wǎng)絡技術、信息處理技術、信息采集技術以及數(shù)據(jù)挖掘技術，結合加油站AI 智能分析平臺建設的技術需求，開展平臺建設工作。

2.5 具體措施

本次創(chuàng)新項目通過在寧波中石油網(wǎng)絡和監(jiān)控系統(tǒng)架構的基礎上，在聯(lián)通IDC機房部署一套AI 智能分析平臺，通過AI 智能分析視頻實現(xiàn)加油站行為合規(guī)性檢測和人車大數(shù)據(jù)分析。具體的系統(tǒng)架構圖見圖1。

圖1 寧波中石油網(wǎng)絡拓撲架構

具體技術實現(xiàn)流程步驟：第一步：通過原有視頻平臺實時匯聚各個加油站監(jiān)控視頻；第二步：智能分析平臺通過SDK 協(xié)議包從原有視頻平臺讀取視頻流；第三步：智能分析平臺通過AI 算法實現(xiàn)加油站行為合規(guī)性檢測和人車大數(shù)據(jù)分析；第四步：智能分析平臺存儲分析結果，實現(xiàn)異常報警通知。

2.5.1 系統(tǒng)功能

視頻AI 智能分析平臺主要包含視頻接入和解碼、視頻智能分析、異常結果上報、異常報警通知、分析結果存儲和綜合管理后臺等模塊。通過各模塊之間的協(xié)作，實現(xiàn)客戶現(xiàn)有視頻監(jiān)控平臺的視頻接入、實時解碼以及對后續(xù)各類場景智能分析算法的調度，并將異常結果上報和通知。

視頻接入和解碼：與加油站監(jiān)控視頻系統(tǒng)平臺進行對接，讀取到實時視頻數(shù)據(jù)并進行解碼，準備進行視頻分析。

視頻智能分析：根據(jù)用戶設定的分析周期、分析算法對視頻進行智能分析。

分析結果存儲：保存分析結果，供用戶查看。

異常結果上報：將分析出的異常結果上報到相關人員。

異常報警通知：可通過短信、微信公眾號或者小程序方式，將異常分析結果實時通知到相關工作人員。

Web 綜合管理后臺：實現(xiàn)用戶權限、系統(tǒng)設置、系統(tǒng)監(jiān)控、分析結果管理、統(tǒng)計分析等功能。

(1)視頻接入和解碼。本次項目平臺和加油站監(jiān)控視頻系統(tǒng)平臺進行對接，對讀取視頻進行解碼，并準備進行視頻分析。同時，在管理平臺配置需要進行分析的視頻，并提供對導入的視頻進行查看、刪除等操作。視頻接入支持流媒體接入和文件下載兩種方式，其中流媒體接入可以支持RTSP、RTMP、HLS、FLV 等傳輸協(xié)議，文件下載支持通過FTP 和HTTP 兩種方式。視頻錄像文件格式支持MP4、AVI、WMV 等常見格式；視頻壓縮格式支持H.264 和H.265。

(2)視頻智能分析。根據(jù)前期勘查和業(yè)務的需求溝通，本次項目擬對6 大場景運行AI 智能分析，具體詳見表1。

表1 加油站6大場景運行AI智能分析

續(xù)表1

(3)異常結果上報。支持兩種方式對分析結果進行分發(fā)：異常結果上報和異常結果查詢。異常結果上報支持通過Kafka 推送和Web URL 回調兩種方式。通過后臺設置需要推送的服務器地址、賬號、密碼和要推送的數(shù)據(jù)過濾條件后，當分析結果滿足設置的條件后，就會采用設定的方式進行推送。另外，支持Web API、Http API 用于查詢和下載異常分析結果。

(4)報警通知。報警通知主要分為異常行為事件報警和系統(tǒng)異常事件報警兩種類型。當智能分析算法對視頻錄像進行分析時發(fā)現(xiàn)存在異常行為，則會進行異常行為事件報警。當系統(tǒng)監(jiān)控程序發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行異常時，則會進行系統(tǒng)異常事件報警。報警通知的方式主要包括手機短信、微信公眾號、小程序和Web 管理后臺。通過Web 管理后臺，可以對不同的異常事件所要進行的處理方式進行設置。

(5)分析結果存儲。根據(jù)AI 智能分析結果，將不合規(guī)的動作記錄保存，并按照時間要求保存分析結果，保存的數(shù)據(jù)包括：加油站名字、不合規(guī)的動作圖片、不合規(guī)內容、不合規(guī)動作發(fā)生時間、不合規(guī)動作發(fā)生地點等信息，供用戶查看。

(6)Web 綜合管理后臺。系統(tǒng)管理軟件為客戶提供基于Web 的可視化管理界面，方便對系統(tǒng)進行靈活設置和查看AI 分析結果。系統(tǒng)管理軟件主要包含以下功能：①賬戶管理，由管理員為用戶創(chuàng)建賬號和密碼，用戶登錄系統(tǒng)；②權限管理，不同的用戶分配不同內容的訪問和操作權限，從而保證信息安全；③視頻文件管理，根據(jù)設置導入需要進行分析的文件，并提供對導入的文件進行查看、刪除等操作；④分析場景配置，可對特定位置的視頻文件采用AI 分析算法靈活配置；⑤分析結果管理，提供對分析結果進行查詢、詳情查看、刪除等操作；⑥分析結果統(tǒng)計，提供對各種場景事件按照日和月的統(tǒng)計報表和可視化圖表。

2.5.2 創(chuàng)新點

基于中國石油寧波分公司需求與特點，在原有視頻監(jiān)控平臺的基礎上，利用AI 人工智能技術，實現(xiàn)智能化自動實現(xiàn)加油站行為合規(guī)性檢測和人車大數(shù)據(jù)分析，增強全方位服務意識，達成良好的客戶體驗，實現(xiàn)精準營銷，打造未來新的品牌增值點。

3 取得的效果

2021 年3 月，該系統(tǒng)取得了國家版權局出具的計算機軟件著作權登記證書(證書號：軟著登記第7097675)。通過AI 行為分析系統(tǒng)，自動實現(xiàn)加油站不合規(guī)行為監(jiān)測，實現(xiàn)了隨機抽查向全面檢查轉變，可以減少監(jiān)管人員人工成本，提高監(jiān)測效率；監(jiān)管部門通過“對癥下藥”，有效預防不合規(guī)行為造成的危害，減少公司財產(chǎn)損失，避免員工受到意外傷害。此外，通過人車大數(shù)據(jù)分析和沉淀，可充分了解客戶消費行為和最真實需求。

4 結束語

在“AI行為分析系統(tǒng)”使用期間，實現(xiàn)了對加油站涉及油品接卸、營業(yè)款清點交接工作的全時間段、全過程覆蓋的實時監(jiān)測，并在后臺告警、統(tǒng)計，提供圖片、視頻讓稽查人員快速的掌握加油站點的違規(guī)行為并采取糾正措施。用有限的人力結合先進技術應用，大幅提升了監(jiān)管力度和效率。