智慧安檢在重慶單軌3號(hào)線上的應(yīng)用

陳寶軍 湯旻安

摘? 要：重慶單軌3號(hào)線存在線路長(zhǎng)、站點(diǎn)多、客流量大、安檢效率低、人力成本高等問(wèn)題，通過(guò)設(shè)置安檢集中判圖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)判圖、遠(yuǎn)程判圖、AI智能輔助判圖等功能。對(duì)全線網(wǎng)所有安檢點(diǎn)的判圖任務(wù)進(jìn)行智能調(diào)度，將安檢機(jī)產(chǎn)生的判圖任務(wù)動(dòng)態(tài)匹配給當(dāng)前最適合的判圖站進(jìn)行處置，實(shí)現(xiàn)各安檢點(diǎn)判圖工作量的“削峰平谷”，這能有效提升單軌3號(hào)線安檢判圖員的工作效率，優(yōu)化安檢人員配置，達(dá)到減員增效的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：集中判圖;智能AI;大數(shù)據(jù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）22-0109-05

Abstract： Chongqing Monorail Line 3 has the problems of long line， many stations， large passenger flow， low security inspection efficiency and high labor cost. By setting up the security inspection centralized map judgment system， it can realize the functions of real-time map judgment， remote map judgment， AI intelligent auxiliary map judgment and so on. Intelligently dispatch the map judgment tasks of all security inspection points of the whole line network， dynamically match the map judgment tasks generated by the security inspection machine to the most suitable map judgment station for disposal， and realize the “peak and valley reduction” of the map judgment workload of each security inspection point， which can effectively improve the work efficiency of the security inspection map judgment staff of Monorail Line 3， optimize the configuration of security inspection personnel， and achieve the goal of reducing staff and increasing efficiency.

Keywords： centralized map judgment; intelligent AI; big data

0?; 引? 言

物聯(lián)網(wǎng)、智能AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的日漸成熟，為重慶單軌3號(hào)線安檢新模式建設(shè)提供了有力的技術(shù)支撐，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整安檢系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)安檢點(diǎn)的判圖任務(wù)與安檢判圖員的匹配關(guān)系，賦予安檢判圖員處置其他站點(diǎn)安檢判圖任務(wù)的能力，打破了物理空間布局對(duì)安檢判圖業(yè)務(wù)流程的桎梏，為重慶單軌3號(hào)線集中判圖系統(tǒng)建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

1? 重慶單軌3號(hào)線安檢現(xiàn)狀

重慶單軌3號(hào)線全線共設(shè)車(chē)站45座，是全球運(yùn)輸效率最高、單軌線路運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、地形條件最復(fù)雜的跨座式單軌線路。該線路為南北方向的軌道交通骨干線，將巴南區(qū)、南岸區(qū)、渝中區(qū)、江北區(qū)、北部新城區(qū)銜接起來(lái)，并連同其他軌道線路共同構(gòu)成主城軌道交通線網(wǎng)骨架，有效緩解沿線的交通壓力;在提高軌道交通運(yùn)行效率、吸引客流、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善公共交通環(huán)境、提高社會(huì)效益方面發(fā)揮著重大作用。在安檢工作中，主要以安檢機(jī)和液檢設(shè)備為主，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)營(yíng)累積和業(yè)務(wù)發(fā)展，存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）本線路X光安檢機(jī)大都運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備老舊，部分設(shè)備圖像不清晰，技術(shù)水準(zhǔn)與當(dāng)前采用新興技術(shù)的多源多視角安檢機(jī)差距較大，無(wú)法滿足新形勢(shì)下軌道交通安檢的需要。

（2）安檢設(shè)備無(wú)智能化、集成化配套功能，設(shè)備單機(jī)能力弱，管理難度高，安檢員工作效率不能有效提升，工作質(zhì)量得不到保障。

（3）部分車(chē)站（如兩路口站、觀音橋站等）具有人流量大、人員滯留時(shí)間長(zhǎng)、人員來(lái)源復(fù)雜的特點(diǎn)，增加了安檢的難度、復(fù)雜度，進(jìn)行無(wú)差別化安檢耗時(shí)長(zhǎng)，不符合實(shí)際需求。

2? 重慶單軌3號(hào)線智慧安檢方案

隨著人工智能AI、5G等技術(shù)的不斷迭代和發(fā)展，智慧安檢已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)集中判圖系統(tǒng)、智能識(shí)別系統(tǒng)、新型安檢模式（一機(jī)雙通道）、新型安檢設(shè)備（多源多視角安檢機(jī)、太赫茲人檢設(shè)備、安檢票檢一體機(jī)）為配套方案進(jìn)行智慧安檢建設(shè)。通過(guò)物檢、人檢的全面檢查來(lái)優(yōu)化安檢流程，提高安檢效率，增強(qiáng)事件處理能力，提高地鐵自動(dòng)化管理水平，并達(dá)到減員增效的目的：

