提高城市轨道交通运行效率:视频监控系统在故障处理中的应用

摘要：随着智能技术的发展，视频监控系统已经从单纯的安防监视发展为轨道交通故障处理的有力助手。本文探讨了城市轨道交通视频监控系统在故障处理中的应用，首先介绍了视频监控系统的架构和技术优势，包括系统的前端采集、传输、后端管理三大部分以及智能视频分析的入侵、聚集、跌倒等异常行为检测和客流统计、事件预警等功能。接着，本文探讨了视频监控系统在故障快速定位、事故追责回溯、应急指挥协同方面的应用，通过实例分析了视频监控在提高故障查找速度、明确事故责任、加强各相关部门协同指挥方面的效果。最后，本文提出了通过系统集成、数据融合，加强智能预警功能研究、人员培训和协调机制建设等措施，进一步提升视频监控系统作用，为不断提高城市轨道交通运行效率提供经验借鉴。

关键词：城市轨道交通；视频监控系统；故障处理；智能分析

前言：随着我国城市化进程的加快，城市规模的不断扩大，城市轨道交通客运强度不断加大，轨道交通安全运行的压力不断增大。在轨道交通的运营过程中，设备故障、突发事件、大客流冲击等各类安全稳定问题时有发生，如何快速、准确地发现和处理故障，是保证轨道交通持续、稳定、安全运行的首要问题。目前，故障的发现主要依靠人工巡检和各种安装在设备上的传感器报警，存在发现不及时、信息不全面、相关部门和人员协同处置效率低下的问题。随着视频监控技术，特别是智能视频分析技术的发展，视频监控可以实现全天候、无死角、看得见、可回放，能够实时监视车站、列车、隧道等重点部位和关键环节，及时智能预警故障和突发事件，为快速发现、过程还原和相关部门、人员协同处置故障和突发事件提供了坚实基础。

1视频监控系统的基本构成与技术优势

1.1 视频监控系统的主要组成模块

城市轨道交通的视频监控系统是一个综合性技术体系，本系统硬件部分由前端部分、传输部分和后端部分组成。其中前端部分主要是分布在各个车站站厅、站台、出入口、车厢和重要设备房等处安装的摄像机，用来采集现场视频图像。传输部分是指负责将这些高码流的视频图像通过光纤等专用传输介质，安全、稳定、无障碍地传输至控制中心。后端部分是指后端管理设备部分，包括视频录像服务器、管理服务器和监控客户端。录像服务器负责存储大量视频资料、管理服务器主要负责设备管理、用户管理、视频调阅，监控客户端是供调度、公安值班人员使用，用于监控所有图像的监控终端。

1.2 智能视频分析技术的核心功能

视频监控系统的基本功能是监视，而智能视频监控是在视频监控系统的基础上增加的拓展功能，通过视频分析软件对视频内容进行分析和判断，代替人工对视频信号监视的部份工作。智能视频监控的主要功能可归纳为三个方面。首先，智能视频监控能够对一些基于物体在视频流中的行为进行分析，如当出现不正常乘客行为时(如乘客非法进入轨道、乘客跌落、乘客扒开屏蔽门等)能够自动检测并报警。其次，能够对人群流量和密度进行分析，通过对视频图像中的人群进行分析统计进出站客流人数以及在站台候车人数的密度。最后，能够通过对视频图像分析，检测一些特定的事件(如遗留物品、抽烟、火焰、人员跌倒等)并报警。这些功能提高了监视的积极主动性和警报水平^[1]。

1.3 视频监控系统在实时监测中的技术优势

视频监控的实时监控相对于人工或单一的传感器方式，优势明显。一是监控无盲区和无间断。能够对极大的空间或同一个空间的不同盲区进行24小时的监控，解决了人工巡视时间和空间上的盲点。二是监控方式直观和信息量大。视频监控方式是目前最直观的监控方式，图像可以同时提供很多的信息，如：设备信息、客流信息、人员信息等，这些都是数值化的传感器所不具备的。三是监控反应及时和便于定责。当发生故障或事件时，可以及时调取现场视频图像，进行及时的判断，而不需要等待现场人员反馈信息。同时所有的视频都是录像形式，保存了画面，也便于定责。

2视频监控系统在故障处理中的具体应用场景

2.1 实时监控与故障快速识别

视频监控系统在故障处理过程中首先起到故障确认和初步定性的作用，在发生故障时，首先通过视频监控的确认和定性，进而采取处理措施，缩小故障范围，提高处理效率。当设备的传感器发生报警或调度员接报后第一时间首先会去看该设备点位上的视频画面，比如站台门发生故障报警，首先调度员看到站台门的状态，是机械卡阻、伪信号还是乘客拥挤造成的，这样可以排除一些假报警^[2]。对于突发的大客流、乘客间的纠纷等运营事故，视频也提供了最直观的现场态势。基于视觉的快速观看，可以使得运营人员在几分钟、几十秒内，从成百上千的报警信息中区分出哪些是真实、迫切的故障，形成初步判断，为领导的决策赢得时间，减少故障对运营的影响扩大。为更直观体现视频监控系统在故障快速识别与响应中的实际效果，以下表格列举了其在典型故障场景中的应用数据对比：

