运筹在帷幄之中掌控于千里之外——铁路综合视频监控系统建设者访谈

■《铁路技术创新》编辑部

自视频监控系统应用于我国铁路行业以来，无论在车务、工务、电务还是在治安防范方面都发挥了不可替代的作用。随着我国高速铁路建设的快速推进，在确保“国家财产和旅客人身安全”这样一个永恒主题下，各专业领域对视频监控技术均提出了“统一领导、统一规划、统一标准、统一资源、统一管理”的要求。正是这些客观需要催生了铁路综合视频监控系统。

可以说，铁路综合视频监控系统是传统视频监控技术的一次跃升，从两个维度上促进了视频监控技术的发展。一方面，铁路管理的日趋复杂和更高要求，促使视频监控技术在纵向上不断提升水平；另一方面，各业务部门之间、铁路综合视频监控系统与既有视频系统间的整合，促使视频监控技术在横向上不断扩展性能。

在铁路科技工作者和广大工程技术人员多年探索实践的基础上，铁道部陆续出台了一系列技术标准、建设规范、管理办法，为铁路综合视频监控系统的建设和完善指明了方向，提供了保障。

铁路综合视频监控系统的建设状况如何，其总体规划落实情况、技术发展方向，以及铁道部出台一系列相关文件后，对系统建设有哪些指导作用等，带着这些疑问，采访了铁道部相关领导和技术专家。

他们如是说……

1铁路综合视频监控系统建设一路走来，有艰辛有喜悦，更重要的是，未来的路依然漫长。

田裳：铁道部运输局，调研员，负责全路铁路综合视频监控系统的业务管理

《铁路技术创新》：2007年根据铁道部党组决策建成的青藏铁路格拉段线路视频监控系统成为建设铁路综合视频监控系统的重要标志。该系统主要在哪些方面实现了突破？对铁路综合视频监控系统的建设有什么重要意义？

田裳：该系统第一次在高原恶劣气候条件下实现了上千公里的连续监视，第一次大规模在线路监视中采用了智能分析技术，第一次大批量使用了高分辨率长焦距镜头和先进的红外热成像摄像机，第一次在传输网络开通了长距离大容量的弹性分组环（RPR），第一次在视频监控系统中实现了调度、公安、机务等部门的资源共享与综合调用，利用综合视频监控技术为青藏铁路的安全运行提供了切实的保障。

青藏铁路线路视频监控系统的建设为完善铁路综合视频系统，包括长大桥梁、隧道的监视，系统分级控制与管理，视频数据存储、分发/转发，网络对突发流量的处理，智能分析技术应用等方面积累了宝贵的经验，为铁路综合视频监控的设计、建设、运用与管理进行了有益的探索，为视频技术在铁路大规模应用奠定了坚实的基础。继青藏铁路线路视频系统建成之后，铁路综合视频监控系统开始了全面建设。

《铁路技术创新》：视频监控技术发展大致经历了模拟、数模混合、全数字3个发展阶段。目前铁路视频监控系统技术处在哪个阶段，下一步的发展目标是什么？

田裳：目前视频监控系统技术处在模拟系统与数字系统混合应用并逐渐向数字系统过渡的阶段，我们要积极探讨数字化、网络化、智能化、共享化视频系统在铁路的运用方案，最大限度降低建设和运用维护成本，提高视频监控系统在运输安全中的作用。同时要加强与既有视频系统整合方案的研究与实践，不断提高系统的可用性，保护投资。

《铁路技术创新》：近年来，铁道部陆续出台了一系列与综合视频监控系统有关的文件，从政策上、技术上对铁路综合视频监控系统的建设与完善提供了支撑和保证。从长远发展来看，您认为还需要做哪些工作？

田裳：近年来，铁道部陆续出台相关文件，为铁路综合视频系统的建设提供了政策、技术支持，但进一步的完善工作仍需开展。在建设过程中，要不断摸索科学的建设、管理、维护体制，不断完善相关标准；通过实践检验、反复论证，动态修订来确保技术规范在铁路应用中的合理性与适用性；积极引导相关参与方，按照统一规划、统一标准建设综合视频监控系统，确保其始终朝着正确的方向发展。

