蘇州軌道交通車(chē)站智能客服系統(tǒng)研究

瞿錫成 王二中 陸培慶

(蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)一分公司，215101，蘇州∥第一作者，AFC車(chē)間副主任)

根據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)2020年3月發(fā)布的《城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，智慧乘客服務(wù)具體目標(biāo)包括語(yǔ)音購(gòu)票、實(shí)名制乘車(chē)、無(wú)感支付和生物識(shí)別等。蘇州軌道交通早期建設(shè)的線路多采用傳統(tǒng)的分立式系統(tǒng)，配套的運(yùn)營(yíng)管理體系也同樣采用分立式系統(tǒng)的方式，管理效率較低、運(yùn)營(yíng)成本較高、乘客服務(wù)水平較低。

2021年，蘇州軌道交通成立了智慧軌道交通攻堅(jiān)小組，研究方向之一就是車(chē)站客服中心由人工服務(wù)模式向智能服務(wù)模式轉(zhuǎn)變，以智能化設(shè)備替代人工操作，提升車(chē)站運(yùn)營(yíng)管理水平。智能數(shù)據(jù)平臺(tái)可挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提供輔助決策能力；智能終端的機(jī)器感知能力能夠與各種個(gè)性化體驗(yàn)相匹配，提升乘客服務(wù)水平，讓出行服務(wù)更貼近乘客需求。

1 車(chē)站智能客服系統(tǒng)需求分析

蘇州軌道交通在10年的運(yùn)營(yíng)管理工作中，總結(jié)形成了完善的車(chē)站管理制度和工作內(nèi)容，但隨著乘客需求的變化和運(yùn)營(yíng)成本的不斷增加，傳統(tǒng)客服中心既有業(yè)務(wù)的管理方式和技術(shù)手段已無(wú)法有效支撐運(yùn)營(yíng)管理的高效性和成長(zhǎng)性。比如人工服務(wù)和咨詢(xún)業(yè)務(wù)非標(biāo)準(zhǔn)化、票務(wù)處理與服務(wù)響應(yīng)慢、現(xiàn)金收入占票務(wù)總營(yíng)收7%以上、老線客運(yùn)值班員平均配置每站4人、缺少智能化的技術(shù)手段作支撐。因此傳統(tǒng)客服中心的運(yùn)作方式不能有效降低運(yùn)營(yíng)成本，提升服務(wù)質(zhì)量。

蘇州軌道交通線網(wǎng)日均客流量約120萬(wàn)人次。票務(wù)處理業(yè)務(wù)共約67項(xiàng)，其中業(yè)務(wù)量最大的7項(xiàng)即票務(wù)處理核心業(yè)務(wù)(見(jiàn)表1)占總票務(wù)業(yè)務(wù)量的約93%。7項(xiàng)核心業(yè)務(wù)占站務(wù)客運(yùn)值班員總業(yè)務(wù)量的約50%，開(kāi)關(guān)邊門(mén)數(shù)和人工咨詢(xún)數(shù)各占總業(yè)務(wù)量的約25%。因此，將票務(wù)處理核心業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化為乘客自助服務(wù)，即可完成90%以上票務(wù)業(yè)務(wù)、50%總業(yè)務(wù)量的乘客自助化。而智能邊門(mén)和語(yǔ)音服務(wù)的應(yīng)用，則能夠進(jìn)一步提升另兩項(xiàng)核心業(yè)務(wù)即開(kāi)關(guān)邊門(mén)和咨詢(xún)服務(wù)的自助比例。

表1 2021年蘇州軌道交通客運(yùn)值班員核心業(yè)務(wù)單線路月均值

以改造試點(diǎn)的東方之門(mén)站為例。該站緊鄰景區(qū)和商業(yè)區(qū)，游客眾多，是1號(hào)線和3號(hào)線換乘站，客流量穩(wěn)居蘇州軌道交通線網(wǎng)前三。周末日均客流量約為4萬(wàn)人次。水幕電影期間，2 h進(jìn)出站客流量最高可達(dá)2萬(wàn)人次，其中單程票客流約占35%。如何引導(dǎo)潮汐客流快速疏散，如何避免因客流過(guò)大造成客傷，是亟需解決的問(wèn)題。需要通過(guò)升級(jí)改造，利用先進(jìn)技術(shù)手段建立更智能的客服系統(tǒng)。

