蘇州軌道交通車站智能客服系統(tǒng)研究

瞿錫成 王二中 陸培慶

(蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司，215101，蘇州∥第一作者，AFC車間副主任)

根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會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)包括語音購票、實名制乘車、無感支付和生物識別等。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)，配套的運營管理體系也同樣采用分立式系統(tǒng)的方式，管理效率較低、運營成本較高、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小組，研究方向之一就是車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，提升車站運營管理水平。智能數(shù)據(jù)平臺可挖掘數(shù)據(jù)價值，提供輔助決策能力；智能終端的機器感知能力能夠與各種個性化體驗相匹配，提升乘客服務(wù)水平，讓出行服務(wù)更貼近乘客需求。

1 車站智能客服系統(tǒng)需求分析

蘇州軌道交通在10年的運營管理工作中，總結(jié)形成了完善的車站管理制度和工作內(nèi)容，但隨著乘客需求的變化和運營成本的不斷增加，傳統(tǒng)客服中心既有業(yè)務(wù)的管理方式和技術(shù)手段已無法有效支撐運營管理的高效性和成長性。比如人工服務(wù)和咨詢業(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)總營收7%以上、老線客運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)客服中心的運作方式不能有效降低運營成本，提升服務(wù)質(zhì)量。

蘇州軌道交通線網(wǎng)日均客流量約120萬人次。票務(wù)處理業(yè)務(wù)共約67項，其中業(yè)務(wù)量最大的7項即票務(wù)處理核心業(yè)務(wù)(見表1)占總票務(wù)業(yè)務(wù)量的約93%。7項核心業(yè)務(wù)占站務(wù)客運值班員總業(yè)務(wù)量的約50%，開關(guān)邊門數(shù)和人工咨詢數(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。而智能邊門和語音服務(wù)的應(yīng)用，則能夠進一步提升另兩項核心業(yè)務(wù)即開關(guān)邊門和咨詢服務(wù)的自助比例。

表1 2021年蘇州軌道交通客運值班員核心業(yè)務(wù)單線路月均值

以改造試點的東方之門站為例。該站緊鄰景區(qū)和商業(yè)區(qū)，游客眾多，是1號線和3號線換乘站，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4萬人次。水幕電影期間，2 h進出站客流量最高可達2萬人次，其中單程票客流約占35%。如何引導(dǎo)潮汐客流快速疏散，如何避免因客流過大造成客傷，是亟需解決的問題。需要通過升級改造，利用先進技術(shù)手段建立更智能的客服系統(tǒng)。

2 車站智能客服系統(tǒng)的功能目標(biāo)

實施智能客服的核心目標(biāo)，是利用先進技術(shù)給設(shè)備賦能，實現(xiàn)自動化、無人化。主要功能目標(biāo)為：①實現(xiàn)語音識別，支持乘客語音購票及遠程音視頻通話和人工服務(wù)，處理票卡事務(wù)；②通過智能視覺識別乘客特征及行為，預(yù)防攜帶大件行李或小孩的乘客過閘時發(fā)生客傷；③實現(xiàn)智能邊門的客流統(tǒng)計與管理；④通過人臉識別系統(tǒng)實現(xiàn)人臉和二維碼混刷，提升進出站效率；⑤通過服務(wù)機器人在設(shè)定時間、不同地點為乘客提供主動式票務(wù)和咨詢服務(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 車站智能客服系統(tǒng)架構(gòu)及實施內(nèi)容

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

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

車站智能客服系統(tǒng)整體架構(gòu)基于同一個平臺，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、知識庫能力。通過智能識別技術(shù)為客服各渠道和各應(yīng)用提供服務(wù)，包括統(tǒng)一的語音咨詢、一鍵呼叫、分級調(diào)度、三維導(dǎo)航、智能感知和應(yīng)急指揮等，為乘客提供體驗一致和多樣的出行咨詢和票務(wù)服務(wù)。

