经过近30年的发展,视频监控技术以其直观、准确、及时和内容丰富而广泛应用于社会的诸多领域,并发挥着越来越重要的作用。本文主要介绍视频监控技术在平安城市、智能电网、智能交通等三个领域的应用情况。
一、视频实战平台和视频侦查应用系统在平安城市中的应用
城市报警与监控系统是公安机关信息化建设的重要内容。自2005年全国首批报警监控试点城市监控系统建设启动以来,我国平安城市的建设步伐已经进入到平稳阶段。随着平安城市建设的深入推进,系统建设规模不断扩大,平安城市监控系统进入到联网监控和业务融合的时代。
(一)视频监控系统联网建设现状
1.视频系统联网的必要性
2012年2月,公安部下发《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》。《任务书》明确了加快视频图像信息平台建设的指导思想、总体目标、工作原则和任务以及工作安排和要求。《任务书》要求全国公安机关开展视频监控系统联网建设及视频图像信息整合与共享工作,在2015年前建成互联互通并可在授权范围内互控的多级视频图像信息共享平台,以满足各部门、警种以及情报研判、指挥通信、侦查破案、治安防控、社会管理、反恐防暴、维稳处突、规范执法等工作对视频图像信息的需求,逐步将视频监控技术打造成公安机关新型的专业技术。《任务书》的下达正式拉开了全国公安机关视频监控大联网的序幕,这对提升公安机关核心战斗力、推进科技强警、预防打击违法犯罪、维护社会稳定都具有重要而深远的意义。
为了实现城市范围内由不同设备、异构网络组成的各类监控系统间的互联、互通、互操作,综合利用各种监控和报警的信息资源,建设视频基础联网系统,实现省/市/县的治安监控图像联网共享,并且能够为公安业务的实战及综合应用提供基础视频资源,使之得到有效利用,已成为目前公安视频应用越来越迫切的需求。
2.视频系统联网的标准化
随着《GB/T28181-2011安全防范视频监控联网系统 信息传输、交换、控制技术要求》等文件的发布、培训和推广,视频系统联网的标准化基本上已成为行业内的共识。随着《公安视频图像信息联网与应用标准体系》的批复、撰写和推广,会进一步确立标准对行业起的基础性作用,以推进全国性视频系统大联网的建设。
3.视频云平台成为视频系统联网的发展方向
近年来,各级公安机关已经初步建立了视频联网平台和综合应用平台,但是在实际使用中也逐步发现了该平台视频回放下载权限区分不清、运行维护管理难、存储空间浪费大、视频图片检索难、计算速度慢等问题,尤其是对视频数据的应用主要以人工为主辅以简单的智能视频分析,存在“视频在、找不到”,“找得到、找太久”,“有服务、不可靠”等海量视频应用的瓶颈。人工检索为主的方式正在成为视频成功应用的最大障碍,视频图像资源与其他公安业务系统无法实现深度共享和整合应用,视频图像远不能满足“情报主导警务”案件侦破和社会治安管控的要求,对公安各部门处理案情事件的能力有着一定的影响。
面临这样的现状,首先要推广视频结构化技术,通过视频的结构化描述和语义分析,实现对视频数据基于计算机的检索、查询、管理、推送;其次,一些跨区域大案要案也需要大量的计算机软硬件资源对视频数据进行集中处理,这就需要建造专用的视频云计算中心,依托视频云计算中心提供专业的视频应用服务,将大量的警力从调阅查询视频的简单而重复的工作中解放出来,使得基于视频的图侦真正发挥其作用;再次,需要满足公安视频实战应用需求,建立基于视频信息的快速检索、轨迹跟踪、智能研判、预警布控、远程协同办案等业务功能,全面提高公安机关利用视频图像资源预防和打击犯罪的能力。