2 車(chē)站智能客服系統(tǒng)的功能目標(biāo)

實(shí)施智能客服的核心目標(biāo)，是利用先進(jìn)技術(shù)給設(shè)備賦能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、無(wú)人化。主要功能目標(biāo)為：①實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別，支持乘客語(yǔ)音購(gòu)票及遠(yuǎn)程音視頻通話(huà)和人工服務(wù)，處理票卡事務(wù)；②通過(guò)智能視覺(jué)識(shí)別乘客特征及行為，預(yù)防攜帶大件行李或小孩的乘客過(guò)閘時(shí)發(fā)生客傷；③實(shí)現(xiàn)智能邊門(mén)的客流統(tǒng)計(jì)與管理；④通過(guò)人臉識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人臉和二維碼混刷，提升進(jìn)出站效率；⑤通過(guò)服務(wù)機(jī)器人在設(shè)定時(shí)間、不同地點(diǎn)為乘客提供主動(dòng)式票務(wù)和咨詢(xún)服務(wù)；⑥提高設(shè)備自助服務(wù)能力，為乘客提供便捷快速的服務(wù)。

3 車(chē)站智能客服系統(tǒng)架構(gòu)及實(shí)施內(nèi)容

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

車(chē)站智能客服系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，既要考慮車(chē)站既有系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，又要實(shí)現(xiàn)智能化業(yè)務(wù)功能模塊的有序銜接。東方之門(mén)智慧車(chē)站采用冗余雙環(huán)網(wǎng)，將車(chē)站子系統(tǒng)與線網(wǎng)指揮中心(NCC)云平臺(tái)相連。智慧車(chē)站綜合管控平臺(tái)使用NCC云平臺(tái)的數(shù)據(jù)和算力。

車(chē)站智能客服系統(tǒng)整體架構(gòu)基于同一個(gè)平臺(tái)，構(gòu)建統(tǒng)一的乘客服務(wù)大腦，具備客服能力、算法能力、信息服務(wù)能力、知識(shí)庫(kù)能力。通過(guò)智能識(shí)別技術(shù)為客服各渠道和各應(yīng)用提供服務(wù)，包括統(tǒng)一的語(yǔ)音咨詢(xún)、一鍵呼叫、分級(jí)調(diào)度、三維導(dǎo)航、智能感知和應(yīng)急指揮等，為乘客提供體驗(yàn)一致和多樣的出行咨詢(xún)和票務(wù)服務(wù)。

3.2 實(shí)施內(nèi)容

3.2.1 功能模塊

車(chē)站智能客服系統(tǒng)包括智能客服中心、票務(wù)自助服務(wù)終端、智能視覺(jué)閘機(jī)、智能視覺(jué)邊門(mén)、人臉識(shí)別設(shè)備和服務(wù)機(jī)器人，采用人工+自助的雙模式服務(wù)體系。

1) 智能客服中心：在付費(fèi)區(qū)/非付費(fèi)區(qū)均可處理現(xiàn)金、非現(xiàn)金票務(wù)業(yè)務(wù)，同時(shí)具備語(yǔ)音咨詢(xún)、業(yè)務(wù)預(yù)約等其他功能。

2) 票務(wù)自助服務(wù)終端：作為智能客服中心的補(bǔ)充，部署在進(jìn)出站閘機(jī)旁，具有乘客事務(wù)處理、電子支付、語(yǔ)音咨詢(xún)、人工求助功能。

