城市道路交通智能视频监控解决方案.doc

城市道路交通智能视频监控解决方案概述视频监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分，它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况，便于及时发现各种交通违章和其他可疑情况，有利于交通指挥人员迅速作出响应；视频监控系统的实时录像功能同时也是处理交通事故和协助社会治安整治的取证手段。可以说，视频监控对于加强安全防范和交通管理至关重要。伴随经济增长和城市化进程的发展，新的城市交通基础设施的不断兴建，人、车流量都不断增长，相应的，视频监控系统也一再扩容。在监控系统越来越庞大、监控信息量越来越多的情况下，单纯依赖有限的交管人力资源来实现全时、全面的监控，成为几乎不可能的事情。本方案的提出，旨在利用当今最前沿的智能视频分析技术，对目前的城市道路交通监控系统进行改造，实现道路交通中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警，从而减轻交管监控人员的工作负担，提高监测准确度，使城市道路交通管理工作更加有效。设计原则1、先进性：在投资允许的范围内，方案采用先进的技术和产品，一方面要能反映系统的先进水平，另一方面要有一定的前瞻性和发展潜力，以便在尽量长的时间内满足社会发展的需要。2、实用性：产品选择要适应建设单位的功能需求和投资预算，能有效解决用户实际问题，给用户带来实际价值。3、可靠性：系统工作稳定，能满足用户7*24监控的严格要求；维护和检修方便。4、安全性：不破坏原有系统的基础架构和安全机制，智能视频分析系统须有严格的权限管理5、经济性：基于现有监控平台的有效补充和升级，不必更换原有设备，有效保护投资；降低人力需求，有效节约系统运作成本。6、扩展性：技术不断发展，需求也在不断改变，系统设计要充分考虑今后发展的需要，满足系统扩容的需要，能灵活部署，并与现有系统整合。需求分析城市道路交通视频监控系统的主要作用：(1)、路况监视：各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心，使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况，例如：路段人车流量、信号灯是否正常工作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式。(2)、录像：视频监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上，作为处理交通事故、违规行为甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。对视频监控系统的主要要求：(1)、满足7*24小时运行要求。系统运行必须稳定可靠，故障率低，检修方便。(2)、画面延迟小，图像清晰度高。(3)、技术领先，有一定前瞻性，满足较长期间的需求。(4)、多层级联网，并能适应灵活扩容的需要。(5)、能有效减轻交管部门工作负荷，缓解城市增长迅速与交通警力不足间的矛盾。当前主流解决方案：从技术上讲，城市道路视频系统目前基本有两种解决方案：1、利用模拟摄像机对现场图像进行采集，通过视频线或者光端机传输到监控中心，在监控中心通过视频矩阵的线路切换输出到监视器上。2、采用数字视频压缩技术和网络传输技术，将摄像机采集的现场图像经过编码压缩后通过网络传输到监控中心，在监控中心经过视频解码后还原成模拟图像显示在监视器上。目前城市道路交通视频监控方案如下图所示：图 1： 主流城市道路交通视频监控方案当前的视频监控方案能有效的实现现场图像的采集、远程传输和海量存储，实现了监控的分布部署和集中管理。基于IP网络技术和视频编码技术的监控系统可灵活扩展，有效降低了部署成本。从而逐渐成为道路交通视频监控的主流方案。随着城市道路数量和人车流量的增加，要求有越来越多的摄像机被部署，城市交通管理监控系统需要不断扩容。