在线视频监控系统在地铁乘务运营管理方面的探索与实践
在线视频监控系统在地铁乘务运营管理方面的探索与实践
摘要: 地铁作为一种主要在地下运行的城市轨道交通系统，极大地方便了市民的出行，地铁具有准时、载客量大等特性。地铁司机作为运营系统的主体，起到管理、控制、执行的作用，是最重要的一环。地铁司机作为列车的直接操作者，自然成为安全管理最需要重点关注的一环。因此通过自动化、智能化的监管系统研究分析地铁司机的相关行为动作以加强司机异常行为的预防控制，为地铁乘务运营管理人员对司机违规异常行为进行动态管理，及时采取有效管控措施，是确保地铁安全运营的根本举措。
关键词：地铁；乘务；自动化；智能化；异常行为
中图分类号：U231+.92
疲劳驾驶预警系统1.前言
以深圳地铁3号线为例，全长42.54公里，最小行车间隔2分15秒，最大上线列车57列，属线网运营行车间隔最小和上线列车最高的线路之一，行车安全管控压力大，根据现阶段车辆车载监控设备情况，难以通过视频监控设备实现在线实时管控各次列车安全运行状态。经前期
调查，该视频监控系统于2010年投入使用，建成时间比较早，部分设备的备品备件停产，现阶段车地传输网络双向传输属于中断状态，司机室视频传输只能通过本地下载，一旦发生安全事件，只能做到事后分析，不能满足司机在值乘过程事中实施管控的需求，迫切需要建立一套在线视频监控系统，解决乘务专业运营安全管理难点及痛点问题。
2.研究应用背景
在当前城市轨道交通领域，轨道交通安全性、自动化水平要求日益增加，这也是当前我国高标准运输和安全设备现代化的发展要求，尤其利用城市轨道交通安全管理机制和各种先进的科学技术及设备，提升轨道交通运营安全性，促进我国城市轨道交通自动化及智能化发展[1]，以达到“保障安全，提高效率”的目的。目前地铁列车运行过程中对地铁司机是否执行作业标准化缺乏动态监控数据，无法对地铁司机违规驾驶、异常行为做到及时的提醒和智能化管控，推进视频监控系统智能化应用有利于增加地铁的行车安全性，对地铁运行安全管理实施更精准、更实时的安全监管，同时也提高乘客出行安全性和出行效率，优化乘客出行体验。
3.业务现状调查分析
3.1地铁司机岗位特殊性分析
地铁司机岗位在运营过程中处于单兵作战的状态，因此在运营期间必须保持高度的戒备且具有高度的责任心和安全责任意识[2]，对个人自律性要求要高，而地铁司机单人作业期间缺乏有效互控手段，且随着城市轨道交通高速发展并快速成线网化运营，地铁司机队伍不断壮大，正线列车驾驶的风险也不断上升，地铁运营管理者确保安全行车所面临的任务越来越重。这些年来，因地铁司机操作不当引起违章的事件和违规操作事件等，为地铁的行车安全运营的监管带来越来越大的挑战。
3.2地铁司机工作环境风险现状分析
地铁司机面对的工作环境风险分为内部因素和外部因素两个方面：一方面是地铁司机本身生理因素原因带来的行车风险，由于地铁司机常年处于阴冷湿暗的隧道环境下工作，且都是独立、重复作业，容易使地铁司机在工作中产生驾驶疲劳，增加行车风险；另一方面是季节天气、交路编排及其他外界影响等客观因素带来的风险，包括春困夏乏、恶劣天气行车、交路设置等，都会给行车造成不同程度影响，甚至影响行车安全[3]。
1.季节的变化：不同季节温度对地铁司机精神状态影响较大，比如春困夏乏，使人体生理机能发生相应变化。
2.交路编排、班表：随着行车时间间隔的压缩，对地铁司机的交路及排班管理提出了更高的要求，采用四班三运转等模式，导致地铁司机的出、退勤工作时间不固定。
3.单程运行时间：一般单程运行时间60分钟以上，司机精神状态需保持高度集中，而终点站休息是司机唯一能放松注意力的时刻，根据《城市轨道交通行车组织管理办法》：驾驶员连续值乘间隔不应小于15分钟要求，管理人员在满足工时利用率的要求下，在司机交路编排中，合理安排终点站折返司机，司机终点站休息时间基本上在15-20分钟左右[4]。
4.视觉疲劳：隧道环境是一个半封闭空间，无道路景观，作业环境单一；照明与一般的道路照明存在很大的区别，隧道环境相对较为昏暗，双眼长时间集中得不到放松。当列车进站后，车站站台的光与隧道的环境形成强烈的比对。
5.生理因素：生理因素所带来身体的变化是对驾驶人行为产生影响的一项重要因素[5]，长时间的精力集中，会消耗大量身体机能，长时间的运营，会导致地铁司机的反应速度变慢，出现疲劳驾驶行为。
4.在线视频监控系统设计原则及思路
4.1设计原则
1.技术成熟性
系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都应持续秉承系统可靠性原则，采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力。
1.先进性
在系统方案设计上，整个系统软硬件设备的设计符合高新技术的潮流，人脸识别技术、精神状态监测技术等关键算法均处于国际领先的技术水平。在满足现有功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定的技术先进性。
1.实用性
系统应提供清晰、简洁、友好的人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和
维护。具有城市轨道交通行业风格界面和轨道交通行业习惯操作的客户端界面。在快速操作处理突发事件上有较高的时效性，能够满足轨道交通联网指挥的统一行动。
1.系统可扩展
系统具备良好的输入输出接口，可为各种增值业务提供接口，例如IO接口、网络接口、软件操作平台等系统。同时，系统可以进行功能的定制开发，可以实现与城市轨道交通内部系统的互联互通。
1.易操作维护性
系统操作简单，实用性高，具有易操作，易维护的特点。系统具有专业的管理维护终端，方便系统维护。并且系统具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，能得到及时、快速地进行自维护。
4.2设计思路
为保障地铁列车的安全运行，系统设计通过前端视频监控、智能辅助驾驶来保障车辆行驶
过程中的安全运行，采用基于地铁司机生理特征的疲劳检测技术，通过简单的观察地铁司机面部特征（如眼睛，头部，脸部）的变化来评价是否疲劳[6]。同时，通过地铁司机行为分析，包括接打电话、抽烟、不目视前方，并配合监测非标准作业情况，以语音播报方式对司机进行预警，并有效杜绝驾驶员危险驾驶的行为。

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