2024·智慧治理篇 | 创新经验之“铁路护路联防背景下一种基于多策略的铁路区域入侵预警事件协同智控技术方案探讨”

　　为深化政法智能化建设，加强“智慧治理”“智慧法院”“智慧检务”“智慧警务”“智慧司法”等信息平台建设，深入实施大数据战略，实现科技创新成果同政法工作深度融合。法制日报社已连续举办了七届“政法智能化建设技术装备及成果展”。

　　作为装备展配套活动，法制日报社于2024年3月继续举办了2024政法智能化建设创新经验征集宣传活动，活动征集了“智慧治理”“智慧法院”“智慧检务”“智慧警务”“智慧司法”创新经验。

　　在2024年7月10日至11日举办的成果展上，对入选的创新经验进行了集中展示，并已编辑整理成册——《2024政法智能化建设创新经验汇编》。

　　该汇编分为智慧治理篇、智慧法院篇、智慧检务篇、智慧警务篇、智慧司法篇五个篇章，为政法信息化、智能化建设提供及时、准确、 实用的资讯信息与经验观点。

　　应广大读者要求，我们特开辟专栏，将部分创新经验进行展示，敬请关注！

　　以下推出的是《智慧治理篇 | 创新经验之“铁路护路联防背景下一种基于多策略的铁路区域入侵预警事件协同智控技术方案探讨”》

　　铁路护路联防背景下一种基于多策略的铁路区域

　　入侵预警事件协同智控技术方案探讨

　　宋炜  杭州海康威视数据技术股份有限公司

　　【摘要】：以“高效处置一件事”为主线，为铁路护路联防的一线护路员在针对铁路区域入侵事件处置过程进行有效减负同时，提升铁路护路联防效能。本文主要针对当前铁路护路联防过程中的痛点，探讨一种热成像+可见光+算法策略+事件协同智控的全新的铁路区域入侵事件处置机制，即通过“热成像”+“可见光”多维感知技术实现全天候感知各类区域入侵事件，通过算法策略对原始报警进行“去重”、“去误报”、“去多报”，同时通过“大闭环”、“小闭环”两种不同的事件处置模式，进一步为铁路护路员减负，实现铁路护路模式和机制上的创新。

　　【关键词】：铁路护路 热成像 多维感知 大闭环 小闭环 事件协同智控

　　一、引言

　　铁路沿线安全环境直接关系到铁路运输安全畅通。影响铁路运输安全畅通主要的安全风险隐患之一是人、车、大型动物违规进入铁路沿线安全区。当前，针对这类风险主要依靠日常守护和巡逻，发现一处、整治一处，没有有效的智能化预警报警方案，不能及时通知铁路护路队员进行处置，给铁路运行带来很大的安全隐患。

　　当然，部分地区建设了用于铁路护路的视频图像智能识别设备，但是技术手段单一，面临不同气象条件、不同环境、不同监测内容时都存在预警信息误报率高、漏报率高等现象，并且存在大量重复的预警信息，加大了铁路护路人员的工作负担和处置难度。

　　因此亟需建立一个适应新形势下的铁路区域入侵事件及时预警、迅速有效处理的体系和机制，通过运用现代网络、通讯、信息技术等手段，加强信息化建设和应用，实现铁路区域入侵安全隐患事件检测的零漏报、低误报。

　　二、总体技术方案介绍

　　针对在一些人员活动区域，经常会发生一些人员、家畜进入轨道危险区域这一现象，本技术方案将采用热成像+可见光+策略算法+事件协同智控的方法，进行铁路区域入侵事件精准识别并预警。整体技术方案思路如下：

　　图：技术方案思路示意图

　　热成像是被动接受目标自身的红外热辐射，无论白天黑夜均可以正常工作，并且白天不受强光干扰。同样在雨、雾等恶劣的气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果差，但红外线的波长较长，特别是工作在8～14um的热成像摄像机，穿透雨、雾的能力较高，因此仍可以正常观测目标。因此在夜间以及恶劣气候条件下，采用红外热成像监控设备可以对各种目标如人员、车辆、大型家畜等进行监控。

　　同时，热成像摄像机基于深度学习的Smart规则，可在大范围内部署穿越警戒线、区域入侵、进入区域、离开区域共4种模式的入侵规则实时监测人、车、动物等，并且支持热成像联动可见光通道进行变倍拉近，对目标进行跟随和细节捕捉。其中针对区域入侵事件，可在画面中设定相应的警戒区域，当有物体进入到警戒区域中并在区域内徘徊或者停留时，将触发区域入侵报警规则，热成像摄像机会立即发出报警信号。

