关于城市轨道交通智慧安防系统建设的探索和研究.pdf
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1、第2期2 0 2 4年3月N o.2M a r.2 0 2 4研究开发文章编号:2 0 9 7-0 3 6 6(2 0 2 4)0 2-0 0 2 3-0 6 关于城市轨道交通智慧安防系统建设的探索和研究王洪臣1,李亚南2(1.济南轨道交通集团有限公司,山东 济南 2 5 0 1 0 1;2.山东开放大学,山东 济南 2 5 0 0 1 4)摘 要:城市轨道交通车站作为公共安全重点防范的区域,由于空间封闭、人员密集、客流量大,基于实时位置的乘客服务需求非常显著。文章及时跟进信息化、数字化的发展趋势,详细梳理总体要求、功能改进和应用拓展,提出了智慧安防系统的建设方案和需要关注和改善的方向。研究基
2、于城轨云的架构部署及多维一体化数据应用,构建多层次、立体化、全方位智慧安防系统,通过智能分析实现情景推演和应急决策,确保突发情况下的应急响应、联动处置,同时对未来发展进行展望,并给出具体的实施建议。关键词:城市轨道交通;智慧安防系统;城轨云;应急联动;协同处置中图分类号:U 2 9 8 文献标志码:B d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.2 0 9 7-0 3 6 6.2 0 2 4.0 2.0 0 5E x p l o r a t i o n a n d R e s e a r c h o n t h e C o n s t r u c t i o n o f I n t
3、 e l l i g e n t S e c u r i t y S y s t e m f o r U r b a n R a i l T r a n s i tWANG H o n g c h e n1,L I Y a n a n2(1.J i n a n R a i l T r a n s i t G r o u p C o.,L t d.,J i n a n 2 5 0 1 0 1,C h i n a;2.S h a n d o n g T V U n i v e r s i t y,J i n a n 2 5 0 0 1 4,C h i n a)A b s t r a c t:U r
4、 b a n r a i l t r a n s i t s t a t i o n s a r e t h e k e y a r e a s f o r p u b l i c s a f e t y p r e v e n t i o n.D u e t o t h e c l o s e d s p a c e,d e n s e p e r s o n n e l a n d l a r g e p a s s e n g e r f l o w,t h e d e m a n d f o r p a s s e n g e r s e r v i c e b a s e d o n
5、 t h e l o c a t i o n o f r e a l t i m e i s v e r y s i g n i f i c a n t.T h i s p a p e r f o l l o w s u p t h e d e v e l o p m e n t t r e n d o f i n f o r m a t i o n i z a t i o n a n d d i g i t a l i z a t i o n i n t i m e,c o m b s t h e o v e r a l l r e q u i r e m e n t s,f u n c t
6、 i o n i m p r o v e m e n t a n d a p p l i c a t i o n e x p a n s i o n i n d e t a i l,a n d p u t s f o r w a r d t h e c o n s t r u c t i o n s c h e m e o f i n t e l l i g e n t s e c u r i t y s y s t e m a n d t h e d i r e c t i o n t h a t n e e d s a t t e n t i o n a n d i m p r o v e
7、 m e n t.T h i s p a p e r s t u d i e s t h e a r c h i t e c t u r e d e p l o y m e n t a n d m u l t i-d i m e n s i o n a l i n t e g r a t e d d a t a a p p l i c a t i o n b a s e d o n u r b a n r a i l c l o u d,b u i l d s a m u l t i-l e v e l,t h r e e-d i m e n s i o n a l a n d a l l-r
