浅谈地铁视频智能分析预警的技术应用

浅谈地铁视频智能分析预警的技术应用
北京文安科技发展有限公司
引言
7月5号上午，北京地铁4号线动物园站扶梯发生故障，致1死28伤，此后深圳、上海、杭州等地事故不断传出，地铁安全运营管理面临近年来最大的考验。

作为独立的有轨交通系统，地铁因运送效率高、无污染、且不会受地面道路情况的影响能够实现大运量的特点，使其成为城市交通枢纽最重要组成部分，地铁出行成为各大城市人们的首要出行选择。

然而正因为其功能的特殊性与强大的人流量使得地铁的公共安全管理突显得尤其重要。

现有地铁一般都建有视频监控系统，其在一定程度上的有效应用使安保能力得到了较大改善，但从监控能力和监控有效性方面还基本停留在传统视频监控模式的阶段，大多时候只能用于基本调度与事后取证，无法起到预防、预警的作用。

而且必须有专人观察、控制、分析摄像机里的图像，保安人员需要监视太多的视频画面，远远超出人的接受能力，导致实际监控效果低下。

地铁异常突发事件时有发生，如何及时预警呢？智能视频分析技术成为了解决这一问题最佳选择。

需求分析
从地铁现有设施的分布以及区域结构性特点来看，视频智能分析预警的具体需求主要可分为以下几种比较典型的区域类型：
出入口：地铁出入口是通往站台方向的唯一途径，也是舒缓人流并进行刷卡、安检确认操作的主要区域，人流的高度集中是出入口的最大特点，人流的复杂与不确定性也是安全隐患产生的源头。

通道：地铁通道是人群高流动性区域，在日常运营过程中，必须保证通道的绝对畅通。

才能严格控制人群的正常进出站秩序，避免产生长时间拥堵、人群骚乱现象。

站厅：地铁站厅是地铁里最大的人群滞留区域，无论是列车出站前；还是列车到站后，站厅的人群饱和程度都远远超过其它任何一个区域。

站台：地铁站台是人员汇集的终点，站台警戒线更是绝对的高安全级别控制区域，特别是在缺乏安全防护门的前提下，为避免乘客因人流的过度拥挤或无意掉下隧道，必须时刻保证警戒线的不可逾越。

隧道：地铁隧道的高安全级别控制要求自然不必过多陈述，正常运营情况下，除了地铁严格禁止任何人员进入或者其他物体的存在，否则将直接威胁到人员的生命财产安全，并造成重大的交通事故。

其它敏感区域：地铁控制室、机房、配电室等运营部门是地铁正常运行的有效保证，同时也是地铁高度敏感性的重要区域，非工作人员禁止闯入。

技术应用
1、站内异常行为分析
⏹非法入侵行为的自动识别与预警
主要针对地铁隧道、控制室、机房等敏感区域，以设置虚拟警戒线或虚拟警戒区域的方式对非法入侵的目标进行视频的实时分析、定位、跟踪，并实现及时预警。

以严格控制区域的高安全级别，形成高安全系数的区域周界防范体系。

从应用的角度来说，其应可支持警戒区域的自定义设置与多警戒线的自义调整，并可按照区域警戒级别的不同进行报警级别的严格控制。

⏹逆行行为的自动识别与预警
主要针对地铁的进出站通道、换乘通道等单方向人员流动区域，通过在监控画面中设定检测区域及运动方向，对该区域内以规定方向反向运动的人进行实时检测并及时预警。

以有效防止因少数人员的逆行行为破坏和影响正常的乘车秩序。

⏹物品遗留的自动识别与预警
主要应用在地铁站厅与隧道区域，对指定区域范围内超过设定时间的遗留目标进行实时检测并及时预警。

其一方面可及时关注站厅内乘客行李包裹等物品的遗忘现象；另一方面也是及时遏制违法犯罪分子遗留其他危险物品于隧道内进行破蓄意破坏的一种体现。

⏹人群异常行为的自动识别与预警
主要针对地铁出入口、通道、站厅等重点区域，利用摄像头获取视频图像并对场景下的人员突然加速、人群骚乱等反常行为进行实时检测，第一时间及时预警，以便实现安保人员的及时调度，控制突发事件的进一步恶化。

⏹客流突变的自动识别与预警
作为主要监测区域实时客流变化的一项主要手段，其又可以叫“人群密集度综合监测”，主要可应用在地铁出入口与站厅，对视频监控场景中的人员数量进行实时计算和估计，并以百分比或具体数量的结果形式对于超过用户设定值的情况进行及时预警，有效辅助管理方的即时客流量管理。

特别是在客流高峰时段，可有效推进落实人员超过80%减缓进站，超过90%暂停进站的具体措施。

2、地铁视频图像诊断
⏹以应急为主的视频图像骤变检测
针对地铁出入口、通道、站厅、隧道等重点区域，必须保证视频监控摄像头的绝对安全，时刻掌握监控设备的日常运行，在安保能控制的范围内使得监控设备有效运转。

通过视频图像骤变检测可以7*24小时检测破坏监控设备的不法行为，对采取电子干扰、破坏摄像机、遮挡摄像机镜头的行为进行自动识别并实时报警，以防止犯罪分子的蓄意破坏，阻碍视频监
控系统的正常运行。

以维护为主的视频图像质量诊断
针对地铁在建的所有视频监控摄像头，利用视频图像质量诊断能够对视频图像出现的亮度异常、雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡和云台失控等常见摄像头故障进行检测，对于因使用过程中出现的故障与图像质量低下做出准确判断并发出报警信息，有效预防因硬件导致的图像质量问题及所带来的不必要损失。

在地铁视频监控设备日益增多的今天，其有效应用必然更加有利于帮助用户快速掌控前端设备运行情况，轻松维护地铁综合视频监控系统。

结束语
随着国内城市化进程的加快，城市轨道交通进入大发展时期，特别是近几年来，因城市交通拥堵等问题掀起的地铁建设热潮，还在向各大大小小的城市里蔓延。

然而地铁事故的频发给了我们一记当头棒喝，地铁事故深深的拷问着地铁的公共安全。

在地铁建设如火如荼的同时，如何有效提升地铁的运营安全管理，确保其高效安全运行，这或许应该才是我们在不断涌现的地铁事故面前，真正需要思考与解决的问题，视频的智能分析预警为解决这一问题提供了更多可能。