كشف التطفل على مسار السكك الحديدية، لحظياً

حوادث نادرة، ومجموعات بيانات بُنيت خصّيصاً لها. شخصٌ يقف على مسارٍ نشط لا يترك عملياً أي لقطات يمكن التعلّم منها، فبنت IREX بيانات التدريب لهذه الحالة عن قصد، وما يستخدم تلك البيانات قاعدةٌ عادية يرسمها المشغّل على الإطار. وتُطلق هيئات السكك الحديدية الأمريكية على المشكلة نفسها اسم كشف المتسلّلين إلى المسار.

احجزوا عرضاً توضيحياً

الوحدة

قاعدةٌ واحدة، تُرسَم على المسار نفسه

التطفل على المسار حالة استخدام موثّقة لوحدة ObjectTrack Pro، ويذكرها الدليل في شقّين: التحكّم البصري في أعمال الصيانة الدورية على المسار، وكشف حالات التطفل المتعمّدة أو العرضية على مناطق محظورة. ويجيب الكاشف نفسه عن الشقّين معاً، لأنّهما السؤال نفسه عن المنطقة نفسها من الإطار.

الوحدة خطّ معالجة عصبي من مرحلتين، لا كاشف حركة. تُعلِّم شبكة التفافية أولى الأغراض من فئات معروفة على لقطات مأخوذة بالعيّنة وتتتبّعها بين اللقطات؛ وتقرّر شبكة ثانية الفئة التي ينتمي إليها كل غرض، وهنا ما إذا كان شخصاً؛ ثم يُختبَر الغرض مقابل القاعدة التي رسمتموها. ولأنّ المصنِّف يعمل قبل القاعدة، لا تصل الطقس والقمامة وعربات السكك الحديدية إلى قائمة الإنذارات بوصفها أشخاصاً.

القاعدة نفسها هي الحركة داخل المنطقة: بدّلوا نوع الكائن إلى الأشخاص، وارسموا منطقة الاهتمام مباشرةً على المسار، واختاروا ما إذا كانت الكاميرا ترى المشهد من الأعلى أو من الجانب، وسمّوا القاعدة. والاسم أهمّ ممّا يبدو: فهو يصبح اسم الحدث الذي يعمل به كل مشغّل وكل بحثٍ لاحق، لذا يستحقّ اسمٌ مثل «رجل على المسار» أن يُكتب بعناية.

أحد إعدادات تلك اللوحة هو الفارق بين قناةٍ عاملة وأخرى عديمة الجدوى. يستبعد إعداد تجاهل الأشخاص داخل القطارات الأشخاص الموجودين داخل صندوق القطار من قرار «أشخاص على المسار»، فلا يملأ الركّاب الظاهرون عبر الأبواب والنوافذ لحظة وصول القطار الشاشة بإنذارات.

الإعدادات

ما الذي يضبطه المشغّل فعلياً

كل ما يلي يُرسَم أو يُكتب لكل كاميرا في إعدادات الوحدة، ويُغيَّر من دون إخراج أي شيء من الخدمة. لا شيء هنا ثابت في النموذج، ولا شيء هنا يحتاج إلى إعادة تدريب عند إعادة ترتيب المنصّة.

منطقة الاهتمام

الجزء من الإطار المطلوب تحليله، يُرسَم مضلَّعاً ويُعدَّل رأساً برأس. وتكون افتراضياً الإطار كاملاً، وهو على كاميرا محطة نادراً ما يكون المطلوب: فمكان المنطقة على المسار وعند مدخل النفق، لا على الرصيف.

نوع الكائن: الأشخاص

فئة الكاشف لحالة الاستخدام هذه. يقرّر المصنِّف ما إذا كان الشيء داخل المنطقة شخصاً قبل اختبار القاعدة، وهذا ما يمنع القاعدة من الانطلاق على كل ما يتحرّك في قاع المسار.

تجاهل الأشخاص داخل القطارات

يستبعد الأشخاص داخل صندوق القطار من قرار «أشخاص على المسار». فمن دونه، يُظهر كل قطارٍ واصل صفّاً من الأشخاص يبدون واقفين داخل المنطقة، وتصبح الشاشة غير قابلة للقراءة خلال يوم واحد.

قاعدة الحركة داخل المنطقة

القاعدة التي بُنيت عليها حالة الاستخدام، ويسمّيها المشغّل. والاسم الذي تكتبونه يصبح اسم الحدث الذي تبحث عنه المنصّة، فاسمٌ واضح المعنى أنفع من اسمٍ قصير.