8、 o u n d i n t e l l i g e n t s e c u r i t y s y s t e m,r e a l i z e s s c e n a r i o d e d u c t i o n a n d e m e r g e n c y d e c i s i o n-m a k i n g t h r o u g h i n t e l l i g e n t a n a l y s i s,e n s u r e s e m e r g e n c y r e s p o n s e a n d l i n k a g e d i s p o s a l i n
9、 e m e r g e n c i e s,l o o k s f o r w a r d t o t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t,a n d g i v e s s p e c i f i c i m p l e m e n t a t i o n s u g g e s t i o n s.K e y w o r d s:u r b a n r a i l t r a n s i t;i n t e l l i g e n t s e c u r i t y s y s t e m;u r b a n r a i l c l o u d;e
10、 m e r g e n c y l i n k a g e;c o l l a b o r a t i v e d i s p o s a l收稿日期:2 0 2 3-0 5-0 6第一作者:王洪臣(1 9 8 8),男,高级工程师。1 概述城市轨道交通大部分位于地下,空间封闭、人员复杂、流动性大,易发生各种突发事件,易造成重大人员伤亡和经济损失,安全防范工作显得尤为重要。随着线网规模增大和客流量增加,安全压力不断增大,在此背景下 城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范(G B 5 1 1 5 12 0 1 6)1发布实施,从规范的角度对物防、技防、人防给出具体的技术要求。各地都在积极地摸
11、索实施,目前已取得了一定的成果,但在实用性、智慧化、标准化、资源共享和乘客服务方面尚需进一步加强。为减少大流量高密度突发状况下的人员伤亡,防止紧急逃生踩踏等次生灾害发生,本文充分总结济南、上海、杭州实施经验,从技术防范的角度出发,利用B I M、A I、大数据、云计算等现代信息技术,通过视频监第6 1卷第2期2 0 2 4年3月控系统、入侵报警系统、出入口控制系统和安全检查及探测系统等综合集成,高效实现数据赋能辨风险、强管控,科学引导乘客有序疏散,提高运营服务水平,保障生命安全和财产安全。2 智慧安防功能定位智慧安防作为一个系统工程,集采集、存储、监视、控制、报警、联动、预案、决策支持等功能于
12、一体,实时掌控安防态势,及时发现和防范安防事件,为轨道交通日常运营管理,为公安机关社会面控制和反恐处突提供信息支撑和安全保障。2.1 总体要求建设目标是运用公共安全资源,协调安全政策、防范程序、防范行为,构建立体安防系统,打造信息安全防护能力、安全风险监测能力、应急响应能力和灾难恢复能力;使威慑、阻止、探测、延迟和反应相协调,将轨道交通区域内安全威胁发生的可能性降至最低,同时提升犯罪成本;在安全威胁发生时,最大限度地减少人员和财产损失,实现防控能力的最大化。系统应具有前瞻性和鲁棒性,从防范对象、配置方案、技术要求做好顶层设计,解决公共安全防范系统资源共享与互联互通的问题,实现“场景化、视频化、
13、精准化、移动化”,提高设备的互通性和兼容性。同时顺应城市轨道交通日常运营、安保和公安反恐需求,为未来新技术和新需求的实现预留空间,满足先进性、兼容性、可扩展性、经济性、适用性要求,以提升安防系统的效能,提高大客流下的自动化与智能化水平,不断增强乘客满意度,切实筑牢车站安保防线。2.2 功能改进结合运营需求和技术发展,在各子系统原有功能基础上,对公共安全防范系统进行了一定程度的改进和智慧化的新优化。2.2.1 新型快速安检模式按照“全覆盖、非接触、不停留”的安检要求,提高大客流下安检工作的自动化与智能化水平,引入人脸识别、实名票务等,加强安检信息化建设,积极探索“智能化检物+差异化检人+信息化管
