未来的铁路及车站安全理念探悉

　据国家“十一五”规划，到2010年，国内铁路网络的营运总里程，将从2005年的7.5万公里增加到9万公里以上，同比增长约20%；另据《中长期铁路网规划》，未来十五年我国将新建4纵4横共计8条横贯中国的客运专线，实现繁忙线路客货分离。到2020 年，全国铁路营业里程达到10万公里，比现有里程增长33%。可以预见，我国铁路新一轮大规模建设即将展开。

　伴随铁路建设特别是客运专线建设的开展，如何改善旅客的候乘车环境，让旅客从进站，候车到上车都能有一个安全舒适的环境的问题，已经摆在铁路建设者面前。我们不妨从如下几个案例中初步了解一下未来火车站的安全管理理念。

　您是不是认为，为了通知旅客火车准确的进站时间，播报员必须亲眼看到火车进站，每一个扳道站必须有人值班？不错，这是上个世纪的车站工作人员的工作。但是如果有10个站台的火车，需要播报进出站情况，车门是否打开，是否停稳等情况；又或者每天有420列火车进出需要管理，或者相距几十甚至几百公里的其它城市车站的旅客需要知道火车是否进站呢？等等这些要求能不能用一套安全系统解决呢？

　如今，在德国有过成功应用案例的MOBOTIX智能安全IP视频系统，被引入中国。以上种种未来的安全管理理念，将被引入到车站管理系统中来。本文将就几个模拟系统碰到的实际应用问题和MOBOTIX智能安全IP视频系统作一个比较，和读者一起探究一下未来的安全理念离我们到底有多近？

　下面罗列了几个铁路及车站安全系统提出的，传统模拟安全系统无法满足的技术要求，引入了新技术的IP视频系统均能一一实现： 
   

1．    必须获取高清的图像

　传统的CCTV其像素大约在40万，最大也就是D1的分辨率。在人潮涌动的火车站广场，您能在人海茫茫中识别每一张人脸吗？依靠长焦距变焦镜头吗？有那么多人力和设备在追踪目标吗？现在有一台IP视频设备采用1/2英寸的CMOS传感器，可以达到320万像素（2048X1536），双镜头的摄像机可以构成180度的图像，达640万像素，几乎相当16个模拟摄像机，如此高像素的全景图像自然就省去了云台、变焦，采用我们称之为“虚拟PTZ”的方法，就可以查看图像的任何细节部分。

　如此，我们可以在一幅火车站广场的画面中寻找我们需要的目标，即使画面放大4倍8倍，仍然可以轻易识别。这样一套系统可以大大减少摄像机安装数量，安保系统的人力配备和工程造价。

2．“大安防”概念的防盗报警监控一体集成需求

　现在的铁路及车站安保部门已经提出了“大安防”的概念的需求，安全系统已经不仅仅是需要安装一部摄像机了！它要求集成用于侦测警情的各种传感器：被动红外侦测（控制区域有人员入侵）、图像移动侦测、声音侦测（如爆炸、鸣笛、吵架等）、亮度变化检测（强光、闪电等）、环境温度变化检测（如火灾等）、开关量检测（如门磁、按钮）诸如此类；
如果系统集成商要满足所有这些要求，可以想象这是多么庞大一系列传感器的安装集成。更不要说，它还需要集成一些报警功能：比如LED灯指示，外接大功率喇叭等（现场声光告警）、开关量输出（开灯、锁门等），是否通知下一个摄像机联动、发图像给巡逻人、大画面弹出、拨打IP电话、发EMAIL等等，等等；是否能开发出满足这些功能庞大的后台软件也未为可知！
不要说目前技术条件下的安全系统无法满足如此繁杂的要求哦？只要有一套高集成的系统，拥有足够强的智能分析软件，这些工作都可以省时省事，高效完成。
3、代表高度智能化的事件逻辑判断需求

   智能识别的功能要求如，判别物体的大小（车辆与行人的区别）、事件计数、事件的逻辑判断等。在火车站，我们可以用来判断旅客流量，对越过警戒线的旅客提出警示，分析车站广场是否滞留超过一定限度的旅客等。 

   

　怎么样？模拟的防盗报警系统或者视频监控系统，无法完成如此复杂的工作吧？像上面的播报员一样，在电脑前同时点看播报，10列火车的进出站，监督站台上的旅客是否越过警界线，为下一个车站传送视频画面，甚至兼带统计了旅客流量……所有的一切，只能依靠数字化设备在技术力量上的提升。

4、适应全气候室外环境需求
  
　中国是个地域辽阔的国家，铁路网东西南北气候差异极大，夏天南方的道路温度可以达到60度，冬天北方的最低气温可以达到零下40多度。南方的梅雨季节或夏天的雨后，空气的相对湿度达90%以上，这就要求户外的摄象机有足够的生存能力。对于模拟摄像机，要么不工作，要么就是增加加热器（电热丝）、散热器（如球机内的风扇），但这些装置往往是容易损坏的，维护成本居高不下。所以，我们要求前端设备采用一体成型特种材料外壳，没有了容易损坏的移动机械部件，可以包括光圈，能尽量减少维护成本。

　需要提供双镜头视频系统，不但可以配置为全景摄像，也可以配置成一个近焦、一个远焦镜头，实现深景效果，或者配置成一个彩色（白天用）、一个黑白（晚上用）镜头，实现真正的日/夜兼顾，效果远比模拟摄像机一个镜头靠双滤光片切换要强得多。对野外，无人值守的铁路线，或者道口的监控就可以轻松胜任了。

5．分布式控制、存储，无中心概念需求

    不管模拟CCTV还是模/数结合的CCTV系统，都有系统中心的概念，如存储中心、监视中心、管理（控制）中心等硬中心，网络结构非常复杂。如此，维护工作和系统升级都变成很棘手的问题。因此，现在的应用层面提出的分布式无中心要求，也就显得合情合理了。我们可以建立一套类似于互联网结构的开放式系统，分系统或者子设备可以无限接入，没有主从的概念，在网络上和其他设备如存储服务器、管理机、浏览器处于完全平等地位，只有使用权限的差别，没有地域、时间上的差别。

    无中心的结果，就使得图像的存储可以分布式放到网络上任何的PC或服务器上，大大减少集中存储带来的巨大风险。同时，无中心就以为用户可以在任何地方通过PC、PDA、3G手机等访问/查看摄像机的图象，这不正是未来安全管理系统所需要的吗？

  
6．智能录像，比模拟系统至少节省90%的磁盘空间的需要

   　全实时不间断录像，结果必然造成硬盘资源大量浪费。未来的智能IP系统一切行动必然是基于“有事”（即事件或叫警情发生），录像也是一种行动，当然不例外。你可以事先设置好要录像的图像区域，当有事件发生（如有机车进入）时才进行拍照或实时录像，对于事件前后的情景可以少录甚至不录，大大地节省了磁盘存储空间，也降低了网络数据传输的负担。
   前端设备最低自带128MB的缓存，如果网络发生故障或阻塞，录像的内容可以暂时保存在缓存内，一旦网络恢复正常，就可以把中断的数据补发出去。

  　单凭这个优势，传统的靠磁盘阵列循环录像，不间断保存视频资料的模拟或者半数字系统，在成本上就会注定被淘汰！ 

 

　　综上，高清晰度、高智能、高集成和分布式的IP视频解决方案，将是铁路和车站未来安全管理系统的依托。所有的一切，也都是为了保证铁路运输的舒适、安全，为了旅客出行时能得到优质的服务。