3月23日19:30-21:30，由RT轨道交通推出的“约见轨道界”栏目开展了第三十三期话题直播互动讨论活动。本期话题以“城轨高质量发展需求下，视频监控技术创新应用”为主题，特邀地铁业主单位、设计单位及解决方案提供商的6名专家，以视频连线直播的方式，分别从各自不同的维度，探讨城轨高质量发展需求下视频监控系统面临的新需求和新挑战，以及未来发展。
本期活动由中铁上海设计院集团有限公司通号院总工程师张瑾主持，邀请了上海申通地铁集团有限公司技术中心通信技术总监张立东、深圳地铁建设集团有限公司设备管理部通信信号室主任钱路之、杭州地铁集团有限责任公司机电设备部三级项目经理徐寅翔、郑州地铁集团有限公司运营分公司通号中心主任雷云鹏、北京竞业达数码科技股份有限公司产品部经理李洋等嘉宾参与。
当晚的直播收获很高的热度，截至3月24日上午10:30，本期累计观看量（PV）达到14639人次，观众来自全国34省区市。现将演讲嘉宾的部分观点摘要如下：
张立东上海申通地铁集团有限公司技术中心通信技术总监
城轨高质量发展需求下 视频监控技术创新应用——上海地铁的探索
一、智慧城轨就是城轨的高质量发展核心
1、从交通大国到交通强国，智慧城市到智慧城轨
党的十九大提出的建设“科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国”为战略目标。
2、上海智慧地铁总体架构
二、视频监控系统现状
1、视频监控整体定位
（1）功能定位：比如实时监视图像、联动报警视频、录像视频回放、系统运维、图像质量分析，比如运维监控；
（2）对象定位：运营、公安，前端资源共享、系统资源共享；
（3）建设定位：整体、部分视频监控，整体规划设计、工程分步实施；
（4）原则定位：标准、开放，ONVIF，GB28181、申通标准、标准化检测，各厂商兼容
2、视频监控系统作用
监视：乘客行为、安全防范、设备机房、关键用房、区间防范；
3、视频监控标准体系
4、视频监控现状总结
（1）目前视频监控系统主要考虑监控类、回放类为主的传统业务模式，已经不能满足大规模网络高密度客流的运营需求；
（2）从2009年开展过智慧视觉相关技术的研究，基于当时的技术条件和水平，效果未达到工程应用条件。后期开展的技术防范系统规范编制工作，仅考虑部分技术成熟智慧业务（如质量分析、禁区等）；
（3）平安轨交、智慧车站、智慧维修等大量使用技术改变了“发现、分析、预测”业务和风险的能力；视觉业务已经从“看到”、“看清”，向“看懂”转变。
三、视频监控系统创新应用
1、智慧视觉应用场景概述
从安全、效率、服务和效益类4个维度，梳理轨道交通智慧视觉业务需求，包括三个板块、九个大项、23个小项、40+个应用场景；
（1）建设板块：主要包括现场施工管理，比如身份核实、工地安全检测、视频巡检；
（2）维保板块：主要包括日常维保（日常巡检、施工管理、自动巡检）、供电检测(触网弓网在线状态监测、触网悬挂状态视频巡检）、车辆检测（车辆典型部件缺陷识别）、轨道检测（轨道典型部件缺陷识别）、轨行区检测（叉区安全瞭望）
（3）运营板块：主要包括客运组织（车站客流分析、换乘大厅图像拼接、 异常行为识别、扶梯监测、关站清客、跨站客流分析、全网络客流分析）、乘客服务（指挥动作规范化、夹人夹物检测、载客量检测、车内异常行为识别、车辆进场清客、非正常驾驶行为、刷脸进站、刷脸通行、宽通道监管）、基地管理（进出基地人员、车辆管理）、自动巡检。
2、智慧视觉应用场景按类别划分
主要分为安全类、效率类、服务类、其他类；
其中安全类包括区域入侵/离开检测、物品遗留/移除检测、人员聚集检测、人脸识别、轨迹跟踪、扶梯异常监测、绊线检测（轨行区）弓网、轮轨监测；