综上所述,基于视频的应用越来越广泛,视频相关的计算在各种应用中越来越多,计算类型越来越丰富,计算量越来越大。传统的分布式计算框架很难满足需要。视频云计算框架就是为了解决海量视频的计算、存储、查询等问题而设计的综合解决方案。构建一套开放的视频云框架,以视频云框架为基础提供统一的视频云计算服务,展开高端应用与深度整合,建立具有特色的视频实战应用,实现全警采集、全警应用、全警共享、跨部门协同作战的公安信息化,更好地开展多部门、多警种的合成作战,进一步实现跨警种、跨部门的信息资源综合开发利用,已经成为现阶段的迫切需求。
通过建设开放的视频云平台,实现各类文件的统一存储,同时保证系统弹性扩展性,支持多个厂家智能分析算法的接入,对外提供统一的、专业的视频存储、分析服务,供各警种业务系统进行服务调用,也可以提供应用服务给视频实战平台,服务于各业务警种进行业务应用。
(二)视频实战平台的应用
1.视频实战平台的提出
视频图像信息是公安机关开展警务指挥调度、侦查办案和社会治安管理的重要信息,近年来在科技强警示范城市建设的大力推动下,各地公安机关建设了各类视频监控系统、卡口系统等,随着监控图像信息联网应用的需求日益加深,视频图像无法共享、建设时互联互通不畅、深度应用不足等问题日渐凸显,巨大的视频图像资源潜力未得到充分的挖掘利用,对有效提升公安机关核心战斗力已经形成一定制约,因此亟待需要实现视频图像信息的共享以及深度应用,提升视频图像信息服务警务工作的力度。
视频实战平台是针对目前视频监控的共性特点和公安业务应用的特殊性,以视频共享平台、联网平台建设为核心,打造跨区域、跨部门、跨警种的视频图像信息实战应用平台,以进一步拓展视频图像信息在公安业务中的应用广度和深度,从而提升公安机关核心战斗力,为指挥调度、预防打击违法犯罪、维护社会稳定提供有力的信息支撑。
2.视频实战平台的建设内容
建立以视频共享平台为基础的视频实战平台,实现视频图像信息整合、调度、存储和管理,满足各警种反恐防暴、维稳处突、应急指挥、社会管理等警务工作的扁平化指挥需求,并通过视频专网交互系统、公安网交互系统,在保障视频图像信息在网内安全、可靠传输的前提下,实现向公安网平台的图像信息推送。
视频共享平台主要实现公安治安监控、社会面监控、3G移动监控资源的整合,实现监控视频图像的统一浏览、调度,为公安干警日常视频巡逻、调取监控图像进行案事件研判、启动重大警情时的应急预案等提供视频图像支撑。
视频实战平台基于GIS系统,实现视频监控图像、卡口资源以及警务资源的可视化应用及视频指挥。建立视频图像信息库,为全警日常警务工作中收集到的可疑或涉案图像资源提供统一的资源管理及存储空间,利用先进的智能分析技术实现视频布防,并通过完善的系统运维管理机制以及绩效考核。这样一方面确保系统整体平稳、健康地运行,另一方面为系统配置提供基础数据信息,从而满足各部门、警种以及情报研判、指挥通信、侦查破案、治安防控、社会管理、反恐防暴、维稳处突、规范执法等工作对视频图像信息的需求。
3.视频实战平台的架构
视频实战平台实现视频、图像、案(事)件信息从接入、分析、展示、存储、应用、系统管理的无缝衔接。
平台主要分为数据层、服务层、应用层、表现层和用户层。其架构如图所示:
(1)接入层
可以接入公安视频专网视频监控平台、高清卡口监控系统、社会监控资源以及GIS地理信息系统。实现各类视图信息的接入,为视频实战平台提供外部接入系统支持。
(2)云存储
主要解决底层数据来源问题,包括报警来源数据、视频监控图像数据、电子卡口图像数据、GIS系统地图数据等。
(3)云计算
包括各种功能模块,如视图接入控制服务、解码上墙服务、事件检测服务、实时索引服务、视频诊断服务、视频检索服务、可视化服务、分析服务、视频浓缩服务等,这些功能服务均采用SOA架构,实现对视频和卡口的视图信息的统一管理、综合应用,同时提供方便快捷的视图信息搜索。
(4)应用服务层
