紙幣冠字碼識別與追蹤技術(shù)應(yīng)用研究

摘? 要：目前紙幣循環(huán)找零設(shè)備是城市軌道交通TVM設(shè)備的主要現(xiàn)金處理模塊，紙幣循環(huán)找零設(shè)備將接收紙幣用于下一筆交易的找零，實現(xiàn)紙幣循環(huán)利用，減少紙幣在設(shè)備中的存量，加大紙幣流轉(zhuǎn)，提高現(xiàn)金利用效率，提升自動售票機(jī)穩(wěn)定性，減少補(bǔ)充工作量，優(yōu)化運營維修成本，但是此類紙幣循環(huán)找零設(shè)備缺乏查詢與追溯參與循環(huán)紙幣的功能，難以解決偽鈔糾紛，缺乏現(xiàn)金流轉(zhuǎn)的安全性，在紙幣循環(huán)找零設(shè)備中增加紙幣冠字碼識別與追蹤功能，實時采集、識別與記錄參與循環(huán)找零的紙幣冠字碼，建立每一筆交易的流轉(zhuǎn)紙幣的關(guān)聯(lián)信息，能夠追蹤每一張找零紙幣的去向，為業(yè)主排查可疑交易，避免偽鈔糾紛，減少運營費用，可以通過設(shè)置冠字碼的黑名單，緊急拒收新型偽鈔，進(jìn)一步提高機(jī)器識別可靠性。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;TVM;紙幣循環(huán)找零設(shè)備;紙幣冠字碼

中圖分類號：TP391.41? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）01-0154-04

Abstract：Currently，the banknote recycling module is the main cash processing module of TVM which can accept note to give change in next transaction，realizing note recycling，reducing note stock in the equipment and increasing note circulation，improve cash utilization efficiency，enhance the stability of ticket vending machines，reduce supplementary workload and optimize operation and maintenance costs.But this kind of banknote recycling module lacks the function of inquiring and tracing the note in circulation. It is difficult to solve the disputes of counterfeit banknotes and lack the security of cash flow. By adding crown code recognizing and tracing function，it can make real-time acquisition，validation and record of crown code on banknotes in circulation，and establish the relevant information of each transaction. Also it can track the whereabouts of each change to sort out suspicious transactions for user，so this solution can effectively eliminate disputes of counterfeit notes，avoid losses caused by suspicious transactions，and reduce the operating costs. By setting rejection rules of crown code，the crown code of current banknotes can be matched with rejection rules，which can play an urgent role in preventing new counterfeit banknotes，reduce the risk of accepting counterfeit banknotes and provide reliable and safe guarantee for cash flow.

Keywords：urban rail transit;TVM;banknote recycling module;banknote crown code

1? 技術(shù)背景

在現(xiàn)代城市軌道交通領(lǐng)域，AFC自助設(shè)備[1]單一的現(xiàn)金找零方式一方面增加了車站現(xiàn)金儲備量，阻礙了現(xiàn)金流通，另一方面紙幣循環(huán)找零方式又缺乏對參與循環(huán)的偽鈔進(jìn)行查詢與追溯的功能，難以解決偽鈔糾紛，因此，在紙幣循環(huán)找零模塊中引入鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)是今后發(fā)展的方向，鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)能實時記錄流通鈔票冠字碼，建立交易關(guān)聯(lián)信息，為現(xiàn)金流轉(zhuǎn)提供可靠、安全的保障。目前，鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)在AFC領(lǐng)域的應(yīng)用有以下三種：

（1）定位可疑鈔票，防止惡意欺詐。

（2）鈔票清點過程查詢與追溯。

（3）新型偽鈔緊急預(yù)防與追溯。

2? 紙幣循環(huán)找零設(shè)備構(gòu)成

紙幣循環(huán)找零設(shè)備作為TVM（自動售票機(jī)）主要的現(xiàn)金處理模塊[2]，自動接收乘客投入的紙幣，實現(xiàn)對紙幣的自動糾正以及對紙幣圖像和磁信息的掃描，據(jù)此識別面額以及真?zhèn)?，配合軟件控制、機(jī)械傳動換向裝置[3]，實現(xiàn)紙幣的暫存、循環(huán)找零、原幣返還、偽鈔拒收、真鈔自動存入等功能。紙幣循環(huán)找零設(shè)備由紙幣入鈔糾偏裝置、紙幣識別模塊、暫存裝置、錢箱、傳輸通道、循環(huán)找零模塊、補(bǔ)鈔箱等主要部件構(gòu)成，圖1為紙幣循環(huán)找零設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

（1）紙幣入鈔糾偏裝置：設(shè)備入口接收紙幣部分，對已存入的歪斜的紙幣通過自動糾偏裝置進(jìn)行糾正。

（2）紙幣識別模塊：在紙幣輸送過程中通過對紙幣提取多種光學(xué)特征信息以及磁特征信息，結(jié)合軟件的分析和比對，判別紙幣的面額、方向及真?zhèn)巍?/p>