当前的视频监控方案逐渐暴露出以下问题：（1）、 一个监视器显示分时显示多个摄像机画面、一个监控人员要面对很多监视器，能真正被监控到的信息量比例很小，漏报的概率很高。（2）、 在大量增加监控点的情况下，监控人员的工作负荷越来越很大，整套系统运作的准确度严重依赖于监控人员的责任心、工作状态等人为因素。（3）、受以上两个因素的影响，目前的系统对突发事件基本上只起到录像作用，供事故发生后再从大量的信息中搜索、回放查看，实时报警的能力很弱。方案设计智能视频解决方案是基于目前快速发展的计算机视频内容识别技术，用户可设置某些特定的规则，视频监测系统会识别目标行为是否符合这些规则，由此判断是否需要做出反应，例如联动报警等。如果认为目标行为没有违反规则，系统将不作出反应。这样可有效减轻监控人员的工作负荷，提供工作效率。以下是基于aimetis智能视频分析技术的道路交通视频监控方案：图2：基于智能视频分析技术的道路交通视频监控方案方案功能描述：部署于监控区域的摄像机将采集到的现场图像通过视频线、光纤或者IP网络传送到交管分中心，交管分中心会将这些图像数据经过视频矩阵或者视频矩阵输出到电视墙上，同时进行录像备份。交管分中心采集到的数据也可以经过专网上传给上一级的交管中心，上一级交管中心可实时查看现场图像或者提取存储资料。形成一个分层级的、分布部署和集中管理的监控体系。本方案是一套基于交管部门原有视频监控系统的改造方案，这里不对原有系统的功能部分做详细说明，重点阐明新增加的智能视频分析部分。智能视频分析从连接电视墙的模拟视频输出端获取视频源，经过编码后进行视频内容分析。因此不管原有监控系统是采用模拟化的方案还是数字化的方案，都可以很容易实现智能视频分析功能。该方案中的智能视频分析技术，包含以下八大功能：（a）静态移动检测警报：设定区域内一旦有任何变化被侦测到，即触发一个报警，应用于周界监控等相关领域。（b）静态目标警报：当监测到一物体保持静止状态超过设定时间范围后，即出发一个静态目标报警，可应用于道路、隧道等临界区域的车辆事故侦测或物品遗留、丢失等领域。（c）现场出现警报：一旦有物体出现在预先设定的敏感区域内，不管是移动进入还是突然出现，将会触发现场出现警报。应用于非法进入限制区域、非法闯入高度警戒地区等领域。（d）路径监测警报：用于监测一个物体在同一方向或两个方向上，从一个区域移动到另一个区域。应用于界限穿越、交通路口对象移动等领域。（e）目标移走警报：一旦物体被完全移出所规定的敏感区域，将触发一个物体别移动警报。应用于展览等监控场合。（f）目标行动警报：在敏感区域内一旦有静态物体开始移动，将触发目标开始移动警报。用于交通管制区域监控等领域。（g）定向移动警报：一旦有物体在预先定义的位置从一方向开始移动，将触发定向移动警报。用于单向通过、交通规则管制等领域。应用举例： 在城市道路交通视频监控应用中，本方案可监测多种交通违规和其他异常情况，例如：1、监控逆向行驶： 本方案的定向移动报警功能可用于判断汽车在道路上的行驶情况。如果逆向行驶，系统会自动识别并立即报警，同时在监视设备上会画出被监控目标的运动轨迹，非常直观。2、监控违规转向、掉头等： 路径检测功能可用于判断汽车在道路上是否有违规转向，违规掉头等行为。3、违规停车：静态滞留物监测功能可用于判断违规停车，当汽车在禁止停靠路段违规停车超过一定时间后，系统将报警。4、货物跌落：从车辆上跌落的货物或其他遗弃物，有可能引发交通事故，该方案可识别此类事件并及时报警。5、交通管制区域监控：目标行动报警功能可用于交通管制区域的监控，在该区域内一旦有静态物体移动，会触发报警。6、其他功能根据道路交通监控的需要，可灵活设置使用本方案中所提供的智能功能，满足其他监控需求，例如防护栅栏翻越等。方案产品描述： 一、 Aimetis Symphony 特点1. 采用行业最流行的C/S 框架Aimetis Symphony 基于国际上主流大型视频监控软件采用的C/S专业级监控架构，保障视频监控系统的数据安全性。Aimetis Symphony 的客户端是免费的并且可以无限量的连接到服务器端。 