主要包括视图监控功能、视图布控功能、视图可视化展示功能以及基于视图库的便捷搜索查询功能。视图监控可实现视频资源的实时浏览、历史调阅、设置预置位、画面轮巡查看等;视图布控功能可实现运动目标、车辆、事件的检测等;可视化展示是基于GIS地图上的视图直观化展示;视图库主要实现目标视图存储、报警信息的管理、查询、研判分析和浓缩摘要处理等,同时平台具备完善的运维管理机制。
(5)应用展现层
平台应提供三种展示方式,包括视频综合应用客户端软件、WEB浏览器软件和移动终端软件。
(6)用户层
根据不同警种需求,平台可满足治安、交管、监控、指挥、刑侦、情报等不用警种的不同应用需要。
(三)视频侦查系统的应用
1.视频侦查应用系统的提出
自公安部2005年开展城市报警与监控系统第二批试点以来,全国各地纷纷开展了“天网工程”、“平安城市”、“金盾工程”等大型安防工程的建设。视频监控系统的建设在服务于侦查破案、决策指挥、治安防控和社会管理上正在发挥越来重要的作用。尤其是在服务于侦查破案上,视频图像能够直观显示、即时反应案发现场情况,具有震慑犯罪、实时监控、锁定目标、固定证据、提供线索等多项功能。据统计,仅2011年各地利用视频监控技术破获刑事案件17万起。通过“天网工程”、“平安城市”建设以及社会中各种视频监控设备的广泛应用,利用视频图像为侦查破案服务已经成为现实,视频图像侦查技术已经成为公安部门继刑事技术、行动技术、网侦技术之后的第四大技术手段。
视频图像侦查技术是利用现有的视频监控数据,在人工辅助的情况下,借助计算机图像处理和视频智能分析技术,实现有效信息的提取,用于辅助研判的新型侦查技术。图侦技术从本质上来讲就是对视频监控图像进行梳理、查阅、分析、研判、提取、加工和应用,即通过对视频监控图像这一载体蕴含的信息进行提取分析,从中筛选有价值的线索或证据来为侦查破案活动服务的一种技术。从技术上说,视频图像侦查是视频监控、图像分析、网络传输、计算机应用等现代科学技术与传统侦查手段相结合的产物。
视频图像侦查项目是全国公安装备建设“十二五”规划的重点建设项目之一,是保障全国公安机关刑侦部门视频侦查工作顺利开展、充分实现视频监控系统效益最大化的关键项目。目前公安在案件视频的分析侦查过程中,存在着调阅难、检索难、比对难、管理难等突出问题。各地公安机关都开始规划并建设视频图像共享和应用体系。
2.视频侦查应用的单兵系统
在公安市局、分县局和刑警中队部署智能视频侦查单兵系统,该系统可以提高视频图像资源的管理、调阅、查看效率,实现对案件相关视频图像的导入、浓缩、检索、线索生成等业务职能,进而推动视频侦查工作向广度和深度应用发展。
系统能够对各种格式的原始视频内容进行视频浓缩处理,提供多种查看方式,支持丰富的基于视频内容的检索方式,支持多种图像处理算法。系统可用于案(事)件视频的快速查看,案(事)件嫌疑目标的排查,检索与快速定位以及在视频侦查中快速提取准确、有效的关键线索等。
智能视频侦查单兵系统针对导入的涉案视频图像信息,展开资源管理、查看、图像处理、视图标注、索引生成、检索、线索生成、导出等应用。智能视频侦查单兵系统接受视频侦查实战平台的管理,并将涉案视频、研判过程信息、线索信息等上传至视频侦查实战应用平台,通过视频图像信息库统一存储、统一管理。
智能视频侦查单兵系统是智能视频处理技术的最前沿应用,也是针对公安行业需求量身定制的视频侦查破案工具。
3.视频侦查应用系统的技术使用方向
下图是部分视频侦查应用系统的技术使用方向:
视频侦查应用系统通过案件管理、案情分析和时空轨迹展示等内容和技术获取涉案视频(原始视频),对这些视频进行分类和整理。
视频侦查应用系统支持对获得的原始视频做索引管理,即通过对视频做结构化描述处理,自动生成人、车、物等多样的视频索引,同时支持人工标注的视频索引。
