迄今為止，中國的鐵路事業(yè)已有100多年的發(fā)展歷史了。從吳淞鐵路到青藏鐵路，無不體現(xiàn)了具有中國特色的鐵路事業(yè)發(fā)展的勃勃生機。作為現(xiàn)代化鐵路建設(shè)必不可少的組成部分-視頻監(jiān)控系統(tǒng)在保障鐵路運行的安全和穩(wěn)定方面起了非常重要的作用。
鐵路視頻監(jiān)控應(yīng)用現(xiàn)狀
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)的應(yīng)用比較早，早在“八五”規(guī)劃期間，我國鐵路行業(yè)就引入了應(yīng)用于車、機務(wù)站、火車站、場與編組站運輸服務(wù)、鐵路區(qū)間防災(zāi)安等視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，經(jīng)過多年的發(fā)展，目前其在整個鐵路領(lǐng)域中得到了很大的普及，在東部發(fā)達地區(qū)更是得到了大規(guī)模的應(yīng)用。相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，目前我國鐵路安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍最廣的就是車/機務(wù)站段調(diào)度視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和火車站客運服務(wù)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，其普及程度達到了80%。今后，這兩個監(jiān)控子系統(tǒng)的普及仍然是我國鐵路視頻監(jiān)控市場發(fā)展的重點。
鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展是隨著整個鐵路事業(yè)的高速發(fā)展而快速發(fā)展的。雖然目前鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)已進入規(guī)范運營管理階段，但隨著業(yè)務(wù)需求不斷提升，早期的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題已成為運營管理部門需要迫切解決的問題。例如在火車站內(nèi)發(fā)生恐怖暴力事件需要調(diào)取視頻監(jiān)控錄像查看嫌疑人體貌特征時，基于原有模擬、標(biāo)清攝像機和存儲設(shè)備無法提供有效的圖像細(xì)節(jié)；再如在鐵路沿線自然災(zāi)害發(fā)生地區(qū)設(shè)置行為分析設(shè)備，模擬、標(biāo)清視頻源數(shù)據(jù)只能提供“有沒有看到”的視頻效果，不能為智能行為分析設(shè)備提供所需的高質(zhì)量畫質(zhì)，引起誤報率過高、漏報等問題。由于模擬、標(biāo)清視頻及錄像數(shù)據(jù)受技術(shù)、設(shè)備性能和客觀條件因素的影響，無法在第一時間取得有效、直觀的視頻信息，“一定要看清楚”是管理部門提出的非常迫切的需求，尤其是在數(shù)字化監(jiān)控潮流的影響下，對圖像清晰度的追求已經(jīng)成為視頻監(jiān)控一個重要的發(fā)展趨勢，高清攝像機及高清監(jiān)控系統(tǒng)逐漸被鐵路行業(yè)所重視。
高清是鐵路視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢
高清監(jiān)控系統(tǒng)是指其傳輸?shù)拿恳宦穲D像都能達到高清分辨率，且視頻采集、編碼、傳輸、存儲、瀏覽、錄像、回放等每一個環(huán)節(jié)均支持高清的監(jiān)控系統(tǒng)。與普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，高清監(jiān)控系統(tǒng)最顯著的特點就是出色的圖像質(zhì)量和視覺效果。在鐵路行業(yè)，高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來的不僅是更清晰的圖像和更好的效果，也帶來了更大的系統(tǒng)性能需求、遠(yuǎn)距離傳輸帶寬和存儲等問題。
首先，高清帶來更清晰的細(xì)節(jié)。高清是目前行業(yè)內(nèi)發(fā)展的熱點，從720P、1080i、1080P，到目前大家都熱議的4K，人們對高清的追求一直沒有停止。高清攝像機由于采用了更高的清晰度，在相同的場景下能夠提供更多的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。如下圖所示，一張不同分辨率下的機車監(jiān)控的截圖，我們可以清楚的看到機車的車身信息，這一點對用戶而言意味著監(jiān)控更加有效。
其次，高清帶來更大的覆蓋。如下圖所示，在一個監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，在確保關(guān)鍵細(xì)節(jié)清楚的前提下，采用普通標(biāo)清攝像機要盡可能縮短與監(jiān)控目標(biāo)之間的距離，從而造成視場減小，只能依靠多布點來解決。在同等清晰度條件下，采用高清攝像機則可確保較寬的視場，有效降低單位面積內(nèi)的監(jiān)控點數(shù)量。對用戶而言，這就意味著投資的降低。