目前铁路综合视频监控系统处于一个积极发展阶段，在大量的投资建设中也存在一些问题，如有些视频工程的设计和建设不适应集成化、数字化、网络化、智能化、共享化要求；相应的标准尚不健全，产品检测、认证评估手段尚待完善；没有形成规范的运维管理体制等。这些问题都需要我们积极探索，勇于创新，采用新方法、新思想，在实践中不断改进和完善。

《铁路技术创新》：面对铁路综合视频监控系统这个大系统，很多厂商跃跃欲试。那么对厂商的审核程序是如何规定的？审核标准是什么？

田裳：铁路综合视频监控系统的发展给很多厂商带来了机会。但在目前国际编解码标准框架下，各厂商的产品都有各自的私有算法，花样繁多、标准不一，功能侧重点也各不相同，不同厂商的产品无法兼容，互通性不强。

目前，铁路综合视频监控系统尚没有完善的检测、认证评估手段，这给产品的准入系统集成带来了困难。目前采用的方式是先对各厂商提供的系统功能、性能、互通性进行测试、评价。

2009年，铁道部组织开展了铁路综合视频监控系统测试认证工作，并对已建成、有代表性的综合视频系统工程进行后评估，以推动系统间互联规范的实施，促进产品间标准、规范的制定和统一。一些厂商已经参与进来，了解、消化、吸收视频监控系统的业务需求，并对自身的产品进行改进和完善。随着这些工作的陆续开展及对视频监控技术标准的深入研究，一些相应的视频监控标准和规范会相继出台，如系统的网管规范、用户需求规范、检测规范、验收规范、对智能分析的评估测试方法等都将不断完善，从而推动铁路综合视频监控系统健康发展。

2工程实践经验和相关验证试验证明，技术规范是与铁路视频业务需求相适应的，规范内容具备合理性和适用性。

陈梅：北京全路通信信号研究设计院，高级工程师，《铁路综合视频监控系统技术规范（试行）》、《铁路图像通信设计规范》主要起草人

《铁路技术创新》：为实现铁路综合视频监控系统的全网统一管理，铁道部出台了《铁路综合视频监控系统技术规范（试行）》（以下简称技术规范）。请您介绍一下落实情况及其在系统建设中发挥的作用。

陈梅：技术规范针对铁路特殊需求，按照铁路系统三级管理体制，确定了铁路综合视频监控系统的结构、功能及性能指标要求，并对系统关键技术及设备技术指标要求进行了规定。新建铁路综合视频监控系统在工程招投标和系统设计中，把技术规范作为主要标准依据，尤其是新建高速铁路视频系统建设更是严格执行了技术规范要求，包括系统结构、功能和性能要求、设备选型、互联互通要求等。技术规范的发布实施结束了铁路视频监控系统盲目建设、分散投资、技术落后、可用性差、缺少维护管理的历史。

《铁路技术创新》：为掌握铁路综合视频监控系统的现状，加强对其建设、维护和管理工作的指导，铁道部对已建的、具有代表性的综合视频监控系统工程进行了评估，并组织开展对综合视频监控系统的测试认证。上述工作对技术规范的应用与完善有何意义？

陈梅：工程评估结果表明，这些工程总体上基本符合技术规范的相关要求。工程实践经验和针对规范所进行的一系列验证试验证明，技术规范是与铁路视频业务需求相适应的，规范内容具备合理性和适用性。同时，也发现其存在的偏差和不完善之处。因此，规范的制定和完善与工程实践是分不开的，需要我们不断研究和探索，总结经验教训，为技术规范的动态完善和贯彻执行提供客观依据。

《铁路技术创新》：铁路综合视频监控系统涉及厂商众多，目前做了哪些工作来确保各厂商产品在标准上统一？

陈梅：技术规范对视频系统中图像质量、编解码标准格式、传输控制协议、系统管理及采集设备、视频处理设备、存储设备等主要设备的技术指标提出要求。

例如，对视频编解码，技术规范明确规定在目前情况下，主要采用MPEG-4和H.264图像编解码标准，并要求积极跟踪新技术发展；在信令控制上，严格执行SIP协议；对视频采集设备，规定不同场合应用的摄像机技术指标。技术规范规定室内摄像机MTBF（平均无故障时间）不小于10 000 h，室外摄像机MTBF不小于20 000 h，特殊应用场合摄像机MTBF不小于50 000 h。