视频侦查应用系统支持对获得的原始视频做摘要管理,即通过视频浓缩处理,生成剪切型、叠加型视频摘要。
视频侦查应用系统支持视频增强、清晰化、复原、视频非线性编辑、手动标绘等视频图像处理技术,通过视频图像预处理、常规处理和高级处理等技术手段进行高效的图像处理,有效提高视频图像的质量,以达到搜集关键信息或寻找关键嫌疑目标的目的。
视频侦查应用系统还支持管理应用,即通过多种查看方式(文本、轨迹、缩略图、时间轴、视频摘要),达到提高视频查看速度和效率的目的,并且能够提供丰富的基于视频内容的检索方式(文本、人脸、车辆、图片与技战法等),以达到快速查找、定位嫌疑目标的目的,同时系统还具有迭代检索、模糊检索等文本检索功能。
视频系统联网作为平安城市建设的基础性作用,主要由两个上层系统构成,一是更多地为公安科信部门服务的视频实战平台,另外一个是更多地为公安侦查破案部门服务的视频侦查应用系统。当前,公安管理部门对“平安城市”建设提出了更高的要求,只有顺应趋势与政策需求在联网、平台、侦查应用方面做足功课,才能更好地服务于平安建设的推进。
二、数字安防视频监控系统在我国智能电网系统中的应用
近年来随着我国经济的持续飞速发展,清洁能源的需求日益增长。目前我国正着力发展清洁能源,优化煤电布局,进一步提高电网的能源资源优化配置能力。我国电力行业主要由两大电网公司(国家电网、南方电网)、五大发电集团(华电、华能、大唐、国电、中电投)所构成。从资源分布来看,可开发的清洁能源有水能资源、太阳能资源、风能资源、潮汐能资源等等。我国水能资源可开发量超过5.4亿KW,居世界首位。可开发清洁能源往往存在于偏远或经济不发达地区,因此清洁能源开发所面临的一个主要问题是能源输送问题,因此我国电网很早就规划了“西电东送”的发展思路。以国家电网为例,国家电网将其战略“统一坚强智能电网”定义为:以统一规划、统一标准、统一建设为原则,以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征的国家电网。国家电网到2015年建成华北、华东、华中(“三华”)特高压电网,形成“三纵三横一环网”。
(一)我国智能电网的总体情况
中国的智能电网技术研究起步较晚,但发展迅速,这得益于中国经济社会的快速发展对电网建设的巨大需求和推动作用。“十二五”期间,国家电网推广了智能变电站等重点项目,规划新建110kV以上的智能变电站5100座,通过能量自平衡的归网技术实现分布式的控制,实现与用户的双向互动服务体系,同时带动电子设备制造、环保清洁能源、新一代技术信息等战略性新型产业的发展。根据国家电网的智能电网“十二五”规划,“十二五”期间,国家电网计划投资1.6万亿元建设智能电网,按照智能变电环节占比约20%份额计算,智能变电环节投资额度将达到3200亿元。
数字安防视频监控系统在我国智能电网主要应用于智能变电站、输电线路,其典型应用有智能变电站辅助综合监控系统、输电线路视频图像监测系统等。智能变电站辅助综合监控系统主要解决变电站无人、少人值守后安全防范、辅助运行、应急指挥等一系列问题。输电线路视频图像监测系统主要监测输电线路的运行状况,如覆冰、舞动等情况。
(二)智能变电站视频及辅助监控系统的发展
1.总体发展趋势
近几年来,随着IEC 61850标准的应用和光电互感器的研发和投入使用,我国智能电网的发展迅速。数字化智能变电站概念已在工程实践中得到应用,全国已建成一定数量的数字化智能变电站。