3.2 實施內(nèi)容

3.2.1 功能模塊

車站智能客服系統(tǒng)包括智能客服中心、票務(wù)自助服務(wù)終端、智能視覺閘機、智能視覺邊門、人臉識別設(shè)備和服務(wù)機器人，采用人工+自助的雙模式服務(wù)體系。

1) 智能客服中心：在付費區(qū)/非付費區(qū)均可處理現(xiàn)金、非現(xiàn)金票務(wù)業(yè)務(wù)，同時具備語音咨詢、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充，部署在進出站閘機旁，具有乘客事務(wù)處理、電子支付、語音咨詢、人工求助功能。

3) 智能視覺閘機：在傳統(tǒng)閘機的基礎(chǔ)上，縮小長度和寬度，加裝智能視覺識別模塊，升級通行邏輯，具備視覺識別、智能防夾的功能。

4) 智能視覺邊門：作為超級閘機，在具備視覺閘機全功能的基礎(chǔ)上，具備殘障人群人臉通行功能，客流統(tǒng)計功能。將傳統(tǒng)的客流統(tǒng)計由人工計數(shù)升級為自動計數(shù)。

5) 服務(wù)機器人：具備票務(wù)分析處理、語音咨詢及主動服務(wù)能力，作為票務(wù)自助服務(wù)終端的移動版，為乘客提供服務(wù)。

對于車站既有客服中心，通過升級改造，增加自助客服設(shè)備，新建線網(wǎng)智能客服語音與坐席系統(tǒng)，新增中心級圖形處理服務(wù)器、算法訓(xùn)練服務(wù)器等，并部署相應(yīng)的系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)后臺業(yè)務(wù)處理。其中除票務(wù)業(yè)務(wù)需要與現(xiàn)有AFC(自動售檢票)系統(tǒng)對接外，智能語音服務(wù)以及服務(wù)機器人均無需與現(xiàn)有AFC系統(tǒng)進行交互，保持業(yè)務(wù)相對獨立。

3.2.2 業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)

新建、擴建多個核心業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)：

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

2) 線網(wǎng)智能客服語音與坐席系統(tǒng)：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接終端設(shè)備收到的人工服務(wù)遠程協(xié)助請求，建立分級調(diào)度機制，連接人工坐席、車站票務(wù)室和調(diào)度所等各級機構(gòu)。

3) 常乘客(人臉)管理系統(tǒng)：建立在互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)管理平臺層級，作為乘客身份驗證管理平臺，對乘客身份進行注冊、驗證和管理。

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

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

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 機器視覺深度相機技術(shù)

機器視覺識別技術(shù)有2D、雙目、TOF(飛行時間法)和3D結(jié)構(gòu)光等技術(shù)。東方之門站、獅子山站智能客服系統(tǒng)采用3D結(jié)構(gòu)光和雙目立體視覺處理方案。

3D結(jié)構(gòu)光基于光學(xué)三角法測量原理，通過近紅外激光器，將具有一定結(jié)構(gòu)特征的光線投射到被拍攝物體上，再由專門的紅外攝像頭進行采集、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，然后通過運算單元將這種結(jié)構(gòu)的變化換算成深度信息，以此來獲得三維結(jié)構(gòu)，然后再將獲取到的信息進行更深入的應(yīng)用。

智能視覺閘機通過頂置的視覺傳感器與視覺通行邏輯控制器配合實現(xiàn)通行目標(biāo)檢測與識別。

3.3.2 視覺通行邏輯技術(shù)

通行邏輯一直是AFC系統(tǒng)重要組成部分。對于視覺通行，要做到能夠準(zhǔn)確判斷物體的類別、位置、動作和行為信息等，才能夠保證高效準(zhǔn)確給出相應(yīng)的回應(yīng)，達到智慧乘車的要求。相比紅外對射傳感器，視覺通行邏輯具有以下技術(shù)優(yōu)勢：①可準(zhǔn)確判斷物體的類別，人或物體、行李或輪椅、兒童車等； 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)，精確檢測通行速度；④可跟蹤通行區(qū)域內(nèi)的行人或物體，標(biāo)號保持不變；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檢測行人和物體的運動趨勢，包含乘客的刷卡、刷碼、投票等動作。