表1 视频监控系统在典型故障场景中的响应效率对比

（数据来源：某城市轨道交通2024年运营统计报告）

2.2 事故过程回溯与原因分析

在轨道交通事故或故障发生后，视频监控系统所保存的历史录像，是进行过程回溯和根原因分析的直接依据。分析人员可以调取规定的时间、地点，查找并回放事件发生前、中、后的录像。分析人员可以反复观看录像，还原事件发生的发展过程，包括设备故障前的状态变化、人员操作是否存在不当、外力因素是否参与等。这对于明确责任、查明技术原因具有重要依据。例如在列车与站台门的夹人夹物事件分析中，通过录像可以记录乘客和设备之间的互动过程，有助于厘清责任。通过对多个视角的视频录像进行分析，可以串连起完整的事件链，形成客观、详细的分析报告，从而有针对性地制定防范措施，避免同类型故障的发生。

2.3 应急指挥与协同处置支持

当启动应急预案进行故障处理时，视频监控系统是应急指挥中心的“千里眼”，为指挥决策、多部门联动提供现场实时图像支持。指挥人员可通过视频墙观看到分散各处的几个重要点位，通过对这些点位的实时画面进行综合分析，判断故障影响范围及发展趋势，进而调整处置方案。此外，还可以将视频画面传输给现场维修人员、公安、消防等联动部门，使各部门事前熟悉现场及环境危险源、人员情况，做到信息共享，提高联动效率。例如，在处置区间疏散时，指挥中心可以通过车厢和隧道内的视频，实时观看到车厢内乘客的疏散情况以及乘客所处的位置，从而指导救援人员的救援工作。通过集中统一的视频信息指挥，实现了精准指挥、有条不紊、高效运转。

3优化视频监控系统应用以提升运行效率的策略

3.1 系统集成与数据融合的加强

提高视频监控系统的作用，需要实现真正打破信息孤岛，深度系统集成和信息融合，未来需要着力将视频系统与列车自动监控系统、电力监控系统、信号系统、乘客信息系统PMS、安防报警系统等实现平台级的整合。通过数据接口和中间件，实现不同系统的数据对接和互通。例如，当信号系统轨道电路数据异常时，可以自动调取该区段的视频监控画面；通过对视频信号智能分析得到的客流密度等数据，推送给列车调度系统，为列车运行时轨道电路区段的行车间隔调整提供依据。通过深度融合，使得视频信息与运营控制数据上产生连锁反应和预警提示，被动式的监控升级为一种积极的、预测式的运营管理手段，提升轨道交通整体的联动反应能力和运行协同性。

3.2 智能预警与决策支持功能的完善

一般来说，现有的分析能力可以满足现阶段需求，但有必要对其中的报警功能和决策支持功能进行强化。首先，要提升算法的准确性和泛化能力。通过深度学习更多轨道交通类型的样本，能够有效减少误报、漏报，进一步发现更多的异常形态，如除了常见的视觉异响，还能够识别设备早期运行异响等。其次，功能要从“报警”走向“决策支持”。不能只是简单地告诉运营人员发生了报警和什么颜色的标签，而是应该调用历史数据库中的类似情况的模型，对于事件的发展趋势进行简单的预测，并模拟出几种处置预案。当客流大量进入某车站时，能够自动调用线路客流运力情况的数据模型，初步判断其他线路运力情况，并给出加开列车或启动限流的预案。这将有助于将运营人员的经验和人工智能的计算力量结合在一起，使决策更加科学合理，也更容易被运营人员理解和执行^[3]。

3.3 人员培训与应急响应机制的协同优化

再先进的系统，如果没有人有效的使用，也难以产生质的飞跃，因此必然要伴随以人员的培训和机制的优化。培训方面，一是操作技能培训，使调度、维修和站务人员熟练掌握视频系统的高级功能，尤其是智能分析模块里各类规则的设置和分析结果的判别；二是情景化的应急演练，把视频监控的使用深度嵌入到各类故障处置预案的演练中，使人员形成了"第一时间内调看视频"的场景习惯和基于视频的会商流程默契。机制上，修改应急处置流程，明确在各级故障处置中，视频信息的调阅权限、共享途径和指挥口令，使视频在正确的时间以正确的方式服务于正确的处置角色，实现人员、系统、流程的真正联动，技术优势转化为稳定的运行效率的提升。

4结束语

本文利用视频监控系统这一信息化工具，对故障处理中的技术优势进行了探讨，并取得了积极的成果和宝贵的经验。通过对视频监控系统的构成、基本原理、智能分析功能以及应用情况的分析，阐述了视频监控系统在提高实时监控效率、增强事故分析效果、优化人员协同流程方面的优点。在此基础上，探讨了视频监控系统中存在的信息孤岛、分析深度不够、人员操作依赖、智能分析能力不足等问题。针对这些问题，今后应加强视频系统与列车监控、电力、信号等系统的结合，加强信息共享和智能分析能力；加强预警模型、决策支持功能的研究，实现由"被动报警"到"主动预测"的转变；加强人员培训和应急管理，使人员操作依赖性问题得到解决。
参考文献

[1]钟永强,王文山. 城市轨道交通视频监控系统运维服务实践[J].中国安防,2025,(05):78-82.

[2]朱志平. 城市轨道交通视频监控系统故障分析及处理[J].现代信息科技,2025,9(02):154-158.

[3]钱卫中. 上海轨道交通视频监控系统高清数字化技术方案[J].中国新通信,2025,7(02):4-6.