（3）暫存裝置：紙幣的暫時存儲部分，可將紙幣自動堆疊齊整。

（4）錢箱：將確認(rèn)存款的紙幣整齊堆疊，可單獨移動至后臺進(jìn)行清點的安全箱[4]。

（5）傳輸通道：連接上部機(jī)芯和下部框架的傳輸結(jié)構(gòu)，紙幣可以通過傳輸通道從上部機(jī)芯進(jìn)入下部框架各模塊，或從下部框架各模塊輸出至?xí)捍嫜b置及退鈔口。

（6）循環(huán)找零模塊：紙幣以堆棧方式存儲在循環(huán)鼓中，當(dāng)設(shè)備需要找零時，存儲在循環(huán)鼓中的紙幣按先入后出原則，將單張紙幣逐一輸出至?xí)捍嫜b置進(jìn)行堆疊。

（7）補(bǔ)鈔箱：將用于補(bǔ)充循環(huán)找零模塊的紙幣整齊堆疊存儲在安全箱中，通過箱內(nèi)的分鈔機(jī)構(gòu)將紙幣逐一分離安全箱，紙幣經(jīng)過識別模塊鑒偽后，補(bǔ)充至循環(huán)找零模塊。

3? 循環(huán)找零流程及安全隱患

3.1? 循環(huán)找零流程

乘客使用自動售票機(jī)購票時，把紙幣單張逐一插入紙幣循環(huán)找零設(shè)備中，紙幣進(jìn)入設(shè)備入口，通過紙幣入鈔糾偏裝置進(jìn)行糾正后，紙幣識別模塊對紙幣提取多種光學(xué)特征信息以及磁特征信息，結(jié)合軟件的分析和比對，判別紙幣的面額、方向及真?zhèn)?，若為真鈔而且匹配循環(huán)鼓的存儲面額，則紙幣被輸送至匹配的循環(huán)鼓中，反之，若為偽鈔則原幣退出返還給乘客，圖2為存款流程紙幣流向示意圖。

當(dāng)乘客存入紙幣金額大于購票金額時，自動售票機(jī)需要找零給乘客，紙幣循環(huán)找零設(shè)備根據(jù)軟件設(shè)置的找零金額，按對應(yīng)的找零組合進(jìn)行配置，從對應(yīng)的循環(huán)鼓中單張逐一輸送紙幣至?xí)捍嫜b置進(jìn)行堆疊，當(dāng)暫存裝置暫存的紙幣金額達(dá)到找零金額時，整疊紙幣被輸出至退鈔口，完成自動找零，圖3為找零流程紙幣流向示意圖。

結(jié)合上述存款和找零流程，通過循環(huán)鼓暫存紙幣，可以讓原來存入的紙幣能用于下筆交易的找零，從而實現(xiàn)紙幣的循環(huán)利用。

3.2? 安全隱患

在乘客使用紙幣循環(huán)找零設(shè)備進(jìn)行交易購票過程中，現(xiàn)有設(shè)備僅對存入或找零紙幣的面額進(jìn)行識別，缺乏查詢與追溯參與循環(huán)找零紙幣的功能，無法準(zhǔn)確跟蹤紙幣流向，若乘客投訴設(shè)備找零出來的紙幣為偽鈔，設(shè)備廠家難以分析及判斷乘客所描述的偽鈔是否為設(shè)備找零的紙幣，無法有效解決偽鈔糾紛，缺乏現(xiàn)金流轉(zhuǎn)的安全性。

4? 紙幣冠字碼識別與追蹤功能應(yīng)用

在現(xiàn)代城市軌道交通領(lǐng)域，AFC自助設(shè)備是提供售票以及充值服務(wù)的設(shè)備終端，是現(xiàn)金服務(wù)的載體。早期的AFC自助設(shè)備只能通過紙幣、硬幣接收功能，實現(xiàn)現(xiàn)金儲存，再通過硬幣找零實現(xiàn)現(xiàn)金找零。隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，軌道交通的客流量也快速增長，AFC自助設(shè)備的現(xiàn)金交易量也隨之逐步遞增，只通過硬幣找零的單一方式進(jìn)行現(xiàn)金找零，使硬幣的需求量劇增，但是地方銀行對軌道交通的硬幣儲存量有一定限制，導(dǎo)致實際的硬幣儲存量不足以應(yīng)對硬幣交易量，為了緩解硬幣找零壓力，AFC自助設(shè)備增加紙幣找零模塊，實現(xiàn)紙幣找零。雖然紙幣找零模塊能暫時緩解硬幣找零壓力，但是長遠(yuǎn)來說，紙幣找零模塊增加了紙幣需求量，同時也增加了設(shè)備維護(hù)成本，并不能解決根本問題。未來AFC自助設(shè)備的發(fā)展方向?qū)⑹窃O(shè)置紙幣循環(huán)找零模塊，應(yīng)用紙幣循環(huán)找零模塊不僅能實現(xiàn)現(xiàn)金的循環(huán)使用、提高現(xiàn)金周轉(zhuǎn)效率，還能減少錢箱更換和現(xiàn)金清點，是解決軌道交通現(xiàn)金儲備量問題的根本方法。但是目前紙幣循環(huán)找零模塊正面臨兩大困局：無偽鈔來源定位機(jī)制和無交易分析監(jiān)控機(jī)制，對于涉及偽鈔的交易無法進(jìn)行查詢和追溯。因此，在紙幣循環(huán)找零模塊中引入鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)是今后發(fā)展的方向，鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)能實時記錄流通鈔票的冠字碼，建立交易關(guān)聯(lián)信息，為現(xiàn)金流轉(zhuǎn)提供可靠、安全的保障。目前，鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)在AFC領(lǐng)域的應(yīng)用有以下三種：