效率类包括客流统计、客流密度，大客流预警与疏导，机房巡检、故障定位，辅助机房运维，机房可视化监视；
服务类：刷脸通行、乘客求助服务；
其他类：绊线检测（付费区）、系统联动、辅助事后追责、司机监视；
实时且安全类业务主要包括公安人脸识别+安检业务（核心场景）、扶梯异常监测（逆行、人员摔倒等）、自动开关站出入口卷帘门人员监测等，此类业务实时性要求高，系统响应时间应尽可能缩短（一般要求秒级）。
其他业务主要包括大客流监测统计预警类（核心场景）、乘客行为分析类、智能运维类等，该部分业务实时性要求不高，系统响应时间在分钟级即可。
3、智慧视觉应用场景按优先级分类
（1）高优先级：大客流密度监测及预报警-核心场景、人脸识别+安检-核心场景；
（2）中高优先级：扶梯异常监视-其他类、列车司机监视-其他类、弓网检测-安全类、建设工地监管-其他类；
（3）中优先级：人员逗留、清客-客服、效率类
（4）中低优先级：乘客行为分析-安全类
四、视频监控系统发展思考
构建上海轨道交通全路网级以云计算技术支撑的视频分析云平台，具备图像采集、分析、训练等各类应用，建设网络化智慧视频平台。
钱路之深圳地铁建设集团有限公司设备管理部通信信号室主任
视频监控系统技术交流
一、建设新需求和新挑战
1、全自动运行场景下，系统功能中要求联动视频监控系统推送图像。
2、视频数字化与云平台：基于云架构的安防系统（视频监控系统）；网络带宽及时延、计算资源、系统可用性；
3、基于智慧地铁规划的新业务需求：智慧地铁、智慧车站、智慧枢纽；中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要。
4、反恐法建设需求引起的既有系统改造和新线建设：涉及公共安全的视频图像存储时间满足不少于90天要求，车载视频存储；地铁内采用前端摄像头全数字化高清系统。
5、车站终端整合要求：为保证车站空间的整体装饰效果，由装修专业牵头相关专业（弱电、导向等）整合设备吊挂安装方式。目标：减少缩短吊杆、整齐有序安装、色彩协调统一。
6、视频分析应用需求：随着大数据资源、深度学习算法与人工智能芯片技术的发展，基于视频分析的人工智能(AI)分析系统获得快速落地应用；提高监控效率的需要和异常行为预警的需要。
7、海量存储需求：摄像机数量快速增长，高清以及4K摄像机的兴起，带来海量视频文件，造成存储规划复杂与困难，海量视频图像数据的产生，带来大量的存储压力。行业做法就是不断的进行存储扩建增容，而面临的问题是机房资源要求多、扩容成本高。
二、系统创新应用
1、全自动场景联动摄像机画面
包括屏蔽门障碍物报警、列车车门故障报警。
2、车站终端整合
为减少设备终端吊杆对整体空间的影响，14号线首先尝试了终端整合，通过与装修、导标专业相互配合，利用墙、柱面与导标固定弱电设备终端，优化设备数量，在保证系统功能的前提下提高车站整体视觉美观性。
安防系统站厅、站台公共区摄像机利用墙、柱面生根，楼扶梯处与导标牌体结合，减少公共区吊杆数量。乘客信息系统LCD屏在墙、柱面壁挂安装，减少吊挂牌体数量。警用摄像机在出站闸机前采用“π”型吊杆，参考导标吊杆样式对摄像机吊杆进行整体设计，优化了吊杆数量，保证了车站内吊杆样式的统一性。
3、全景摄像机首次应用
一图掌控，全景管理；180度全景画面拼接，实现站厅、站台的整体管控，提升管理能力和管理水平；
4、客流感知
客流感知、监控场景，智能赋能，实现人脸、人体、客流监测。准确率≥99%。
5、本地运维支撑的智能视频分析
视频监视系统支持适用于地铁业务场景的多种视频分析功能应用。视频监视系统能够向车站、车辆段的智能视频分析主机发起行为分析命令，分析主机根据权限启动行为分析，根据需要可对任意指定部位设置的摄像机采集的图像进行智能视频分析，并及时将分析结果以及报警信息传送至操作终端。当发生异常报警时支持自动弹出相应视频通道的画面。包括扶梯异常、区域入侵、隔栏传物、物品遗留、剧烈运动、人员逗留、快速移动、逃票检测、划线检测、跌倒检测、客流密度、轮椅检测、进站管控、人员恐慌等。
