JP2023109362A - Traffic operation monitoring system - Google Patents

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太郎 小川
Taro Ogawa
裕之 松浦
Hiroyuki Matsuura
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Hikaripath Communications Co Ltd
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Hikaripath Communications Co Ltd
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Abstract

To provide a traffic operation monitoring system which reduces the effect of a traffic incident that affects vehicle operation in spots, such as a platform or a railroad crossing, or a bridge or tunnel of a national highway/expressway.SOLUTION: A method includes: imaging, by a monitoring camera 100, a high-definition video at a monitoring spot of a railroad or an expressway; converting video electric signals output from the monitoring camera to optical signals without delay through an optical transmitter 101; and transmitting the signals to a remote place through an optical transmission path including optical fibers 120-122 with low delay. In the remote place, optical receivers 103, 104 convert the transmitted optical signals into video electric signals without delay. The signals are presented by a surveillance monitor 105 to a monitoring person and simultaneously applied to an image analyzer 106 to detect the presence/absence of a risk event. When the risk event is detected, an alarm signal is automatically issued. The alarm signal is transmitted to the monitoring spot and issued from an alarm emitter.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は監視用カメラを用いて建造物や公共施設、交通機関や河川・盛り土等の土木災害ハザードマップ箇所といった地点を監視者が監視用モニタを介して監視する監視システムいわゆるITV(industrial television)システムに係り、特に交通機関において鉄道のプラットホームや踏切、高速自動車国道・自動車専用道路の橋梁やトンネルといった地点で車両運行に支障をきたし得る事態が発生した場合、その影響の低減化を可能とする交通運行監視システムに関する。 The present invention is a surveillance system that uses a surveillance camera to monitor points such as buildings, public facilities, transportation facilities, rivers, embankments, and other civil engineering disaster hazard map locations through a surveillance monitor. Regarding the system, it is possible to reduce the impact of situations that may hinder vehicle operation, especially at points such as railway platforms, railroad crossings, highway national highways and highways, and tunnels. It relates to a traffic operation monitoring system.

従来の監視システムは監視対象地点の映像をアナログの電気信号で伝送するアナログ方式と、デジタル信号に変換しIPネットワークを経由して伝送するデジタル方式に大別される。図1にそれらの概念を示す。図1において1はアナログ方式の監視用カメラ、2はアナログ方式の監視用モニタ、3は監視用カメラ1と監視用モニタ2を接続する同軸ケーブル、4は監視用モニタ2の監視者、5はデジタル方式の監視用カメラ、6は監視用カメラ5の映像データ容量を圧縮するエンコーダ、7はそれを復元するデコーダ、8はデジタル方式の監視用モニタ、9はIPネットワーク、10は監視用カメラ1とエンコーダ6を接続するケーブル、11はエンコーダ6とIPネットワーク9を接続するケーブル、12はIPネットワーク9とデコーダ7を接続するケーブル、13はデコーダ7と監視用モニタ8を接続するケーブル、14は監視用モニタ8の監視者である。 Conventional surveillance systems are broadly divided into analog systems, which transmit images of monitored points as analog electrical signals, and digital systems, which convert them into digital signals and transmit them via IP networks. Figure 1 shows these concepts. In FIG. 1, 1 is an analog surveillance camera, 2 is an analog surveillance monitor, 3 is a coaxial cable connecting the surveillance camera 1 and the surveillance monitor 2, 4 is the supervisor of the surveillance monitor 2, and 5 is A digital surveillance camera, 6 is an encoder that compresses the video data capacity of the surveillance camera 5, 7 is a decoder that restores it, 8 is a digital surveillance monitor, 9 is an IP network, and 10 is a surveillance camera 1. and encoder 6, 11 is a cable connecting encoder 6 and IP network 9, 12 is a cable connecting IP network 9 and decoder 7, 13 is a cable connecting decoder 7 and monitor 8, 14 is A supervisor of the monitor 8 for monitoring.

アナログ方式はテレビジョンのNTSC方式に準拠し、監視用カメラ1の撮像素子上の画像を順に走査して読み出していき、読み出し信号を逐次テレビジョン用の同軸ケーブル3を経由して監視用モニタ2上を順に走査して画像を表示する。このため原理的に遅延が生じにくく、極めて短い遅延時間すなわち小さいレイテンシで映像を伝送させる目的に好適である。 The analog system complies with the NTSC system of television, and the image on the imaging device of the surveillance camera 1 is scanned in order and read out. The image is displayed by scanning the top in order. Therefore, delay is unlikely to occur in principle, and it is suitable for the purpose of transmitting video with an extremely short delay time, that is, a small latency.

一方、現在主流になりつつあるデジタル方式は、監視用カメラ5で取得したデジタル画像データをイーサネット、さらにルータを経由したインターネット等IPネットワーク9を経由してフレーム毎に伝送させている。従来のアナログ方式と比べてフルHD画質(1980×1080ピクセル)や4K画質ないしはウルトラHD(3840×2160ピクセル)の高画質映像を、画面比率16:9、対角43インチや55インチないしそれ以上の大画面モニタへIPネットワーク9経由で伝送することが可能である。 On the other hand, the digital method, which is becoming mainstream at present, transmits digital image data captured by the monitoring camera 5 frame by frame via an IP network 9 such as the Internet via Ethernet and a router. Compared to the conventional analog method, full HD image quality (1980 x 1080 pixels), 4K image quality or Ultra HD (3840 x 2160 pixels) high-quality images, screen ratio 16: 9, diagonal 43 inches or 55 inches or more It is possible to transmit to a large-screen monitor of the same size via an IP network9.

特許文献1にはデジタル方式を用い圧縮符号化する装置が示されている。圧縮符号化することによって伝送の際に遅延時間が増えてしまうが、遅延時間を短くするため撮像方向や撮像範囲を限定することを行っており、広範囲の映像を扱うことができない。 Patent Document 1 discloses a device for compression encoding using a digital method. Compression encoding increases the delay time during transmission, but in order to shorten the delay time, the imaging direction and imaging range are limited, and a wide range of images cannot be handled.

特許文献2には鉄道駅プラットホームの監視にIPネットワークを用いることが示されている。データ量を抑えるためにカメラ映像全てを伝送表示するのではなく、対象範囲に限定を加えているのでカメラでとらえた情報が減少している。 Patent Document 2 shows the use of IP networks for monitoring railway station platforms. In order to reduce the amount of data, the entire camera image is not transmitted and displayed, but the target range is limited, so the amount of information captured by the camera is reduced.

非特許文献1には、監視用カメラの高精細化が監視システム全般にとって必要な条件であることが述べられているが、それを低遅延で伝送することに関しては開示されていない。
Non-Patent Document 1 states that high-definition monitoring cameras are a necessary condition for surveillance systems in general, but does not disclose low-delay transmission.

特開2003-284051号公報JP-A-2003-284051 特開2020-184767号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-184767

大手一郎, 新保直之, 影広達彦, 伊藤誠也, “映像監視システムの最新動向,” 日立評論2009年12月号、pp. 54-pp. 59.Ichiro Ote, Naoyuki Shinbo, Tatsuhiko Kagehiro, Seiya Ito, “Latest Trends in Video Surveillance Systems,” Hitachi Hyoron December 2009, pp. 54-59.

監視システムは交通機関事業者に広く利用されているが、鉄道を例に取るとプラットホームへ入線してくる鉄道車両、鉄道車両ドアやホームドアの開閉、また混雑したプラットホーム上での乗客の人流の安全を監視するためフルHD画質(1980×1080ピクセル)や4K画質(3840×2160ピクセル)の高精細映像を、画面比率16:9、対角43インチや55インチないしそれ以上の大画面モニタへできるだけ小さいレイテンシで伝送させる必要性が生じつつある。 Monitoring systems are widely used by transportation operators, and in the case of railways, they are used to monitor trains entering the platform, opening and closing of train doors and platform doors, and the flow of passengers on crowded platforms. Full HD (1980 x 1080 pixels) and 4K (3840 x 2160 pixels) high-definition images are displayed on large screen monitors with a screen ratio of 16:9 and a diagonal of 43 inches, 55 inches or more for safety monitoring. There is a growing need for transmission with as little latency as possible.