第三，高清帶來更精確的智能分析。因為高清監(jiān)控能夠提供更多關(guān)鍵細(xì)節(jié)，這可以使基于視頻的智能分析獲得更高的精度，大大提升智能應(yīng)用的水平。對于在車站等重點區(qū)域的徘徊人員，系統(tǒng)可實現(xiàn)對探測區(qū)域中徘徊目標(biāo)的高清視頻進行特征分析，自動探測出滿足預(yù)警條件的徘徊目標(biāo)。系統(tǒng)自動發(fā)出報警，鎖定徘徊目標(biāo)，自動彈出報警畫面，記錄報警信息并畫出徘徊目標(biāo)的軌跡。
高清的具體應(yīng)用
鐵路行業(yè)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻區(qū)域節(jié)點、視頻接入節(jié)點、視頻采集點、視頻網(wǎng)絡(luò)和用戶終端構(gòu)成，采用多視頻源混合接入、大容量存儲、統(tǒng)一管理模式，結(jié)合“三級網(wǎng)絡(luò)”和“三級監(jiān)控平臺”的結(jié)構(gòu)，重點實現(xiàn)全程高清全監(jiān)控。
目前鐵路管理部門日漸重視智能的管理模式，其中智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是重要環(huán)節(jié)之一。要實現(xiàn)對監(jiān)控信息的智能管理，視頻圖像分析系統(tǒng)是其中的重要系統(tǒng)。而智能分析的準(zhǔn)確與否與圖像的質(zhì)量有直接的關(guān)系，為了保證視頻智能分析的準(zhǔn)確性，高清晰度的前端視頻圖像必不可少。高清系統(tǒng)應(yīng)用在鐵路貨場、車站、岔道口、交叉路口等區(qū)域，為分析系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
1.鐵路道口、公跨鐵立交橋、隧道口等重點區(qū)域設(shè)置高清監(jiān)控，全天候遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。鐵路沿線的道口是人員、車輛活動相對較多的地方，不排除有人故意放置可疑的遺留物于軌道上，高清圖像行為分析預(yù)警系統(tǒng)能對可疑遺留物體進行分析、報警。對于高速鐵路，無論在什么情況下，都不允許有人靠近。但為了提高其安全系數(shù)，需采用大面積的區(qū)域偵測，從而能更快偵測到各種可疑情況，避免造成重大損失。
2.鐵路沿線的無人值守變電站、電力/牽引變配電所、照明重要配電室及室內(nèi)主要設(shè)備區(qū)集中監(jiān)控，通過與相關(guān)系統(tǒng)的配合，實現(xiàn)告警后觸發(fā)相關(guān)視頻的動作及聯(lián)動。保障設(shè)備安全并及時了解設(shè)備運行情況。
3.火車站站場高清監(jiān)控全覆蓋。受到經(jīng)典監(jiān)控模型的影響，現(xiàn)役的監(jiān)控系統(tǒng)大多以滿足實時監(jiān)看和錄像事后取證為主。昆明火車站砍人事件、烏魯木齊火車站爆炸等事件發(fā)生，凸顯了火車站是反恐防暴重點區(qū)域，同時也反映了反恐防暴技防的不足。我們認(rèn)為反恐防暴的核是“預(yù)警→防范→處置→善后”尤其是前兩步即預(yù)警和防范更是重中之重。這是以被動記錄和事后查證為主的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)無法實現(xiàn)的，與反恐防暴要求的主動防控有著本質(zhì)的差別。
根據(jù)火車站各場所特點，站前廣場推薦為采用高清球機進行監(jiān)控，車輛進出口、進出站口、售票廳門口為高清槍機監(jiān)控，考慮到該場景下光線變化較大，建議采用帶有寬動態(tài)模式的高清槍機。站內(nèi)安檢處為重點監(jiān)控區(qū)域，其中安檢查危儀處按1臺查危儀不低于4個高清槍機的原則部署，實現(xiàn)對安檢過程采集、旅客面部特征采集、行李數(shù)量和特征采集。電扶梯上下處設(shè)置高清槍機；候車室內(nèi)部署高清槍機和高清球機，槍球聯(lián)動模式即采用槍機全景監(jiān)控，球機可控對重點區(qū)域進行監(jiān)控；每個站臺建議每80m增加一處高清視頻監(jiān)控點，建議站臺兩端部署帶寬動態(tài)的高清槍機，中部部署高清球機，從而確保站臺及客流通道無監(jiān)控死角，整體監(jiān)控點部署確保無盲區(qū)。
在滿足車站客旅服務(wù)的同時，也能夠預(yù)警異常事件并向鐵路公安提供報警，降低恐怖暴力事件造成的危害。
結(jié)束語
我們的鐵路正處在高速發(fā)展階段，在保證速度的同時，切實給旅客提供一個安全的出行環(huán)境，這是目前鐵路發(fā)展的目標(biāo)；而在達成這個目標(biāo)的過程中，高清的圖像反饋、即時的鐵路通信數(shù)據(jù)處理、高效的鐵路車輛調(diào)度、準(zhǔn)確的報警聯(lián)動等監(jiān)控指揮系統(tǒng)的應(yīng)用成為了關(guān)鍵。未來鐵路行業(yè)中視頻監(jiān)控的發(fā)展方向，必然會向著高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，從傳統(tǒng)的被動記錄、事后查證的視頻監(jiān)控系統(tǒng)向著主動防控的智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。