《铁路技术创新》：作为参与前期设计、工程施工和项目后期评估的专家，您认为技术规范还需要在哪些方面进一步完善？

陈梅：在铁路综合视频监控系统设计、建设和应用处于初步探索阶段，在没有完善的技术标准作参考，也没有经过实际工程验证的情况下，铁道部组织相关部门完成了技术规范的初次编制，因而难免会存在一些问题。试行稿发布以来，通过已建和在建的典型视频系统工程经验总结及“铁路综合视频监控系统技术规范验证试验”科研项目的研究结果，认为技术规范试行稿需要在以下几个主要方面进一步完善：

（1）SIP协议的详细规定。这关系到已建和在建视频系统间的互联互通及视频核心节点和视频区域节点的建设，关系到铁路综合视频监控系统能否实现资源共享和多级调用。

（2）视频图像存储形式的相关规定需进一步细化，同时应明确规定图像的检索时延和检索精度要求。

（3）对系统编解码标准的档次和级别需进行修订，同时细化编解码设备的技术要求。

（4）完善系统管理和系统设备网管的相关规定。

3认真贯彻《铁路图像通信设计规范》对指导综合视频监控系统设计、保证系统健康有序发展具有重要意义。

尹福康：铁道部经济规划研究院技术标准所，副所长，《铁路图像通信设计规范》编制项目负责人

《铁路技术创新》：《铁路图像通信设计规范》（以下简称设计规范）刚刚发布施行，您认为在贯彻执行过程中应注意哪些问题？对设计规范自身，您有何建议与期待？

尹福康：首先，认真贯彻《铁路图像通信设计规范》对指导铁路综合视频监控系统设计、保证系统健康有序发展具有重要意义。贯彻过程中要注意三点：一是全面把握，二是结合实际，三是对强制性条文要严格遵守。

其次，该设计规范系首次发布，视频通信技术仍处于发展之中，铁路运输对视频业务的需求也在不断变化。因此，设计规范中有关信息采集点的设置、存储时间、图像分辨率等规定的合理性还需结合今后的应用进行探讨和调整。随着视频处理技术的进步，数字编码技术的发展，传输视频信息的数据网络也将得到优化和调整，带宽需求的相关规定可在下次修订时再行完善。

《铁路技术创新》：从概念上，我们常常听到线路视频监控系统、货运视频监控系统、车站客服视频监控系统等。从需求上，我们了解到安监、运输、客运、货运、机务、工务、电务、公安等系统都有建设视频监控系统的要求。那么，铁路综合视频监控系统是如何发挥其综合作用呢？

尹福康：系统综合性作用从以下几个方面体现：理念方面，坚持“架构合理、技术规范、有效运用、管理科学”；硬件方面，系统覆盖了主要运输干线，并为各应用单位提供用户终端；功能方面，系统可提供线路运输作业、列车状态、线路安全和应急抢险的实时图像信息，实现统筹指挥，提高故障处理的针对性和时效性。此外，还可为打击破坏铁路的违法活动提供有力证据。

4北京铁路局在铁路综合视频监控系统建设规划中，紧密联系运输生产实际需要，积极推进，分阶段规划建设。

郭桂芳：北京铁路局电务处，副处长，指导北京铁路局铁路综合视频监控系统规划制定

《铁路技术创新》：视频监控系统以其直观、准确、信息丰富和功能强大等特点，在铁路行业中的应用日趋广泛，作用日趋重要。而建立广域的综合视频监控系统已逐渐成为发展方向。根据铁道部制定的《铁路综合视频监控系统总体规划》，各铁路局积极落实规划，推进铁路综合视频监控系统建设。请问北京铁路局在建设规划中考虑了哪些原则？

郭桂芳：在北京铁路局的建设规划中，紧密联系运输生产实际需要，本着专（特）运通道优先、提速干线优先、动车组走行区段优先的原则，分阶段规划建设。同时建设工作也需要与铁路局计划建设资金紧密结合，相互匹配，充分考虑分期投资、分步建设及“近细远粗”的原则。另外还根据线路的重要程度，分线路整体建设，兼顾运输专业布局，满足各个业务部门需求，对于具体线路先取重点，对重点部位进行监控，满足急需并预留发展条件。

