城市轨道交通智慧票检安检一体化解决方案研究.pdf

2023 年 9 月专题综述城市轨道交通智慧票检安检一体化解决方案研究刘洋（中铁第四勘察设计院集团有限公司 通信信号设计研究院，湖北 武汉 430063）【摘要】针对城市轨道交通提升乘客出行效率的需求袁对传统安检尧票检的建设模式和乘客通行方案进行了分析袁发现安检尧票检独立运行是引发车站高峰客流拥堵的重要因素遥基于此袁提出一种与城市轨道交通客流相适应的智慧票检安检一体化方案袁旨在满足城市轨道交通车站高效运行管理的需要袁保障城市轨道交通安全尧高效运营遥【关键词】城市轨道交通曰票检曰安检曰智慧票检安检一体化【中图分类号】F532.3【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2023）09-0181-030 引言随着城市轨道交通线网客流量的快速增长以及安全防控要求的不断提高，客流通行与安检之间的矛盾日益突出，再加上城市轨道交通日常通勤乘客出行率占比最高，如何适当简化安检、票检流程，提升人民群众出行效率及体验，是当下亟须解决的重要难题。在传统建设模式下，票检与安检为独立运营的两个系统，通常采用先安检后票检的通行方式，但由于数据信息不互通，安检与票检工作相对独立，容易引发进站客流拥堵。为加强安检、票检信息互通以及提高安检、票检效率和服务质量，城市轨道交通运营管理规定 以及 中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要 明确提出鼓励实行安检新模式和探索票检、安检合一的新模式1。为确保城市轨道交通乘客安全、快速通行，本文提出一种合理可行的智慧票检安检一体化解决方案，以期为城市轨道交通智能建设提供参考。1 智慧票检安检一体化需求随着人工智能（artificial intelligence,AI）技术的快速发展和应用，票检和安检进入信息化、智能化的快速发展阶段，智慧票检安检一体化的需求主要包括以下 3 个方面。（1）提高客流通行效率。轨道交通车站高峰客流拥挤是各大城市现阶段面临的突出问题，而且，安检、票检独立运行的传统工作模式也进一步加剧了这种拥堵情况。目前，运营管理部门通常采用进站限流、加开列车等手段来缓解客流拥挤2，但效果有限。而智慧票检安检一体化通过安检、票检信息互通，建立快速安检、票检的通过机制，可大幅提高客流通行效率。（2）提高票检、安检智能化水平。目前，城市轨道交通车站客流组织手段大多依赖于人工，高峰客流条件下人工组织工作量大，效率较低。然而，随着近些年生物识别、智能化等技术的快速发展，探索安检、票检合一的新模式来实现无感过检、过闸已成为各大城市轨道交通的重要建设方向3。（3）提高安全管理水平和服务质量。因高峰客流拥挤引发的乘客投诉、踩踏事故、站台安全隐患体现了运营管理部门在安全和服务方面存在缺陷。智慧票检安检一体化能够在很大程度上缓解客流拥堵4，从而更为精准地进行安全防控，大幅提高安全管理水平和服务质量。2 智慧票检安检一体化解决方案智慧票检安检一体化方案是解决客流通行效率问题的重要手段，其含义是将视频采集、智能判图、数据分析等技术引入城市轨道交通自动售检票系统（automatic fare collection system,AFC），实现“人”“票”“物”以及异常行为四合一核验，乘客在通过安检时即可完成过闸，从而实现无感支付过检、过闸，提高通行效率。然而，实现无感支付过检，过闸的关键在于建立乘客信用乘车机制，这需要从不同维度收集乘客的个人信用信息，建立乘客信用评估体系以及信用分规则，使部分乘客能够快速通过安检、票检绿色通道。2.1 系统架构智慧票检安检一体化主要由智慧票务系统、智慧安检系统、疫情防控系统、原有 AFC 系统、内外部系统等组成，如图 1 所示。智慧票检安检一体化通过整合各个系统的数据，并与公安、第三方移动支付机构等创建乘客信用评估体系，通过配套软硬件支持人脸识别、人脸比对、智慧检物、测温、信用查询等功能，为乘客提供刷脸过闸及支付票款的服务，实现快速通过、信用付款，进一步提升乘客出行体验和地铁智慧化服务水平。