　　针对热成像摄像机发出的区域入侵报警信号，通过多种策略，对报警进行误报过滤、去重过滤，提高报警的精准率。整个报警产生的流程如下图所示：

　　图：热成像区域入侵报警产生流程示意图

　　针对产生的一条有效报警，结合事件协同智控引擎，开展“大闭环”、“小闭环”两种不同模式进行事件处置，提升事件处置效能。

　　综上，该技术方案有如下几方面的优势：

　　（1）通过构建“提升+减压”双向减负的工作架构，精准实施护路员减负行动，为铁路护路联防工作“出实招”“出新招”。

　　提升：指通过多维感知手段，智能识别铁路沿线区域入侵事件，可以减少护路员人工投入。

　　减压：指在建设智能化技术手段同时，需要减少智能化带来的无效、重复报警带来的额外“开销”，避免“越智能，人工工作量越大”。

　　（2）同时，以事件的紧急、复杂程度，设置“小闭环”、“大闭环”两种事件处置模式。“小闭环”实现事件智能处置、闭环，无需人工参与，“大闭环”基于事件协同引擎，实现多跨联动。通过“大小闭环”智能协同处置，打造“人性化”铁路护路新模式。

　　三、“多策略”事件预警管理

　　为了降低误报、重复报警，系统通过智能策略中心，过滤无效预警，归并冗余预警，有效降低误报数量。

　　（一）无效预警事件过滤

　　由于铁路沿线经常会出现铁路工程相关施工人员、铁路护路巡护队员、铁路工务段相关工作人员，热成像摄像机会智能的识别为一起区域入侵事件，从而产生一些无效的报警。为了过滤这些无需的报警，可以通过“工服识别算法”，智能识别入侵对象是否为“铁路相关工作人员”，从而自动屏蔽该起报警事件，具体过程如下：当热成像摄像机感应到有区域入侵事件发生，且入侵对象为“人”时，就会自动关联相应的球机转到指定预置位，对目标对象进行抓拍。系统将抓拍的图片推送至后端AI分析设备通过“工服识别算法”进行解析，判断目标对象是否穿着“相关工服”。如果穿着“相关工服”，则按照“无效预警”进行过滤。

　　由于铁路工程相关施工人员、铁路护路巡护队员、铁路工务段相关工作人员的工服都不一样，而且各地的工服可能也有差异，因此“工服识别算法”需要通过相关素材进行针对性的训练。

　　（二）相同目标预警去重

　　针对一些在铁路沿线安全区域徘徊的事件，可能会产生重复报警的现象存在，为此需要对相同目标的预警进行去重处理，减少入侵事件重报、多报的问题。

　　相同目标预警去重是指将同一目标对象在规定时间范围内的入侵预警只上报一次。

　　对入侵事件进行去重过滤，首先需要对入侵事件的入侵源进行解析，从点位、时间、入侵区域、目标属性等维度来判断入侵源是否疑似为同一入侵源。

　　如果入侵源一致，则调用事件去重规则，对入侵事件进行去重，保留最先触发的入侵事件，减少入侵事件重报、多报的问题。

　　图：入侵事件去重策略编排示意

　　（三）小型动物预警过滤

　　常规通过热成像方式侦测区域入侵事件，往往会将小鸟、小猫、小狗等小型动物入侵也产生一条高等级的预警，这样显然会增加一线护路员的工作量。因此，需要通过优化热成像区域入侵识别算法，能够智能过滤小鸟、小猫、小狗等小型动物入侵事件。

　　四、“双闭环”事件处置机制

　　针对经系统过滤后的铁路沿线区域入侵安全风险事件，根据相应的预案规则，启动“小闭环”处置流程和“大闭环”处置流程。小闭环实现事件“标准化智能处置”，大闭环实现事件“统一流转、人工闭环处置”。

　　（一）小闭环事件智能处置

　　小闭环风险事件主要是指在铁路沿线护栏网之外的安全区域，有大型动物入侵的事件。系统支持基于预警处置预案中配置的小闭环处置策略，对符合策略的预警执行小闭环操作。

　　在开启小闭环操作时，抓拍到入侵事件的摄像机会通过提前配置的策略，自动关联相应的广播设备，自动播放预置的高分贝声音，对入侵大型动物进行驱赶。整个过程无需人员参与。

　　同时，基于预警处置预案中配置的自动复核策略，在自动播放声音进行驱赶后达到一定时间时，会启动基于AI手段对预警自动复核，若大型动物已经离开，则由系统自动闭环事件，从而为一线护路人员减负。

　　但若大型动物超时仍未离开，则基于预警处置策略中配置的大闭环策略对事件进行流转处置。

　　（二）大闭环事件人工处置

　　大闭环事件人工处置是指除小闭环入侵事件之外的其他所有铁路区域入侵事件。

　　当预警中心收到区域入侵事件后，通过预警处置预案判定为大闭环人工处置事件，或从小闭环流转过来的事件，则将按照“大闭环”处置流程对事件进行处置。系统会根据“事件权责清单”，将事件流转到相应的责任主体，由责任主体派人进行处置。

　　五、结束语

　　以“高效处置一件事”为基本主线，通过基于多因素策略的事件协同智控技术，构建针对铁路区域入侵事件的精细化管理流程、协同化的服务模型，打造数字化铁路护路联防的体制机制，以精准识别降低铁路护路人工成本，以场景创新回应铁路护路个性化诉求，进一步提升线上线下协同能力，使“铁路护路联防”系统变得更加快速、准确、高效、灵活，能使基层一线铁路护路工作人员“乐享工作”。

　　责任编辑：晓莉