حفظ المسارات

يخزّن مسارات حركة الأشخاص في المشهد بحيث يمكن البحث عنها لاحقاً في مشغّل الوسائط. وهو ما يحوّل إطار إنذارٍ واحداً إلى سؤالٍ عن مكان دخول أحدهم إلى المسار.

الحدّ الأدنى لحجم الكائن

يجب أن يصل حجم الشخص إلى 1,024 بكسل على الأقل، أي 32 × 32، قبل أن يُعَدّ مرشَّحاً. وهذا هو الرقم الذي يحدّد إلى أي مسافة على طول الرصيف، أو إلى أي عمق داخل مدخل النفق، تصل تغطية كاميرا واحدة فعلياً.

الجزء الصعب

بيانات تدريبٍ لحدثٍ يكاد لا يقع أبداً

لا يمكنكم انتظار عدد كافٍ من الحوادث

يتعلّم النموذج من الأمثلة، وسقوط شخصٍ على مسار لا ينتج عنه عملياً أي لقطات. وجمع المزيد منها ليس خياراً يقبله أحد. لذا بنت IREX تحليلات سلامة متخصّصة للسكك الحديدية ومترو الأنفاق والنقل الجوي، وجمعت بيانات التدريب لهذه الحوادث النادرة عن قصد، من خلال العمل مع هيئات النقل وتوليد بيئات ثلاثية الأبعاد اصطناعية. ولا تنشر IREX حجم مجموعة البيانات تلك، ولا رقم دقّة لكل وحدة: فما يُقاس هو كاميراتكم أنتم، أثناء التجربة الاستطلاعية، مقابل معايير مُتَّفَق عليها كتابياً.

تحت الأرض، حيث تستسلم التحليلات العامة

ذلك العمل على مجموعة البيانات هو ما جعل نشر مترو أنفاق لندن ممكناً. ويُذكر التطفل على المسار وركوب القطار من الخارج بوصفهما وحدتين رئيسيتين هناك، إلى جانب إدارة الحشود وكشف الأغراض المتروكة، والمقصود من المرجع هو الظروف البصرية لا حجم الموقع: انعكاس الضوء على مسارٍ مبلَّل، ومداخل أنفاقٍ مظلمة من طرفٍ ومُضاءة من الآخر، ورصيفٌ يمتلئ ويفرغ كل تسعين ثانية. والكشف في تلك الظروف مسألة بيانات قبل أن يكون مسألة كاميرا.

لحظياً، لأنّ السؤال لحظي

سير العمل الموثَّق قصيرٌ عن قصد. تأكّدوا من أنّ الكاميرات المراقِبة للمسار تستوفي متطلّبات الوحدة، وفعِّلوا ObjectTrack Pro عليها، وأنشئوا شاشة إنذار محدَّدة النطاق بتلك الكاميرات وبقاعدة الحركة داخل المنطقة، وفعِّلوا الإشعارات. ومن هناك يصل الحدث إلى من ترشّحونهم عبر مرسال Sover الآمن مع الإطار والكاميرا ورابط تشغيل مرفقين. ومع شاشات الإنذار القابلة للتخصيص ونظام الإشعار العاجل، توثّق IREX تراجُع زمن الاستجابة إلى نحو ثانية واحدة في معظم الحالات.

الاطّلاع على التنبيهات اللحظية والأدلّة

الحدود

ثلاثة أشياء في المحطة ليست هذا الكاشف

يطرح موقع السكك الحديدية أربعة أسئلة مختلفة، وتجيب هذه الصفحة عن واحدٍ منها. أمّا الثلاثة الأخرى فوحداتٌ منفصلة، بقواعد منفصلة، ومواضع كاميرا منفصلة، وعتباتٍ منفصلة، وتشغيلها معاً على القناة نفسها أمرٌ معتاد.

  1. الازدحام عند حافة الرصيف

    الكثافة على الرصيف من اختصاص CrowdCount، لا قاعدة تطفّل. فهي تقدّر ما يصل إلى 3,000 شخص في منطقةٍ تحدّدونها، وتنبّه على الازدحام الذي قد يشكّل خطراً بينما لا يزال هناك وقتٌ لتصرّف أحد المشرفين، ثم تحصي بدقّة بعد ذلك للمراجعة.