従来のアナログ方式の場合、伝送がNTSC方式に準拠しているためレイテンシが極めて小さい映像伝送が可能であるが、ノイズ等の影響によりピクセルを細分化させるのが困難なため、QVGA画質(352×240ピクセル)、VGA画質(640×480ピクセル)、D1画質(740×480ピクセル)といった低画質レベルに留まっていた。またこの理由により、大画面化が困難という課題があった。 In the case of the conventional analog system, video transmission with extremely low latency is possible because the transmission conforms to the NTSC system. 240 pixels), VGA image quality (640 x 480 pixels), and D1 image quality (740 x 480 pixels). For this reason, there is also a problem that it is difficult to increase the size of the screen.

一方、デジタル方式のIPネットワークカメラは回線を圧迫しない様に画像フレームのデータにエンコーダによって圧縮処理を施して伝送容量を減じた後、データをパケットに分割してIPネットワーク経由で伝送を行っている。IPネットワーク上を流れるパケットはスイッチまたはルータでのコリジョンを避けるためにバッファリング処理が必要となりキューイング遅延が発生する。その結果、伝送先へパケットを均一なタイミングで到着させるのが困難である。また圧縮した画像データのデコーダによる復元処理にも時間が必要となる。このためアナログ方式と比べて高画質・大画面の映像が得られるものの、映像伝送のレイテンシが数100ミリ秒から数秒程度と大幅に増大する傾向があった。 On the other hand, a digital IP network camera compresses image frame data using an encoder to reduce the transmission capacity so as not to overload the line, then divides the data into packets and transmits them via the IP network. . Packets flowing over IP networks require buffering processing to avoid collisions at switches or routers, and queuing delays occur. As a result, it is difficult to have packets arrive at the transmission destination at uniform timing. In addition, it takes time to restore the compressed image data by the decoder. As a result, although it is possible to obtain high-definition, large-screen images compared to analog systems, the latency of video transmission tends to increase significantly from several hundred milliseconds to several seconds.

本発明の目的は交通機関事業者に対し、車両運行時や乗客の乗降時に運行に支障をきたし得る監視対象に対し、撮像ならびに表示を含め遠隔地点からも映像伝送のレイテンシが数10ミリ秒程度と超低遅延かつ高画質・大画面な映像での監視を可能にし、必要に応じ速やかな警報発出が行える交通運行監視システムを提供することにある。
The purpose of the present invention is to provide transportation operators with a video transmission latency of several tens of milliseconds even from a remote location, including imaging and display, for monitoring targets that may interfere with operation during vehicle operation and when passengers get on and off. and to provide a traffic operation monitoring system that enables monitoring with ultra-low-delay, high-definition, large-screen video, and that can promptly issue a warning as necessary.

上記従来方法の問題点の解決手段を鉄道へ応用した場合を例に説明する。 An example of applying the means for solving the problems of the conventional method to railways will be described.

図2にその詳細を示す。図2において100は色深度が4:2:0/8ビット、有効画素数が4K (3840×2160ピクセル)、フレームレートが60フレーム/毎秒で鉄道施設の駅プラットホームや踏切を監視するデジタル方式の4K監視用カメラ、101は4K監視用カメラの出力信号を波長1550 nm帯の非圧縮の光信号に変換する光トランスミッタ、102は光信号を2分岐させる光分配器、103、104は4K監視用カメラとは別地点に設置され受信した非圧縮の光信号を4K映像信号に変換する光レシーバ、105はフレームレートが60フレーム/毎秒、画面比率16:9、対角43インチ、デジタル方式の4K監視用モニタ、106は4K映像から取得した映像の機械学習ないしは深層学習の機能を有する画像解析機器、110、111、112はHDMI(HDMIは登録商標、以下同様)ケーブル等メタルケーブル、120、121、122はシングルモード光ファイバ、130は4K監視用モニタ105を監視する駅務員、131、132は駅務員130または画像解析機器106の少なくとも一方から4K監視用カメラ100が設置された地点近傍または鉄道運行指令所に対し発出される警報信号、133は警報発出機器である。 Details are shown in FIG. In Figure 2, 100 has a color depth of 4:2:0/8 bits, an effective pixel count of 4K (3840 x 2160 pixels), and a frame rate of 60 frames per second. 4K surveillance camera, 101 is an optical transmitter that converts the output signal of the 4K surveillance camera into an uncompressed optical signal with a wavelength of 1550 nm, 102 is an optical splitter that divides the optical signal into two, and 103 and 104 are for 4K surveillance. An optical receiver installed at a different location from the camera that converts the received uncompressed optical signal into a 4K video signal. Monitor for monitoring, 106 is an image analysis device with machine learning or deep learning function of video acquired from 4K video, 110, 111, 112 are metal cables such as HDMI (HDMI is a registered trademark, the same applies hereinafter) cable, 120, 121 , 122 is a single-mode optical fiber, 130 is a station attendant who monitors the 4K surveillance monitor 105, and 131 and 132 are the vicinity of the point where the 4K surveillance camera 100 is installed from at least one of the station attendant 130 or the image analysis device 106. Alternatively, an alarm signal issued to the railway operation control center, 133 is an alarm issuing device.

図2の例ではデータ伝送量が数ギガビット/毎秒から10ギガビット/毎秒で出力される4K監視用カメラ100の出力信号がHDMIケーブル等メタルケーブル110を経由して光トランスミッタ101でシリアルな非圧縮の光信号に変換される。非圧縮の光信号は光ファイバ120によって光分配器102に伝送され2分岐される。さらに光ファイバ121、122を経由して鉄道施設へ伝送され、光トランスミッタ103、104で60フレーム/毎秒の4K映像に再変換された後、4K監視用モニタ105へ映像表示、また画像解析機器106で必要な解析・記録が行われる。画像解析機器106が危険を検出した際には警報信号132が発出され、警報発出機器133が作動することにより、事故を未然に防ぐことが可能であった。また、駅務員130が4K監視用モニタ105の映像から異常を察知した場合には警報信号131によって警報発出機器を作動させ、事故を防ぐことも可能であった。 In the example of FIG. 2, the output signal of the 4K surveillance camera 100, which outputs a data transmission amount of several gigabits/second to 10 gigabits/second, is sent to the optical transmitter 101 via a metal cable 110 such as an HDMI cable, and is serially uncompressed. converted into an optical signal. An uncompressed optical signal is transmitted to the optical splitter 102 through the optical fiber 120 and split into two. Furthermore, it is transmitted to railway facilities via optical fibers 121 and 122, reconverted to 4K video at 60 frames/second by optical transmitters 103 and 104, and then displayed on 4K monitoring monitor 105 and image analysis equipment 106. necessary analysis and recording are performed. When the image analysis device 106 detects danger, an alarm signal 132 is issued and an alarm issuing device 133 is activated, thereby preventing an accident. In addition, when the station attendant 130 detects an abnormality from the video on the 4K monitoring monitor 105, the alarm signal 131 can be used to activate an alarm issuing device to prevent an accident.

これらの結果、従来のIPネットワーク伝送を経由して4K監視用カメラ映像を4K監視用モニタへ伝送させる場合、映像伝送遅延は約500ミリ秒であったのに対し、本システムでは4K映像伝送遅延を約30ミリ秒に低減できた。 As a result, when transmitting 4K surveillance camera images to a 4K surveillance monitor via conventional IP network transmission, the image transmission delay was approximately 500 milliseconds. can be reduced to about 30 ms.