安防视频监控技术在我国电力行业很早就得到了应用,其主要原因是输电网中变电站地理位置较分散,在几百甚至上千平方公里内星罗棋布,迫切需要联网视频监控。早期利用电力2M(E1)专用通信线路可以较为方便地进行视频监控组网,因此早期的变电站网络视频监控系统又可称为变电站远程图像监控系统(即遥视系统)。经过若干年的发展,变电站遥视系统不仅仅局限于网络视频监控应用,将变电站周界防范、环境监控、灯光控制、门禁控制、消防联动等应用一体化整合,按照智能变电站发展趋势,向智能变电站辅助系统不断演进发展。
目前很多变电站的视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁等辅助子系统大多还独立运行,通过不同通道上传数据,甚至每套系统都配有独立的管理人员,很难做到多系统的综合监控、集中管理,无形中降低了系统的集成度和可用性,增加了系统的管理成本。通过变电站智能辅助监控系统的应用,将最大限度地挖掘现有系统的潜力、节约成本、提高系统效率。
智能变电站辅助综合监控系统将智能变电站的视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁等辅助子系统进行整合,实现综合监控和一体化集成联动,降低智能变电站的综合管理成本。
2.系统建设存在的问题
变电站的视频监控、环境监测、安全防范等系统在国内建设发展了很多年,总体上尚有一些需要解决的问题和挑战:一是标准化问题。国家电网公司推出了《智能变电站辅助系统综合监控平台技术规范》,南方电网推出了《变电站视频及环境监控系统技术规范》,电力行业的标准化相对于安防系统的其他行业是走在前列的。但不容忽视的是,在系统互联互通、设备互相兼容、协议信令一致性方面,还有很长的路要走。二是适应电力系统应用环境挑战问题。变电站中存在强电磁场干扰,对设备电磁兼容性能、外壳防护等级均提出了较高要求。三是实用化问题。解决方案需要满足用户的实用化需求,符合用户安全生产和辅助监控的需要。
(三)智能变电站辅助监控站端系统
数字化智能变电站使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。数字化智能变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,根据IEC通信协议草案定义,这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。新型数字化智能变电站主要由全数字和光纤的信号采集系统、数字化继电保护和综合自动化系统、数字化视频及环境监测(智能辅助)系统构成。
智能变电站综合辅助监控平台主要在国家电网得到了大规模应用,通常包含7大子系统,分别是视频监控子系统、环境监测子系统、智能控制子系统、安全警卫子系统、门禁子系统、消防子系统、四遥联动子系统。以下是站端系统结构图:
视频监控子系统:由各种摄像机、视频处理单元(DVR/DVS/NVR/视频存储服务器)、三合一防雷器等组成。视频监控子系统通过站端处理单元,将模拟视频、音频和数据信息压缩成网络数据包,存在在本地存储单元中,并可通过综合监控平台的统一管理经综合数据网上传至上级主站。另外,智能分析功能能够实时对变电站重点区域的情况进行分析,对异常情况进行跟踪录像,在有突发事件发生时能够迅速通知相关人员。
动力环境监测子系统:由接入设备、温湿度传感器、SF6探测器、风速传感器、水浸探测器、空调控制器、通信电源接口、风机控制器、水泵控制器等组成。
智能控制子系统:由控制单元、辅助设备等组成。智能控制系统是对站内的辅助设施进行集中智能的控制,包括灯光、通风、排水、空调等设备的控制,各设备的控制包括本地控制和软件控制两方面,并能够根据相关系统,如报警及环境监测系统的信息实现联动控制,如当室内温湿度情况超过正常温湿度范围的房间,通过控制房间内的空调、风机,使房间内温湿度达到适宜电气设备稳定高效运行的状态,保证室内电气设备的稳定运行。