可扩展的Aimetis Symphony架构IP 摄像机模拟摄像机编码器Aimetis SymphonyTM 服务器网络集线器登录控制英特网Symphony浏览器Symphony Web页登录PDA客户端Symphony浏览器Symphony Web页登录PDA客户端2. 3种不同的摄像机许可证可以在一台服务器上同时实现 Aimetis Symphony 标准版（录制） 提供给客户从模拟系统转换到IP视频的高性价比方案，是标准的视频录制功能 Aimetis Symphony 专业版（监控） 先进的警报管理和自动响应并且集成登录控制、输入/输出设备、OPC Aimetis Symphony 企业版（智能监控） 该版本包括了Aimetis Symphony专业版的全部功能， 引入安视VE 系列 视频分析软件具有世界上最先进的智能搜索。3. 实时的时间线，最高效的浏览方法 时间线是所记录视频中出现事件的一种图像表示， 每一条水平线段表示当前摄像机在30分钟内的录制情况。 时间线的绿色表示只记录没有任何情况，黄色是有活动，红色表示有警报发生。你也可以通过点击某个点查看当时的图像。4. 于众不同的电子地图各个摄像机以箭头表示，点击箭头可以查看实况拍摄中的摄像机，或者右键点击选择更多选项。当前查看的摄像机有一个橙色圆圈摄像机箭头指示出摄像机正指向的方向。如果该摄像机是一个摇动-倾斜-变焦摄像机（PTZ）， 则摄像机周围会有一个粉色方框。箭头颜色： 绿色 - 未检测到相关活动黄色 - 有活动出现（忽略天气条件和阴影）红色 - 一项 规则 被破坏，导致警报产生5. 多种PTZ摄像机的控制你可以通过以下方式控制PTZ的行动： 直接在地图背景上点击 使用操纵杆 在一个区域周围画定一个方框 通过关联菜单 通过 PTZ浏览对话框6. 可靠多样的地铁智能分析解决方案 车道上的人 错误方向 停下的车辆 车辆/人数统计 闲逛（逗留） 商业智能报告 实时报警7. 强大的智能搜索功能高级搜索允许你在记录的视频中搜索特定区域内的运动或警报。Symphony将根据你的标准进行搜索，并创建一段短小视频和缩略图显示结果。 在高级搜索的设定中，你可以指定搜索的日期，时间范围，标记区域和分析模块，这样可以让提高搜索结果的准确性。8. 无所不能的智能分析报告 目前常用的报告 人数统计 停留时间 占用情况 活动等级 / 拥挤 / 热点图 交通流量模式9. 虚拟矩阵多个实况查看（虚拟矩阵）允许你在同一时间查看多个实况图像。 多画面可以进行配置，同时显示4到 64台摄像机。 可以让一个以上的多画面对话框打开。 要在不同的监视器上打开一个以上的多画面屏幕，请修改多画面设置。二、 案例应用（ 瑞典斯德哥尔摩地铁站）瑞典斯德哥尔摩地铁站是采用AXIS安迅士的网络摄像和加拿大安视的智能视频监控产品Aimetis Symphony的完美组合。 项目智能需求：当有人在铁轨或其他禁区行走时，系统自动报警。然而，当火车经过或人在站台上行走时，系统将不会报警。该地铁站的环境：1列车单向行驶2当列车经过时无报警3不区分在铁轨上的人和其它运动物品4人站在站台上，上身在铁轨上视为正常警报 主要的难点有：降低误报警，包括：False Positive 和False Negative准确检测列车到站，停驶和离开. 我们目前已将False Positive 从每天每摄像头数十个误报降低到每周数个(或低于一个)。 现在的结果远高于瑞典斯德哥尔摩地铁站对系统的要求。方案优势：本方案具备以下优势：1、成本节约：模块化的部署方式，基于现有监控平台的有效补充和升级，不必更换原有设备，不必大规模布线，有效保护原有投资。本方案实施后可有效降低交管部门监控系统的人力需求。2、高效可靠全天时工作，自动分析视频并报警，误报率低，降低因为监控人员人为失误引起的高误差。同时本方案将传统的“被动”视频监控化转为“主动”监控，在报警发生的同时实时监视和记录事件过程。在减轻监控人员工作负荷的同时，提高了整套监控系统的工作效率和准确度。3、兼容性高：在该方案里，aimetis从监控中心的视频矩阵模拟信号输出端获取视频信号进行分析，不管用户之前采用的是哪一