この結果、例えば混雑した駅プラットホーム上で乗客が駆け込み乗車を試みて鉄道車両ドアやホームドアでの荷物挟まり等の予兆が発生した場合、駅務室またはプラットホーム上の高画質・大画面4K監視用モニタを複数の駅務員や車掌が視聴できることから、鉄道車両ドアやホームドアで荷物挟まり等の事態が発生し、センサ作動あるいはプラットホーム上の非常停止ボタン作動が行われる以前にドアの再開放が行えるため、鉄道車両の定時運行が可能となる。また万一運行に支障をきたす事態が発生した場合でも駅務員の現場急行、後続車両を停車させるための警報発出機器133の動作を迅速に行うことが可能である。 As a result, for example, when passengers rush to get on a crowded station platform and there is a sign of baggage getting caught at the railroad car door or platform door, high-definition, large-screen 4K monitoring in the station office or platform will be possible. Since multiple station staff and conductors can view the monitor, a situation such as baggage getting caught in the door of a railway car or platform door occurs, and the door cannot be reopened before the sensor is activated or the emergency stop button on the platform is activated. As a result, it becomes possible to operate railway vehicles on time. In addition, even in the unlikely event that a situation that hinders operation occurs, it is possible to quickly operate the alarm issuing device 133 for station staff to rush to the spot and stop the following vehicle.

また駅務員130が緊急と判断する事態を画像解析機器106が繰り返し学習することによって、画像解析機器106から当該駅や鉄道運行指令所へ鉄道車両ドアの開放や発車停止、後続車両の緊急停止といった運行信号を自動的に発出することも可能となる。 In addition, the image analysis device 106 repeatedly learns situations that the station attendant 130 judges to be urgent, so that the image analysis device 106 informs the relevant station or the railway operation control center of the railway vehicle door opening, departure stop, and emergency stop of the following vehicle. It is also possible to automatically issue an operation signal such as

従来の監視システムの概念を説明する図面である。It is drawing explaining the concept of the conventional monitoring system. 本発明の概念を説明する図面である。It is drawing explaining the concept of this invention. 本発明で鉄道施設の1地点を多地点から監視する例を説明する図面である。FIG. 4 is a drawing for explaining an example of monitoring one point of railway facilities from multiple points according to the present invention. FIG. 本発明で光スイッチを用いて鉄道施設の複数地点を1地点から監視する例を説明する図面である。FIG. 4 is a drawing explaining an example of monitoring multiple points of railway facilities from one point using an optical switch in the present invention. 高速道路の複数地点を光ファイバの波長多重伝送技術を用いて1地点から監視する例を説明する図面である。FIG. 4 is a drawing for explaining an example of monitoring multiple points on an expressway from one point using optical fiber wavelength division multiplexing transmission technology; FIG.

以下、本発明の実施例1では鉄道施設の1地点を多地点から監視する例について図3を用いて説明する。図3において200は鉄道路線、201は鉄道駅、202、203は駅201に隣接する駅、204、205、206は駅201、202、203の駅務室、207は駅201のプラットホーム、208はプラットホーム207上のホームドア、209はプラットホーム207に入線中の鉄道車両、210はプラットホーム207上の乗客である。 In the first embodiment of the present invention, an example of monitoring one point of a railway facility from multiple points will be described below with reference to FIG. 3, 200 is a railway line, 201 is a railway station, 202 and 203 are stations adjacent to station 201, 204, 205 and 206 are station offices of stations 201, 202 and 203, 207 is the platform of station 201, 208 is A platform door on the platform 207, 209 is a railroad car entering the platform 207, and 210 is a passenger on the platform 207.

211はプラットホーム207に設置された色深度が4:2:0/8ビット、フレームレートが60フレーム/毎秒、データ伝送量が数ギガビット/毎秒から10ギガビット/毎秒、近赤外光にも感度を有するデジタル方式の4K監視用カメラ、212は後続の鉄道車両、213は鉄道車両212の進行方向、220は4K監視用カメラ用211の映像出力信号を波長1550 nmの非圧縮光信号に変換する4K非圧縮光トランスミッタ(DPN9042B、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、221は光信号を8分岐する光分配器(DPN9049A、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、230、231、232、233、234は光ファイバを経由して送信された非圧縮の光映像信号を4K監視用モニタならびに画像解析機器用映像信号に変換する4K非圧縮光レシーバ(DPN9044A、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、240、241、242は駅務室204、205、206に設置された画面比率16:9、対角55インチ、デジタル方式の4K監視用モニタ、243はプラットホーム207上に設置された画面比率16:9、対角43インチ、デジタル方式の4K監視用モニタ、244は4K監視用カメラ211と光トランスミッタ220を接続するHDMIケーブル、250、251、252、253は光レシーバ230、231、232、233と4K監視用モニタ240、241、242、243を接続するHDMIケーブル、260は鉄道運転指令所等に設置され4K映像による緊急事態の機械学習ないしは深層学習の機能を有する画像解析機器、254は光レシーバ234と画像解析機器260を接続するHDMIケーブル、270は光トランスミッタ220と光分配器221を接続するシングルモード光ファイバ、271、272、273、274は光分配器221と光レシーバ230、231、232、233を接続するシングルモード光ファイバ、275は光分配器221と画像解析機器260を接続するシングルモード光ファイバ、280、281、282は4K監視モニタ用240、241、242を監視する駅務員である。 The 211 was installed on platform 207 with a color depth of 4:2:0/8 bits, a frame rate of 60 frames/second, a data transmission rate of several gigabits/second to 10 gigabits/second, and sensitivity to near-infrared light. 212 is the following railroad car, 213 is the traveling direction of the railroad car 212, and 220 is for the 4K surveillance camera. Uncompressed optical transmitter (DPN9042B, manufactured by Optical Path Communications Co., Ltd.), 221 is an optical splitter (DPN9049A, manufactured by Optical Path Communications Co., Ltd.) that divides the optical signal into 8 parts, and 230, 231, 232, 233, and 234 are optical fibers. 4K uncompressed optical receiver (DPN9044A, manufactured by Hikari Path Communications Co., Ltd.) that converts uncompressed optical video signals transmitted via the station into video signals for 4K surveillance monitors and image analysis equipment. 16:9 screen ratio, 55 inch diagonal, digital 4K surveillance monitor installed in offices 204, 205, 206, 243 installed on platform 207, 16:9 screen ratio, 43 inch diagonal, Digital 4K surveillance monitor, 244 is HDMI cable connecting 4K surveillance camera 211 and optical transmitter 220, 250, 251, 252, 253 are optical receivers 230, 231, 232, 233 and 4K surveillance monitors 240, 241 , 242 and 243, an HDMI cable that connects 242 and 243, 260 is an image analysis device that is installed at a railway operation command center and has a machine learning or deep learning function for emergency situations using 4K video, and 254 is an optical receiver 234 and an image analysis device 260. 270 is a single-mode optical fiber that connects the optical transmitter 220 and the optical splitter 221; 271, 272, 273, and 274 are single-mode cables that connect the optical splitter 221 and the optical receivers 230, 231, 232, and 233 An optical fiber 275 is a single-mode optical fiber that connects the optical distributor 221 and the image analysis device 260. 280, 281, and 282 are station attendants that monitor the 4K monitoring monitors 240, 241, and 242.

