隨著我國的經濟高速發展，人員、交通工具數量急劇增加，城市公共交通的狀況日益惡化，一個小小的突發事件就會引發嚴重的交通癱瘓，尤其是大中城市，諸如北京、上海等。全國主要大中型城市紛紛選擇軌道交通建設來緩解日益增長的公共交通壓力，提高城市的核心競爭力。由于軌道交通人流密集、人員復雜、活動物體多等因素，需要一套應急指揮監控系統來保障其安全、穩定運行，視頻監控系統可以起到事先進行判斷分析、事后取證的作用，已經成為協助公共安全部門打擊犯罪、維持社會安定的重要手段。

 地鐵視頻監控應用

軌道交通行業建設之初就十分重視視頻監控系統的建設，在視頻監控系統發展的不同階段，分別采用當時最佳的方案組合進行軌道交通行業的監控系統建設；但是擺在地鐵建設者面前的一個新問題是：如何滿足新階段下的地鐵監控需求。

隨著城市交通的壓力，各城市軌道交通的發展逐漸成網狀，一個城市不僅僅是1條、2條線路的建設、規劃，傳統的軌道交通視頻監控建設如果僅僅考慮一條線路內的情況帶來的將是形成視頻監控的孤島，后期為了將孤島聯通，勢將會面臨兩難局面：一是采用傳統的模擬接入只能滿足查看需求；二是全網互聯互控勢必面臨如何對已有監控系統的改造的問題。

在進行軌道交通視頻監控系統規劃、建設時除了考慮本期建設外，還得考慮將來監控的聯網應用，在軌道交通的總監控中心TCC能夠調看所有前端的監控實時、歷史的圖像。

本文將對地鐵監控的建設模式及發展趨勢進行探討，分析地鐵傳統監控建設的不足之處以及地鐵全IP監控解決方案帶來技術革命性的變革，冀望找到更加合理、完善的軌道交通行業監控系統建設的整體解決方案。

全IP技術已成大勢

地鐵視頻監控主要涉及區域是：車站、列車、車輛段、停車場、綜合基地、主變電站（所）、運營控制中心等。

傳統的監控采用模數結合方案進行建設，本地采用模擬矩陣進行建設，采用硬盤錄像機進行存儲，同時通過編碼器上傳到監控中心進行統一監控。這種傳統的CCTV方式應用在較早的地鐵線路如北京、上海、廣州等老的線路監控，一條線路的總視頻流一般不超過300路，屬于較小規模監控系統，具有以車站監控為主、每個站只上傳8路到監控中心，缺乏全局調看、統一管理、全局控制等特點。

但是，由于這種傳統的建設模式在集中監控、資源統一調配、突發事件多人實時調看、跨線運營調看圖像、存儲時間、圖像存儲安全、系統可維護性、功能易擴展性等方面，已很難滿足需求的發展。因此在現今的軌道交通行業視頻監控應用領域，CCTV全IP解決方案已成為大勢所趨。

這其中的原因就在于，隨著我國軌道交通建設的跨越性發展，許多城市都已經擁有了不止一條的地鐵線路，跨線運營成為行業發展的必然需求。在視頻監控上，當出現緊急情況時，如何跨線調閱圖像，對出現的情況進行聯合分析判斷就成為了關鍵。IP監控在規劃之初就考慮到統一圖像存儲的管理需求，可以靈活調看各線的歷史圖像。而且，可以通過建設各車站的監控系統和總控中心，一旦地鐵出現緊急事件，可通過網絡監控系統實時了解現場情況，全局掌握各地情況實現人力資源集中調動、管理的功能。

另一方面，公安部門對軌道交通體系的保衛工作要求也越來越高，公安廳要求安全保衛監控存儲歷史圖像數據能夠支持至少15天的數據存儲容量。由于IP監控采用專業IP SAN存儲，存儲容量按需擴容，完全滿足大容量圖像的存儲需求；圖像數據應在監控中心存儲，此種方式能防止人為破壞圖像數據，提高數據可靠性，同時可避免圖像被人非法挪用、散播，起到內防內控的作用。

同時，在系統維護方面，IP監控方案支持對前端各種編解碼設備進行統一管理，一旦出現某路圖像視頻丟失，監控平臺能夠告警提示，通過網絡排查能很快定位故障，極大降低系統維護成本。這對于如今日益龐大的軌道交通監控體系來說，具有十分重要的意義。

另外，IP監控系統可以很容易的實現功能擴展，通過采用開放的架構，支持將來智能業務的擴展，例如事件報警、人數統計、人臉識別等應用。這樣可以進一步加強地鐵安全防范，提供地鐵公共交通安全，同時在出現一定情況下可以進行控制人流，及時判斷、搜查可疑分子。尤其在現在地鐵安保措施越來越嚴格的情況下，這一特點的價值更為明顯。