安全警卫子系统:由红外对射报警器、红外双鉴报警器、电子围栏、按键报警器等组成。安全警卫系统是对视频监控子系统的有利补充,能够对入侵变电站的行为起到很好的威慑及提示作用。
门禁子系统:由门禁控制主机、读卡器、开门按钮、电磁力锁等组成。门禁子系统能够有效地防止了外来人员和不相干人员随便出入变电站,并且每一次的刷卡都有记录,可供随时查看。
消防子系统:由接入设备负责与消防系统主机通信。
四遥联动子系统:实现与综自系统基于遥控操作、事故跳闸等事件的视频联动。
安防视频监控作为电力安全生产管理的重要辅助工具,高清视频监控技术的应用,满足了电力安全生产对可视化管理的需求。高清视频监控可以监视变电站全景、500kV/200kV重要设备区,在雨、雾、雪等天气提供现场实时视频,便于电力生产会议上分析评论及应急指挥需求。智能视频应用可以有效地实现按需预警,当有人进入危险带电区域时,通过弹出视频窗口实现远程监护。
随着IEC-61850标准的推广应用,我国智能电网的建设正在逐步开展。智能变电站概念已在工程中获广泛实践,全国已建成一定数量的智能变电站。智能变电站领域的研究和建设工作也将为智能电网的发展奠定基础,智能变电站综合辅助监控系统必将为变电站无人/少人值班发展提供支撑。
三、城市道路综合智能交通监控系统的应用与创新
近年来,由于城市机动车数量迅速增加,城市的交通堵塞、停车困难、肇事逃逸等问题突出,不利于城市道路快速通行也增加了出行成本,影响了整体城市的生活质量。面对这些问题,从行政角度来看,政府不断推出公共交通建设,引导改变出行方式,增加公交专用道,提升交通运力与机动车摇号、限行相结合等措施,这一定程度上缓解了交通拥堵。就技术而言,传统的城市道路监控还停留在“资源离散难共享、标清单一不清晰、被动监控难发现”的模式里,震慑效果有限。因此必须利用先进手段,进行科学管理,保障交通有序、安全、畅通。
目前视频技术在“标准化、高清化、数字化、智能化”方面不断发展,为构建综合智能交通监控系统提供了机遇。而要构建这样的综合系统,关注“开展监控系统整合、深入应用模式创新、构建决策管理平台、面向公众信息交互”四个方面工作可最大程度提升综合智能监控的效能,有效提升交通安全、缓解道路拥堵。
(一)开展监控系统整合
1.系统现状与问题
城市监控系统涉及单位众多,不同单位监控系统类型、品牌、协议不尽相同。近年来,由于标准不统一造成系统不能进行高效互联实现统一管理,存在视频智能化应用程度低、信息数据间关联缺乏等问题,大部分应用还停留在被动监控状态,无法适应新形势下治安与交通管理的需求。
2.系统整合与办法
现阶段监控系统与前端严重重复建设,需要通过监控系统整合共享来提高图像资源利用效率。建设时应以“系统安全、标准互联、统一管理”为理念,采取有效措施规避图像信息泄露风险、制定标准化协议实现不同异构监控系统高效互联、构建统一管理平台深入完成监控系统整合。
(1)系统安全
在视频数字、IP化时代,监控系统安全与稳定性风险大大增加。在构建时可以采用协议认证与IP保护机制实现设备到系统的合法接入,采用数字证书与用户名、口令相结合实现用户身份认证确保系统使用的安全性。在稳定性方面,可以采用自动检测、监控、报警、冗余配置、负载均衡等技术有效保证系统的稳定可靠,典型的PKI/PMI认证流程如下图1所示。
PKI/PMI典型认证流程
(2)标准互联
监控系统标准化不足造成联网效率低下,面对这一情况,新的系统构建时需要以未来需求为驱动着重设备无关性与技术相关性考量,从“图像标准化、接口标准化、平台标准化”三个方面开展准化工作,深入实现系统高效整合。
一是图像标准化。系统整合效率瓶颈主要体现在大规模视频转发、转换对设备资源的高消耗,造成互连低效。提升硬件设备可有效解决大规模转发压力,而制定图像格式标准化要求是规避图像转换实现互联高效的最佳选择。