従来は乗客210が鉄道車両209に駆け込み乗車を試みる際、例えば鉄道車両209ドアやホームドア208に挟まれる事態が発生すると、ドアに設けられたセンサがこれを検知してドアを開放すると共に、プラットホーム207上や駅務室204の駅務員、鉄道車両209の車掌が目視またはプラットホーム207上の監視用モニタで乗客の安全を確認して運行を再開していたが、従来の監視用カメラを介してプラットホームの安全を確認する場合、アナログ方式では分解能が十分ではなく、またIPネットワークカメラでは映像の伝送遅延が大きいため迅速な対応が取りにくいという問題があった。さらに朝夕の過密ダイヤ時には各駅での僅かな運行の遅れが大きな鉄道ダイヤの乱れの原因となっていた。 Conventionally, when the passenger 210 rushes to the railroad car 209 and attempts to get on, for example, if a situation occurs in which the passenger 210 is caught between the door of the railroad car 209 or the platform door 208, a sensor provided in the door detects this and opens the door. Station staff on platform 207 and station office 204, and the conductor of railroad car 209 confirmed the safety of passengers visually or on the monitoring monitor on platform 207, and resumed operation. When confirming the safety of the platform via the network, the resolution of the analog method is not sufficient, and the IP network camera has a problem that it is difficult to respond quickly due to the large transmission delay of the image. Furthermore, when the morning and evening schedules were congested, slight delays in service at each station caused major disruptions to the railway schedule.

一方、本発明の鉄道運行監視システムによれば、映像遅延が約30ミリ秒かつ4K高画質・大画面な監視用モニタ240、243映像でプラットホーム207の監視を行うことができるため、プラットホーム207で上記の様な運行に係わる事態が発生した場合、これをプラットホーム107上の駅務員や鉄道車両109の車掌も4K監視用モニタ243を介して迅速に発見し迅速に対応することが可能となった。また隣接駅202、203からも映像遅延が約30ミリ秒かつ4K高画質・大画面な監視用モニタ241、242を介してプラットホーム107の監視が可能なことから、4K監視用モニタを監視する駅務員は鉄道駅202、203に配置し、鉄道駅201のプラットホーム207上で安全運行に係わる事態が発生した場合には、鉄道駅201のプラットホーム207上の駅務員に無線等を介した手段で通報し緊急対応させることが可能となり、駅務員の合理的な配置が可能であった。 On the other hand, according to the railway operation monitoring system of the present invention, it is possible to monitor the platform 207 with the monitoring monitor 240, 243 video with a video delay of about 30 milliseconds and 4K high image quality and large screen. When a situation related to the operation as described above occurs, the station staff on the platform 107 and the conductor of the railway car 109 can quickly find it through the 4K monitoring monitor 243 and respond quickly. rice field. In addition, it is possible to monitor the platform 107 from the adjacent stations 202 and 203 via the monitoring monitors 241 and 242 with a video delay of about 30 milliseconds and 4K high image quality and large screen. Staff are stationed at the railway stations 202 and 203, and in the event of a situation related to safe operation on the platform 207 of the railway station 201, the station staff on the platform 207 of the railway station 201 is notified by means of radio, etc. It was possible to make an emergency response by reporting to the station, and it was possible to allocate station staff rationally.

画像解析機器260が危険事象を検知した場合に警報信号が発出され、警報発出機器が作動することによって、事故を未然に防ぐことが可能であった。また、監視用モニタ240、241、242の画面から異常を察知した駅務員が警報発出機器を作動させ、事故を防ぐことも可能であった。 When the image analysis device 260 detects a dangerous event, an alarm signal is issued and an alarm issuing device is activated, thereby preventing an accident. In addition, it was also possible for a station attendant who sensed an abnormality from the screens of the monitoring monitors 240, 241, and 242 to operate an alarm issuing device to prevent an accident.

4K監視用カメラ211の映像は画像解析機器260にも伝送させ駅務員が危険と判断する映像を学習させることによって、乗客の事前の動きから危険を予測してプラットホーム207に入線中の鉄道車両209の発車停止、後続の鉄道車両212の緊急停止といった警報を自動的に発出して運行をスムーズに行うことが可能であった。なお画像解析機器260は高画質の4K映像によって低画質の映像と比べ、機械学習ないしは深層学習の効果を高めることが可能であった。 The image of the 4K surveillance camera 211 is also transmitted to the image analysis device 260, and the image that the station attendant judges to be dangerous is learned. It was possible to automatically issue alarms such as the start and stop of 209 and the emergency stop of the following railroad car 212, so that the operation could be carried out smoothly. It should be noted that the image analysis device 260 was able to enhance the effects of machine learning or deep learning with high-quality 4K video compared to low-quality video.

本実施例では鉄道会社が線路敷や側溝等、鉄道施設内に敷設している自社光ファイバないしその波長を使っているため、通信キャリアの光ファイバでは迂回する様な場合と比べて短い距離での接続を実現でき、自社光ファイバのため通信事業者の光ファイバを借用する場合と比べ低コストの運用が可能であった。 In this embodiment, the railway company uses its own optical fiber or its wavelength that is laid in the railway facilities such as railroad tracks and side ditches, so the distance is short compared to the case of detouring with the optical fiber of the communication carrier. Because it uses its own optical fiber, it was possible to operate at a lower cost than when borrowing the optical fiber of a telecommunications carrier.

本実施例では映像伝送用の光ファイバ270、271、272、273、274、275にはシングルモード光ファイバ、伝送用の光波長には1550 nm帯域を用いたが、伝送距離に応じて1310 nm帯等他の波長帯域、マルチモード光ファイバ等他の線種を用いることが可能であった。また超高画質の8K映像を伝送させる必要が生じた場合、伝送データ量が増大するため、波長ないし芯線を複数に分けて伝送させることが可能であった。さらにシングルモード光ファイバ272、273、275の接続区間が長距離になった場合、途中に光増幅器を設置して光信号の減衰を補いこれを伝送させることが可能であった。 In this embodiment, the optical fibers 270, 271, 272, 273, 274, and 275 for video transmission are single-mode optical fibers, and the optical wavelength for transmission is 1550 nm band. Other wavelength bands, such as bands, and other line types, such as multimode optical fibers, could be used. Also, when it becomes necessary to transmit ultra-high-definition 8K video, the amount of data to be transmitted increases, so it was possible to divide the wavelength or core line into multiple transmissions. Furthermore, when the connection section of the single-mode optical fibers 272, 273, and 275 is long, it is possible to install an optical amplifier in the middle to compensate for the attenuation of the optical signal and transmit it.

上記の説明では光分配器221を用いたが、これを設けることなく光信号を、4K非圧縮光レシーバ230で映像電気信号に変換したのち、映像電気信号を適宜複製して、4K監視用モニタならびに画像解析機器に印加するようにしても良い。 Although the optical distributor 221 was used in the above description, the optical signal is converted into an electrical video signal by the 4K uncompressed optical receiver 230 without providing it, and then the video electrical signal is appropriately duplicated to produce a 4K monitoring monitor. Also, it may be applied to an image analysis device.

本発明の実施例2では鉄道施設の複数地点を1地点から監視する例について説明する。 In a second embodiment of the present invention, an example of monitoring multiple points of railway facilities from one point will be described.

図4において300は鉄道路線、301は鉄道車両、302は鉄道車両の進行方向、303、304は鉄道路線300と交差する踏切、305は踏切303と304間の鉄道駅、306は駅305の駅務室である。 In FIG. 4, 300 is a railway line, 301 is a railway vehicle, 302 is the direction of travel of the railway vehicle, 303 and 304 are railroad crossings that intersect with the railroad line 300, 305 is a railroad station between railroad crossings 303 and 304, and 306 is a station of station 305. office.