6、智慧枢纽应用
通过智能视频分析技术，对特殊行为进行智能分析并产生告警信息，提升枢纽运营安全。利用人脸识别和大数据分析技术，进行精准的商业服务信息推动，在提升用户满意度的同时，提升商业体价值。结合视频结构化技术，卫商铺运营决策、商铺租金管理提供准确及时的数据参考和支持，将枢纽出行客流转化为商业客流。
利用AR导航、视频智能分析等技术，为旅客提供精准、便捷的出行选择，提升服务质量和服务效率，提升枢纽智慧化服务的整体印象和感知。
三、视频非结构化数据建设方案
1、深圳地铁线网业务整体规划
深圳地铁依托于NOCC二期工程，搭建了服务于地铁线网的生产、乘客服务的一体化云平台，结合深圳地铁运营管理现状，采用二云三域架构。主要由生产云和管理云两部分组成。各线路视频监控图像业务集中存储、AI分析部署在生产云内。
2、深圳地铁视频云存储整体架构
A、B、C、D池，统一架构，逐步扩展（包含：NOCC二期4标项目、1235号线视频监控改造项目），后续工程在D池扩容（承载3号线四期视频云存储需求）。
四、未来发展思考
1、视频智能分析功能提升-无感通行
利用智能分析功能，构建地铁车站全方位乘客身份识别，如目前公交集团通过比对头肩颈特征实现身份确认，也可结合人脸识别摄像头，实现无闸机通行方案有力支撑，突破现有车站布局方案，实现地下空间利用最大化，使乘客出行更顺畅。车站管理边界逐步前置到出入口，且边界虚拟化。车站实现无感安检与检票一体化，满足公安部“进站安检”的要求，安检流程应前置于进闸流程。乘客进站安检、检票实现无感通行，在出入口、通道内实现，则站厅闸机的管理功能弱化，可以改为开放式闸机或取消。
视频智能分析功能如何与地铁的业务场景需求相结合？前端？后台？本地？中心？线路？线网？安防系统？综合监控系统？智能分析系统？
2、视频监控与全自动运行
（1）深圳地铁五期工程线路目前计划全部建设为全自动运行线路，如何在实现全自动运行场景功能基本要求的情况下，将系统的可用性、便捷性做得更好是每个视频监控系统厂家需要研究的方向。
（2）基于云架构的视频监控系统如何能突破网络、带宽、计算能力的制约，需要每个视频监控系统厂家进一步对系统进行优化。
3、视频监控与运营减员增效
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（1）对于位置偏远的区间变电所、区间泵房、主变电所等设备单体建筑，运营人员通过视频监控系统实现车站或中心运维人员的远程管理和实时监看，少人值守，无人值守。7号线二期工程正在研究群组化管理及少人值守模式下的安防系统。
（2）车站内加深智慧视频分析系统的应用，精准管控、态势预防，提高车站站务管理人员的工作效率，远程集中站务管理和远程集中客服。
（3）视频巡检？视频巡更？
4、视频存储与5G
（1）移动、联通、电信运营商的5G网络建设目前已非常成熟，5G网络的大带宽是解决车地无线大数据量传输的最好手段。运营商由于经营压力急需发展新的业务，由于普通用户在地铁上主要需求运营商网络的下行带宽，目前运营商的网络上行带宽利用率是不足的。
（2）既有运营线路大量车载视频录像存储于车载存储系统，存储容量高，远程查看视频受网络能力限制效率较低，视频需人工上车拷贝，拷贝时间长。车载存储设备故障率高、车载存储图像质量低。
（3）通过移动、联动、电信运营商的5G网络将车载图像实时回传至地面中心视频云存储系统，为地面视频统一存储及维护管理、多用户实时调看、智能分析都提供了支撑。