（1）遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)集中判圖系統(tǒng)。針對(duì)目前單軌3號(hào)線安檢點(diǎn)的判圖工作，通過(guò)集中調(diào)度分配，實(shí)現(xiàn)線路判圖工作量的“削峰平谷”，做到實(shí)時(shí)判圖、集中判圖、遠(yuǎn)程判圖，有效優(yōu)化安檢人員配置，實(shí)現(xiàn)減員增效的目標(biāo)，安檢集中判圖如圖1所示。

（2）智能識(shí)別系統(tǒng)。采用人工智能識(shí)別技術(shù)，可對(duì)疑似禁帶品進(jìn)行自動(dòng)判定并標(biāo)識(shí)，輔助判圖員完成判圖，減少禁帶品漏判可能性，提高判圖效率和判圖準(zhǔn)確率。應(yīng)用于遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)集中判圖系統(tǒng)中，減輕判圖員工作壓力，提高其工作效率。

（3）快速安檢進(jìn)站。結(jié)合遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)集中判圖系統(tǒng)、乘客差異化安檢系統(tǒng)，在安檢機(jī)兩側(cè)增加智能測(cè)溫金屬探測(cè)門(mén)（在重點(diǎn)大客流站可使用太赫茲人檢設(shè)備），在安檢機(jī)快速行包過(guò)程中保證乘客快速行進(jìn)減少排隊(duì)與滯留，做到人物同檢，提高安檢效率。常乘客和信用等級(jí)高的乘客可通過(guò)安檢票檢一體通道快速進(jìn)站如圖2、圖3所示。

3? 系統(tǒng)方案部署

根據(jù)重慶單軌3號(hào)線客流數(shù)據(jù)選擇3個(gè)車(chē)站進(jìn)行試點(diǎn)，分別為雙鳳橋站、舉人壩站、唐家院子站，車(chē)站客流相對(duì)穩(wěn)定、車(chē)站安檢點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)（一車(chē)站兩安檢點(diǎn)），客流量相對(duì)較少。

在每個(gè)安檢點(diǎn)加裝多源多視角安檢機(jī)，安檢機(jī)自帶智能識(shí)別功能，同時(shí)新增智能測(cè)溫金屬探測(cè)門(mén)兩套或太赫茲人體安檢儀一對(duì)，在通道的一側(cè)增加安檢票檢一體機(jī)。

在安檢現(xiàn)場(chǎng)加裝安檢點(diǎn)開(kāi)檢工作站，用以接收集中判圖系統(tǒng)的判圖結(jié)果及開(kāi)檢指令，對(duì)全線45座車(chē)站內(nèi)的安檢設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

集中判圖區(qū)設(shè)置在童家院子車(chē)輛基地，設(shè)置集中判圖站2臺(tái)、安檢集成平臺(tái)大屏系統(tǒng)1套，用以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控及指揮調(diào)度。判圖室占地面積為可容納至少2個(gè)判圖工位，同時(shí)還可以放置安檢集成平臺(tái)大屏系統(tǒng)（大屏顯示器70寸4K高清），掛墻安裝，指揮人員監(jiān)控距離不小于3米（人眼到屏幕的直線距離）。

3.1? 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)方案整體功能部署以及針對(duì)全站的安全運(yùn)營(yíng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度及數(shù)字化管控，在線路級(jí)集中判圖中心部署2臺(tái)匯聚交換機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)全線網(wǎng)各車(chē)站安檢點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯集處理;各車(chē)站部署1臺(tái)車(chē)站匯聚交換機(jī)并做環(huán)網(wǎng)連接;每個(gè)安檢點(diǎn)部署1臺(tái)安檢點(diǎn)接入交換機(jī)，用于本安檢點(diǎn)內(nèi)各安檢設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰?chē)站匯聚交換機(jī)。

3.2? 系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)成

安檢集中判圖系統(tǒng)由以下五部分組成：

（1）集中判圖中心—集中判圖工作站。接收X光圖像，判圖員對(duì)圖像進(jìn)行判定，提交開(kāi)檢或放行命令。

（2）集中判圖中心—集中判圖任務(wù)調(diào)度服務(wù)器。負(fù)責(zé)安檢圖像的均衡調(diào)度，平衡各遠(yuǎn)程判圖站的業(yè)務(wù)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線網(wǎng)判圖任務(wù)的統(tǒng)一均衡調(diào)度。