（1）定位可疑鈔票，防止惡意欺詐。

（2）鈔票清點過程查詢與追溯。

（3）新型偽鈔緊急預(yù)防與追溯。

4.1? 定位可疑鈔票，防止惡意欺詐

如圖4應(yīng)用示例1示意圖，在使用配置鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)的AFC自助設(shè)備進(jìn)行交易的過程中，如乘客投訴收到可疑鈔票，站務(wù)人員可以通過冠字碼管理系統(tǒng)[5]或設(shè)備維護(hù)面板實時查詢相關(guān)交易信息，包括票卡信息、交易時間、鈔票冠字號碼等，通過對查詢結(jié)果進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)交易信息中存在與可疑鈔票冠字碼匹配的交易記錄，則調(diào)出原始冠字碼圖像進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)，圖像確認(rèn)無誤后，按規(guī)定對乘客進(jìn)行賠償處理，同時聯(lián)系模塊廠家要求緊急處理此類問題，反之，若查詢后發(fā)現(xiàn)沒有與該可疑鈔票冠字碼匹配的交易記錄，則證明是乘客惡意偽造信息，可有效防止惡意欺詐。

4.2? 鈔票清點過程查詢與追溯

如圖5應(yīng)用示例2示意圖，在配置鈔票冠字碼識別與追蹤技術(shù)的AFC自助設(shè)備結(jié)束運營后，進(jìn)行結(jié)賬清分交易鈔票過程中，若發(fā)現(xiàn)可疑鈔票，則通過鈔票冠字碼追蹤系統(tǒng)查詢此可疑鈔票的相關(guān)交易信息，包括鈔票冠字碼、終端設(shè)備號、交易時間等，通過檢索發(fā)現(xiàn)存在該可疑鈔票冠字碼，則可追溯此可疑鈔票的來源，若此可疑鈔票來源于乘客購票入鈔存款，則聯(lián)系模塊廠家要求緊急處理此類問題，若此可疑鈔票來源于補(bǔ)鈔拒鈔，則此可疑鈔票屬于運營人員人為操作加入，應(yīng)該調(diào)取車站監(jiān)控并配合相關(guān)部門調(diào)查處理，另外若通過鈔票冠字碼追蹤系統(tǒng)不能查詢到此可疑鈔票的任何信息，則此可疑鈔票屬于機(jī)器非運營狀態(tài)下人為加鈔，應(yīng)該調(diào)取車站監(jiān)控并配合相關(guān)部門調(diào)查處理。

4.3? 新型偽鈔緊急預(yù)防與追溯

如圖6應(yīng)用示例3示意圖，若市面上出現(xiàn)新型高仿真?zhèn)吴n（如HD90開頭的高仿真?zhèn)吴n），則在鈔票冠字碼追蹤系統(tǒng)中設(shè)置黑名單規(guī)則，規(guī)則通過審核設(shè)定后遠(yuǎn)程下發(fā)到指定AFC自助設(shè)備，自助設(shè)備將按規(guī)則拒收可疑鈔票，對新型偽鈔起到緊急預(yù)防作用，同時可以通過調(diào)取可疑鈔票冠字碼原始圖像進(jìn)行確認(rèn)，監(jiān)控可疑交易行為，若發(fā)現(xiàn)加入多張偽鈔或多次使用偽鈔，則可判斷此行為屬于個人惡意行為，可以調(diào)取車站監(jiān)控并配合相關(guān)部門調(diào)查處理。

5? 結(jié)? 論

綜上所述，帶紙幣冠字碼識別與追蹤功能的紙幣循環(huán)找零設(shè)備可以為業(yè)主排查可疑交易，有效地排除偽鈔糾紛，避免可疑交易造成的損失，降低運營成本，且可以通過設(shè)定冠字碼拒收規(guī)則，將當(dāng)前紙幣的冠字碼與拒收規(guī)則進(jìn)行匹配，對新型偽鈔起到緊急預(yù)防作用，降低設(shè)備接收偽鈔風(fēng)險，為現(xiàn)金流轉(zhuǎn)提供可靠、安全的保障。

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作者簡介：周志遠(yuǎn)（1984-），男，漢族，廣州番禺人，機(jī)械工程師，2008年畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計及其自動化專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，研究方向：機(jī)械電子。