文/秦俊峰
伴隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),我國(guó)的城市化水平越來(lái)越高,城市交通需求總量開始急劇增長(zhǎng)。在經(jīng)濟(jì)、科技、政策等各方面的積極努力下,城市交通行業(yè)信息化蓬勃發(fā)展。但是由于城市交通規(guī)模過(guò)于龐大且還在繼續(xù)增長(zhǎng),截至2012年6月底,我國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藬?shù)量達(dá)2.47億人,其中汽車駕駛?cè)?.86億人,全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)2.33億輛,其中汽車保有量為1.14億輛,較2011年底增長(zhǎng)7.66%,道路交通機(jī)動(dòng)化程度越來(lái)越高,機(jī)動(dòng)車和駕駛?cè)藬?shù)量呈高速增長(zhǎng)。
但是,我國(guó)城市道路的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上交通的增長(zhǎng)速度,機(jī)動(dòng)車增量與城市容量的矛盾越來(lái)越尖銳。而作為城市交通智能管理的重要組成部分,交通監(jiān)視系統(tǒng)以十分直觀的圖像信息顯示遠(yuǎn)端的交通狀況,為交警部門及時(shí)地掌握交通狀況,了解道路信息提供最直接的信息來(lái)源,并被廣泛應(yīng)用于智能交通建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中。
以杭州為例,截至目前杭城機(jī)動(dòng)車保有量已超過(guò)85萬(wàn)輛,這跟10年前相比,整整翻了7倍——這個(gè)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了道路增長(zhǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度。隨著杭州城市道路交通供需矛盾日益突出,道路擁擠程度與日俱增,道路交通安全管理難度日趨加大,這不僅給杭州交管部門帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),更影響到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展及人民群眾的日常生活與生存環(huán)境。
由此,交管部門越來(lái)越迫切需要一種具有布線簡(jiǎn)便、訪問靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)越性的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)輔助交通指揮管理,提升交通服務(wù)水平、提高交通管控效率。
銀江綜合視頻監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)總體目標(biāo)是通過(guò)利用現(xiàn)有資源,結(jié)合各城市管理的具體情況和實(shí)際需求,通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)設(shè)施與多種管理技術(shù)手段,建設(shè)高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的交通監(jiān)視系統(tǒng),具體建設(shè)總體目標(biāo)如:1、建設(shè)覆蓋城市主要路口、路段、高點(diǎn)的交通監(jiān)視系統(tǒng),實(shí)時(shí)反映、記錄交通情況,對(duì)交通指揮系統(tǒng)、信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)、非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)、誘導(dǎo)系統(tǒng)等提供即時(shí)信息,為指揮部門、秩序部門、事故部門、宣傳部門及一線作戰(zhàn)部門提供有效支持,從而改善城市交通規(guī)劃的科學(xué)性、提高信號(hào)配時(shí)的合理性,優(yōu)化道路渠化,改善交通秩序,提高交通安全性,從而提高交叉口、路段和路網(wǎng)的管控能力。2、本系統(tǒng)也是大公安監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分,在服務(wù)交通的前提下,也為治安、刑偵、反恐、國(guó)安等提供必要的信息支持。
銀江綜合視頻監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)將遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則,擴(kuò)大前端設(shè)備安裝區(qū)域,滿足交通管理實(shí)際需求,保證系統(tǒng)完全兼容,無(wú)縫結(jié)合適應(yīng)與其他業(yè)務(wù)平臺(tái)的銜接,擴(kuò)展外延信息發(fā)布,保證系統(tǒng)的完整性和靈活性,實(shí)現(xiàn)交通管理現(xiàn)代化、管理數(shù)字化、信息網(wǎng)絡(luò)化,有效提升城市的交通管理水平和交通信息服務(wù)水平。