3) 智能視覺(jué)閘機(jī)：在傳統(tǒng)閘機(jī)的基礎(chǔ)上，縮小長(zhǎng)度和寬度，加裝智能視覺(jué)識(shí)別模塊，升級(jí)通行邏輯，具備視覺(jué)識(shí)別、智能防夾的功能。

4) 智能視覺(jué)邊門(mén)：作為超級(jí)閘機(jī)，在具備視覺(jué)閘機(jī)全功能的基礎(chǔ)上，具備殘障人群人臉通行功能，客流統(tǒng)計(jì)功能。將傳統(tǒng)的客流統(tǒng)計(jì)由人工計(jì)數(shù)升級(jí)為自動(dòng)計(jì)數(shù)。

5) 服務(wù)機(jī)器人：具備票務(wù)分析處理、語(yǔ)音咨詢(xún)及主動(dòng)服務(wù)能力，作為票務(wù)自助服務(wù)終端的移動(dòng)版，為乘客提供服務(wù)。

對(duì)于車(chē)站既有客服中心，通過(guò)升級(jí)改造，增加自助客服設(shè)備，新建線網(wǎng)智能客服語(yǔ)音與坐席系統(tǒng)，新增中心級(jí)圖形處理服務(wù)器、算法訓(xùn)練服務(wù)器等，并部署相應(yīng)的系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)業(yè)務(wù)處理。其中除票務(wù)業(yè)務(wù)需要與現(xiàn)有AFC(自動(dòng)售檢票)系統(tǒng)對(duì)接外，智能語(yǔ)音服務(wù)以及服務(wù)機(jī)器人均無(wú)需與現(xiàn)有AFC系統(tǒng)進(jìn)行交互，保持業(yè)務(wù)相對(duì)獨(dú)立。

3.2.2 業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)

新建、擴(kuò)建多個(gè)核心業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)：

1) 全鏈路智能語(yǔ)音咨詢(xún)平臺(tái)：負(fù)責(zé)將各終端收到的音頻信息轉(zhuǎn)譯、提煉、翻譯為文字和機(jī)器語(yǔ)言，為乘客和管理人員提供人機(jī)音頻交互能力。

2) 線網(wǎng)智能客服語(yǔ)音與坐席系統(tǒng)：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接終端設(shè)備收到的人工服務(wù)遠(yuǎn)程協(xié)助請(qǐng)求，建立分級(jí)調(diào)度機(jī)制，連接人工坐席、車(chē)站票務(wù)室和調(diào)度所等各級(jí)機(jī)構(gòu)。

3) 常乘客(人臉)管理系統(tǒng)：建立在互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)管理平臺(tái)層級(jí)，作為乘客身份驗(yàn)證管理平臺(tái)，對(duì)乘客身份進(jìn)行注冊(cè)、驗(yàn)證和管理。

4) 二維碼票務(wù)管理平臺(tái)：為蘇州軌道交通已經(jīng)上線的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)，具備二維碼發(fā)碼和驗(yàn)證管理、結(jié)算等功能。

5) 乘客信息服務(wù)知識(shí)系統(tǒng)：為線網(wǎng)統(tǒng)一的乘客知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能客服場(chǎng)景和呼叫中心場(chǎng)景的知識(shí)呈現(xiàn)和調(diào)用，具有換乘查詢(xún)、周邊查詢(xún)、票卡查詢(xún)、站內(nèi)導(dǎo)航、失物查詢(xún)、城市特色和便民服務(wù)等功能。該知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)具備學(xué)習(xí)能力，能夠統(tǒng)計(jì)問(wèn)答命中率并逐步提升。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 機(jī)器視覺(jué)深度相機(jī)技術(shù)

機(jī)器視覺(jué)識(shí)別技術(shù)有2D、雙目、TOF(飛行時(shí)間法)和3D結(jié)構(gòu)光等技術(shù)。東方之門(mén)站、獅子山站智能客服系統(tǒng)采用3D結(jié)構(gòu)光和雙目立體視覺(jué)處理方案。