    الاطّلاع على إدارة الحشود
  2. حقيبةٌ لم يعد أحدٌ من أجلها

    الأمتعة غير المصحوبة قاعدة الغرض المتروك في الوحدة نفسها، ولها نوع كائنها الخاص، ومرشّح قربها الخاص، وفاصلها الزمني الخاص لإعادة الإطلاق. وهي مشكلة مساحةٍ عامة مزدحمة أكثر منها مشكلة مسار، ولها صفحتها الخاصة.

    الاطّلاع على كشف الأغراض المتروكة
  3. الحريق والدخان في نفق

    تكشف FireTrack الحريق والدخان عبر مساحاتٍ داخلية وخارجية واسعة، قبل وقتٍ طويل من استجابة مستشعرٍ نقطي، وهو في نفقٍ أو بهوٍ عميق الحجّة كلّها. وهي وحدة مختلفة لا قاعدة داخل هذه الوحدة.

    الاطّلاع على كشف الحريق والدخان

المتطلّبات

ما الذي يجب أن تمنحه الكاميرا لها

تثبيت الكاميرا
كاميرات ثابتة فقط. أجهزة PTZ، وتحميلات الهاتف المحمول، ولقطات الطائرات المسيّرة ليست مدخلاتٍ مدعومة لـObjectTrack Pro، لأنّ المنطقة تُرسَم على إطارٍ لا يتحرّك.
الموضع
ارتفاع تركيب من 3 إلى 15 متراً، وميل من +15° إلى +90°، وانعطاف أفقي من −75° إلى +75°، والتفاف من −5° إلى +5°، وأكثر من 50 بكسل لكل متر داخل منطقة الاهتمام. ويجب أن يبلغ التباين مع الخلفية 20%، وهو الرقم الذي يعمل قاع مسارٍ مظلم في مواجهته.
البثّ
من 1280 × 720 إلى 2592 × 1944 بمعدّل 10 إلى 30 إطاراً في الثانية. ويُصنَّف التعقيد الحاسوبي بأنه مرتفع، لذا تخطيط القنوات أهمّ هنا منه في وحدةٍ خفيفة.

الأسئلة الشائعة

كيف يمكنكم الكشف عن شيءٍ يكاد لا يملك أي لقطات تدريب؟

ببناء البيانات بدلاً من انتظارها. جمعت IREX مجموعات بيانات التدريب لهذه الحوادث النادرة بالتعاون مع هيئات النقل وبتوليد بيئات ثلاثية الأبعاد اصطناعية، وهذا ما جعل الكشف الموثوق في الظروف البصرية لمحطات الأنفاق ممكناً. ولا تنشر IREX حجم مجموعة البيانات تلك، ولا تنشر رقم دقّة لكل وحدة أيضاً: فالأرقام المهمّة هي التي تُقاس على كاميراتكم أنتم أثناء التجربة الاستطلاعية.

هل يعمل في نفق أو على رصيفٍ مظلم؟

هذه هي الظروف التي بُني من أجلها، والقيد مذكورٌ رقماً لا وعداً. تحتاج الوحدة إلى أكثر من 50 بكسل لكل متر داخل منطقة الاهتمام، وتباين 20% بين الغرض والخلفية، من تركيبٍ بارتفاع 3 إلى 15 متراً بميلٍ بين +15° و+90°. وحيث يكون قاع المسار مظلماً، فتلك مسألة عدسة وتركيبٍ وإضاءة يجيب عنها المسح الميداني، وهي المسألة نفسها التي تعيّن على نشر مترو أنفاق لندن الإجابة عنها كاميرا بكاميرا.

هل سيُطلق إنذاراً في كل مرة يصل فيها قطار؟

ليس إذا كان إعداد تجاهل الأشخاص داخل القطارات مفعَّلاً، وهذا هو الغرض من وجوده: يُستبعَد الأشخاص داخل صندوق القطار من قرار «أشخاص على المسار»، فلا يُقرأ الركّاب الظاهرون عبر الأبواب والنوافذ أشخاصاً واقفين داخل المنطقة. وهو أوّل ما يجب فحصه في قناةٍ تنتج عدداً غير قابل للاستخدام من الأحداث.

