浅谈视频监控在城市轨道交通公共安全防范中的作用

海康威视:任钧

     摘要:随着我国城市化和经济的快速发展,地铁作为一种快速、舒适和环保的交通工具也迅速在各大城市投入建设。但是,城市轨道交通系统多位于地下或高架线路上,环境封闭、人员密集,通风排烟设施及疏散逃生空间有限,一旦发生设备设施故障、火灾、爆炸等事故,应急处理将非常困难。因此,城市轨道交通的安全公共防范措施是非常必要和重要的,本文重点针对视频监控在公共安全防范中起到的作用进行了论述和分析。

     关键词:城市轨道交通  视频监控  公共安全防范  伦敦地铁爆炸案 智能行为分析 视频质量诊断 人脸识别

1  引言
      “十二五”期间,国家将城市轨道交通作为城市基础设施建设领域的投资重点,国内有33个城市正规划建设地铁,已有28个城市获得批复。按照现有规划,我国地铁2020年总里程将达6100公里,2010至2015年地铁建设投资规划额将达11568亿元。城市轨道交通建设迎来黄金时期。

      城市轨道交通已经成为城市居民出行的重要方式,在一些大城市的交通系统中,发挥着主要的作用。同时城市轨道交通系统客流集中、空间有限、封闭运行,一旦发生恐怖袭击、火灾或运营事故,易发生浓烟毒气、高温缺氧、视线不清、通信中断等问题。因此,在国内外城市轨道交通运营中,如何避免运营事故发生,并在运营事故发生后最大限度减少人员伤亡,始终是公共安全防范的首要任务。
本文对视频监控在公共安全防范中的作用进行探讨分析。

2  轨道交通公共安全防范特点

      目前来看,中国大城市(如北京、上海、广州)的轨交交通已经形成规模化、网络化,轨道交通客运量已经占整个城市公共交通出行40%以上,每天都有千万人次在流动。一旦在这些人群中有一些类似伦敦地铁的危险人员,或者携带易爆易燃物品的乘客,要想完全杜绝危险因素是相当困难的。而且地下空间是相对封闭的,逃生和疏散都远远要比地面困难许多,要考虑到轨道交通的便捷性,又不能完全按照航空标准检查,所以城市轨道交通的安全风险相对于航空、铁路、地面交通都要大。【1】

3  公共安全防范内容

      3.1 在非传统安全形势下公共安全防范的威胁:企图以大量人员伤亡和财产损失,破坏运营秩序或危害社会,以达到造成重大影响或某种目的。

      3.2 防护对象:城市轨道交通系统的公共安全特性要求形成以人与城市轨道交通系统资产及其安全需求和所处位置的整体防护。【2】

4  案例分析

      2005年7月7日,英国伦敦相继发生4起针地铁和公共汽车的恐怖袭击爆炸事件。同年的7月21日,伦敦又发生了一起连环爆炸案,作案手法与前次案件如出一辙。案件发生之后,警方通过仔细查看发生爆炸的每个场所,调取相关视频资料,发现每个场所都有可疑迹象的人,然后溯及来路,最后发现四名犯罪嫌疑人。他们先在伦敦机场提取爆炸物,再聚集到一个地铁站,然后分别到三个地铁及公交车站实施了爆炸行为。通过进一步对四人远期的视频监控资料研究,又发现了6月28日这四个人曾经来到伦敦地铁进行了演练。这一天他们实施的行动与时间和7月7日这天的行动及时间基本一致。在通过视频监控资料发现了嫌疑人的情况下,其身份很容易得到核实,最后在四人的住宿地点搜查出相关证据进行了确认。伦敦地铁爆炸案在英国警方的不懈努力下,宣告侦破,多名犯罪嫌疑人被抓捕归案。这一切很大程度上归功于伦敦的视频监控系统。可以说,在伦敦地铁爆炸案的侦破过程中,视频证据功不可没。【3】

