随着经济高速发展,人员、交通工具数量急剧增加,公共交通状况日益恶化。在进入21世纪后,因交通建设的发展滞后车辆增长的速度及经济发展对交通需求,一个小小的突发事件就会引发严重的交通灾难,尤其是大中城市,诸如北京、上海等经常发生交通拥堵事件。国家之间的经济交流也在加速,空运、海运、路运等需求在不断加大,如何进行公共交通枢纽的安全建设成为目前世界各国竞相研究和开发的热点。

视频监控系统随着全球人口高速增长和流动,交通枢纽如地铁、机场、火车/汽车站、港口、高速公路等承当日益重要的作用,在这些人流密集、人员复杂、活动物体多等地方,需要一套应急指挥会系统来保障其安全、稳定运行。交通应急指挥系统中交通枢纽IP智能监控系统无疑是最重要的,它就像人类的视觉、大脑分析系统。可以起到事先进行判断分析、事后取证的作用,已经成为协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。
在2005年7月7日英国伦敦震惊世界的地铁站恐怖连环爆炸事件中,伦敦警方迅速反应,不到24小时就公布在逃嫌疑人的电视监控画面。统计表明,伦敦各火车站内设有1800多个摄像头,而在整座城市的地铁交通网内,摄像头则多达6000多个,部分公交车上也安装有监控装置,整个伦敦城区有50多万个摄像头。
交通枢纽IP监控主要包含下面几个部分:1、城市道路、公交系统监控;2、高速公路监控;3、机场安全监控;4、航道、港口安全监控;5、地铁运行与治安监控;6、高速铁路、火车站监控。
1、城市道路、公交系统监控
城市道路、公交系统监控根据各城市的具体情况,在每个交通路口可以安装一个或数个摄像机。采集城市各道路实时交通状况如交通流量、速度和通畅程度等视频信号,及时掌控监控点周围的交通突发事件的细节和交通堵塞情况。尤其是对车辆及其车牌信息的自动识别与处理,实现对交通违章、肇事逃逸和嫌疑车辆等的查控与处置,扼制并打击一些显见性违规违法行为,消除各种隐患。
2、高速公路监控
高速公路具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点。高速公路监控系统由道路沿线全程监控、收费站监控、服务区监控。
其中收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况,对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录,实施有效的监督。这些监控系统可实施交通流量和交通运行监视,对关键点进行气象检测,对关键路段实施交通适时控制,及时发现各种异常情况并采取应急措施,有效地保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。
3、地铁运营与公共安全监控
(1)、地铁运营监控
• 由轨道交通线运营部门应用管理,为轨道交通运营调度指挥提供图像辅助。运营调度控制中心在实施列车调度、运营管理和防灾指挥中,借助CCTV系统,实时直观的了解线路运营情况和事故灾害信息,从而能在最早时机做出控制反应;
• 巡检全线各车站运营情况;
• 为运营管理提供图像监视信息。
(2)、公共安全管理
• 由公安部门应用管理系统为地铁公共安全管理提供辅助手段,为公安指挥中心提供全线各车站实时场景图像。
• 巡检和跟踪各车站现场场景,即使了解全线安全情况,发现治安事件,判断时间性质和规模,从而实施快速反应和高效指挥。
4、机场安全监控
机场监控包含航站楼、关键部分、飞行航道等监控,保证地面服务的可靠、有序,从而达到零故障飞行。
5、航道、港口安全监控
港口监控包含装卸码头、堆厂、大型龙门吊等监控,为了保证码头操作的高效、安全。航道安全监控系统主要用于监控船闸设备的监控、上下游船只之间距离、船闸与船之间距离、船只数量等,防止船只碰撞和开闸水位差引起的碰撞、翻船事故。
地铁运行监控系统主要用于地铁各站点,除了实时监看路网各站点运行情况、确保各站台周边环境和乘客的人身安全外,能在急紧事件状态(如火灾、爆炸、交通事故、有害气体泄漏等)下协调地铁站内车辆设备的运行。提高调度速度、及时疏导乘客。
6、客运专线(高速铁路)、火车站监控
新建客运专线由于火车速度,需要对沿线特大桥、公跨铁、隧道等进行监控,对列车安全运行、调度进行监控;火车站监控一直是重点:火车站人流量大、人员组成成分复杂,尤其在节假日,需要对车站广场、进站口、出站口、咽喉等进行监控。
作为监控系统核心的视频监控是用摄像机对场景拍摄,视频信号被采集到中央控制部门并被显示到监视器上,由人和计算机对视频图像进行分析,得出正确的判断。交通枢纽监控由于需要监控的对象多,需要安装的摄像头数量众多,同时图像存储要安全可靠,保证图像存储调阅安全、快捷。
交通枢纽监控选择必须考虑到:简化运营、维护方便、保护已有投资、可扩展,随着交通枢纽的监控建设规模扩大,尤其可扩展、保护用户已有投资显得十分重要。
经过这么多年的发展,视频监控经历了三个阶段的演变,主要分为三种:
• 一是早期采用的模拟视频监控,完全由人力来完成对监视画面的分析、判断;中间是采用同轴电缆进行传输,长距离(超过500米以上)一般就采用光端机进行传输;
• 另一种是模拟和数字相结合,前端模拟摄像机输出模拟视频信号,后端通过计算机捕捉到有用的图像进行数字处理、智能分析;
• 三是采用IP智能监控,前端为具有专业的模拟摄像头+编解码器或者IP数字网络摄像机,这种监控技术引入了大量的计算机技术来协助人采集和管理所有视频信息,监控系统的性能得到了有效地提高。随着IP智能监控技术的迅速发展,同时随着计算机和图像处理技术的发展,先进成熟的IP智能监控系统将成为主流。