（3）車(chē)站安檢點(diǎn)—安檢機(jī)（改造后）。實(shí)時(shí)采集被檢行李包裹的X光圖像與外觀圖像，并將圖像發(fā)送給判圖站，判定為嫌疑包裹后連同外觀圖像一起發(fā)送給安檢現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)檢站。

（4）車(chē)站安檢點(diǎn)—集中判圖開(kāi)檢站。安檢現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)檢員根據(jù)開(kāi)檢站接收的提示信息，對(duì)包裹進(jìn)行開(kāi)包檢查，并登記開(kāi)檢結(jié)果，實(shí)現(xiàn)從集中判圖到開(kāi)檢查驗(yàn)的地鐵車(chē)站進(jìn)站安檢全流程閉環(huán)管理。

（5）車(chē)站安檢點(diǎn)—智能識(shí)別設(shè)備。提供AI輔助判圖功能，安檢機(jī)完成對(duì)包裹的掃描后，對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并將結(jié)果返回給本地判圖站和遠(yuǎn)程判圖站。

3.3? 線路級(jí)集中判圖中心構(gòu)成

線路級(jí)集中判圖中心由安檢集中判圖平臺(tái)、集中判圖工作站、匯聚交換機(jī)、集中判圖任務(wù)調(diào)度服務(wù)器等設(shè)備組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)全線路所有車(chē)站安檢點(diǎn)集中判圖任務(wù)的統(tǒng)一調(diào)度和負(fù)載均衡，線路級(jí)集中判圖中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D4所示。

集中判圖機(jī)柜設(shè)備設(shè)置在指定的設(shè)備用房?jī)?nèi)，集中判圖工作站等設(shè)備設(shè)置在集中判圖中心。為實(shí)現(xiàn)與安檢通道的實(shí)時(shí)溝通以及對(duì)判圖人員的疲勞監(jiān)控，特為每個(gè)集中判圖工作站配置1套針孔攝像機(jī)和1套語(yǔ)音對(duì)講設(shè)備。重慶單軌3號(hào)線線路級(jí)集中判圖中心主要的軟硬件清單如表1所示，集中判圖系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖5所示。

3.4? 車(chē)站安檢點(diǎn)構(gòu)成

車(chē)站安檢點(diǎn)作為集中判圖系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部分，是整個(gè)安檢業(yè)務(wù)的主要實(shí)體。在對(duì)安檢設(shè)備進(jìn)行改造的基礎(chǔ)上，通過(guò)部署集中判圖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)站安檢點(diǎn)的集中判圖任務(wù)調(diào)度，從而提高安檢效率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“減員增效”的目標(biāo)，車(chē)站安檢點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖6所示。

為實(shí)現(xiàn)各安檢點(diǎn)的集中判圖功能，車(chē)站安檢點(diǎn)主要的軟硬件清單如表2所示。

4? 應(yīng)用效果分析

對(duì)重慶單軌3號(hào)線既有安檢系統(tǒng)進(jìn)行改造，為其智能化賦能，全線設(shè)置安檢集中判圖系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)科學(xué)化運(yùn)營(yíng)管理，降低企業(yè)成本，提升服務(wù)效率，如圖7所示。

4.1? 提升工作效率

遠(yuǎn)程集中實(shí)時(shí)判圖調(diào)度指揮系統(tǒng)對(duì)安檢過(guò)程中判圖員工作狀態(tài)、判圖效率、檢出率等指標(biāo)實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)管，合理調(diào)度和分配資源，實(shí)現(xiàn)判圖員配置最優(yōu)化。實(shí)時(shí)監(jiān)控判圖調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控安檢設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)出任務(wù)超載預(yù)警，展示安檢現(xiàn)場(chǎng)安檢門(mén)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、安檢機(jī)的X光圖像和現(xiàn)場(chǎng)音視頻數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控判圖員工作狀態(tài)及判圖員上崗情況，對(duì)過(guò)包數(shù)、判圖數(shù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，對(duì)人工檢出率和AI檢出率進(jìn)行分析。

4.2? 提升經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)既有單軌3號(hào)線45座車(chē)站、92個(gè)安檢點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)改造，設(shè)置安檢遠(yuǎn)程集中判圖系統(tǒng)，相較于既有安檢模式，經(jīng)濟(jì)效益有一定程度的提升，下面列出分析結(jié)果：

（1）數(shù)據(jù)分析，依據(jù)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)得出以下結(jié)果：

1）客流量。高峰時(shí)段（7：00—9：00和17：00—19：00）最大客流4.740 6萬(wàn);平峰時(shí)段（除高峰時(shí)間段的其他時(shí)間段）最大客流2.329 5萬(wàn)。