310、311は踏切303、304を監視する色深度が4:2:0/8ビット、フレームレートが60フレーム/毎秒、データ伝送量が数ギガビット/毎秒から10ギガビット/毎秒、近赤外光にも感度を有するデジタル方式の4K監視用カメラ、312は駅305のプラットホームを監視する色深度が4:2:0/8ビット、フレームレートが60フレーム/毎秒、データ伝送量が数ギガビット/毎秒から10ギガビット/毎秒、デジタル方式の4K監視用カメラ、320、321、322は4K監視用カメラの映像出力信号を波長1550 nmの非圧縮光信号に変換する4K非圧縮光トランスミッタ(DPN9042A、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、323は非圧縮の光映像信号を4K監視用モニタ用映像信号に変換する4K非圧縮光レシーバ(DPN9044A、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、330、331は鉄道路線300内に敷設されたシングルモード光ファイバ、332、333は駅305施設内に敷設されたシングルモード光ファイバ、340、341、342は4K監視用カメラ310、311、312と光トランスミッタ320、321、322を接続するHDMIケーブル、350は駅務室306に設置された画面比率16:9、対角55インチのデジタル方式の4K監視用モニタ、343は光レシーバ323と4K監視用モニタ350を接続するHDMIケーブル、351は3×1切替用光スイッチ、352は4K監視用モニタ351を監視する駅務員である。 310 and 311 monitor railroad crossings 303 and 304. The color depth is 4:2:0/8 bits, the frame rate is 60 frames/second, the data transmission rate is several gigabits/second to 10 gigabits/second, and the near-infrared light is used. Digital 4K surveillance camera with high sensitivity, 312 monitors the platform of station 305. Color depth is 4:2:0/8 bits, frame rate is 60 frames per second, data transmission rate is from several gigabits per second. 10 Gbit/s digital 4K surveillance cameras 320, 321, and 322 are 4K uncompressed optical transmitters (DPN9042A, Hikari Co., Ltd.) that convert video output signals from 4K surveillance cameras into uncompressed optical signals with a wavelength of 1550 nm. Path Communications), 323 is a 4K uncompressed optical receiver (DPN9044A, manufactured by Hikari Path Communications Co., Ltd.) that converts uncompressed optical video signals into video signals for 4K surveillance monitors, and 330 and 331 are laid within railway line 300. Single-mode optical fibers 332, 333 are single-mode optical fibers laid in the station 305 facility, 340, 341, 342 connect 4K surveillance cameras 310, 311, 312 and optical transmitters 320, 321, 322 HDMI cable, 350 is a digital 4K surveillance monitor with a screen ratio of 16:9 and a diagonal of 55 inches installed in the station office 306, 343 is an HDMI cable that connects the optical receiver 323 and the 4K surveillance monitor 350, 351 is a 3×1 switching optical switch, and 352 is a station attendant who monitors the 4K monitoring monitor 351 .

鉄道車両301が鉄道運行の600 m条項で定められた踏切303の600 m手前に接近する1分前に光スイッチ351を手動または自動で切替え、踏切303上の4K監視用カメラ310映像の4K監視用モニタ350への伝送を開始した。この結果、駅務員352は駅務室306から踏切303上の障害物の有無をレイテンシが30ミリ秒程度の4K映像で確認し、障害が確認された場合は警報発出を行うことが十分可能であった。 The optical switch 351 is switched manually or automatically one minute before the railway vehicle 301 approaches 600 m before the railroad crossing 303 specified in the 600 m clause of railroad operation, and the 4K surveillance camera 310 video on the railroad crossing 303 is monitored in 4K. Transmission to the monitor 350 was started. As a result, the station attendant 352 can confirm the existence of obstacles on the railroad crossing 303 from the station office 306 with 4K video with a latency of about 30 milliseconds, and issue an alarm if an obstacle is confirmed. Met.

次に鉄道車両301が駅305のプラットホームの600 m手前に接近する1分前に光スイッチ350を手動または自動で切替え、駅305プラットホーム上の4K監視用カメラ312映像の4K監視用モニタ350への伝送を開始した。この結果、駅務員352は駅務室306からプラットホーム上の乗客の人流をレイテンシが30ミリ秒程度の4K映像で確認し、乗客の安全な乗降を確認できた。 Next, the optical switch 350 is switched manually or automatically one minute before the railway car 301 approaches 600 m before the platform of the station 305, and the 4K surveillance camera 312 image on the station 305 platform is transferred to the 4K surveillance monitor 350. Started transmission. As a result, the station attendant 352 was able to confirm the flow of passengers on the platform from the station office 306 with 4K video with a latency of about 30 milliseconds, confirming that passengers boarded and alighted safely.

さらに鉄道車両301が駅305を出発後、踏切304の600 m手前に接近する1分前に光スイッチ351を手動または自動で切替え、踏切304上の4K監視用カメラ映像の4K監視用モニタ350への伝送を開始した。その結果、駅務員352は駅務室306から踏切304上の障害物の有無をレイテンシが30ミリ秒程度の4K映像で確認し、障害が確認された場合は警報発出を行うことが十分可能であった。 Furthermore, one minute before the railway vehicle 301 departs from the station 305 and approaches 600 m before the railroad crossing 304, the optical switch 351 is switched manually or automatically, and the 4K surveillance camera image on the railroad crossing 304 is transferred to the 4K surveillance monitor 350. started transmission. As a result, the station attendant 352 can confirm the presence or absence of obstacles on the railroad crossing 304 from the station office 306 using 4K video with a latency of about 30 milliseconds, and issue an alarm if an obstacle is confirmed. Met.

この結果、当該駅前後での鉄道運行の安全監視が当該駅の駅務員1名で行えるため、運行の安全に掛かる駅務員の合理的な配置が可能になった。また駅務室306の4K監視用モニタ350が対角55インチのため複数の駅務員が同時に4K映像を共有し、運行に支障が生じる事態を早期に検知することが可能であった。なお路線長が短ければ全路線の監視が1ヵ所で可能であるが全路線を複数のエリアに分割し、エリア毎に同様な監視を行うことも可能であった。さらに踏切303、304の4K監視用カメラのレンズ、フィルタ、画像センサ等を近赤外光にも透過能・感度を有する仕様にすることによって、昼夜を問わず駅務室306から超低遅延かつ4K映像で踏切303、304の監視が可能であった。 As a result, safety monitoring of railway operations before and after the relevant station can be performed by a single station employee, making it possible to rationally allocate station personnel responsible for operational safety. In addition, since the 4K monitoring monitor 350 in the station office 306 has a diagonal of 55 inches, multiple station attendants can share 4K images at the same time, and it was possible to detect situations that would impede operation at an early stage. If the route length is short, it is possible to monitor the entire route at one location, but it was also possible to divide the entire route into multiple areas and perform similar monitoring for each area. Furthermore, by making the lenses, filters, image sensors, etc. of the 4K surveillance cameras at railroad crossings 303 and 304 capable of penetrating and sensitive to near-infrared light, ultra-low-latency and It was possible to monitor railroad crossings 303 and 304 with 4K video.

実施例2は上記の説明に加え、実施例1同様に例えば駅務室に設置した画像解析機器に高精細映像を印加し、画像解析機器は必要な解析・記録を行う。画像解析機器が危険事象を検出した際には、画像解析機器から警報信号が発出され、警報発出機器を作動させて警報を発出させるようにすることで、事故を未然に防止する効果を有する。 In addition to the above description, in the second embodiment, a high-definition image is applied to an image analysis device installed in, for example, a station office in the same manner as in the first embodiment, and the image analysis device performs necessary analysis and recording. When the image analysis equipment detects a dangerous event, an alarm signal is issued from the image analysis equipment, and the alarm issuance device is operated to issue an alarm, thereby preventing accidents.

本発明の実施例3では高速道路の重要構造物である橋梁やトンネルを超低遅延、高画質で監視する例について説明する。 In the third embodiment of the present invention, an example of monitoring bridges and tunnels, which are important structures of expressways, with ultra-low delay and high image quality will be described.