銀江綜合視頻監(jiān)控平臺(tái)采用樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),結(jié)合數(shù)字圖像聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),通過(guò)底層互聯(lián)互通的方式,實(shí)現(xiàn)各級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)之間的相互聯(lián)動(dòng)與無(wú)縫集成,不受網(wǎng)絡(luò)條件限制,不存在單點(diǎn)擴(kuò)散性故障,單個(gè)鏈路損壞不影響其它系統(tǒng)節(jié)點(diǎn),每一級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)局部自治的特性。在結(jié)構(gòu)上不存在系統(tǒng)故障點(diǎn),當(dāng)上級(jí)平臺(tái)出現(xiàn)故障,下級(jí)單位仍可繼續(xù)工作,任意局部故障不影響整體系統(tǒng)的正常工作。
系統(tǒng)平臺(tái)采用目錄分布式對(duì)象管理技術(shù),將各種圖像資源對(duì)象(用戶、攝像機(jī)、監(jiān)視器、編碼器、矩陣、配置等)都存儲(chǔ)在目錄數(shù)據(jù)庫(kù)中,每個(gè)對(duì)象在全網(wǎng)中都有唯一的名字,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一資源和統(tǒng)一編號(hào)。
系統(tǒng)平臺(tái)支持監(jiān)控前端和用戶端的接入、信令轉(zhuǎn)發(fā)處理、平臺(tái)及圖像資源信息的管理等功能,支持與多個(gè)廠家不同矩陣和編碼格式的視頻編碼器、硬盤錄像機(jī)、IP-SAN存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行互通。
能夠?qū)崿F(xiàn)全市所有圖像資源的整合接入、統(tǒng)一調(diào)度,靈活地實(shí)現(xiàn)圖像資源的上傳下達(dá),最大化共享圖像資源,為滿足各級(jí)部門輔助領(lǐng)導(dǎo)宏觀研判決策、處置突發(fā)事件、開展重大活動(dòng)和任務(wù)等決策指揮調(diào)度的需要。
銀江綜合視頻監(jiān)控平臺(tái)在中心設(shè)計(jì)一套單節(jié)點(diǎn)視頻監(jiān)控管理平臺(tái),該平臺(tái)物理上由多臺(tái)視頻服務(wù)器組成,平臺(tái)承載視頻的各項(xiàng)應(yīng)用包括:視頻管理、視頻轉(zhuǎn)發(fā)、視頻存儲(chǔ)查詢、視各用戶對(duì)平臺(tái)資源的訪問以及與鄰近視頻系統(tǒng)的集成。包括:
視頻控制綜合管理子系統(tǒng):該系統(tǒng)為整個(gè)平臺(tái)的核心管理服務(wù)器,通過(guò)該服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心用戶對(duì)各個(gè)前端視頻的視頻監(jiān)控、攝像頭PTZ控制。提供了全網(wǎng)授權(quán)用戶針對(duì)監(jiān)控視頻的高質(zhì)量實(shí)時(shí)訪問,實(shí)現(xiàn)了完善的權(quán)限策略,在本系統(tǒng),為保證核心平臺(tái)的穩(wěn)定性,服務(wù)器采用嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。管理控制服務(wù)器支持采用雙機(jī)熱備份模式進(jìn)行運(yùn)行,可最大限度的提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
數(shù)字視頻實(shí)時(shí)并發(fā)子系統(tǒng):在物理上由一臺(tái)高性能服務(wù)器組成。該系統(tǒng)提供了全網(wǎng)授權(quán)用戶針對(duì)監(jiān)控視頻的高質(zhì)量實(shí)時(shí)訪問。該系統(tǒng)在容量上可無(wú)限擴(kuò)容。
數(shù)字視頻存儲(chǔ)點(diǎn)播子系統(tǒng):此系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)中IPSAN存儲(chǔ)盤陣進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,用戶通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)已存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)的高速查詢及調(diào)看。