هل يمكنه التمييز بين عامل صيانةٍ على المسار ومتطفّل؟

ليس بمفرده، ولا ينبغي لأي كاشف أن يدّعي ذلك. تُبلِغ الوحدة بأنّ شخصاً موجودٌ داخل المنطقة التي رسمتموها، وحالة الاستخدام الموثّقة تغطّي الشقّين عن قصد: التحكّم البصري في أعمال الصيانة المجدولة على المسار، والتطفل المتعمَّد أو العرضي على منطقة محظورة. وأيّهما يحدث يأتي من سياقٍ يملكه المشغّل ولا تملكه الكاميرا، ولهذا يمكن أيضاً وضع شاشة الإنذار على جدولٍ زمني، فتصبح قاعدة معتادة الساعة العاشرة صباحاً إنذاراً الساعة الثانية.

هل تكشفون ركوب القطار من الخارج؟

يُذكر ركوب القطار من الخارج بوصفه وحدة رئيسية في نشر مترو أنفاق لندن، إلى جانب التطفل على المسار وإدارة الحشود وكشف الأغراض المتروكة. وما يوثّقه دليل المستخدم بوصفه قاعدة قابلة للإعداد هو حالة التطفل على المسار في هذه الصفحة، لذا عاملوا ركوب القطار بوصفه قدرة منشورة يُحدَّد نطاقها مع هندسة IREX مقابل عرباتكم ومواضع كاميراتكم الخاصة، لا مفتاحاً في لوحة الإعدادات.

هل هذا نظام سلامة يحفظ الأرواح؟

لا، والفارق هنا أهمّ منه في أي مكانٍ آخر تقريباً. منتجات IREX ليست، صراحةً، أنظمة إنقاذ حياة أو أنظمة طوارئ، ولا تضمن IREX أنها ستمنع وقوع خسارة أو ضرر أو إصابة. يُطلق الكاشف حدثاً ليتحقّق منه شخصٌ ويتصرّف بشأنه. وهو لا يوقف قطاراً، ولا يتواصل مع نظام الإشارات، ولا شيء في المنصّة يستجيب تلقائياً.

هل يمكننا تشغيله على كاميرا PTZ أو على لقطات طائرة مسيّرة؟

لا. ObjectTrack Pro موثَّقة بأنها كاميرات ثابتة فقط، من دون PTZ أو تحميلات هاتف محمول أو مصادر طائرات مسيّرة، لأنّ القاعدة تُقاس داخل منطقةٍ مرسومة على إطارٍ لا يتحرّك. ومع ذلك فلـPTZ مكانها في منشأة سكك حديدية: يمكن للمشغّل تحريكها يدوياً من مشغّل الوسائط للحصول على نظرة أقرب بعد أن تُطلق كاميرا ثابتة الإنذار.

ما مدى دقّته على كاميراتنا؟

هذا هو السؤال الصحيح، والجواب الصادق أنّنا نقيسه بدل أن نقتبسه. لا تنشر IREX أرقام دقّة لكل وحدة، لأنّ رقماً من كاميرات مدينةٍ أخرى لا يخبركم إلا بالقليل عن كاميراتكم. تُقاس الدقّة على تغذياتكم الخاصة أثناء التجربة الاستطلاعية، مقابل معيارين أو ثلاثة معايير نجاح متَّفَق عليها كتابياً قبل بدئها، والأرقام المقيسة هي التي تدخل العقد.

ما جودة الكاميرا التي يحتاجها؟

يمكن توصيل أيّ كاميرا تدعم ONVIF أو تبثّ عبر RTSP بترميز H.264 أو H.265 على عنوان IP ثابت، لكنّ التوصيل وحده ليس المعيار الفاصل. تحدّد كلّ وحدة متطلّباتها الخاصة من الدقّة، وموضع التثبيت، والارتفاع، وزاوية الرؤية في متطلّبات الكاميرا، وتحتاج الوحدات الرائدة صورةً للمشهد أعلى دقّةً من مجرّد تدفّق بسيط، والتدفّق الأساسي الموصى به هو 1920 × 1080 أو 1920 × 1440. ويتحقّق المسح الميداني من كلّ كاميرا مقابل الوحدة التي ستعمل عليها.

هل يعمل هذا من تلقاء نفسه أم يجب أن يراقبه أحد؟

يعمل من تلقاء نفسه وينبّه شخصاً. عمليات الكشف إشارات يتحقّق منها إنسان: لا استجابة تعمل تلقائياً، ويُسجَّل التحقّق والقرار تحت Case ID نفسه الذي سُجّل عليه الكشف.

ابدؤوا على منصّة واحدة

كاميرا محطة واحدة، ومنطقة واحدة مرسومة على المسار، وأسبوع من الخدمة المعتادة. هذا يحسم سؤال الموضع أفضل من مقارنة المواصفات.