5 视频监控系统

      5.1  系统建设模式

      图像监控信息系统具有直观可视、动态控制、信息记录等特点,可完成主动发现、报告复核、人车动态追踪、事件现场监控、可视指挥调度、事件图像记录等工作,为查缉破案提供有效的录像取证。轨道交通视频监控系统主要是服务于运营业主、公安。针对这两块不同的业务需求,轨道交通视频监控系统分为地铁运营业主视频监控系统和地铁公安视频监控系统。


地铁运营业主视频监控系统业务示意图


地铁公安视频监控系统业务示意图

      对于运营业主,视频监控系统为线路控制中心调度员、各车站综控室值班员等提供有关列车运行、防灾环控以及旅客疏导等方面的视觉信息,使他们能及时观察列车进出站、客流动态及相关设备的运行情况,达到有效组织指挥客运工作和指挥抢险的目的。对于地铁公安人员,视频监控系统能实时监视地铁站内外的情况,及时发现潜在或正在发生的违法犯罪行为,并为后期调查取证提供有效证据。

      5.2  运营业主视频监控系统架构

      根据地铁运营的管理模式,系统采用地铁站和运营调度指挥中心两级联网结构,实现对地铁各车站售票区、检票区及内控区域的视频监控。

      车站控制室使用双屏终端,一屏做4分割,显示上下行站台各两路高清视频信号,另一屏可以自由的预览该车站内的图像。通过视频存储系统对本站所有前端摄像机进行存储。

      运营调度指挥中心可调取所有车站的高清视频,通过视频综合平台解码输出到LCD拼接屏。同时部署视频质量诊断仪,对前端视频采集系统的画面效果进行检测,有效预防因硬件导致的图像质量问题而带来的无效损失,提升前端采集设备的有效管理。
 



运营视频监控系统整体架构

      5.3  地铁公安视频监控系统架构

      根据地铁公安管理机构的管理模式,系统采用警务站、派出所、地铁公安分局三级结构,实现对地铁各车站出入口、过街通道、站台、站厅及各内控区域(接待大厅、候问室、审讯室、武器库房等地)等的治安状况的监视。

      警务站通过前端网络摄像机采集视频信号,监控各车站的车辆进出,人员进出等情况。通过客户端或键盘,控制高清解码器,将视频解码到显示器,对车站的视频进行视频轮询。通过客户端可随时查看实时视频及回放、下载历史录像,并通过磁盘阵列对所属前端摄像机进行24小时不间断录像。

      派出所主要采用预览客户端、键盘、高清解码器,对派出所下属的车站实现统一的数据和视频的管理,并通过监视器对各车站的重要区域视频进行视频预览和轮询。

      地铁公安分局主要采用管理服务器、视频综合平台、大屏系统,对整条线上的视频进行管理、视频调用和大屏拼接显示等功能,提供高清的、流畅的视频信号给予领导者充分的指挥调度的信息。同时部署视频质量诊断仪,对前端视频采集系统的画面效果进行检测,有效预防因硬件导致的图像质量问题而带来的无效损失,提升前端采集设备的有效管理。


公安视频监控系统整体架构

      5.4 地铁站监控点部署

     

位置

部署原则

摄像机类型

车站出入口外侧

监视出入口附近区域

720p网络高清球机

车站出入口楼梯/电梯

监视楼梯、电梯上的客流信息及电梯运行状态

720p网络高清枪形摄像机

进出口与站厅层连接处

监视走道内的人员

720p网络高清枪形摄像机

站厅中央

监视站厅内大范围动态信息

720p网络高清球机

自动售票机

监视售票情况

720p网络高清枪形摄像机

安检区

监视人员、行李安检情况

1080p网络高清枪形摄像机

检票区

监视检票情况

720p网络高清枪形摄像机

公安值班室/车控室

监视值班室/车控室内的情况

720p网络高清半球形摄像机

站台与站厅之间的楼梯/电梯

监视楼梯、电梯上的客流信息及电梯运行状态

720p网络高清枪形摄像机

站台中央

监视站台内大范围动态信息

720p网络高清球机

站台两端及中间

监视车辆运行信息、客流信息

720p网络高清枪形摄像机

其他重要防护区

禁止未经授权的人员、车辆和物资出入

1080p网络高清枪形摄像机

      由以上的系统布置可以看出,在车站内站厅层、站台层等重要区域安装视频监控系统摄像机,全面覆盖人行通道、售票区、检票区、安检区、等候区、车站与外界相同的出入口及相邻15m范围内公共区域等,能够看清人员面部特征及手持、背负物信息。视频信号能够实时传送到各级视频安防监控平台,为运营业主和地铁公安完整地提供了24小时不间断的图像信息。

