高铁线路视频采集点设置方案研究

汤蓓蓓

(1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2.北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070)

1 概述

自2008年以来，我国已陆续开通运营了京津城际、京沪高铁、京广高铁、沪宁城际、沪杭高铁、郑西高铁等高速铁路。对于高速铁路视频监控来说，除了需要对车站站内及站区人员密集场所进行重点监控，同时也需对区间线路重点部位进行监控。既有的大部分高铁视频监控资源主要集中在与运营密切相关的场所，如车站内，线路区间相对薄弱，高速铁路沿线地理条件复杂，多发生拆盗专用电缆、割盗贯通地线等事件，特别是在人群密集的区域，多发生犯罪分子利用自制爬梯等作案工具上高架或线路偷盗，加之日趋严峻的国际反恐形势。虽然在区间线路重点部位已进行局部监控，但仍存在盲区，加强线路视频监控作为反恐、防范、治安等重要手段也越来越重要。

2 高铁线路视频采集点建设现状

2.1 建设现状

最早期京津城际铁路建设时，在沿线GSM-R基站机房室内、信号集装箱机房室内、牵引变电所（TSS）/区间所（ATS）/开闭所（SSP）机房室内外、咽喉区、公跨铁、桥梁救援疏散通道、路基、线路上重点部位设置视频采集点，建设时期并无铁路视频相关规范、标准参考。

建设京沪高铁时，在线路区间重要节点（例如：GSM-R基站、信号中继站、线路所、直放站、电牵节点（牵引变电所、分区所、AT所、开闭所）、电力节点（变配电所、配电所、室内变电所）等室内或室内外）、隧道洞口、咽喉区、公跨铁、桥梁救援疏散通道、联络线与正线连接处等重点部位设置视频采集点。随后原铁道部运输局根据京沪高铁视频监控系统建设，进一步根据用户需求进行了细化、优化，发布《京沪高速铁路综合视频监控系统设计原则及设备配置会议纪要》（运基通信[2010]412号文）（简称412号文），412号文目前是高铁线路视频采集点配置原则的主要依据及基础。

各条高铁沿线“四电”设施等重要场所设置情况有所不同，但各场所采集点设置原则与412号文一致，包括线路区间隧道洞口、公跨铁立交桥，而路基、线路巡视、桥梁救援疏散通道、咽喉区处采集点设置或安装方式有所不同。

1）线路巡视：利用高铁沿线GSM-R铁塔安装变焦摄像机进行正线线路巡视，能有效满足公安、调度、工务、电牵、通信部门需求，但一般铁塔距离正线线路较远，覆盖范围有部分盲区，监视效果如图1所示。

图1 既有高铁线路巡视监视效果现状Fig.1 Current status chart of inspection and monitoring effect of existing high-speed railway line

2）桥梁救援疏散通道：高铁线路全程封闭，在桥梁救援疏散通道入口处会设置围墙等防护措施，根据412号文在下部设置采集点，能有效满足公安和工务部门需求，但是无法监视通道上入口，监视效果如图2所示。

图2 既有高铁桥梁救援疏散通道监视效果现状Fig.2 Current status chart of monitoring effect of rescue channel of existing high-speed railway bridge

3）咽喉区：在高铁两侧咽喉区岔区处根据车站大小立杆安装变焦摄像机，监视咽喉区站内和站外进入咽喉区人员情况，能有效满足公安、车务、工务、信号、电牵部门需求，但无法有效监视旅客或工作人员由站台边缘上道情况等，监视效果如图3所示。

2.2 存在的不足

1）有些高铁线路视频监控建设时期较早，以当时的技术手段采用的多为模拟摄像机，对于当下建设要求及用户需求，清晰度已不能满足监视要求。

2）在沿线GSM-R铁塔上架设摄像机，因铁塔距离线路一般较远，覆盖范围达不到摄像机本身能覆盖的有效距离；摄像机多为变焦带云台枪机或一体化球机，不同业务部门均有云台控制权限，各用户进行操作后摄像机经常转至其他位置，导致不能对有效区域进行监视。

3）现有建设规范、标准未对路基地段及治安复杂区进行重点部位有效监控，而是利用其他重点场所摄像机进行兼顾。

4）带内容分析的视频图像，未对报警区域设置进行统一，各条线路设置不同，无统一标准。

图3 既有高铁咽喉区监视效果现状Fig.3 Current status chart of monitoring effect of existing high-speed railway throat area

3 高铁线路视频采集点设置方案研究

3.1 路基地段

路基地段相比高架桥更容易出现行人上道的情况，大部分高铁参见412号文建设，利用沿线GSM-R铁塔上摄像机或其他线路节点摄像机进行兼顾监视，未对路基地段重点场所进行监视。路基地段采集点设置在铁路范围内只能通过立杆方式安装，容易存在倒杆风险，而高铁线路全线基本上每间隔50 m左右均有接触网杆，可以考虑将采集点附挂于接触网杆上。实际应用案例有以下几种。

1）早在2008年京津城际建设时，每间隔100 m在接触网杆上安装1套彩色摄像机（带红外灯），实现路基地段全天候监视，采集点为标清。

2）2010年建设海南东环铁路，线路双侧每间隔100 m（单侧间隔200 m）在接触网杆上安装1套720P定焦枪机，全线路覆盖，监视效果如图4所示。

图4 海南东环铁路路基地段监视效果Fig.4 Current status chart of monitoring effect of Hainan east ring railway bed