時(shí)鐘綜合校正子系統(tǒng):提供統(tǒng)一的校時(shí)接口,由視頻管理服務(wù)器根據(jù)校時(shí)接口協(xié)議向GPS校時(shí)單元提出校時(shí)請(qǐng)求。GPS校時(shí)單元返回時(shí)間后,視頻管理服務(wù)器向各下屬設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)校時(shí)。
·EMW單機(jī)自成系統(tǒng),若干個(gè)EMW系統(tǒng)之間通過(guò)模擬或數(shù)字干線(視頻編碼器和網(wǎng)絡(luò))互聯(lián)形成更大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng),授權(quán)用戶可以從任何一個(gè)視頻控制中心操作控制其它控制中心的攝像機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備等資源;
·節(jié)點(diǎn)之間可以設(shè)定上下級(jí)關(guān)系,即多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以分層級(jí),全網(wǎng)中的層級(jí)數(shù)沒有限制;
·用戶可以遠(yuǎn)程控制其它節(jié)點(diǎn)的模擬矩陣,將模擬圖像資源通過(guò)模擬干線傳送至本地的監(jiān)視器上,并能使用模擬鍵盤進(jìn)行PTZ控制,實(shí)現(xiàn)和模擬矩陣系統(tǒng)的互聯(lián);
·用戶可以把其它節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)編碼后的數(shù)字圖像資源切換到本地的任意解碼器上,并能使用模擬鍵盤進(jìn)行PTZ云臺(tái)控制,實(shí)現(xiàn)與數(shù)字系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng);
·用戶可以遠(yuǎn)程控制其它節(jié)點(diǎn)的模擬矩陣,將模擬圖像資源輸出至編碼器,通過(guò)視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至本地PC電腦上,通過(guò)客戶端軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻瀏覽、錄像和回放,并能進(jìn)行PTZ控制,實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)的數(shù)字化。
·網(wǎng)絡(luò)客戶端可實(shí)時(shí)監(jiān)視多路實(shí)時(shí)圖像信息并實(shí)現(xiàn)一機(jī)同屏同時(shí)監(jiān)視;多個(gè)網(wǎng)絡(luò)客戶端可以同時(shí)監(jiān)控任一前端圖像;
·在電視墻上可以實(shí)時(shí)顯示前端任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的圖像,可以在1、4、6、8、9、10、13、16、全屏等多種畫面分割模式中切換顯示;
·支持按照監(jiān)控區(qū)域、管理權(quán)限和實(shí)際使用情況(如行進(jìn)路線)對(duì)攝像機(jī)分組;
·系統(tǒng)具備視頻自動(dòng)巡視功能,在可設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)對(duì)全網(wǎng)的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行圖像巡檢,參與輪巡的對(duì)象可以任意設(shè)定,輪巡間隔時(shí)間可設(shè)置。分為組內(nèi)輪巡和組間輪巡;
·可在圖像的任意位置疊加名稱、時(shí)間、場(chǎng)地等字符信息;可在圖像的任意位置疊加圖片和黑屏框以屏蔽需隱藏的圖像區(qū)域。
·支持手動(dòng)、自動(dòng)定時(shí)錄像、動(dòng)態(tài)感知錄像、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像、視頻丟失報(bào)警錄像、循環(huán)錄像和報(bào)警預(yù)錄像;支持服務(wù)器錄像和本地錄像;
·分布式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu):錄像內(nèi)容可存儲(chǔ)在PC客戶端、服務(wù)器、專用存儲(chǔ)設(shè)備或帶硬盤的視頻編碼器上,用戶可通過(guò)客戶端軟件對(duì)全網(wǎng)的錄像文件進(jìn)行統(tǒng)一管理;
·支持存儲(chǔ)服務(wù)器、磁盤陣列、NAS、SAN等多種存儲(chǔ)方案。
·多畫面同時(shí)回放:支持同時(shí)回放多個(gè)服務(wù)器或本地的多個(gè)存儲(chǔ)通道的同一時(shí)間的錄像文件,多達(dá)16畫面同時(shí)同步回放,支持1/4/6/9/16畫面顯示;
·支持多種回放操作:回放時(shí)可以進(jìn)行暫停、播放、停止、快放、慢放、單幀步進(jìn)、單幀后退、循環(huán)播放、精確定位到某幀、打印、縮放、備份、調(diào)節(jié)音量、調(diào)節(jié)亮度/色度/對(duì)比度/色調(diào)等操作;