14、理”安检新模式,以提供更准确、高效、快捷的服务,逐步实现无感检人与智慧检物,实现从“经验”到“数据”的转变。(1)智能化辨识。降低人的主观因素,A I智能筛查精确细分危险品和违禁品类,辅助识别判断乘客随身携带物品,并给出准确预警;对安检员疲劳状态、安检现场视频进行监督,根据各安检点繁忙状态,合理分配判图资源,综合调度实现集中智能处置;不断总结实践经验,减少安检设备种类或多功能合一,基于深度学习和信息融合进行高危预警、隔栏递物等事件分析。(2)差异化安检。在安全与效率之间找到最佳平衡点,优化安检流程,实现人员分级分类导控,安检勤务等级化管理,因地制宜设定重点安检通道和常规安检通道,对失信行为加强
15、社会联合惩戒,实现常规安检、超常临检、特殊安检等快速安检模式。(3)单双向互信。四网融合下安检互认的实施是大势所趋,虽然会遇到一些阻力,但正在努力推进此项工作。对于枢纽车站初期可考虑单向免安检,当安检标准趋于一致的情况下,未来可实现双向免安检,深化促成一站式安检、票检服务。(4)个性化升级。提供安检物品查询、出行答疑解难、在线信息发布的功能性服务,并拓宽各种使用场景,探索无人自助安检。从流程、技术、管理、服务等方面持续优化,不断开展技术创新和应用,打造智慧安检新模式,让安检安保更安全、更高效、更智能。为便于防疫流调、信用安检,各线路资源组网互联共享,行动轨迹跟踪和统一身份认证,基于社会属性、出
16、行偏好、生活习惯和消费行为等信息抽象出用户画像模型,采用计算机视觉进行人包关联和行为分析,精准追溯乘客出行轨迹,实现人员定位跟踪、异常事件检测、危险行为预警、嫌疑人员提示、报警数据和安检信息实时传送。基于公安知识图谱2进行用户画像研究,可疑人员自动报警,人脸识别快速身份确认,并将人员不良记录和违法违规行为及时纳入信息共享平台。2.2.2 智能视频动态布控随着城市轨道交通站点数量越来越多,其视频监控系统可调看的图像内容也变得极为庞大,单靠人工方式已无法完成对海量图像信息监视和分析,人脸识别及智能视频分析技术的应用是必然趋势3-4。视频巡站实现多场景人脸抓拍连续跟踪,支持入侵检测、逗留(滞留)检测
17、、可疑物品遗留检测、逆行检测、乘客追逐及剧烈运动监测、客流量突变告警、人流统计、图像异常告警识别、告警及显示场景重组、人脸识别、摄像头抓取人脸图像(包含半结构化)并实时上传等应用。自动抽取人员轨迹流线,通过结构化人群分布图,进行换乘流线和进出站流线冲突研究,分析设备布局与客流流线关系以及存在的问题。按照事件类别和发生频率,对异常走行状态进行控制,以减少偶发性乘客、突发性客流及意外事件影响。高清视频监控对站厅、站台、出入口、区间、列车车厢、自动扶梯等区域全覆盖、无死角,确保现场画面灵活切换、对云台镜头动态控制,采用热密度、人数统计、安检数据关联、入侵检测等视频智能分析功能,实现轨42关于城市轨道
18、交通智慧安防系统建设的探索和研究 王洪臣,李亚南道交通的客流疏导控制、乘客异常行为自主识别,事件主动可视化感知。2.3 应用扩展随着城市轨道交通网络化运营,乘客移动效率和安全疏散问题越来越受到广泛关注。车站作为人员密集的公共场所,空间相对封闭、设备设施繁多,大规模客流组织具有高度复杂性,一旦发生突发状况,往往会造成严重后果,因而智能集散研究显得尤为重要,亟需得到高效解决。为了减少突发状况下的人员伤亡,防止紧急逃生踩踏等次生灾害发生,加大设施设备、环境状态及客流情况的监测力度,建立预判预警机制;结合运营突发事件的特点和规律,对可能出现的公共卫生和安全隐患问题做出精准识别,对可疑物迅速做出判断,有
19、效拦截黑名单或失信人员,实现探测感知、态势研判、预警定位、实时反馈、自动决策、快速通行,不断改进优化满足多样化需求和规模化应用,打造智慧安防新模式。3 多维一体化系统构建采用多信息融合的研究方法,信息化精细管控的实施方案,对轨道交通场景进行隐患识别和态势研判,保证及时、高效、有序、妥善地处置突发公共情况,防止事件蔓延扩大,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,维护正常的地铁运营秩序和社会稳定。3.1 基于城轨云的架构部署随着技术的发展,云架构模式5-6逐渐普及,软件、数据、服务向云平台迁移,计算资源、存储资源、网络资源由云平台提供已成为趋势。(1)上云方案和原则结合云平台的设计,完善安防集成平台系
20、统构成方案和设备配置,明确安防集成系统的信息网络安全等级保护要求。线路中央级安防集成平台的服务器、磁盘阵列、接口服务器、网管服务器、云桌面工作站、平台侧安全设备等均由云平台统一承载,车站级安防集成平台的服务器也由云平台统一承载,其他设备(工作站、打印机、接入交换机等)由安防平台自行设置;门禁、C C T V按照同样的原则进行设置。总之,通过提供的虚拟化云平台服务器,如图1所示,实现云平台内部子系统的资源共享,提高服务器计算、存储资源利用率。图1 线路中央级系统上云部署方案 (2)智慧安防集成平台公共安全技术防范系统监控设备数量多、接口界面繁杂、涉及专业范围广,出入口控制系统用于对轨道交通内外的
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