図5において400は高速道路、401は高速道路400の橋梁、402は高速道路400のトンネル、403、404はそれぞれ橋梁401、トンネル402手前に設置された道路情報表示板である。 In FIG. 5, 400 is an expressway, 401 is a bridge of the expressway 400, 402 is a tunnel of the expressway 400, and 403 and 404 are road information display boards installed in front of the bridge 401 and tunnel 402, respectively.

410、411は色深度が4:2:0/8ビット、フレームレートが60フレーム/毎秒、データ伝送量が数ギガビット/毎秒から10ギガビット/毎秒、近赤外光にも感度を有するデジタル方式の4K監視用カメラ、412、413は4K監視用カメラの映像出力信号を波長1550 nm帯の非圧縮光信号に変換する4K非圧縮光トランスミッタ(DPN9042B、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、414、415はパーキングエリアや料金所の道路管制センタに設置され、非圧縮の光映像信号を4K監視用モニタ用映像信号に変換する4K非圧縮光レシーバ(DPN9044A、株式会社光パスコミュニケーションズ製)、416、417は4K監視用カメラ410、411と光トランスミッタ412、413を接続するHDMIケーブル、420は高速道路400の側溝に設置されたシングルモード光ファイバ、421は波長合波器、422は波長分波器、423は高速道路400の側溝に設置され波長合波器421と波長分波器422を接続するシングルモード光ファイバ、424、425は波長分波器422と光トランスミッタ414、415を接続するシングルモード光ファイバ、426は光トランスミッタ412と波長合波器421を接続するシングルモード光ファイバ、427は機械学習ないしは深層学習の機能を具備した画像解析機器、430、431はそれぞれ画面比率16:9、対角43インチ、デジタル方式の4K監視用モニタ、432、433はそれぞれ光トランスミッタ414、415と4K監視用モニタ430、431を接続するHDMIケーブル、434、435はそれぞれ光レシーバ414、415と画像解析機器427を接続するHDMIケーブルである。440、441は高速道路400上を橋梁・トンネル方向へ走行する車両、442は4K監視用モニタ430、431の監視者である。 The 410 and 411 have a color depth of 4:2:0/8 bits, a frame rate of 60 frames/second, a data transmission rate of several gigabits/second to 10 gigabits/second, and are sensitive to near-infrared light. 4K surveillance cameras 412 and 413 are 4K uncompressed optical transmitters (DPN9042B, manufactured by Optical Path Communications Co., Ltd.) that convert the video output signals of 4K surveillance cameras into uncompressed optical signals with a wavelength of 1550 nm, and 414 and 415 are 4K uncompressed optical receivers (DPN9044A, manufactured by Hikari Path Communications Co., Ltd.), installed in road control centers in parking areas and toll gates, convert uncompressed optical video signals into video signals for 4K surveillance monitors, 416 and 417. HDMI cable connecting 4K surveillance cameras 410, 411 and optical transmitters 412, 413, 420 is a single-mode optical fiber installed in the gutter of highway 400, 421 is a wavelength multiplexer, 422 is a wavelength demultiplexer, 423 424 and 425 are single-mode optical fibers that connect the wavelength demultiplexer 421 and the wavelength demultiplexer 422 installed in the gutter of the highway 400, and 424 and 425 are the single-mode optical fibers that connect the wavelength demultiplexer 422 and the optical transmitters 414 and 415. , 426 is a single-mode optical fiber connecting the optical transmitter 412 and the wavelength multiplexer 421, 427 is an image analysis device equipped with a machine learning or deep learning function, 430 and 431 are a screen ratio of 16:9 and a diagonal of 43 inch, digital 4K surveillance monitors, 432 and 433 are HDMI cables connecting optical transmitters 414 and 415 respectively to 4K surveillance monitors 430 and 431, 434 and 435 are optical receivers 414 and 415 and image analysis equipment 427 respectively. HDMI cable to connect. 440 and 441 are vehicles traveling on the highway 400 in the direction of the bridge/tunnel, and 442 are monitors of the 4K monitoring monitors 430 and 431 .

時速120 kmで高速道路400上を走行している車両440、441は1秒間に約33 m移動し、また急制動をかけても静止までに約60~70 m必要である。このため橋梁401やトンネル402で地震や経年劣化による崩落、車両故障による火災、河川の氾濫やその予兆が起こった場合には、道路情報表示板402、404に即座に緊急情報を表示させる必要がある。IPネットワークカメラを用いた従来の監視方法ではD1画質の場合、監視者の監視用モニタへ0.5秒程度の遅延で映像伝送・表示が可能であったが画質が十分ではなく、現場状況の把握が困難であった。一方、4K高画質の場合、現場状況の把握は容易であるが監視者の4K監視用モニタへの映像伝送にIPネットワークを経由させると2~3秒程度の映像伝送遅延が生じることとなり、この間に車両340、341の空走距離は100 m近くに及ぶ。このため災害現場手前での緊急停止が困難であった。 Vehicles 440 and 441 running on highway 400 at a speed of 120 km/h move about 33 m per second, and need about 60 to 70 m to stop even if they brake suddenly. Therefore, in the event of an earthquake or collapse due to deterioration over time, a fire due to a vehicle failure, or a river flooding or a sign of such, the road information display boards 402 and 404 must immediately display emergency information. be. In the conventional monitoring method using IP network cameras, in the case of D1 image quality, it was possible to transmit and display images on the monitoring monitor of the observer with a delay of about 0.5 seconds. It was difficult. On the other hand, in the case of 4K high image quality, it is easy to grasp the situation at the site, but if the video transmission to the 4K monitoring monitor of the monitor goes through the IP network, a video transmission delay of about 2 to 3 seconds will occur. In addition, the idling distance of vehicles 340 and 341 is nearly 100 m. For this reason, it was difficult to make an emergency stop just before the disaster site.

一方、本システムによれば4K監視用カメラ410ないし411の4K映像を30ミリ秒程度の超低遅延で4K監視用モニタ430ないし431へ表示させると共に、画像解析機器427へ4K映像の伝送が可能となり、その間の車両の空走距離は僅か1 mであった。この結果、画像解析機器427が災害現場の道路情報表示盤403、404上に余裕を持って「災害通行止」表示などの警報発出し、車両440、441等を高速道路300上で緊急停止させることによって車両事故の危険性を減じることが可能であった。または監視者442 が4K監視用カメラ410ないし411の4K映像から危険事象を察知した場合も、災害現場の道路情報表示盤403、404上に警報発出するほか必要な措置を迅速に行うことが可能であった。 On the other hand, according to this system, 4K video from 4K surveillance cameras 410 and 411 can be displayed on 4K surveillance monitors 430 and 431 with an ultra-low delay of about 30 milliseconds, and 4K video can be transmitted to image analysis equipment 427. And the free running distance of the vehicle in between was only 1 m. As a result, the image analysis device 427 issues a warning such as "disaster closed" display on the road information display boards 403 and 404 at the disaster site with sufficient time to stop the vehicles 440 and 441 on the expressway 300. By doing so, it was possible to reduce the risk of vehicle accidents. Alternatively, even if the monitor 442 detects a dangerous event from the 4K video of the 4K surveillance cameras 410 or 411, it is possible to issue a warning on the road information display panel 403, 404 at the disaster site and take necessary measures quickly. Met.