二是平台标准化。以GA/T496-2009、GA/T832-2009、GA/T497-2009、GA/T995-2012等标准实现道路交通安全违法行为视频取证设备的纳入,以GB/T28181-2011等标准为基础提炼制定合适的建设需求,推进落实公安交通监控系统整合。
三是接口标准化。整合涉及不同品牌、不同信息的系统,建立统一业务数据交换系统,构建通用、规范和安全的数据通讯协议和接口,包括但不局限于设备接入、系统互联以及与122报警、交通违法处理、警用地理信息、短信平台、图像信息库等的接口标准化。
3.统一管理
基于互联的标准化基础,系统的统一管理可以深度展开,突出资源、注册、授权、审计等为核心要素,满足监控、时钟、运维、数据后应用的业务,实现系统“分权自治、管控合一、高效监控”的目标。
(二)深入应用模式创新
1.监控模式多样化
人、车聚集的场所周边均为拥堵、违法停车、刑事治安多发区域,传统固定式监控违法抓拍设备通过视频分析或线圈检测等技术监测特定断面通过的车辆,具有图像成像稳定可靠的优点,但存在抓拍范围小、位置固定、容易被社会车辆特意绕开等缺点。
目前图像智能分析技术不断成熟,为“可控式、移动式、手机式”违法抓拍提供机遇,其有抓拍范围大、灵活便捷等先天优势。通过固定式与“可控式、移动式、手机式”智能监控系统相互补充,可构建形成全方位立体抓拍系统,实现全天候无死角监控。
2.规则机制多样化
在图像分辨率、设备性能提升、智能技术成熟的基础上,综合智能监控系统在具备传统闯红灯、逆行、超速等功能,向着违章调头、违章停车、公交专用道限行、压线、拥堵、抛洒物等违法综合功能多样化方向发展,可有效包容各种交通违法行为。
3.设备功能归一化
智能综合监控系统设备在具备多车道、多规则、全天候分析检测的同时,集图像取证抓拍、压缩合成、高清录像、数据传输、系统运维等功能于一身。 具有“多模式、多目标、自动化”特点并兼顾“图像监视功能”与“数据检测功能”双重要求的高清违法停车检测系统是可控式前端设备功能归一化的典型代表。
4.绿色节能与环保
道路交通违法抓拍系统采用视频非接触式触发,闪光灯多模式下的不炫光控制,宽温低功耗的服务器等有效诠释绿色节能与环保的理念。
(三)构建决策管理平台
基础平台向业务平台延伸,以勤务、指挥提供便利与高效为目标,构建以决策为导向的管理平台,实现真正意义上的“建、管、用”三合一功能。
1.基于资源的平台构建
以管理、监测、媒体转发存储设备为核心,集信息上传、数据共享、时钟同步等服务,实现用户权限、安全审计、设备统计、综合查询、事件日志等功能。
2.基于平台的业务应用
以GIS展示为界面,实现控制、图像调阅、工作流程、监控审计、安全审计、应急处理、报警联动、运维管理及工作流等应用。
3.基于业务的决策指挥
决策是系统建设的终级价值所在,具有案件分析管理与研判、综合展示、移动设备运行轨迹监测、车辆分析、实战模型库、案件管理、黑名单车辆实时比对、公路交通流量统计等决策指挥功能。
(四)面向公众信息交互
1.背景意义
减少人为交通拥堵,通过信息化技术措施提升监控系统的应用效率,提高监控操作人员的管理效率,进一步实现关注过程的精细化管理,通过“人防与技防”互助构建巡控体系,适应交巡警合一的趋势,增强社会公众体验,可有效提升社会公众满意度。
2.措施办法
(1)简化处理流程
通过日常视频巡控和122报警信息及时定位拥堵事件,通过监控系统采集记录拥堵或事故现场照片,根据车牌给车主发送提示短信或彩信,解决交警无法及时到达现场的快速处理流程,提供管理查询和统计分析功能,进一步减少人为因素引发的交通拥堵,增强社会公众的用户体验。
(2)辅助日常巡控