2）過(guò)包量?？土髁康?0%為過(guò)包量，高峰時(shí)段47 406×0.7=3.318 4萬(wàn);平峰時(shí)段23 295×0.7=1.630 6萬(wàn)。

3號(hào)線既有安檢配置數(shù)據(jù)45個(gè)車(chē)站92個(gè)安檢點(diǎn)，在傳統(tǒng)安檢模式下，需要92名安檢員同時(shí)進(jìn)行判圖工作。

（2）遠(yuǎn)程判圖計(jì)算原則，對(duì)安檢單包過(guò)檢時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，合理配置判圖人員：

1）遠(yuǎn)程判圖單包耗時(shí)。采用集中判圖系統(tǒng)后，安檢機(jī)皮帶速度最高可設(shè)置為0.4 m/s，以標(biāo)準(zhǔn)雙肩背包長(zhǎng)度0.4 m來(lái)算，得出一個(gè)包的出圖（完整圖像）時(shí)間為0.4÷0.4=1 s，有經(jīng)驗(yàn)安檢員還需2 s左右的時(shí)間來(lái)判圖，因此總判圖耗時(shí)約為3 s。

2）判圖人員配置計(jì)算。依據(jù)過(guò)包量計(jì)算半小時(shí)內(nèi)判圖人員配置，過(guò)包量×判圖時(shí)間÷半小時(shí)（秒）=所需判圖人數(shù)。

平峰時(shí)段：16 306×3÷1 800≈27人

高峰時(shí)段：33 184×3÷1 800≈55人

（3）人員配置對(duì)比。對(duì)安檢人員進(jìn)行合理配置，可有效提升經(jīng)濟(jì)效益。

集中判圖員工作模式：

每人工作30分鐘后休息10分鐘，4人一組，每三人配備一名替補(bǔ)。

相關(guān)計(jì)算公式：

判圖人員投入：同時(shí)判圖人員+同時(shí)判圖人員÷3=實(shí)際所需人員

節(jié)約人員計(jì)算：傳統(tǒng)模式人員投入總數(shù)-集中判圖人員投入總數(shù)=節(jié)約人員數(shù)量

人員節(jié)約比例：節(jié)約人員數(shù)量÷傳統(tǒng)模式人員投入×100%=人員節(jié)約比例

投入金額計(jì)算：安檢員年薪5萬(wàn)/年×人員投入×10年=10年內(nèi)總投入

投入金額節(jié)約：傳統(tǒng)模式投入總金額-集中判圖模式投入總金額=投入金額節(jié)約

投入金額節(jié)約比例：投入節(jié)約金額÷傳統(tǒng)模式投入總金額=投入金額節(jié)約比例

平峰+加班模式解釋?zhuān)?/p>

采用平峰時(shí)段判圖員投入加上加班人員來(lái)解決高峰時(shí)段的判圖工作，即高峰時(shí)段單班人員投入-平峰時(shí)段單班人員投入=所需加班人員。

兩班倒：加班人員占平峰時(shí)段人員投入的50%，相當(dāng)于平峰時(shí)段人員的1.5倍。平峰時(shí)段人員需要36人高峰時(shí)段人員需要73人，需加班人員37人，需要平峰時(shí)段兩班人員全部上崗來(lái)解決高峰判圖需求，加班人數(shù)占總?cè)藬?shù)的0.5倍。

三班倒：加班人員占平峰時(shí)段人員投入的30%，總?cè)藬?shù)相當(dāng)于平峰時(shí)段人員的1.3倍。人員安排同兩班倒，需要平峰時(shí)段三班中的兩班同時(shí)上崗來(lái)解決高峰時(shí)段判圖需求，加班人數(shù)占總?cè)藬?shù)的0.3倍。

倒班模式：傳統(tǒng)判圖模式為三班倒，集中判圖模式為兩班倒也可選擇三班倒。經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比如表3所示。

5? 結(jié)? 論

負(fù)載均衡的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度通過(guò)靈活配置，打破物理限制，可以根據(jù)實(shí)時(shí)客流分布及任務(wù)量變化的特點(diǎn)，基于計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)范圍內(nèi)判圖站之間判圖任務(wù)的靈活調(diào)度，平均分配，實(shí)現(xiàn)于判圖員資源的合理分配和利用，有效平衡判圖員間的工作壓力，提高安檢判圖員的工作效率，加快安檢點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)處置效率。對(duì)重慶單軌3號(hào)線重新動(dòng)態(tài)分配判圖任務(wù)，實(shí)現(xiàn)跨地域安檢資源共享，實(shí)現(xiàn)人力及工作負(fù)載的動(dòng)態(tài)均衡，從而達(dá)成“減員增效”的目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：陳寶軍（1979.11—），男，漢族，陜西漢中人，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：軌道交通智能化。