·畫面抓拍:將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像;
·支持節(jié)假日設(shè)定、預(yù)錄像設(shè)置、錄像文件最大長(zhǎng)度設(shè)定、存儲(chǔ)容量設(shè)置和狀態(tài)顯示;
·支持文件生存期設(shè)定和錄像狀態(tài)(自動(dòng)、手動(dòng)、報(bào)警、運(yùn)動(dòng)檢測(cè))顯示;
·錄像文件檢索:按日期、時(shí)間、類型、服務(wù)器、通道檢索客戶端本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器端錄像文件,檢索后還可以按日期時(shí)間、通道、服務(wù)器、類型來(lái)過(guò)濾。
·數(shù)字碼流支持一個(gè)源分發(fā)給一個(gè)或多個(gè)用戶,其網(wǎng)絡(luò)連接方式可以為單播、組播和TCP方式;
·視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器支持從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)地址(即網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT);
·視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器具備數(shù)字干線管理功能。
·系統(tǒng)采用多級(jí)權(quán)限控制管理,按實(shí)際的管理架構(gòu)對(duì)每個(gè)用戶賦予不同的權(quán)限和級(jí)別,系統(tǒng)登錄、操作都需要進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證,多個(gè)用戶具備同樣權(quán)限時(shí),高級(jí)別的用戶可以搶占低級(jí)別用戶的資源;
·用戶權(quán)限漫游,用戶在全系統(tǒng)中只需要通過(guò)一個(gè)帳號(hào)和密碼就可以漫游全網(wǎng)訪問任何有權(quán)限的資源;
·級(jí)別高的用戶可以搶占級(jí)別低的用戶對(duì)某資源的控制權(quán),反之則不行。低級(jí)別用戶的控制權(quán)被搶占時(shí)會(huì)得到明顯的通知。
·網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)具備模擬干線和數(shù)字干線管理能力,干線管理的方式有:路由選擇、復(fù)用、鎖定和搶占、搶占后處理和預(yù)留;
·干線的路由選擇是指每一次需要干線的時(shí)候能找到全網(wǎng)中最優(yōu)(經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)最少、盡可能復(fù)用原來(lái)干線、搶占的代價(jià)最小等)的一系列干線;
·干線復(fù)用是指多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的用戶查看同一個(gè)攝像機(jī)的時(shí)候要盡可能復(fù)用原來(lái)干線,避免占用新的干線;
·在干線被占滿,且有高級(jí)別用戶需要調(diào)用圖像資源的時(shí)候,就會(huì)發(fā)生搶占,搶占時(shí)總是搶占路徑最短、搶占的代價(jià)最小的干線;同時(shí),在高級(jí)別的用戶鎖定干線時(shí),要保證低級(jí)別的用戶不能搶占這些干線;
·在高級(jí)別的用戶搶占了干線時(shí),原來(lái)占用干線的用戶能夠得到友好的通知。
·報(bào)警接入:通過(guò)I/O報(bào)警輸入或RS232串口,系統(tǒng)能接入各種標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警探測(cè)器,包括:紅外對(duì)射、雙鑒探測(cè)、煙感、玻璃破碎等;支持多種型號(hào)報(bào)警盒和報(bào)警主機(jī)的連接;
·遠(yuǎn)程報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制:檢測(cè)多路報(bào)警信號(hào),當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)各種對(duì)應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備,將視頻切換到相對(duì)應(yīng)的攝相機(jī),觸發(fā)自動(dòng)錄像,觸發(fā)自定義宏,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心報(bào)警,客戶端彈出報(bào)警信息提示;
·報(bào)警聯(lián)動(dòng)工作表:為每個(gè)報(bào)警輸入指定報(bào)警聯(lián)動(dòng)工作表。工作表可按周一至周日以及節(jié)假日的不同時(shí)間段分別指定聯(lián)動(dòng)哪些報(bào)警輸出;