3.3.3 機器人技術(shù)

機器人技術(shù)包括機器人主動定位、地圖創(chuàng)建、碰撞檢測、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，每一個步驟均可使用不同的算法實現(xiàn)，主要用于解決移動機器人在未知環(huán)境中運行時即時定位與地圖構(gòu)建的問題。機器人通過無線通信實現(xiàn)與后臺的數(shù)據(jù)交互。

3.3.4 自然語言處理(NLP)與語音識別技術(shù)

蘇州軌道交通智能語音平臺主要包括語音識別、語義理解和語音合成三大系統(tǒng)主要功能。采用多模態(tài)識別技術(shù)實現(xiàn)人臉檢測語音喚醒、唇動識別(VAD)；通過前端信號算法實現(xiàn)近場拾音、多點噪聲抑制。語音識別針對站名、POI(興趣點)名稱和咨詢語料進行訓(xùn)練，在嘈雜的車站環(huán)境下，實現(xiàn)終端設(shè)備全程無接觸指令操作。語音識別支持離線和在線語音轉(zhuǎn)寫，同時支持中文和英文等語種識別。

蘇州軌道交通智能客服系統(tǒng)的語音平臺擁有語義理解(NLU)能力，通過識別語音中的要求、請求、命令或詢問來實現(xiàn)語音購票、智能咨詢和語音控制等場景，進一步優(yōu)化人機對話的乘客體驗，降本增效，完成基礎(chǔ)業(yè)務(wù)辦理。

3.3.5 增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)

AR技術(shù)是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術(shù)?？墒褂脩敉ㄟ^智能手機輕松便捷感知、熟悉車站環(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)先的機器人、深度相機和語音識別等技術(shù)，基于人工智能(AI)知識圖譜打造智能交互系統(tǒng)，使系統(tǒng)擁有語義理解、上下文理解、多輪會話和知識學(xué)習(xí)等多項能力，可智能分析用戶所咨詢的問題，找到最佳答案后回復(fù)，可提供全時段、全覆蓋和多并發(fā)的自動化問題理解和回答。

2) 設(shè)備間和系統(tǒng)間的高效互聯(lián)，實現(xiàn)設(shè)備與人、設(shè)備與設(shè)備的智能互聯(lián)。利用各類智能系統(tǒng)和感知設(shè)備，智能識別、立體感知車站環(huán)境、乘客移動軌跡等，對數(shù)據(jù)進行融合、分析和處理，促進系統(tǒng)和諧高效運行，實現(xiàn)運營維護的自動化和智能化。人機交互更加有效。

3) 自助服務(wù)以人為本，實現(xiàn)了各類票務(wù)處理的簡單化；通過改進票房售票機的缺點，解決依賴人工進行乘客服務(wù)的問題。

4 車站智能客服系統(tǒng)實施效果

蘇州軌道交通已實施了東方之門站和獅子山站的智能客服，圖1為東方之門站智能客服系統(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，東方之門站和獅子山站的智能客服系統(tǒng)投入試運行。試運行驗證了車站智能客服系統(tǒng)的有效性，可有效降低對人工服務(wù)的依賴，提升乘客服務(wù)管理水平。

5 結(jié)語

根據(jù)《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(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的智能客服系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可發(fā)揮云計算大規(guī)模部署、資源共享和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的優(yōu)勢，又具有前端靈活和功能多樣的特點。通過該系統(tǒng)可實現(xiàn)管理統(tǒng)一、成本降低和數(shù)據(jù)共享，能夠為制定統(tǒng)一的運輸組織和維修策略提供決策。

東方之門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)和運營提供了新的思路，形成了具有蘇州特色的《智能客服系統(tǒng)線網(wǎng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》《智能客服系統(tǒng)票務(wù)處理細則》和《智能客服系統(tǒng)語音咨詢分類及內(nèi)容》，在試驗階段實現(xiàn)了既定目標(biāo)，有望在正線全面推廣。