通过信息化手段对操作人员进行有效管理,及时发现拥堵或设备故障,对人员和摄像头建立档案,方便数据的统计与分析。同样,事故双方可利用手机,远程连接巡控OA系统,进行现场抓拍上传,完成与现有122报警系统、短信平台、车牌数据库等系统接口联动,实现快速处理、日常巡控和通勤巡控管理功能。
(3)监控勤务绩效
对预案进行设置和下发,记录操作人员行为,增强摄像头间的协同工作,纳入绩效考核,提高服务公众的质量。
(五)综合智能交通应用案例
1.项目简介
北京市公交专用道电子监控系统建设项目造价1.18亿,在全市范围建设768套公交车专用道500W高清智能监控系统并配套完成上端中心系统建设。
目前公交优先战略已成为解决和治理交通拥堵问题的有效手段,为了全面实现公交优先战略,通过加大处罚等方式,有效打击社会车辆占用公交专用车道行驶的违法行为,还公交车道一路畅通。智能综合监控系统设备进行交通违法抓拍已成为一种最为有效和便捷的手段。
2.功能与实现
项目建设集电子警察、异常事件检测、交通参数检测、高清电视监控、高清图像抓拍和视频触发录像等多功能复用、多数据融合的高清综合交通监测系统。
在检测公交车车道违法的同时还具备闯红灯、单行线、应急车道、非机动车道、导流带、调头违法以及未按照指示标线行驶、无牌车辆、遮挡号牌车辆等多规则交通违法行为检测的功能。支持车辆停驶、交通拥堵、车辆逆行、车辆抛洒物碎片、车辆排队超限、低能见度检测等交通事件、参数和摄像机、服务器、供电状态以及温湿度等系统信息的自动检测和监控,同时也具有检测车流量、车辆速度、车道占用率、排队长度等各种基础交通数据。
3.优势及特点
(1)高宽容性
采用动态目标跟踪检测技术,运动目标检测与静态模板匹配相结合的方法,低像素识别、定位抓拍,有效规避雪天、树荫、大车等误抓、不抓等问题。
支持关键参数形成场景预案,根据外界光线变化导致的图像指标变化而自动进行场景预案切换,具备图片高质量下的全天候自动检测识别能力。
(2)大流量性能
城市繁华道路车流密度非常大,高峰期车流可达到500-1000车/小时。对软硬件系统有很高的要求,基于视频检测处理逻辑,下图10中黄色、橙色、红色区域均为可能产生CPU资源、内存资源瓶颈的节点。我们就软件处理、分析、拼图全过程进行缓存的优化,确保即使在一台高清摄像机监测3条车道,卡口+公交道检测功能全开启、24小时连续检测的大流量、多规则下系统效率、实时性、捕获率的完全标准符合性。
(3)节能与环保
深入落实设备工业级、低功耗理念,开展补光灯照度效果测试与优化工作,采用视频同步脉冲控制技术,提高LED发光效率,降低器件功耗,增加LED的寿命,使补光灯与摄像机紧密配套,在满足抓拍识别率的同时,符合夜间路面补光不高于50Lux的系统要求,达到低功耗、高效率、自开启的目标,设备的节能环保与稳定可靠有效降低日后用电支出与运维费用。
4.项目意义
以视频检测分析为技术手段,建设完成国内首个超大规模公交车专用道等违规行为检测、抓拍及车牌识别系统。深入到系统“高宽容性、大流量性能、节能与环保”等理念,可有效就违反公交专用道交通政策的所有交通违法行为进行监测,为非现场执法管理提供依据,将"公交优先"政策落到实处。
通过对车牌的识别自动比对数据库,就套牌、多次违法未处理、交通事故逃逸、公安重点关注嫌疑车辆等能自动报警,拍摄的高清图片可以准确记录车辆违法过程,形成有效的执法证据,有效措施能够起到规范驾驶人交通行为作用,创造良好交通秩序,获得极好社会效益。
视频技术“高清、智能、规模化”不断深入发展,“高效、融合、节能”是其特点,未来监控系统的智能分析应用将越发宽广,监控将“由事后处理到事前处理、被动监控向主动监控”的转变。基于公众满意的政府服务模式,在提高服务效率的同时,“安全、畅通与和谐”的道路交通可期可待。