《铁路技术创新》：北京铁路局综合视频监控系统的网络结构如何划分？各部分分别实现了哪些功能？

郭桂芳：铁路局作为铁路综合视频监控区域节点，主要实现视频的分发与转发、系统管理、用户管理及与其他系统互联等，并可对节点内的告警信息和重要视频信息进行存储，负责本级所有视频业务的调度和管理，通过视频专用数据网接入视频监控网络接入节点的视频业务。区域节点网管可对辖区内的用户和设备进行统一管理，负责辖区内所有用户和设备的认证、鉴权，并对相关信息进行存储，同时把管理信息上传至铁道部视频监控核心节点，下发到辖区内的视频监控接入节点，起着统一管理、承上启下的重要作用。铁路局下属视频监控I类接入节点（直属站及车务段）主要负责本级所管辖视频业务范围内的管理，通过专用数据网接入II类接入节点（各中间站）的视频业务。各车站（中间站）作为视频监控系统的II类视频接入节点负责本站视频业务接入，并将现场重要视频信息上传给相应的I类视频监控网络接入平台。

《铁路技术创新》：请您介绍一下北京铁路局综合视频监控系统的建设规划。

郭桂芳：2010年建设并完善北京铁路局综合视频监控系统区域节点和部分I类接入节点，完成京哈线铁路综合视频监控系统建设工作。2011年建设京沪、京广、西长线综合视频监控系统。2012年建设津山、石德、石太综合视频监控系统。2013年建设京九、京通、京包、京原、京承、锦承、丰沙和邯长综合视频监控系统，津霸、津蓟、永丰、承隆、东北环线视当年实际完成情况机动实施，实现对主要干线的基本覆盖。

5铁路综合视频监控系统在技术体制上选择了“数字化、网络化、智能化、共享化”的发展方向。

凌力：中铁第四勘察设计院集团有限公司通号处，高级工程师，参与《铁路综合视频监控系统总体规划》制定

《铁路技术创新》：用户对视频监控系统的功能需求已体现出多元化、系统化。请问铁路综合视频监控系统是如何适应用户需求的，做了哪些工作？

凌力：纵观历史，任何先进系统的发展都是业务需求驱动的，铁路综合视频监控系统的发展也不例外。回顾铁路的快速发展，视频监控已成为保障铁路运输生产的重要技术手段，技术要求体现出“先进、全面、智能、共享”的特点。为满足这些特点，铁路综合视频监控系统在技术体制上选择了“数字化、网络化、智能化、共享化”的发展方向，通过运用先进的视频监控图像采集、处理、调用技术，同步建设高速的视频承载网络，确保系统技术的先进性。在此基础上，铁路综合视频监控系统在标准化方面开展了大量的工作，逐步完善了系统技术规范、工程设计规范及建设规划，使系统的建设有章可循，系统的评价有法可依，确保铁路综合视频监控系统始终按业务需求稳步发展。

《铁路技术创新》：您刚才提到铁路综合视频监控系统“数字化、网络化、智能化、共享化”的技术发展方向。您能详细阐述一下这“四化”的内容吗？

凌力：数字化方面。铁路综合视频监控系统选择了世界主流的视频编码技术，而且与其他视频监控系统相比，我们在数字化的道路上走的更远：一是系统在编解码设备性能指标测试标准方面取得重大突破，克服传统视频编解码设备无法评价的弊病；二是突破性地运用了电信级SIP协议作为标准控制协议，制定了完整的控制信令流程和资源编码标准，克服了系统在规模及资源共享等方面的局限性。

网络化方面，铁路综合视频监控系统采用了分布式的体系架构，并依托铁路通信网使用了很多先进的传输技术，包括RPR弹性分组环技术、MSTP多业务传输平台技术、WDM波分技术、xPON无源光网络技术，满足视频图像在网络中的安全、快速传送。另外网络化存储技术的应用，使铁路沿线现场的监控图像能够按照要求存储到网络中的任何一个节点，而视频分发/转发、组播技术也确保了图像的网络化调用要求，利用宝贵的广域网资源满足大量的并发调用需求。

在智能化方面，铁路综合视频监控系统的技术突破体现在内部和外部两个方面。首先，在系统内部使用了图像智能分析技术，实现了对动态图像目标的定位、识别、跟踪，并自动分析和判断目标行为，对违反规则的行为自动报警，克服了传统视频监控系统被动监视的弊病。其次，在系统外部使用系统联动功能，实现了与铁路相关专业监测、监控系统的联动，根据外部告警信号智能联动相关摄像机进行监控，提高了系统监控的实用性和有效性。

