城市轨道交通视频监控系统整合方案的设计与应用

陈明华 ，李苏雯，马 强

（1. 中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031；2. 中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081；3. 北京市轨道交通建设管理有限公司，北京 100037）

随着经济的飞速发展，城市规模和人口不断扩张，汽车流量日益增加，城市道路拥挤不堪。低碳、绿色、环保的城市轨道交通成了众多城市基础建设的必然选择。为保证城市轨道交通乘客，工作人员，车辆的安全和各种突发状况，视频监控系统在正常列车运营管理上发挥着重要作用，并提供了实时监控及追查取证的依据。

1 建设模式

目前，国内正在建设的城市轨道交通涉及到20多个城市，建设及运营模式各异。以北京为例，截止2011年，开通运营轨道交通线路共14条，各条线路在OCC（地铁控制中心）实行统一监控管理，并在北京市公共交通安全保卫总队建立了地铁安防监控中心。

城市轨道交通视频监控系统的使用主体分为两种：（1）专用通信系统中的视频监控系统。该系统主要采集站厅、站台、出入口、进出闸机、上下行扶梯、屏蔽门、主要设备机房范围内的图像，为城轨运营人员提供客流情况以及设备的运行状态等信息，便于运营指挥和维护管理；（2）公安通信系统中的视频监控系统。该系统在以上位置外的其余人流密集或特殊区域设置监控点位，对城轨交通公共范围内实施监控，为各级公安人员实时监视、实施及时抓捕或事后图像调看等提供有效工具。

由于关注内容和管理体制不同，其建设模式分以下几种情况：（1）专用视频监控系统和公安视频监控系统完全独立建设，各自运营和维护；（2）专用视频监控系统和公安视频监控系统分开建设，但将部分专用视频监控系统前端共享给公安视频系统使用；（3）专用视频监控和公安视频监控系统深度整合，视频前端完全共建共享，各自建设供地铁运营和公安部门使用的后台设备的模式。

综合前两种建设模式，分开建设、各自独立运营的建设模式增加了建设成本，维护管理复杂，浪费了人力、财力。随着视频监控技术的发展，轨道交通视频监控系统已呈现出由独立运行向深度整合管理发展的趋势，将专用视频监控与公安视频监控进行整合，采用网络化的数字视频监控系统可实现资源共享，减少重复投资，配置简单，简化管理流程，提高管理效率的目的。目前北京地铁新线建设中的8号线、9号线已采用这种模式。

2 技术选择

本文推荐在城市轨道视频监控系统中采用数字视频监控技术进行组网。采用全数字监控网络，主要有以下优点：

（1）通过建设网络化视频监控系统，可打破各条线单独监控和管理的状态，全面实现在一个统一的总监控中心进行多个线路、多个车站、多个环节的统一、高效的运营和管理。

（2）智能视频分析技术能够通过监控视频图像的实时分析，对动态场景中的目标进行定位、识别和跟踪，并分析和判断目标的行为，从而能在异常情况发生时及时做出反应，做到早期侦测和主动防范，帮助安保人员有效避免或高效处理突发事件。

（3）采用高清监控可实现更精确、更高效视频应用，不仅可实现高清的实时监控与录像存储，同时也满足了智能监控的需求。图像越清晰，智能分析的准确性以及效率也就越高。

3 网络构成

整合后的城市轨道交通视频监控系统采用全网络化架构建设，可实现远程监控、远程调度，无缝接入城市轨道交通系统中其他安防系统，全面实现专用和公安两类监控资源的综合管理。

城市轨道交通视频监控系统的前端监控由专用视频监控系统统一设置，其布点采用直接部署网络摄像机或模拟摄像机加编码器2种设置方式，对每个车站的售票处、出入口及换乘通道、自动扶梯、垂直电梯、站厅、站台、换乘厅、进出闸机、商业自助设备、票亭以及重要设备机房等地点设置监控点位，便于及时发现可疑人员和威胁事件。同时在城市轨道交通地面和高架线每隔几百米设置一个监控点，对隧道洞口、路面状况、车辆运行状况以及沿线情况进行实时监控和记录，防止异物侵入线路，及时掌握车辆行驶的位置，保障车辆安全运行。

通过网络化视频监控技术的应用，能够方便地进行全网集中管理，远程调用。前端的视音频信号、告警信号等，可通过网络被车站分控室和总监控中心远程查看、调用与集中管理，同时轨道交通监控也能接入公安监控系统，接受公安的统一监查。由于公安网络有独立性要求，一般专用视频监控系统采用专用通信传输网络进行组网，公安视频监控系统采用公安独立的计算机网络进行组网。网络化的架构，也为与其他监控资源的集成及互联提供了基础条件。

视频监控系统主要采用中心和车站的二级架构模式。

在车站级，如车站控制室、公安值班室设二级监控中心，负责该车站所有视频监控的统一接入和管理，如图1。原视频系统建设模式在车站级专用、公安设备机房分别设置视频隔离底变压器、视频分配器、字符叠加设备、编码器、服务器、网络交换机等设备，搭建起视频系统接入层；整合之后，在公安机房内撤除阴影部分的设备，统一纳入专用系统搭建范围，两套系统联合公用视频分配器、字符叠加设备、编码器、服务器，通过一套网络交换机开放不同端口接入专用或公安各自使用的监控终端设备。车站级接入平台应具备全部图像24 h不间断录像功能，保存时间不应小于30 d。所有硬件设备以板卡级统一纳入中心级网管监控，及时发现硬件设备的故障告警，避免事故追踪过程中资料丢失或查找不利。

整合后的专用视频及公安视频系统网络，如图2。公安系统的中心级（如派出所或监控中心）通过公安系统设置的网络交换机与专用系统进行交互提取图像并传送控制信息，利用该网络交换机进行网络规划和安全防护，确保公安系统在使用专用系统提供的图像信息时自用网络的独立性。

图1 车站本地专用视频与公安视频设备整合示意图

专用系统的OCC地铁控制中心调度大厅为多线共用模式，主要设置监控及录像查询平台、视频大屏幕系统和各控制客户端，可对各条线路、车站进行集中监控与管理调度。该系统可以和轨道交通线路内其余系统，如FAS、BAS、SCADA、门禁、AFC、广播等系统互连，并可以和110、119等政府应急系统进行互动，提供了城市轨道交通处理应急事务的反应能力。

视频监控系统使用了数字化系统平台后，可采取相关的智能视频分析技术，对扶梯逆行检测、乘客异常（拥挤、打架、追逐等）、入侵检测、可疑物品滞留、犯罪嫌疑人侦测等事件按照预先设定规则进行主动分析，并将分析结果上传到监控平台，可过滤大量无效信息，更快发现异常情况，起到提前预警的作用。

图2 专用视频、公安视频整合后应用网络示意图

4 结束语

城市轨道交通视频监控系统采用网络化、智能化和高清化的数字视频监控系统，将专用和公安视频监控系统全面整合与综合管理，既能节约建设与维护成本，又能方便灵活地为各使用方提供丰富的功能。视频监控系统具有实时性和直观性的特点,该系统能提供有关列车运行、防灾、环控、旅客疏导以及反恐防爆等方面的视觉信息,并可及时观察列车进出站、客流动态及相关设备的运行情况,达到有效组织指挥维护日常治安、抢险、处理突发事件等目的。基于视频监控系统，数字化智能平台技术配合各级使用单位及人员的监控管理，成为城市轨道交通视频监控的最优选择。

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