本実施例では光トランスミッタ412、413から発生する非圧縮光信号の波長λ1、λ2を1550 nm帯で例えば10 nm異なる波長とすることにより、シングルモード光ファイバ423で波長多重伝送が可能であり、限られた光ファイバ資源の有効活用が可能であった。また光ファイバ420が高速道路500の側溝に長距離に渡って敷設されたシングルモード光ファイバの場合、4K用監視カメラ410、411に加えて他地点の4K監視用カメラ映像の非圧縮光信号を光分岐挿入装置(ROADM、reconfigurable optical add/drop multiplexer)を用いて合波、分波させることによって高速道路400の長距離区間で任意の4K監視用カメラの映像取得が可能であった。また映像に加え橋梁やトンネル内に設けられた振動センサ等の出力を上記の光ファイバ網に重畳させ、崩落の予兆となる異常信号の早期伝送が可能であった。さらに車載ラジオ、5Gシステム等、無線を介した手段を使って走行中の車両へ緊急災害情報を伝送すると共に、車両の自動運転・緊急停止システムと連動させて車両を高速道路400の路肩に自動停止させる等、予防安全措置を講じることが可能であった。 In this embodiment, by setting the wavelengths λ 1 and λ 2 of the uncompressed optical signals generated from the optical transmitters 412 and 413 to different wavelengths by 10 nm, for example, in the 1550 nm band, wavelength multiplexing transmission is possible with the single-mode optical fiber 423 . Therefore, effective utilization of limited optical fiber resources was possible. Also, in the case where the optical fiber 420 is a single-mode optical fiber laid over a long distance in the side ditch of the highway 500, in addition to the 4K surveillance cameras 410 and 411, the uncompressed optical signals of the 4K surveillance camera images at other points are transmitted. By multiplexing and demultiplexing using a reconfigurable optical add/drop multiplexer (ROADM), it was possible to acquire video from any 4K surveillance camera in the long-distance section of Highway 400. In addition to images, the outputs of vibration sensors installed in bridges and tunnels are superimposed on the above optical fiber network, enabling early transmission of abnormal signals that are signs of collapse. In addition, in-vehicle radios, 5G systems, and other wireless means are used to transmit emergency disaster information to running vehicles, and in conjunction with the vehicle's automatic driving/emergency stop system, the vehicle is automatically pulled over to the shoulder of Expressway 400. It was possible to take preventive safety measures, such as stopping it.

図1中の符号は以下のとおりである。
1 --- アナログ方式の監視用カメラ
2 --- アナログ方式の監視用モニタ
3 --- 監視用カメラと監視用モニタを接続する同軸ケーブル
4 --- 監視用モニタの監視者
5 --- デジタル方式の監視用カメラ
6 --- エンコーダ
7 --- デコーダ
8 --- デジタル方式の監視用モニタ
9 --- IPネットワーク
10 --- 監視用カメラとエンコーダを接続するケーブル
11 --- エンコーダとIPネットワークを接続するケーブル
12 --- IPネットワークとデコーダを接続するケーブル
13 --- デコーダと監視用モニタ接続するケーブル
14 --- 監視用モニタの監視者
Reference numerals in FIG. 1 are as follows.
1 --- Analog Surveillance Camera
2 --- analog monitoring monitor
3 --- Coaxial cable connecting surveillance camera and surveillance monitor
4 --- Surveillance Monitor Observer
5 --- Digital Surveillance Camera
6---Encoder
7--- Decoder
8 --- Digital Surveillance Monitor
9---IP network
10 --- Cable connecting surveillance camera and encoder
11 --- Cable connecting encoder and IP network
12 --- Cable connecting IP network and decoder
13 --- Cable to connect decoder and monitoring monitor
14 --- Observer of surveillance monitor

図2中の符号は以下のとおりである。
100 --- デジタル方式の4K監視用カメラ
101 --- 光トランスミッタ
102 --- 光分配器
103、104 --- 光レシーバ
105 --- デジタル方式の4K監視用モニタ
106 --- 画像解析機器
110、111、112 --- HDMIケーブル等メタルケーブル
120、121、122 --- シングルモード光ファイバ
130 --- 4K監視用モニタを監視する駅務員
131、132 --- 警報信号
133 --- 警報発出機器
Reference numerals in FIG. 2 are as follows.
100 --- Digital 4K Surveillance Camera
101 --- Optical Transmitter
102 --- Optical distributor
103, 104 --- Optical receiver
105 --- Digital 4K Surveillance Monitor
106 --- Image analysis equipment
110, 111, 112 --- Metal cables such as HDMI cables
120, 121, 122 --- single mode optical fiber
130 --- A station attendant watching a 4K surveillance monitor
131, 132 --- Alarm signal
133 --- Alarm device

図3中の符号は以下のとおりである。
200 --- 鉄道路線
201 --- 鉄道駅
202、203 --- 隣接する駅
204、205、206 --- 駅務室
207 --- 駅のプラットホーム
208 --- プラットホーム上のホームドア
209 --- プラットホームに入線中の鉄道車両
210 --- プラットホーム上の乗客
211 --- デジタル方式の4K監視用カメラ
212 --- 後続の鉄道車両
213 --- 後続の鉄道車両の進行方向
220 --- 光トランスミッタ
221 --- 光分配器
230、231、232、233、234 --- 光レシーバ
240、241、242 --- 駅務室に設置されたデジタル方式の4K監視用モニタ
243 --- プラットホーム上に設置されたデジタル方式の4K監視用モニタ
244 --- 4K監視用カメラと光トランスミッタを接続するHDMIケーブル
250、251、252、253 --- 光レシーバと4K監視用モニタを接続するHDMIケーブル
254 --- 光レシーバと画像解析機器を接続するHDMIケーブル
260 --- 画像解析機器
270 --- 光トランスミッタと光分配器を接続するシングルモード光ファイバ
271、272、273、274 --- 光分配器と光レシーバを接続するシングルモード光ファイバ
275 --- 光分配器と画像解析機器を接続するシングルモード光ファイバ
280、281、282 --- 4K監視用モニタを監視する駅務員
Reference numerals in FIG. 3 are as follows.
200 --- Railway Lines
201--- Railway Station
202, 203 --- Adjacent station
204, 205, 206 --- station office
207 --- Station platform
208 --- platform door on platform
209 --- Rail cars entering the platform
210 --- Passengers on the platform
211 --- Digital 4K Surveillance Camera
212 --- Trailing rail car
213 --- Direction of following railcar
220 --- Optical Transmitter
221 --- Optical distributor
230, 231, 232, 233, 234 --- Optical Receiver
240, 241, 242 --- Digital 4K monitor installed in the station office
243 --- Digital 4K surveillance monitor installed on the platform
244 --- HDMI cable to connect 4K surveillance camera and optical transmitter
250, 251, 252, 253 --- HDMI cable to connect optical receiver to 4K surveillance monitor
254 --- HDMI cable for connecting optical receiver and image analysis equipment
260 --- Image analysis equipment
270 --- Single-mode optical fiber connecting optical transmitter and optical splitter
271, 272, 273, 274 --- Single-mode optical fibers connecting optical splitters and optical receivers
275 --- Single-mode optical fiber connecting optical splitter and image analysis equipment
280, 281, 282 --- station attendants watching 4K surveillance monitors

図4中の符号は以下のとおりである。
300 --- 鉄道路線
301 --- 鉄道車両
302 --- 鉄道車両の進行方向
303、304 --- 鉄道路線と交差する踏切
305 --- 踏切間の鉄道駅
306 --- 駅務室
310、311 --- 踏切を監視するデジタル方式の4K監視用カメラ
312 ---駅のプラットホームを監視するデジタル方式の4K監視用カメラ
320、321、322 --- 光トランスミッタ
323 --- 光レシーバ
330、331 --- 鉄道路線内に敷設されたシングルモード光ファイバ
332、333 --- 駅施設内に敷設されたシングルモード光ファイバ
340、341、342 --- 4K監視用カメラと光トランスミッタを接続するHDMIケーブル
343 --- 光レシーバと4K監視モニタ用を接続するHDMIケーブル
350 --- 駅務室に設置された4K監視用モニタ、351 --- 光スイッチ
352 --- 4K監視用モニタを監視する駅務員
Reference numerals in FIG. 4 are as follows.
300 --- Railway Lines
301 --- Railway vehicles
302 --- Direction of travel of railway vehicles
303, 304 --- Railroad crossing with railroad tracks
305 --- railway station between railroad crossings
306 --- Station Office
310, 311 --- Digital 4K surveillance cameras for monitoring railroad crossings
312 --- Digital 4K surveillance camera to monitor the station platform
320, 321, 322 --- Optical Transmitter
323 --- Optical Receiver
330, 331 --- Single-mode optical fiber laid in railroad tracks
332, 333 --- Single-mode optical fiber installed in the station facility
340, 341, 342 --- HDMI cable to connect 4K surveillance camera and optical transmitter
343 --- HDMI cable connecting optical receiver to 4K surveillance monitor
350 --- 4K surveillance monitor installed in the station office, 351 --- Optical switch
352 --- A station attendant watching a 4K surveillance monitor