在共享化方面，通过铁路综合视频监控系统的建设，整合铁路各个部门的监控业务需求利用统一的综合视频监控平台实现监控图像资源的共享，避免传统各部门单独建设所带来的"信息孤岛"。除此之外，铁路综合视频监控系统也充分考虑了系统外部的共享化建设。一是在铁道部、铁路局及相关站段都预留了与铁路信息化应用系统的互联接口；二是加强了对既有视频资源的整合，通过技术手段将既有视频资源整合到铁路综合视频监控系统，使其能够依托铁路综合视频监控系统发挥更大的共享作用。

《铁路技术创新》：技术进步是螺旋式上升的。从青藏铁路格拉段线路视频监控系统到京津高速铁路视频监控系统，京广、广深线以及武广、郑西高速铁路都开通了综合视频监控系统。请问这些工程的技术难点表现在哪些方面？

凌力：上述工程为铁路综合视频监控系统的建设提供了宝贵经验。客观上讲，每个工程都有自身的工程技术难点，这里只能对具有普通性的技术难点进行简要介绍，这些难点主要包括3个方面：线路夜间监控方案实现、视频网络建设及视频分析部署。

受工程投资及工程客观环境的影响，这3个技术难点的解决方案也具有一定的多样性。实现线路监控夜视，解决方案的多样性体现在热像仪、红外LED灯、主动红外激光3种实施方案；对于视频网络建设，解决方案包括新设RPR网络、新设IP数据网及利用既有传输系统2 Mb/s通道；而对于视频分析，上述工程的部署功能基本一致，但由于现场环境不同，造成工程实施过程中需要不断优化算法，提高视频分析功能的成功率。

《铁路技术创新》：从现场需求和实际应用来看，铁路综合视频监控系统还有那些监控盲点？随着视频监控技术的发展，铁路综合视频监控系统在系统兼容性与专业需求的适应性方面还有哪些提升空间？

凌力：目前来看，铁路综合视频监控系统系统的监控场所遍布铁路沿线车站和线路，因此主要的监控盲点体现在车载视频监控这个环节上，目前仍受限于车-地无线实时传送技术，但随着无线通信宽带技术的发展，这个盲点将会得到解决。

在系统兼容性方面，铁路综合视频监控系统还需在编解码协议及不同厂家平台之间的互联互通两个方面进一步开展工作，确保设备和平台的兼容；而对于铁路专业监测、监控需求及其他信息化系统来讲，铁路综合视频监控系统还需进一步开展与SCADA、客运服务等系统联动工作，进一步研发与铁路信息化各个应用子系统的互联接口，更好地发挥综合铁路视频监控的作用。

6铁路综合视频监控系统作为铁路运输安全的辅助手段，对增强公安指挥决策的科学性、针对性和有效性发挥了重要作用。

韩雪红：铁道部公安局十一处，处长

《铁路技术创新》：铁路公安部门是铁路综合视频监控系统的重要用户，您认为综合视频监控系统对铁路公安部门的工作发挥了哪些主要作用？

韩雪红：综合视频监控系统作为公安信息指挥的辅助系统，为我们及时准确掌握线路、车站的治安秩序状况，确定治安防控重点，有针对地开展阶段性治安动态分析提供了强有力支持，增强公安指挥决策的科学性、针对性和有效性发挥了重要作用；为有效处置突发事件，掌握现场的真实情况及合理部署警力提供了决策依据；通过综合视频监控系统还能够及时拦截违规上线人员、车辆及牲畜，为铁路线路安全、设备安全提供有力的保障。

举个例子来更加形象地回答这个问题。沈阳铁路局在投资建设分界口视频监控系统后的一年内，共破获货盗案件716起，比上年多破获107起，上升18%；抓获犯罪嫌疑人410名，同比增加38名，上升10.2%；打掉犯罪团伙23个，同比增加11个，上升91.7%，全局货物理赔款为752.8万元，同比减少1 272.6万元，下降40.8%。

《铁路技术创新》：从铁路公安部门需求出发，您对铁路综合视频监控系统建设有什么建议？

韩雪红：依据铁路线路或站段的实际情况，铁路公安部门对铁路综合视频监控系统的建设需求也有所不同。以武广高速铁路综合视频监控系统建设为例，建议对重要机房（站、所）、重要桥隧、治安复杂区段、车站等加大综合视频监控系统建设力度，以便局、处、所（警务区）三级机关及时了解掌握管内高速铁路线路治安情况，提高铁路沿线公安机关维护铁路运输生产安全的能力。