3D結(jié)構(gòu)光基于光學(xué)三角法測(cè)量原理，通過(guò)近紅外激光器，將具有一定結(jié)構(gòu)特征的光線投射到被拍攝物體上，再由專(zhuān)門(mén)的紅外攝像頭進(jìn)行采集、結(jié)構(gòu)RGB(色彩模式)圖像。這種具備一定結(jié)構(gòu)的光線，會(huì)因被攝物體的不同深度區(qū)域，而采集不同的圖像相位信息，然后通過(guò)運(yùn)算單元將這種結(jié)構(gòu)的變化換算成深度信息，以此來(lái)獲得三維結(jié)構(gòu)，然后再將獲取到的信息進(jìn)行更深入的應(yīng)用。

智能視覺(jué)閘機(jī)通過(guò)頂置的視覺(jué)傳感器與視覺(jué)通行邏輯控制器配合實(shí)現(xiàn)通行目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別。

3.3.2 視覺(jué)通行邏輯技術(shù)

通行邏輯一直是AFC系統(tǒng)重要組成部分。對(duì)于視覺(jué)通行，要做到能夠準(zhǔn)確判斷物體的類(lèi)別、位置、動(dòng)作和行為信息等，才能夠保證高效準(zhǔn)確給出相應(yīng)的回應(yīng)，達(dá)到智慧乘車(chē)的要求。相比紅外對(duì)射傳感器，視覺(jué)通行邏輯具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：①可準(zhǔn)確判斷物體的類(lèi)別，人或物體、行李或輪椅、兒童車(chē)等； ②可判斷行人的身高、體型及物體的外型尺寸；③可判斷行人在通行區(qū)域內(nèi)的位置坐標(biāo)，精確檢測(cè)通行速度；④可跟蹤通行區(qū)域內(nèi)的行人或物體，標(biāo)號(hào)保持不變；⑤可判斷行人和行人的關(guān)系(如成人攜帶兒童)或行人和物體的關(guān)系；⑥可判斷乘客尾隨行為，如并排通行、間隔5 cm通行等；⑦可判斷闖閘行為，小物體或兒童的闖入可被排除；⑧檢測(cè)行人和物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，包含乘客的刷卡、刷碼、投票等動(dòng)作。

3.3.3 機(jī)器人技術(shù)

機(jī)器人技術(shù)包括機(jī)器人主動(dòng)定位、地圖創(chuàng)建、碰撞檢測(cè)、避障、防跌落、路徑規(guī)劃和SLAM(同步定位與地圖構(gòu)建)等。SLAM包含許多步驟，每一個(gè)步驟均可使用不同的算法實(shí)現(xiàn)，主要用于解決移動(dòng)機(jī)器人在未知環(huán)境中運(yùn)行時(shí)即時(shí)定位與地圖構(gòu)建的問(wèn)題。機(jī)器人通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)的數(shù)據(jù)交互。

3.3.4 自然語(yǔ)言處理(NLP)與語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

蘇州軌道交通智能語(yǔ)音平臺(tái)主要包括語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解和語(yǔ)音合成三大系統(tǒng)主要功能。采用多模態(tài)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)語(yǔ)音喚醒、唇動(dòng)識(shí)別(VAD)；通過(guò)前端信號(hào)算法實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)拾音、多點(diǎn)噪聲抑制。語(yǔ)音識(shí)別針對(duì)站名、POI(興趣點(diǎn))名稱(chēng)和咨詢(xún)語(yǔ)料進(jìn)行訓(xùn)練，在嘈雜的車(chē)站環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備全程無(wú)接觸指令操作。語(yǔ)音識(shí)別支持離線和在線語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫(xiě)，同時(shí)支持中文和英文等語(yǔ)種識(shí)別。