（4）如果5G方案顺利落地，可节省车载存储设备的投资（每列车约30万）以及车地无线系统（WIFI6，每条线约1000万）的投资。
5、视频监控与装修
作为建设者，我们追求视频监控系统终端与整个地铁车站的装修、导向标识应该是有机的整合，而不是相互排斥、冲突。视频监控厂家需要考虑终端产品的外形设计。视频监控系统与整个地铁车站的装修、导向标识应该是有机的整合，而不是相互排斥、冲突。
视频监控系统与整个地铁车站的装修、导向标识应该是有机的整合，而不是相互排斥、冲突。
6、工程投资控制
1.作为需求越来越复杂，越来越重要的视频监控系统，建设的时候，投资控制如何做？建设单位的成本如何控制？
2.硬件？软件？智能分析算法？路数？成本在哪里？
3.摄像机的数量？极限在哪里？
4.运营人员减员增效？量化指标在哪里？
5.我们为视频监控系统到底花多少钱是合理的？
李洋北京竞业达数码科技股份有限公司技术经理
视频数据智能压缩管理系统
一、竞业达简介
竞业达围绕绿色城轨与智慧城轨融合发展的建设要求，基于”信创＋国密＋Al”技术，自主研发智慧视觉分析系统、视频数据智能压缩管理系统、智能防汛监测及预警系统、视频运维系统等核心产品，依托智能视频、智慧安防、智慧物联等核心技术和相关产品，构建轨道交通智慧客运可视化服务与应急指挥系统，及基于Al视觉系统的多种整体解决方案，落地并覆盖轨道交通各应用场景。
深耕行业十余载，现已承建三十余城市、近80条地铁线路，实现安全态势全面感知、安全事件自主识别，全面服务建设、运营、管理与维护，为城市轨道智慧客运全景管控、科学决策赋能，并凭借挖掘基于业务场景的“数据价值”，提供技术数据的辅助决策服务，实现了业务功能应需融合，进而推动运营岗位新分工，促进企业完成数字化转型升级，助力轨道交通高效管理、安全运营、绿智发展。
二、轨道交通绿智融合背景
城市轨道交通是大容量的公共交通基础设施，是引导及承载城市居民低碳出行的骨干交通方式。在碳达峰、碳中和上升为国家战略的背景下，行业不断向着智慧城轨和绿色城轨融合的方向深入发展，迈向更智能、更绿色、更融合的未来。
三、视频数据占用现状痛点及需求
1、行业现状
（1）超高清画质：1080P基本普及，1080P、4K超高清监控视频成为趋势，图像画质大大提升，但是，也带回了“传不回、不及时”的现实问题，尤其是在带宽等有限的情况下，数据回传更为艰难。
（2）超时长存储：《中华人民共和国反恐怖主义法》规定主要活动场所设施和重点公共区域的录像保留期至少为90天。《公安机关现场执法视音频记录工作规定》，现场执法视音频资料的保存期限原则上不少于6个月。
（3）超大空间占用：存储设备对机柜空间的占用较多，对电源容量的消耗较大。已开通运营线路提高视频清晰度、增加存储覆盖等需求，通常受到机房空间不足、电源容量不够等影响。
2、行业需求
视频压缩、数据瘦身、空间瘦身
四、基于视频内容认知的大数据处理
通过自主编码的方式，率先采用以语义分割为核心的智能编码技术，通过卷积神经网络，混合高斯模型和超分辨率卷积神经网络等多种方法进行技术实现，领先优势显著；
通过对视频数据进行结构化处理，提升边缘计算效能，实现高清视频平均10倍以上无损压缩。
在预测（帧内、帧间）、变换、量化等方面做出了独特而重要的改进，融合基于体验质量（QoE）和客观质量同步优化的思想，对视频数据进行AI分析：
五、技术特点
视频压缩技术可在不改变帧率、不改变视频分辨率、不改变时长、不损失特征点、不影响后续AI智能分析等条件下，实现高清视频平均10倍以上无损压缩，压缩后视频文件大小平均为原文件大小的1/10。支持ONVIF协议、 GB/T28181协议、GB35114协议等。