2.1.1 智慧票务系统智慧票务系统主要由中心平台层、终端设备层1812023 年 9 月专题综述等组成。中心平台层主要包括数字票务平台、APP 应用后台、人脸比对子系统、乘客感知后台、乘客位置服务、三级等保及安全设备等模块。APP 应用后台主要提供乘客人脸注册、实名认证的相关乘客注册服务功能，并能将 APP 后台乘客注册信息同步到人脸库；人脸比对子系统利用人脸比对算法对摄像机抓拍的人脸图片与人脸库进行比对；乘客感知后台及乘客位置服务主要提供乘客的预识别和预定位功能，可以辅助提高智慧票务系统人脸识别的通过效率；三级等保及安全设备主要提供乘客信息的隐私安全保护功能。终端设备层主要包括闸机配套的人脸识别终端。通过对原有 AFC 系统进行改造，实现人脸过闸等应用功能。2.1.2 智慧安检系统智慧安检系统是一套集软硬件为一体的综合系统，由安检综合监控平台、安检终端设备等组成。安检综合监控平台主要是为安检场景信息化管理提供基础，通过对整体安检查危作业处置流程进行升级设计，采用“安检点集成+中心端管理”的业务逻辑架构模式，建设安检信息化网络，为现场安检工作场景的信息化管理提供基础，并充分利用高新技术重新定义安检工作，实现对安检全流程中涉及的“人”“物”“事”全方位覆盖管控。同时，该平台能够与其他业务应用系统进行数据互通，可对接第三方系统平台，增强系统联动性，综合提升车站安检工作质效和运营服务品质，建设数据标准统一、应用系统互通、网络安全可靠的智慧型平台。安检终端设备主要包括智慧票检安检一体机以及其他配套安检设备。智慧票检安检一体机主要由金属探测门、双目检测模块、身份识别5模块、物检识别模块、乘客提示模块等组成，如图 2 所示。金属探测门提供分类检测功能，可设置手机、手表、钥匙、腰带等金属用品通过安检门时，不产生报警信息；管制刀具、枪支等违禁品通过安检门时，产生有效报警信息。双目检测模块提供测温功能以及箱包识别功能。一方面，该模块通过智能测温摄像机，实现对通行安检门的多个人脸目标进行智能检测、测温并叠加测温信息显示，在检测到体温超过设定阈值时，可联动蜂鸣器、安检门灯带、扬声器等进行声光报警；另一方面，该模块可通过 AI 智能算法对乘客携带的物品图片进行建模并提取特征，进而识别是否为箱包，若检测到该箱包大小超过设定阈值，则提示乘客前往传统安检设备进行安检。身份识别模块主要包括人脸识别/刷卡/掌静脉/身份证/二维码等模块，通过生物识别技术或传统刷卡、刷身份证形式采集乘客身份。乘客提示模块主要包括通道指示器、乘客显示器等模块，提示允许通行、禁止通行或其他提示内容的相关信息。2.2 乘客信用评估体系为保障智慧票检安检一体化方案的顺利实施，图 2 智慧票检安检一体机双目检测模块蜂鸣器金属探测门安检门灯带扬声器乘客显示器人脸识别刷卡/掌静脉/身份证选配二维码扫描区侧门（可选配）通道指示器图 1 智慧票检安检一体化系统架构原有 AFC 系统ACC（增加人脸票卡）MLCAGMSCBOMTVM人脸终端数据采集票务处理界面多元识别介质智慧票务系统数据交换数字票务平台APP 应用后台（人脸）乘客感知后台人脸比对子系统终端设备管理乘客位置服务三级等保及安全设备疫情防控系统绿码自动查询测温系统密切接触查询数据交换系统关联智慧安检系统乘客信用系统 人脸识别系统 智慧检物系统安检综合监控平台码脸合一扫码付二维码过闸 闪付卡/pay联合票卡广域网内部系统CCTVNOCC外部系统轨道公安（黑白名单、实名认证）大数据局（卫健委）发码/支付方/发卡方LCC1822023 年 9 月专题综述需要精准、有效地采集乘客信息6，为乘客信用评估体系的构建提供数据支持。乘客信用与乘客实名信息、交通出行量（OD）、个人信用数据、银联支付宝微信等支付信用数据息息相关，通过建立一套完整的乘客信用评估体系，对信用评估等级较高的乘客提供更加便捷的票检安检服务，从而提升车站票检安检的通行效率。