优点:
• 短距离实时性好
• 短距离图像清晰
缺点:
• 经多级视频监控系统接力后视频图像质量严重下降
• 每级矩阵视频信号衰减15~30dbm
• 光端机可以做视频信号放大,但同时它也放大了噪声;
• 大规模视频源的控制与管理(同级跨区调阅,下级访问上级等,都不支持);
• 图像存储基本采用传统的硬盘录像机进行,满足不了规模较大的监控图像存储,同时一般不支持RAID保护机制;
• 模拟系统的维护与监控复杂。

优点:
• DVR兼有矩阵、数字存储、视频联网的多项功能,具备简单IP网络通讯功能;
• 适合本地监控存储为主,网络浏览为辅的监控环境;
• 硬件和开发成本低,通过大量定制开发能满足特定用户的功能要求。
缺点:
• DVR受限于主CPU性能,动态图像效果变差;
• 分散型的业务模式:安全和稳定性差,随着监控规模扩大,几十台或上百台DVR很能组成稳定的联网系统;
• 无法实现存储集中管理,视频信息的共享和综合利用困难;
• 数据存储可靠性差。硬盘损坏率高,无RAID保护、数据丢失无法恢复;
• 存储容量有限,降低码率,降低了图像质量。
IP智能监控由于它突出的特点,在雅典奥运会、伦敦机场、都灵冬奥会等得到大规模应用,国际发达市场开始成为新建项目主流产品形态:
• 基于IP网络的分布式监控系统架构:编码器/IP Camera通过IP网络直接接入,网络以单播为主;
• 通过系统管理软件调度视频信号,通过解码器还原视频图像并输出到显示设备上;
• 存储采用以网络存储为主,采用SAN或NAS技术;
• 在编码格式上选用MPEG2、MPEG 4、H.264、MJPEG等多种图像编码格式。
• 编码器采用高可靠性设计,适应各种环境应用。

国内以H3C公司iVS监控系统为代表的IP监控越来越多得到专业用户认可,正逐渐取代传统的模拟监控方式,成为新建项目的主流。
H3C公司的iVS监控系统借鉴NGN架构,实现信令和视频流分离、实时流和存储流分离。满足大规模监控系统需求,支持单播和组播网络的需求;同时支持对原有的模拟监控、DVR监控的兼容。
交通枢纽人流量大,交通枢纽的应急保护措施十分重要,作为预前报警、防范,事后分析取证的视频监控越来越重要。为了能够统一建一个系统,保一方平安, IP智能监控是交通枢纽监控系统的必然选择。