视频压缩优势：减少90%的存储；减少90%传输带宽；减少2/3的物理空间；大幅度减少耗电量；节省机柜减占空间；节能省电绿色环保：低码流传输；支持标准编码；支持多类存储对接；安全稳定维护简单。
徐寅翔杭州地铁集团有限责任公司机电设备部三级项目经理
杭州地铁视频监控技术应用
一、车载国标化改造
早期的车载视频监控摄像机和NVR仅支持私有协议或RTSP协议接入，对于线路级视频分包商来说开发非常困难，而且无法传递摄像机是否在线的信息。
通过GB28181可以让车载NVR直接管理车载摄像机，将设备状态、视频、录像直接上传。实现了预览、回放、设备状态的查询等功能。降低了线路级视频监控分包商的开发量。
启发：我们做视频监系统控规划时应坚持采用国标GB28181作为设备接入和系统互联的标准。有助于突破不同厂家之间的壁垒。
二、5G视频监控应用
5G视频保障：5G视频通信以移动性、大带宽、低延时的特性，有力支撑了地铁运营应急演练、抢险、专家远程指导等应用。
三、轨道交通智慧安防平台
本次线网平台实现了业内首次基于云平台的多系统线网应用，业内首创；传统模式各系统单独建设线网平台，平台间互不通信，资源利用率低；
新线网平台颠覆传统系统纵向建设模式，统一由云平台提供虚拟机、容器、裸金属等底层资源；线网平台为应用模块提供消息处理、数据库、中间件等服务支撑，支持横向扩展，避免重复建设，降本增效；消除数据孤岛，统一数据接入，实现数据标准化，多系统数据共享，为大数据应用提供数据支撑；同时制定杭州地铁线网平台接入协议标准，实现各系统协议转换与标准化；
四、人脸结构化多厂家多协议多格式数据接入
接入数量共计：各线路350路视频流+各线路1060路图片流+机场线170路图片流+1号线57路图片流；
数据类型：视频、图片、结构化数据。
五、智能巡检系统需求
针对车站巡检痛点问题，比如车站巡检消耗工时多，站内外异常情况缺乏自动报警，需人员盯控，消耗大量注意力，遇到异常天气、大客流等情况还需增加监测内容，有限人员难以应对，监测实时性差；增设智慧车站自动巡查功能，主要包括人的异常行为、环境异常、设施设备故障、策略异常、工作异常等巡查；
新增关联系统，比如AFC系统、CCTV系统、PA/PIS系统、FAS系统、电梯震动监测、智能视频分析，新增设备：摄像头、异味传感器、电梯震动传感器…
六、智能感知压缩
对视频中用户感兴趣的目标区域进行识别，并局部做高保真压缩，确保视频画面中的关键信息不丢失；码率压缩最大超过20倍！
以智能感知识别视频画面中出现重要的内容（比如：人、车、票据等）及对应的区域做智能压缩，以实现在画质不变的情况下，视频存储和带宽的使用量降为原来的1/10以下，来节省存储和带宽的投入成本。
智能感知压缩——地铁场景实际效果，公共区域点位 压缩8倍依旧清晰，运营内部点位点位极致压缩可达20倍+。
雷云鹏郑州地铁集团有限公司运营分公司通号中心主任
关于视频监控技术在郑州地铁的应用与展望
一、郑州地铁视频监控系统应用现状
1、新形势下视频监控系统的发展新要求
（1）法律法规对于视频监控存储时长提出更高的要求
《中华人民共和国反恐怖主义法》要求“采集的视频图像信息保存期限不得少于九十日；
（2）视频监控覆盖点位不断增加
回顾郑州地铁视频监控系统车站点位布放数量，自2013年郑州地铁1号线开通至郑州地铁6号线初期运营，车站摄像机平均数量逐步上升。目前郑州新建后续线路单站摄像机数量普遍在100路以上，部分站点甚至超过120路，摄像机数量的增加为工程建设及后期运营维护带来了诸多挑战。
（3）智能分析需求不断增加
随着人脸识别、视频结构化和大数据分析等技术不断完善，运营人员和乘客对视频监控系统提出越来越高的要求，应用场景也从重点场景点位覆盖——基础场景全面覆盖——图像智能识别分析的需求转型升级。运营人员需通过视频监控系统与其他系统联动，全方位、多角度掌控轨道交通安全信息，提高监测、巡视效率。