3）2017年京沪高铁标准示范线线路视频补强根据路基地段摄像机测试效果，在需要补强的线路区段双侧每间隔200 m（单侧间隔400 m）在接触网杆上安装1套1080P红外定焦枪机，采集点设置原则如图5所示。

在接触网杆上靠近线路外侧安装摄像机，安装高度距离轨面2 m，采集点设备箱距离地面1.5 m，监视效果如图6所示。

图5 京沪高铁标准示范线路基地段采集点设置原则图Fig.5 Collection point setting principle of Beijing-Shanghai high-speed railway standard demonstration line bed

另外，2017年中国铁路总公司（简称“铁总”）工电部发布《接触网设备视频监控装置暂行技术条件》（工电函[2017]24号文），对接触网杆上加装的视频监控设备的安装条件、安全性等方面作出具体要求，为今后在接触网杆上安装视频采集点提供可靠的技术参考。

图6 京沪高铁标准示范线路基地段监视效果Fig.6 Monitoring effect chart of Beijing-Shanghai high-speed railway standard demonstration line bed

3.2 线路巡视

线路巡视采集点能有效监控整条高铁线路的情况，早期高铁基本按412号文建设，解决了对正线日间监视，但对夜间及塔下不能监视，2016年因高铁反恐怖和治安防范要求，铁总发布《关于设计时速200 km及以上铁路区间视频监控设置有关标准作出补充规定》（铁总建设[2016]18号文），要求线路区间全部重点区域采用高清摄像机、昼夜监视。412号文与18号文在线路巡视部分要求有所不同，主要体现在以下几个方面，如表1所示。

表1 412号文与18号文关于高铁线路巡视采集点设置区别Tab.1 Diff erences of high-speed railway line inspection collection points setting between document No.412 and No.18

18号文发布后，新建高铁线路巡视采集点按18号文建设，要求对于既有高铁未按18号文建设的，应按18号文进行补强，现阶段按412文建设且未按18号文补强的既有高铁，线路巡视采集点设置方案为：1）替换沿线GSM-R铁塔上既有摄像机为长焦距高清摄像机；2）增加塔下高清红外球机；3）对于铁塔间距＞3 km的监视盲区，补强区域可利用接触网杆增加红外定焦枪机。补强区域及监视范围如图7所示。

图7 按412号文建设的既有高铁线路巡视补强区域及监视范围Fig.7 Inspection reinforcement area and monitoring area map of existing high-speed railway line built according to document No.412

现阶段对于既有高铁已按18号文进行补强的，对于铁塔间距＞3 km的，可利用接触网杆增加红外定焦枪机进行铁塔间监视盲区补强，补强区域及监视范围如图8所示。

图8 已按18号文补强的既有高铁线路巡视补强区域及监视范围Fig.8 Inspection reinforcement area and monitoring area map of existing high-speed railway line reinforced according to document No.18

区域1为铁塔下球机覆盖范围，区域2为线路两侧摄像机覆盖范围。线路巡视补强方案暂无实例参考，仅仅是研究。

3.3 桥梁救援疏散通道

一般高速铁路大部分处于高架桥梁地段，为便于检修人员上线作业及应急疏散等，在长大桥梁上均会设置桥梁救援疏散通道（下称维修梯），一般会在维修梯下部（下入口处）设置采集点，一般认为线路全程封闭，只要守住下入口即可；也有守住维修梯上部（上入口处），例如最早期京津城际铁路建设时，选择在靠近上入口的维修梯栏杆处安装。根据当前的反恐局势及要求，不仅应在下入口处设采集点，还应在线路最后一道防线补强，即上入口处设置采集点，并带行为分析，保证正线线路的安全。

京沪高铁因2010年在下入口处已设有标清摄像机，补强时仅替换为1080P高清摄像机，上入口因既有线施工、布线等问题，采用在上入口附近接触网杆上安装的方式，监视上入口人员进入情况，监视效果如图9所示。

图9 京沪高铁标准示范线桥梁救援疏散通道上入口处监视效果Fig.9 Monitoring effect chart of entrance in rescue channel for bridge of Beijing-Shanghai high-speed railway standard demonstration line

3.4 咽喉区

高铁咽喉区采集点一般设置在车站咽喉区岔区（靠近进出站信号机）附近，多采用立杆安装，监视咽喉区站内、站外方向。站外方向如果是高架桥，则无需重点监控，是路基的话，可利用接触网杆补强路基的方案；站内方向因车站股道较多，单靠咽喉区处采集点覆盖不全面，无法实现对咽喉区站内旅客进入及工作人员上线作业等行为进行有效监视。针对咽喉区覆盖不到的区域采集点，可沿站内方向利用接触网杆补强。监视效果如图10所示。

图10 京沪高铁标准示范线咽喉区处监视效果图Fig.10 Monitoring defect chart of Throat area of Beijing-Shanghai high-speed railway standard demonstration line

4 结束语

高速铁路线路视频不仅为各业务部门安全生产、辅助作业等提供技术保障，而且线路作为安全防范的重点区域，从人防到物防再到技防，都是通过一系列有效手段保障高速铁路公共安全，视频监控作为技防的首要手段在线路视频采集点的设置上显得更为突出，既要保证建设的可行性、必要性与可靠性，还要保证建设的经济价值。国内科技日新月异，视频技术发展也突飞猛进，京沪示范线工程采集点设置方案实例仅供参考。