      6   视频监控系统的优势

      6.1  智能行为分析

      对重点监控领域视频流的智能分析,大大减轻安保人员视频巡逻过程中的劳动强度,及时发现监控画面中需要关注的情况,通过事先设置智能行为分析规则,一旦有行为触发即产生报警,提醒执勤保安进行查看,从而大大提高公共安全防范的效率。对于重点场所,可以侦测并记录非法聚众、斗殴、非法闯入区域等行为,实现可疑物品侦测,预防危害事件的发生,智能行为分析具体应用功能包括:

      6.1.1  跨线检测

      跨线检测可以自动检测运动目标穿越警戒线的行为,支持单向或双向的跨越检测。如有乘客跌落轨道、翻越栏杆等。

      6.1.2  进入区域检测

      进入区域检测是指对进入指定区域的运动目标进行自动检测、跟踪和分类,同时报警。如城市轨道交通系统在地面所有可能被进入的区域(出入站口、变电站、地面线路两侧、高架结构周围),独立设施(通风口、通信设施、办公和管理建筑物等)和设备,以及进入地下设施的部位(如风井、车辆进入地下的入口等)。

      6.1.3  物品遗留检测

      物品遗留检测是指对指定区域内的遗留物体进行检测。

      6.1.4  物品丢失检测

      物品丢失检测是指对指定区域内发生的物品丢失情况进行检测。

      6.1.5  徘徊检测

      徘徊检测是指对指定区域内的可疑逗留人员进行检测报警。

      6.2  视频质量诊断

      在关键的隐蔽场所,可能会有一些危险人员为了实施违法行为,强行暴力破坏摄像机,导致摄像机无法正常工作。或者在正常的监控中,因为硬件设备问题导致图像丢失。视频质量诊断功能是通过对前端设备的码流进行解码与图像质量评估,从而实现对视频信号中存在的问题进行判断和告警。系统采用轮询的方式,若发现设备工作异常,如清晰度异常(图像模糊)、亮度异常(过亮、过暗)、偏色、噪声干扰(雪花、条状、滚屏)、画面冻结、信号丢失,会及时提供报警信息和通知,使得工作人员能快速排除系统问题或者安全问题,有效预防因图像质量问题而带来的损失。

      6.3  人脸识别分析

      对经过抓拍机视角范围内人脸进行定位并抓拍,同时实现对人脸图像的特征提取,将人脸特征在数据库中进行存储,建立人脸检索标签。确定嫌疑人犯后,通过导入人犯人脸照片,可在人脸库中查询嫌疑人犯相关信息,对检测到与嫌疑人犯人脸特征相似的结果时,平台进行报警提示,提醒公安执行民警查看抓拍时关联通道的录像及大图,对信息进行分析研判。

      7  结束语

      城市轨道交通公共安全防范需要在安全战略和规划原则指导下,系统地运用安全防范技术和措施,满足防护对象的安全需求,达到阻止、发现、延缓安全威胁;在发生安全威胁时能作出最有效的应急响应,实现最小的人员伤亡和财产损失,最快地恢复。而视频监控将在公共安全防范系统中起到越来越重要的作用,大大减少人员的工作量,同时将提高系统的准确性和及时性。

参考文献

【1】潘志福  城市轨道交通安防标准执行解读[J] .安防解决方案,2012,6

【2】陈燕申 陈思凯  城市轨道交通公共安全规划的内容与方法[J] 城市轨道交通研究 2011.14(9)

【3】中国安防网 2005年伦敦地铁连环爆炸案及影响[OL]

http://www.21csp.com.cn/zhanti/mskbz_zt/article.asp-ID=5227.htm  2010.4.28

 

 

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