2、郑州地铁视频监控系统应用实践
（1）视频存储扩容
为适应新版法律法规对存储提出的相关要求，郑州地铁对1号线、2号线、城郊线视频监控系统车站、段场、列车进行了存储扩容改造，以满足存储时长90天的法律法规要求。
（2）视频监控点位优化
郑州地铁在多条线路采用多种更加适配现场环境和建筑风格的前端设备，促进科技与艺术的融合，改善传统监控覆盖“长枪短炮”的局面。例如：郑州地铁14号线奥体中心站采用全景摄像机，提升覆盖效果，减少覆盖点位。在6号线贾峪停车场建筑楼顶使用瞭望摄像机扩大段场区域范围，满足段场区域全覆盖需求。
（3）增加智能分析应用
在摄像机完成车站监控覆盖的情况下，视频监控由传统的人员实时查看、事后调查分析逐步向主动检测、智能分析进行转变，如车站人员密度检测、列车人员密度检测、车站人员异常行为检测等方面。以郑州地铁6号线为例，视频监控智能分析典型应用主要包括电扶梯乘客逆行检测、电扶梯设备异常检测、车站乘客密度检测、列车车厢人员密度检测等内容。
二、车地无线传输技术在郑州地铁的探索实践
1、智能化维护瓶颈
（1）车载数据量巨大
列车运营过程中产生的海量车载数据信息，包括通信系统车载视频、信号系统车载日志、车辆状态数据等，以郑州地铁5号线为例视频监控，单列车日均车载数据量达253GB。
（2）车地无线带宽资源受限
无线频率资源一直以来都是轨道交通车地无线通信系统发展的瓶颈，早期车地无线通信系统采用2.4G开放频段WLAN技术，近几年采用1.8G专用频段的LTE技术，都无法满足海量车载数据的传输需求。以郑州地铁5号线为例，地面无线频谱带宽仅有10MHz可用，远远无法满足车辆回库后及时转存当天运行日志的需求。
（3）数据转存效率低
受限于车地无线带宽，目前车载数据大多储存于车载设备，列车行进过程中产生震动，存储设备的可靠性降低。提取数据或分析日志时，需待列车回场后安排维护人员登车拷贝，拷贝时间长，工作效率低。
2、破局之路
（1）方案选型
从无线传输技术关键参数指标、行业适用性、硬件成本几个方面对几种主流无线技术进行对比分析，确定采用5GAirFlash（微波）技术应用于车载数据的传输下载。基于5G技术超宽带宽、超低延时、超广连接的技术特点，新的传输方案具有超高速率、无干扰风险、全程全自动转储等诸多先进性，能有效解决现有瓶颈问题。
（2）平台搭建
全新的技术全新的设备必须经过多方试验及调试才能部署到现场。郑州地铁组织设备厂家在实验室搭建一套5G系统，用于模拟车地通信数据传输，经过多轮测试验证了端到端网络传输速率、网络质量。
（3）安装调试
经过多番现场勘察，确定5G车载设备和地面设备的具体安装位置，利用现有的地面光纤传输通道，完成车载设备和地面设备的部署。
3、应用效果
（1）效果呈现
（2）技术创新点
（3）应用前景
三、智能化视频监控未来发展思考
1、系统制式不断演进
随着时代的发展和技术的进步，视频监控系统从早期的模拟时代向着数字时代、网络监控时代、高清视频监控时代不断演进，可以预见，以主动判别、智能分析联动智能视频监控时代将成为必然趋势。
2、前端设备更新迭代
各类丰富的前端感知设备是视频监控系统的“千里眼”，依托芯片产业升级，充分挖掘前端设备对于全光域的感知潜力，重构真实物理世界。
3、应用需求转型升级
轨道交通视频监视系统部署于车站、区间、主所、段场、列车等区域，在智能化浪潮的推动下，更多聚焦运营服务的跨线路、跨区域、跨生产界面的功能需求应运而生，视频监控系统的主要作用也从传统安防监控与后期查证向着增强防灾减灾能力，提升安全管理水平，推动运营提质增效的目标转变。
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