基于信息智能体系的现代智慧车站综合监控系统建设分析

仲志武，牟同兵，许桃元，李俊飞，陆晓东

（1.中铁十八局集团有限公司，天津 300222；2.中铁十八局集团第四工程有限公司，天津 300222；3.四川鸿景润科技有限公司，四川成都 610081）

我国自十九大提出要大力发展交通职业，科技创新建设交通强国，建设智慧交通需要加快“互联网+交通运输”进程，推广应用自动化驾驶技术、新能源技术等。《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中，强调要大力建设智慧乘客服务、智能运输组织、智能技术装备、智能运维安全等智能化运维体系。随着大数据、云计算、5G、人工智能等新兴技术的飞速发展，建设智慧作为城轨建设中极具代表性，且有最大覆盖面的建设工程。如今视频监控已全面进入IP 高清时代，随着监控点数量的迅速增长，海量视频数据也给视频监控带来了较大挑战，对大型监控系统的海量视频数据采集、传输、存储，给视频信息风险预判、录像调用、事后分析取证各方面，带来了极大挑战。为了车站视频监控领域，提供更佳的技术解决方案，文章将构建一套完善的智慧化信息智能系统。

1 功能需求

建设CCTV6号线2期渌水道站智慧车站，主要为了对车站内人员的精准管理，有效减轻车站运营相关工作人员的工作负担，提升运营工作效率。在现代化人工智能迅速发展进程中，实现人员行为的精准分析尤为必要，车站独立的技防系统仅限于能够实时查看视频图像与时候查询，但是对于事先预警智能化分析系统方面尚且欠缺，无法对突发事件及时做出迅速反应。以渌水道站的现有基础设施情况，增设对接第三方平台与智能化分析服务器需要具备以下要求（表1）。

表1 第三方平台与智能化功能设计需求

2 系统实现

2.1 系统方案

本次设计信息智能化智慧车站，包括视频分析形式、视频分析管理、视频分析报警3个方面：

（1）视频分析形式，此系统设计为了有效确保视频分析各功能的灵活性，让具有智能分析功能的摄像机，能够以车站所需灵活配置，实现管理系统人机交互界面，均可对任意一路摄像机进行灵活化调整完成视频分析；

（2）视频分析管理，此系统设计经视频管理各设备，能够有效管理行为分析系统，并对系统完成信息设置，从而对车站内视频行为分析服务器远程监控。经网络向视频管理平台服务器传输相关信息，以及对服务器产生有关警报信息使用智能分析服务器分类统计；

（3）视频分析报警，在对监控相关信息完成智能化分析之后，可以经网络向车站视频服务器传输有关报警信息。这样一旦发生警报可以自动在车站监控终端弹出警报弹窗，还可以经SDK 方式与第三方上层平台对接，将完成智能化分析的相关告警数据完成传输。

2.2 系统架构

根据车站现有前端摄像机、视频管理平台等，可以增加智能化分析服务器基础上，无需对现有架构进行修改，即可满足建设现代化智慧车站的功能需求，减少资金成本投入。图1为本次设计智慧车站智能监控系统架构图。

图1 智慧车站智能监控系统架构

3 智慧车站信心智能化功能实现

3.1 大客流感知

依据典型智慧车站建设全要素中的相关要求，文章设计了车站内客流统计系统，主要用于对突发大客流事件的系统感知、仿真与预测。其主要功能为密度分析，经过此系统能够对人员密度进行预估分析，能够在视频内实现OSD 叠加预估人数值，一旦所监测区域人数超出所预设的人数值，就会在人机交互界面自动跳出报警弹窗，并抓拍图片存储于数据库内。最多可以布设3个不同时间段，设计警报间隔时间在0～3600 s，在同一个视频中不同业务类型，可以分设4个区域（图2）。

图2 密度估计

3.2 一键开关站

依据典型智慧车站建设全要素中的相关要求，设计了车站内一键开关站的视频巡查功能，增加了智能化分析服务器，智能检测电扶梯是否存在人员与物品遗留和逗留，假若达到告警条件，可以经SDK 向第三方平台传输告警数据信息。

（1）物品遗留。在垂梯2路，站内候车区域8路共计10路分别设计，通过对监控覆盖区域内所遗留的物品进行检测报警。在视频内最多可以满足4块不同区域的同步监测，并配置监控灵敏度，所配置的灵敏度基本在1 %～100 %，越高的灵敏度就会越容易触发警报。

（2）人员遗留。在出入口2路，站厅公共区、站台候车区域各8路共计18路设计，能够对监控覆盖区域内的人员逗留限时警报，预设人员可停留时间，选中相机之后配置可允许的逗留时间，在视频内最多可以满足4块不同区域的同步监测，并配置监控灵敏度，所配置的灵敏度基本在1%～100%范围，越高的灵敏度就会越容易触发警报。

3.3 视觉监护

CCTV 经增加智能化分析服务器，实现对地铁保护区域所包含重点设施的全面视觉监护，并对监控摄像头覆盖区域内的重点财产划线分析，一旦出现任何搬移行为就要及时告警，可以通过SDK 方式将告警有关数据对接第三方平台。

（1）物品搬移。物品搬移中对于所监控区域内的某类平台是否发生移除要及时警报，对物品状态及时检测，视频内最大可以设计4个不同监测区域，配置1 %～100 %灵敏度，自动预设灵敏度越高，就越容易触发警报。

（2）扶梯跌倒。对于监控区域内发生的扶梯跌倒情况，要在规则区域内设计监控参数，分别在出入口和公共区域每部扶梯设计4路，共计16路。在监控区域内一旦相关人员跌倒于扶梯出口和进口画质覆盖区域，在绘制区域内出现相关人员，即可对人员身体的具体运动状态进行检测，一旦根据最终检测人员身体状态结果为跌倒，就会自动发生告警。图3为扶梯跌倒监控流程。

图3 扶梯跌倒监控流程

3.4 行为轨迹回放

三维客户端可以划分模型为站台、站厅、扶梯等不同级别，以车站内各位置的真实空间关系，可以在客户端自动化生成父子模型关系，为系统用户呈现列表格式，用户可以经过点击与操作键盘快捷键，即可在系统中快速定位具体地点。在定位某地点之后如果发现当前监控可视的视野并不理想，需要迅速切换方位情况下，点击画面红框内的箭头，这样就可以切换至房间左侧进行查看（图4）。

图4 快速切换方位

在系统操作中可以使用鼠标右键选择车站内布设的摄像机信息资源，具体操作见表2。

表2 操作详情

3.5 处置应急事件

以建设典型智慧车站的全要素中相关规定，利用BIM 技术下的3D 车站可视化技术，可以显示应急事件，经视频巡视进而确定应急事件的具体发生情况。可以通过大客流感知、一键开关站中物品遗留、人员逗留、视觉监护产生的智能分析报警对接至综合监控平台，通过SDK 方式与第三方平台对接，即可实现应急事件可视化。

4 结束语

为了提升车站的自动化信息智能水平，本次设计以CCTV6号线2期渌水道站智慧车站项目建设为例，实现了大客流感知、一键开关站、视觉监护、分析回放人员行为轨迹、处置应急事件等功能。本次设计在一定程度上有效提升了车站的安全性、便捷性、速度性，有效节约了营运成本，提高了智能工作效率。