図5中の符号は以下のとおりである。
400 --- 高速道路
401 --- 橋梁
402 --- トンネル
403、404 --- 道路情報表示板
410、411 --- デジタル方式の4K監視用カメラ
412、413 --- 光トランスミッタ
414、415 --- 光レシーバ
420 --- 高速道路の側溝に設置されたシングルモード光ファイバ
421 --- 波長合波器
422 --- 波長分波器
423 --- 波長合波器と波長分波器を接続するシングルモード光ファイバ
424、425 --- 波長分波器と光トランスミッタを接続するシングルモード光ファイバ
426 --- 光トランスミッタと波長合波器を接続するシングルモード光ファイバ
427 --- 画像解析機器、430、431 --- デジタル方式の4K監視用モニタ
432、433 --- 光トランスミッタと4K監視用モニタを接続するHDMIケーブル
434、435 --- 光レシーバ414、415と画像解析機器427を接続するHDMIケーブル
440、441 --- 高速道路上の車両
442 --- 4K監視用モニタの監視者

Reference numerals in FIG. 5 are as follows.
400 --- Highway
401--- Bridge
402 --- Tunnel
403, 404 --- Road Information Board
410, 411 --- Digital 4K Surveillance Camera
412, 413 --- Optical Transmitter
414, 415 --- Optical Receiver
420 --- Single-mode optical fiber installed in highway gutters
421 --- Wavelength Multiplexer
422 --- Wavelength Demultiplexer
423 --- Single-mode optical fiber connecting wavelength multiplexer and wavelength demultiplexer
424, 425 --- Single-mode optical fiber connecting wavelength demultiplexer and optical transmitter
426 --- Single-mode optical fiber connecting optical transmitter and wavelength multiplexer
427 --- Image analysis equipment, 430, 431 --- Digital 4K surveillance monitor
432, 433 --- HDMI cable to connect optical transmitter and 4K surveillance monitor
434, 435 --- HDMI cable connecting optical receiver 414, 415 and image analysis equipment 427
440, 441 --- Vehicles on highways
442 --- Observer for 4K Surveillance Monitor

Claims (7)

鉄道ないしは自動車道路の監視対象に対してフルHDと同等もしくはそれ以上の解像度を有する高精細映像を撮像し、撮像した情報を解析して交通運行に関わる危険事象を自動的に検出し、警報を発出して事故を未然に防ぐ交通監視システムにおいて、
監視対象地点の映像を撮像する監視用カメラ、
前記監視用カメラから出力される第一の映像電気信号を第一の光信号へ変換する電気光変換器、
前記電気光変換器から出力される前記第一の光信号を伝送し、伝送後に第二の光信号を生成する光ファイバを含む光伝送路、
前記第二の光信号を印加し第二の映像電気信号へ変換する1ないし複数の光電気変換器、
前記第二の映像電気信号を印加し映像を表示する監視用モニタ、
前記第二の映像電気信号を印加し危険事象の有無を検出して警報信号を発生する画像解析機器、
前記画像解析機器から発せられた前記警報信号から前記監視対象地点に警報を発出する警報発出機器、
から構成されることを特徴とする交通運行監視システム
High-definition images with a resolution equal to or higher than that of full HD are captured for objects to be monitored on railways or motorways, and the captured information is analyzed to automatically detect dangerous events related to traffic operations and issue warnings. In a traffic monitoring system that issues warnings to prevent accidents,
a monitoring camera that captures images of a point to be monitored;
an electro-optical converter for converting a first video electrical signal output from the surveillance camera into a first optical signal;
an optical transmission line including an optical fiber that transmits the first optical signal output from the electrical-optical converter and generates a second optical signal after transmission;
one or more photoelectric converters for applying the second optical signal and converting it into a second video electrical signal;
a monitoring monitor that applies the second video electric signal and displays a video;
an image analysis device that applies the second video electrical signal to detect the presence or absence of a dangerous event and generates an alarm signal;
an alarm issuing device that issues an alarm to the monitored point from the alarm signal emitted from the image analysis device;
A traffic operation monitoring system characterized by comprising
前記第一の映像電気信号、前記第一の光信号、前記第二の光信号、前記第二の映像電気信号は非圧縮信号であることを特徴とする請求項1に記載の交通運行監視システム
2. The traffic operation monitoring system according to claim 1, wherein the first electrical video signal, the first optical signal, the second optical signal, and the second electrical video signal are uncompressed signals.
前記画像解析機器は機械学習ないしは深層学習の機能を具備し、画像解析の度数を重ねる毎に運行を妨げる事態の予兆を学習し、危険予知精度を段階的に高められることを特徴とする請求項1から2に記載の交通運行監視システム
The image analysis device is equipped with a machine learning or deep learning function, and as the number of image analyzes increases, it learns the signs of a situation that hinders operation, and the accuracy of danger prediction can be improved step by step. Traffic operation monitoring system according to 1 to 2
前記監視用モニタの監視者または前記画像解析機器のいずれか少なくとも一方が緊急と判断した場合に、前記監視対象地点の近傍に加え交通管制センタに設置した第二の警報発出機器から警報を発出することを行うことを特徴とする請求項1から3に記載の交通運行監視システム
When at least one of the monitor of the monitoring monitor and the image analysis device determines that there is an emergency, an alarm is issued from a second alarm issuing device installed in the traffic control center in addition to the vicinity of the monitoring target point. The traffic operation monitoring system according to claims 1 to 3, characterized in that
前記監視用モニタの監視者または前記画像解析機器のいずれか少なくとも一方から発出された警報が車両の運行システムと連動し、車両の緊急停止ならびに必要な対応を行うことを特徴とする請求項1から4に記載の交通運行監視システム
From claim 1, characterized in that an alarm issued from at least one of the supervisor of the monitoring monitor and the image analysis equipment is linked with the vehicle operation system to perform an emergency stop of the vehicle and a necessary response. 4. Traffic operation monitoring system according to
前記光伝送路の少なくとも一部分が、交通機関事業者によって交通機関施設内に敷設された事業者光伝送路を経由していることを特徴とする請求項1から5に記載の交通運行監視システム
6. The traffic operation monitoring system according to any one of claims 1 to 5, wherein at least part of said optical transmission line passes through a provider optical transmission line laid in a transportation facility by a transportation provider.
前記事業者光伝送路において当該交通運行システム以外の商用に供せられる光波長とは別波長、または多芯光ファイバケーブルのうち当該交通運行システム以外の商用に供せられる芯線とは別芯線を光伝送路とすることを特徴とする請求項1から6に記載の交通運行監視システム



In the optical transmission line of the business operator, a wavelength different from the optical wavelength used for commercial purposes other than the traffic operation system, or a core line different from the core wire used for commercial purposes other than the traffic operation system in the multi-core optical fiber cable 7. The traffic operation monitoring system according to claim 1, wherein the system is an optical transmission line.



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