地鐵AFC系統(tǒng)人臉識別檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用

文/馬夢瑩

目前，隨著AFC項目的開展，我國以往的用現(xiàn)金來購票乘車的方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的不用現(xiàn)金進行購票和線上購票的方式，極大方便了人們的出行。但是AFC系統(tǒng)還有一個特大的缺點，那就是它沒有解決特定人群免費乘坐地鐵的狀況。因為每個城市的政策和福利都不一樣，所以目前我國不同城市的地鐵對待特定人群的優(yōu)惠也不相同。目前我國內(nèi)不同地鐵對待特殊人群的處理方式也是不一樣的，有些城市直接對特定人群發(fā)售福利單程票，或者登記特定人群信息之后讓工作人員引導特定人群不刷卡直接走邊門。但是不僅加重了地鐵工作人員的任務(wù)量，同時也不利于地鐵票務(wù)客流統(tǒng)計。

1 人臉識別技術(shù)和其具備的特點

1.1 什么是人臉識別技術(shù)

人臉識別技術(shù)就是指利用人體的面部信息特征來辨認人臉。而人臉識別技術(shù)屬于生物識別技術(shù)中的一種，我國的人臉識別技術(shù)主要應(yīng)用于身份識別領(lǐng)域。早在21世紀初，我國就將人臉識別技術(shù)廣泛應(yīng)用到公安系統(tǒng)中，強烈地打擊了我國的刑事犯罪。其實我國最早在2008年北京奧運會時就利用了人臉識別技術(shù)。但是2010年上海世博會之后，我國開始有很多廠家開發(fā)人臉識別技術(shù)，但是這些廠家開發(fā)的技術(shù)不同。所以我國也自此之后進入了人臉識別技術(shù)多元化的時代。

相比于其他技術(shù)而言，人臉識別技術(shù)更具有復雜性。但是不論是哪種廠家生產(chǎn)的人臉識別技術(shù)，其識別過程都分為三個步驟。人臉識別技術(shù)的第一步是建立人員檔案系統(tǒng)。第二步是對人臉進行攝取。第三步就是將人臉信息與人員檔案兩者放在一起進行對比，確定信息是否正確完整。與傳統(tǒng)的身份信息識別技術(shù)相比，人臉識別基礎(chǔ)的最大特點就是安全性。除此之外，人臉識別技術(shù)的保密能力也比較強。但是人臉識別技術(shù)目前也有著一個很大的缺陷，那就是人臉識別技術(shù)的準確性，如人臉識別技術(shù)容易收到外界環(huán)境的影響而準確率降低。現(xiàn)階段我國的人臉識別技術(shù)在準確率上只能達到96%。

圖1：人臉識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 人臉識別技術(shù)的產(chǎn)品特點

人臉識別技術(shù)產(chǎn)品的特點有兩個。第一個特點就是先進性，科學的不斷發(fā)展使我國的數(shù)據(jù)處理能力水平也逐漸提高。隨著人臉識別技術(shù)的不斷發(fā)展，我國地鐵也將逐漸實現(xiàn)對地鐵特定人員優(yōu)惠乘車的目的，從中可以體現(xiàn)出來人臉識別技術(shù)的先進性。第二個具備的特點就是推廣性，目前人臉識別技術(shù)已經(jīng)被利用到很多支付軟件中。在自動售貨機上，人們就可以憑借刷臉模式進行購買。在招商銀行和民生銀行中也可以憑借人臉識別進行辦理業(yè)務(wù)。目前我我國多座城市的高鐵和機場也已經(jīng)可以人臉識別來進行驗票。從中我嫩可以認識到人臉識別技術(shù)在市場中有很高的推廣價值。

2 人臉識別技術(shù)在AFC系統(tǒng)中的應(yīng)用

人臉識別技術(shù)有很多功能。首先人臉識別模塊要能夠識別人臉信并且將識得的信息反饋。然后，人臉識別技術(shù)要能夠掌握人臉數(shù)據(jù)庫并且要檢測人臉，并且同時進行比對工作。最后，人臉識別技術(shù)也能夠與閘機進行通信。至于閘機的設(shè)備主要功能則是一定要保證跟人臉識別模塊之間的串口通信，這樣可以方便發(fā)送模塊控制命令，并且反饋給閘機人臉識別效果。

人臉識別技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要就是為了實現(xiàn)人臉識別，同時實現(xiàn)人機過閘。這個技術(shù)不僅涉及到人臉識別技術(shù)，同時也包括閘機設(shè)備處理以及線網(wǎng)清分中心系統(tǒng)、線路控制中心系統(tǒng)和車站控制系統(tǒng)，以及半自動售票機系統(tǒng)和人臉識別服務(wù)平臺系統(tǒng)等?；窘Y(jié)構(gòu)如圖1。