·報(bào)警參數(shù)設(shè)置:設(shè)定報(bào)警盒型號(hào)、串口等物理參數(shù);客戶端顯示報(bào)警輸入輸出、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、視頻丟失的細(xì)節(jié)信息列表;設(shè)定報(bào)警顯示次序。
·系統(tǒng)所有重要操作,如登錄、控制、退出、報(bào)警確認(rèn)等,均有日志記錄,系統(tǒng)可對(duì)日志記錄進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì);
·局部配置調(diào)整后,自動(dòng)更新全網(wǎng)系統(tǒng)配置,方便維護(hù)管理;
·更換設(shè)備(例如攝像機(jī)、編碼器和鍵盤等設(shè)備)無(wú)須停止系統(tǒng)運(yùn)行;
·通過(guò)組播協(xié)議自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的主要設(shè)備和它們的IP地址;
·主要設(shè)備可以方便地遠(yuǎn)程查看版本號(hào)、可以遠(yuǎn)程修改IP地址、支持軟件遠(yuǎn)程在線升級(jí)。
·由多臺(tái)服務(wù)器以對(duì)稱的方式組成一個(gè)服務(wù)器集合,每臺(tái)服務(wù)器都具有等價(jià)的地位,都可以單獨(dú)對(duì)外提供服務(wù)而無(wú)須其他服務(wù)器的輔助。通過(guò)負(fù)載分擔(dān)技術(shù),將外部發(fā)送來(lái)的請(qǐng)求均勻 分配到對(duì)稱結(jié)構(gòu)中的某一臺(tái)服務(wù)器上,而接收到請(qǐng)求的服務(wù)器獨(dú)立地回應(yīng)客戶的請(qǐng)求。
·支持WEB瀏覽,服務(wù)器內(nèi)置Web Server,用戶可通過(guò)IE瀏覽器隨時(shí)登錄和退出;
·在Web瀏覽方式下,支持客戶端軟件的所有常見功能,包括攝像機(jī)參數(shù)設(shè)置、云鏡控制、本地錄像、錄像回放和檢索等。
·提供良好的電子地圖功能:提供接口軟件與第三方GIS系統(tǒng)集成;
·平臺(tái)將面向全網(wǎng)用戶提供攝像機(jī)點(diǎn)位的GIS電子地圖服務(wù),用戶可及時(shí)獲取并更新地圖信息,方便直觀地定位和查看前端監(jiān)控點(diǎn)圖像。
銀江綜合視頻監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)有效的集成及應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了人、車、路之間的相互作用以全新的方式呈現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)城市交通事前預(yù)測(cè)、事中指揮、事后分析一體化管理,結(jié)合多渠道的信息服務(wù)手段,有效提高道路交通智能化管控能力、交通管制監(jiān)視能力,改善城市交通狀態(tài)。
增加主動(dòng)管理能力,整合集成各個(gè)子系統(tǒng),集視頻監(jiān)控、事件檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析等手段進(jìn)行深入挖掘,并通過(guò)傳回的交通視頻信息進(jìn)行智能化提取和行為分析,獲得最新路況信息??蓪?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理、智能化控制,變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理、從而有效實(shí)現(xiàn)事前預(yù)防。
交通事故、突發(fā)警情等社會(huì)應(yīng)急發(fā)生時(shí),最重要的要求是及時(shí)響應(yīng)和有序的處理,因此,前端設(shè)備的實(shí)時(shí)報(bào)警和相關(guān)路段的監(jiān)控、信號(hào)、交通誘導(dǎo)可控,警力資源的及時(shí)定位和跟蹤都是突發(fā)事件應(yīng)急指揮中必不可少的因素,通過(guò)對(duì)每次警情處理任務(wù)的不斷總結(jié),形成處理預(yù)案,實(shí)現(xiàn)事件應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制,可從容應(yīng)對(duì)突發(fā)事件,提升對(duì)突發(fā)事件的防御能力。
本系統(tǒng)中通過(guò)GIS地圖的引入,使監(jiān)控布局更加合理,更加直觀,能最大限度地避免疏漏。當(dāng)交通事件發(fā)生之后,通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得車輛軌跡和事件趨勢(shì),作為下一步處理的參考依據(jù),并可對(duì)預(yù)案流程進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)黑名單布控可將違法車輛信息布控到指定卡口,當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)實(shí)時(shí)報(bào)警,以便現(xiàn)場(chǎng)攔截。有效打擊了違法犯罪行為,保證了民眾的安全。