蘇州軌道交通智能客服系統(tǒng)的語(yǔ)音平臺(tái)擁有語(yǔ)義理解(NLU)能力，通過(guò)識(shí)別語(yǔ)音中的要求、請(qǐng)求、命令或詢(xún)問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音購(gòu)票、智能咨詢(xún)和語(yǔ)音控制等場(chǎng)景，進(jìn)一步優(yōu)化人機(jī)對(duì)話(huà)的乘客體驗(yàn)，降本增效，完成基礎(chǔ)業(yè)務(wù)辦理。

3.3.5 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)

AR技術(shù)是一種將虛擬信息與真實(shí)世界巧妙融合的技術(shù)?？墒褂脩?hù)通過(guò)智能手機(jī)輕松便捷感知、熟悉車(chē)站環(huán)境，為乘客提供沉浸式三維導(dǎo)航服務(wù)。

3.4 創(chuàng)新性

智能客服的核心是不斷優(yōu)化聯(lián)動(dòng)策略。蘇州軌道交通智能客服的創(chuàng)新性如下：

1) 利用行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器人、深度相機(jī)和語(yǔ)音識(shí)別等技術(shù)，基于人工智能(AI)知識(shí)圖譜打造智能交互系統(tǒng)，使系統(tǒng)擁有語(yǔ)義理解、上下文理解、多輪會(huì)話(huà)和知識(shí)學(xué)習(xí)等多項(xiàng)能力，可智能分析用戶(hù)所咨詢(xún)的問(wèn)題，找到最佳答案后回復(fù)，可提供全時(shí)段、全覆蓋和多并發(fā)的自動(dòng)化問(wèn)題理解和回答。

2) 設(shè)備間和系統(tǒng)間的高效互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人、設(shè)備與設(shè)備的智能互聯(lián)。利用各類(lèi)智能系統(tǒng)和感知設(shè)備，智能識(shí)別、立體感知車(chē)站環(huán)境、乘客移動(dòng)軌跡等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、分析和處理，促進(jìn)系統(tǒng)和諧高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的自動(dòng)化和智能化。人機(jī)交互更加有效。

3) 自助服務(wù)以人為本，實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)票務(wù)處理的簡(jiǎn)單化；通過(guò)改進(jìn)票房售票機(jī)的缺點(diǎn)，解決依賴(lài)人工進(jìn)行乘客服務(wù)的問(wèn)題。

4 車(chē)站智能客服系統(tǒng)實(shí)施效果

蘇州軌道交通已實(shí)施了東方之門(mén)站和獅子山站的智能客服，圖1為東方之門(mén)站智能客服系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施。

圖1 蘇州軌道交通東方之門(mén)站智能客服系統(tǒng)Fig.1 Smart customer service system at Dongfangzhimen Station of Suzhou Rail Transit

2021年12月，東方之門(mén)站和獅子山站的智能客服系統(tǒng)投入試運(yùn)行。試運(yùn)行驗(yàn)證了車(chē)站智能客服系統(tǒng)的有效性，可有效降低對(duì)人工服務(wù)的依賴(lài)，提升乘客服務(wù)管理水平。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》和《城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，建立數(shù)字化的軌道交通，關(guān)鍵在于著力完成“云+端”的建設(shè)，反映到AFC系統(tǒng)即是建立基于云平臺(tái)的智能客服系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可發(fā)揮云計(jì)算大規(guī)模部署、資源共享和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的優(yōu)勢(shì)，又具有前端靈活和功能多樣的特點(diǎn)。通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)管理統(tǒng)一、成本降低和數(shù)據(jù)共享，能夠?yàn)橹贫ńy(tǒng)一的運(yùn)輸組織和維修策略提供決策。

東方之門(mén)站和獅子山站智能客服系統(tǒng)建設(shè)為蘇州軌道交通智慧化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供了新的思路，形成了具有蘇州特色的《智能客服系統(tǒng)線網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》《智能客服系統(tǒng)票務(wù)處理細(xì)則》和《智能客服系統(tǒng)語(yǔ)音咨詢(xún)分類(lèi)及內(nèi)容》，在試驗(yàn)階段實(shí)現(xiàn)了既定目標(biāo)，有望在正線全面推廣。