由此可見，視頻監控IP化是軌道交通行業應用發展必然，實際上，北京、成都、杭州、蘇州等城市新建的地鐵視頻監控系統，基本上都采用了IP技術解決方案。在杭州華三通信技術有限公司（簡稱：H3C）參與的杭州地鐵1號線、蘇州地鐵1號線等的CCTV項目中，拋棄了傳統的模擬矩陣，采用了H3C iVS IP視頻監控解決方案，在控制中心與車站都可對前端圖像可以靈活進行控制，同時車站的管理工作站的用戶只能管理本站內的視頻監控圖像和進行圖像查詢，在控制中心可以進行所有車站的圖像管理。H3C iVS IP視頻監控系統支持精確到秒級的高效檢索，當出現緊急情況時，車站/控制中心都能夠即時回放1分鐘之前的事故現場圖像。H3C的方案采用了視頻流和控制流相分離的NGN架構，視頻流不用經過傳統的流媒體服務器轉換，直接由前端編碼器發起iSCSI流寫入到后端的IP SAN磁盤陣列中，滿足端到端的“0”瓶頸視頻圖像存儲。在視頻監控系統中的任何設備出現意外事件時如設備故障、設備掉電等，可以保證掉電之前的歷史圖像完整性，為分析事故原因提供依據。

IP SAN存儲漸成主流

智能分析目前在軌道交通行業處在試驗階段，雖然目前出現了各種各樣的智能視頻業務的系統，主要有兩類：前端分析預處理和后端統一智能分析；但是在中國現階段面臨是軌道交通壓力大，繁忙的站臺/通道上一些新興的智能視頻分析——如遺留物檢測，能夠起到預期的作用微乎其微，極端情況甚至還可能會導致產生“狼來了”的反向效果；同時由于標準化的缺失，個人認為目前我國軌道交通的智能視頻分析業務還僅屬于探討研究、小規模試用階段，但是作為關鍵的歷史圖像回放功能在我國目前階段顯得尤為重要。

存儲方式對軌道交通視頻監控系統顯得尤為重要，在這一點上，DVR（硬盤錄像機）存儲和IP SAN存儲兩種方式，在軌道交通視頻監控應用領域，其市場正在發生著潛移默化的變化。

總體而言，我們可以看到，DVR分布式存儲在小規模監控應用方面有優勢，IP SAN磁盤陣列的存儲方式則因為具備更好的存儲可靠性、可管理性、可擴展性以及圖像數據的綜合應用能力，長期維護成本低，支持集中部署和分布式部署，更符合軌道交通視頻監控規模應用的需求。

采用IP SAN陣列有兩種應用：（1）傳統的應用可以采用流媒體服務器＋IP SAN；（2）IP SAN的直接存儲。通過IP SAN存儲支持前端編碼器通過iSCSI流直接存儲模式，簡化了中間的NVR/流媒體服務器的環節，避免了NVR/流媒體服務器帶來的瓶頸問題——不管是流媒體服務器還是NVR故障不影響正常的圖像存儲，同時滿足緊急情況的需求，可以達到精確到秒級回放，甚至最短可以回看1分鐘前的圖像。而且當軌道交通系統的規模變得很大時，IP SAN在如何部署、管理這些存儲設，如何合理利用這些存儲空間，如何對這些海量的視頻數據進行有效管理等問題上，顯得更加“游刃有余”，也更得到用戶的接受。

圖二  iSCSI直接存儲模式

圖三  傳統的存儲模式

上海的部分線路建設、沈陽的1、2號線建設還沿用了DVR作為視頻監控系統的存儲，但是由于DVR的先天不足滿足不了軌道交通行業的需要，在今年北京招標的5條地鐵線路、蘇州、成都、西安等項目中全部采用了IP SAN作為視頻監控系統的存儲，IP SAN份額占到今年新建項目總的存儲容量的90％以上。得到越來越多用戶的認可。

軌道交通視頻監控發展殊途同歸

雖然目前軌道交通的視頻監控存在多種模式的混合，但是在新興線路的建設中，不管是在北京、上海等已有軌道監控規模應用的城市，還是在杭州、蘇州等新興軌道交通建設城市，越來越多業主、專家認同全IP監控，并認識到全IP監控不僅給他們帶來初期規劃、建設的簡約而不簡單，而且給后期的維護、管理帶來易用、易管理的方便，同時帶來良好的可擴展性——如進行視頻智能分析業務應用等業務的延伸。