乘客信用评估体系可借助信用积分模型对乘客身份认证、乘车行为记录、乘车交易记录 3 个方面的输入数据进行分析，进而计算和获取乘客信用分，并通过对不同信用分的乘客实施差异化票检安检策略，从整体上实现乘客分级分类管理，引导乘客通过信用积分获取来提高信用评估等级7。2.2.1 乘客身份认证乘客通过 APP 或其他方式进行实名认证、社会属性认证、开通人脸乘车权限等操作，乘客信用评估体系则利用信用积分模型中的积分规则为乘客调整信用分。身份认证信用积分规则如表 1 所示。2.2.2 乘车行为记录乘车行为记录是指对乘客进出地铁站全程的文明行为与不文明行为的记录，乘客信用评估体系通过识别乘车行为记录，利用信用积分模型中的积分规则为乘客调整信用分。乘车行为记录由车站乘务人员进行录入，由信用评估管理员进行审核，审核通过后，即为乘客增减信用分。乘车行为信用积分规则如表 2 所示。2.2.3 乘车交易记录乘车交易记录来源于乘客进出地铁站时产生的二维码、刷脸、刷卡等乘车交易数据，乘客通过 APP、人脸、刷卡等实名制方式进行乘车时，乘客信用评估体系可根据乘车交易数据自动识别乘车交易记录，并利用信用积分模型中的积分规则为乘客调整信用分。乘客交易信用积分规则如表 3 所示8-9。3 结语在城市轨道交通网络化运营条件下，传统物检、人检、票检的通行方式难以满足日益增长的客流需求，自动售检票及安检系统作为城市轨道交通智能化设备的重要组成部分，合理引入智能化信息技术，用于提升乘客乘坐体验是城市轨道交通运营管理未来重要的发展趋势。因此，本文提出了一种智慧票检安检一体化方案。该方案的提出和应用落地将有效解决进站客流与安检、票检能力不匹配的矛盾，为智慧票检和智慧安检的建设带来较高的研究和应用价值，有利于城市轨道交通票检和安检的可持续性发展。参考文献1 杨承东，刘洋援智慧城轨自动售检票系统的技术发展趋势J援都市快轨交通，2021，34（1）：52原56援2 王志华.地铁车站运营安全风险评价研究D.北京：北京交通大学，2012.3 涂晓燕.城市轨道交通自动售检票系统的演进探析J.铁道运营技术，2020，26（4）：61-63.4 徐明辉.智慧化安检与传统安检模式的冲突探究与分析J.科技创新与应用，2020（19）：70-71，74.5 姜海.基于人脸识别技术实现地铁 AFC 闸机无感通行的应用研究J.铁路通信信号工程技术，2020，17（11）：59-62.6 宋优才.基于“白名单”的城市轨道交通快速安检方案构想J.隧道与轨道交通，2020（4）：6-8.7 张所斌，王瑜，王春燕援车站 AFC 终端设备移动化和轻量化研究J.铁路技术创新，2019（6）：96原100援8 熊勇援地铁自动售票系统人脸识别技术解决方案的探究J.中国新通信，2020，22（3）：53援9 赖智平援一种新型地铁快速安检模式研究J.警察技术，2020（4）：25原28援作者简介院刘洋（1992），男，汉族，湖北鄂州人，硕士研究生，工程师，主要从事城市轨道交通通信系统设计工作。名称行为信用积分规则正向分见义勇为增加或扣减信用分 n拾金不昧增加或扣减信用分 n负向分违规进出闸机、伪造变造票卡等方式逃交票款增加或扣减信用分 n车厢内一人占用多个座位增加或扣减信用分 n乞讨、推销商品增加或扣减信用分 n大声外放视频或音乐增加或扣减信用分 n不听劝阻，拒绝下车、出站，扰乱轨道交通车站、车厢秩序增加或扣减信用分 n扒地铁车门增加或扣减信用分 n表 2 乘车行为信用积分规则名称维度信用积分规则是否必须来源二维码乘车增加或扣减信用分 n否乘车交易数据实名乘车记录刷脸乘车增加或扣减信用分 n否乘车交易数据刷卡乘车增加或扣减信用分 n否乘车交易数据表 3 乘车交易信用积分规则名称维度信用积分规则是否必须来源身份认证实名认证首次开通实名添加是外部数据身份核验平台开通人脸乘车权限首次开通刷脸增加是刷脸乘车系统芝麻信用分每月重新计算一次，不累计加分否芝麻信用管理有限公司社会属性认证有社保，一次性增加 n 分，不累加；有公积金，一次性增加 n 分，不累加；公安黑名单，直接扣减至 n 分；军人、抗疫医护、国家/省/市级荣誉称号，一次性增加否市政大数据平台；公安数据中心表 1 身份认证信用积分规则183