城市轨道交通车载视频存储方案选择

2021-09-01王言

数字通信世界 2021年8期

王言

（中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070）

1 概述

城市轨道交通列车车厢属于公共安全监视范畴，新规范对列车视频存储时间提出了更高的要求，视频录像信息保存九十天已经是主流的需求。由于列车设备安装空间有限，车载视频由以前一般性满足十五天存储要求提高至九十天，如何利用有限的安装空间满足视频存储要求是需要进一步解决的问题。本文对城市轨道交通中车载视频按照不少于九十天存储进行方案比选与探讨。

2 全国部分城市车载视频存储情况

经调研，国内部分城市自2016年后新建线路车载视频存储时间为90天，可采用在列车上设置硬盘存储。部分城市如深圳、厦门等正在研究5G转存技术的应用。国内部分城市线路车载视频存储应用情况见表1。

表1 部分城市线路车载视频存储应用情况

由上表统计情况可知，2016年后全国多城市响应反恐法要求，车载视频存储时间按照满足90天进行存储。其中车辆专业招标多采用90天1+1冗余备份考虑，通信专业招标项目结合各地业主需求，视频存储时间采用90、90+N、90+90天等。

3 车载视频9 0 天存储方案选择

以西安轨道交通5号线为例，结合当地项目情况及实际需求，车载视频存储按照90天冗余方式考虑。车载视频监控系统按照单列车6节编组共设置28个摄像机考虑，其中24套车载客室摄像机、2套行车记录仪摄像机、2套司机室鱼眼监控摄像机、2套视频存储主机、2套车载播放控制器、2套触摸屏、车载局域网络等设备组成。其摄像机安装位置、类型、用途见表2：

表2 摄像机配置说明

全列车28个高清摄像机视频存储，考虑视频存储量较大，建议按照2 Mbit/s码流进行存储。可采用集中式存储或分布式存储两种方式。

3.1 集中式存储方案

3.1.1 集中式存储方案介绍

集中式存储过程中，在首、尾司机室各增设冗余存储的硬盘录像机，两个司机室的硬盘录像机同时存储。系统按照每天运行18小时，连续存储90天的方式存储全列车各客室和首尾司机室的视音频数据。

3.1.2 硬盘容量计算

图像数据在25帧/秒的状态下传输速率为2Mbit/s。每个摄像机1小时记录数据量=2Mbit/s÷8×3600（秒）=900M

每个摄像机18小时记录数据量=900×18（小时）/1024=15.8G

每个摄像机90天18小时记录数据量=90×15.8G=1423.8G

全列车28个摄像机90天18小时记录数据量=1423.8×28/1024＝38.9TB

考虑硬盘格式化，硬盘录像机实际硬盘需求为38.9TB÷0.93≈42TB

此方案在车头、车尾集中存储量过大，由于司机室空间局限，故而不建议采用此类存储形式。

3.2 分布式存储方案

3.2.1 分布式存储方案介绍

分布式存储即在每个客室设置硬盘录像机，将视频分散存储在各个客室，就近对各摄像机监视的图像进行实时录制、本地存储。

各客室视频文件存储在各客室硬盘录像机，首、尾司机室摄像机监视图像存储在就近客室硬盘录像机。

考虑到视频存储冗余存储，计划Tc1（首司机室、1号客室车厢）与Mp1（2号客室车厢）车互为存储冗余，M1（3号客室车厢）与M2（4号客室车厢）车互为存储冗余，Mp2（5号客室车厢）与Tc2（6号客室车厢、尾司机室）车互为存储冗余。综上所述首司机室、1号客室车厢、2号客室车厢需存储10个摄像机90天内18小时的视频；5号客室车厢、6号客室车厢、尾司机室需存储10个摄像机90天内18小时的视频；3号客室车厢、4号客室车厢车硬盘录像机需存储8个摄像机90天内18小时的视频。

3.2.2 硬盘容量计算

系统按照每天运行18小时，连续存储90天的方式存储全列车各客室和司机室的视音频数据。在25帧/秒的状态下传输速率为2Mbit/s。

每个摄像机1小时记录数据量=2Mbit/s÷8×3600（秒）=900M

每个摄像机18小时记录数据量=900×18（小时）/1024=15.8G

每个摄像机90天18小时记录数据量=90×15.8G=1423.8G

（1）Tc1、Mp1车及Tc2、Mp2车硬盘录像机存储10个摄像机90天18小时数据量＝1423.8×10/1024＝13.9TB

考虑硬盘格式化，Tc1、Mp1车及Tc2、Mp2车硬盘录像机实际硬盘需求为13.9TB÷0.93≈15TB

所以Tc1、Mp1车及Tc2、Mp2车硬盘录像机建议采用4块4TB固态硬盘进行存储。

（2）M1、M2车硬盘录像机存储8个摄像机90天18小时数据量＝1423.8×8/1024＝11.1TB

考虑硬盘格式化，M1、M2车硬盘录像机实际硬盘需求11.1TB÷0.93≈12TB

所以M1、M2车硬盘录像机建议采用3块4TB固态硬盘进行存储。