人臉識別技術(shù)在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題：目前人臉識別技術(shù)在地鐵AFC系統(tǒng)應(yīng)用中主要出現(xiàn)三個問題。第一是精度問題，第二是處理速度問題，第三是乘客隱私問題。就精度問題來講，目前我國人臉識別技術(shù)精度只能達到96%。這是多方面原因造成的，我國軌道交通是一個人流量比較大的系統(tǒng)，所以造成了人臉的相似幾率比較大的情況。很可能會出現(xiàn)識別錯誤的問題，從而給乘客帶來糾紛，如果人臉識別系統(tǒng)綁定了支付功能的話，也會給乘客帶來經(jīng)濟損失。在處理速度問題上，目前我國利用人臉識別技術(shù)，雖然能夠做到?jīng)]有地鐵卡出行，但是乘客在出站時無需操作，但是我國的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度也需要耗費一定的時間和成本。這也對人臉識別技術(shù)造成了不小的挑戰(zhàn)，另一個是乘客隱私問題，因為系統(tǒng)需要把乘客的面部信息錄到信息庫中，這樣就會帶來隱私問題。所以應(yīng)該需要增加數(shù)據(jù)庫的安全防護，保護乘客的隱私。

3 人臉識別技術(shù)的增值點

人臉識別技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有兩個增值點分別是人臉識別技術(shù)能夠解決地鐵售票問題，第二是人臉識別技術(shù)能夠解決乘客過閘機的問題。

3.1 人臉識別技術(shù)解決地鐵售票問題

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及智能手機的不斷普及，還有支付寶、微信等支付軟件的不斷發(fā)展。二維碼支付以及刷臉支付通過閘機這種業(yè)務(wù)已經(jīng)逐漸發(fā)展起來。利用人臉識別技術(shù)解決地鐵售票問題，相比于傳統(tǒng)的地鐵售票機器而言，不僅能夠有效地減少乘客乘坐地鐵所需的購票時間，同時也能夠幫助售票機減少運營成本，使地鐵售票運營成本降低。傳統(tǒng)的售票機也可以結(jié)合人臉識別技術(shù)從而進行人臉支付購票，特別是與互聯(lián)網(wǎng)連接之后，人臉識別技術(shù)售票機可以給乘客更好的乘坐體驗。除此之外，也能夠通過實名認證進行刷卡的方式使我國地鐵的安全性得到很大的提高。實名認證刷卡通過閘機在刷卡時也能夠與刷卡信息和人臉比對，這樣用戶下一次乘車時就可以直接通過刷臉，不用單獨購票，極大地方便了人們的出行。

3.2 人臉識別技術(shù)解決地鐵過閘問題

人臉識別技術(shù)還有一個增值點，就是能夠解決乘客通過閘機的問題。目前地鐵AFC系統(tǒng)主要應(yīng)用于城市軌道交通行業(yè)，而城市軌道交通行業(yè)相比于傳統(tǒng)的公交車行業(yè)相比是一個新興的產(chǎn)業(yè)。城市軌道交通不僅能夠有效地應(yīng)對大城市人流擁擠的問題，同時也能夠有效地緩解人們對公共交通工具的需要。但是城市軌道交通的發(fā)展特別依賴高新技術(shù)的發(fā)展。2017年時，我國個別城市甚至實現(xiàn)了人臉識別刷卡進站的方式。人臉識別刷卡進地鐵站中的閘機不僅是終端設(shè)備，更是設(shè)備的核心。當閘機與人臉識別技術(shù)相結(jié)合后，不僅能夠可以使乘客先乘車再付款，而且當乘客通過刷臉這種渠道進行地鐵站內(nèi)時，終端數(shù)據(jù)庫有足夠長的時間對人臉進行匹配或者采集信息。出站時再次確認人臉信息并直接扣款，這樣可以構(gòu)成一個交易數(shù)據(jù)，也可以在一定程度上防止人們逃票等不文明行為。

4 結(jié)束語

總而言之，人臉識別技術(shù)在目前來說是對我國傳統(tǒng)軌道交通系統(tǒng)技術(shù)起到了一種補充的作用。不僅能夠使乘客可以通過刷臉進行乘車，同時也能夠特定地針對軌道交通票務(wù)管理中涉及到的特定人群，方便了特定人群方便優(yōu)惠乘坐地鐵?？梢哉f我國人臉識別技術(shù)精度的進一步提高使乘客可以進行刷臉扣費以及進出站，這在一定程度上提高我國軌道交通的服務(wù)品質(zhì)。