基于乘客數(shù)據(jù)庫的城市軌道交通安檢技術(shù)應(yīng)用探討

王亞男 金兆遠(yuǎn)

（1.廣州地鐵集團(tuán)有限公司；2.廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司）

傳統(tǒng)安檢系統(tǒng)主要采用手持便捷終端與“人過門，物過機(jī)”相結(jié)合的人工安檢作業(yè)模式，其功能單一、設(shè)備離線使得無法有效對安檢人員信息進(jìn)行獲取以及無法對乘客群體進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)分檢查，導(dǎo)致普遍采用無差別安檢方式并需要以抽查重點(diǎn)人員（如核驗(yàn)身份證、查看防疫信息等）的安檢方式進(jìn)行輔助排查，導(dǎo)致投入巨大人力，但危險品檢出率卻不高。例如，2019 年北京地鐵安檢查獲物品中，日常用品（打火機(jī)油、氣，民用噴劑，普通刀具等）占比達(dá)99%?？梢?，安檢工作投入大，效果卻一般。

城市軌道交通線網(wǎng)日益擴(kuò)大的規(guī)模及客流與安檢能力不足的矛盾十分突出，傳統(tǒng)安檢模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)下相關(guān)政策的新需求，同時隨著GB51151—2016《城市軌道交通公共安全防范系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的實(shí)施，安檢系統(tǒng)的核查要求也將更加全面。目前，基于乘客征信的快速安檢技術(shù)已經(jīng)在民航領(lǐng)域多有應(yīng)用，但在地鐵行業(yè)僅有部分大型城市開展了試點(diǎn)應(yīng)用研究。

在不降低安檢標(biāo)準(zhǔn)的同時，如何提高工作人員的檢查效率、提升乘客出行效率，已經(jīng)成為迫切需要解決的難題。對此，本文對基于乘客數(shù)據(jù)庫的軌道交通安檢技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用探討。

一、安檢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計

車站安檢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)人檢識別技術(shù)的基礎(chǔ)條件。隨著城市軌道交通安全形式逐步嚴(yán)峻以及國內(nèi)反恐政策及疫情防范等背景下，安檢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化已成為技術(shù)發(fā)展的趨勢所在。

安檢系統(tǒng)按線網(wǎng)級、車站級、現(xiàn)場級三層架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。本文主要對車站級安檢系統(tǒng)展開討論。車站級安檢系統(tǒng)通過環(huán)型組網(wǎng)方式將整個車站安檢設(shè)備有機(jī)的集成在一起，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營管理車站內(nèi)所有現(xiàn)場安檢設(shè)備（包括通道式X 光檢查儀、智慧安檢門、臺式液體探測儀、爆炸物探測儀、管理工作站、執(zhí)法記錄儀、安檢通道攝像機(jī)等），實(shí)現(xiàn)對站內(nèi)所有現(xiàn)場安檢設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控、事件信息采集以及統(tǒng)計分析并生成報表等。車站安檢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖1 所示。

圖1 車站安檢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

二、乘客數(shù)據(jù)庫

安檢系統(tǒng)在車站級建立站級乘客數(shù)據(jù)庫，一站一庫，并采用常乘客縮庫策略，對站級乘客數(shù)據(jù)庫動態(tài)縮庫，使得站級乘客數(shù)據(jù)庫更輕量級，更具有針對性，提升大部分乘客的比對速度以及準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息主要來源如下：

1.乘客注冊

安檢系統(tǒng)與自動售檢票系統(tǒng)、軌道交通APP 系統(tǒng)等進(jìn)行接口互聯(lián)，乘客可使用手機(jī)端或關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的終端設(shè)備進(jìn)行安檢系統(tǒng)乘客數(shù)據(jù)庫的信息注冊。

2.線網(wǎng)乘客畫像數(shù)據(jù)庫信息同步

線網(wǎng)乘客畫像數(shù)據(jù)庫為安檢系統(tǒng)與其它專業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)籌建設(shè)，關(guān)聯(lián)乘客基本生物信息及非生物特征等社會標(biāo)簽信息。如安檢系統(tǒng)把乘客基本生物信息、安全等級信息等實(shí)時更新至線網(wǎng)乘客畫像數(shù)據(jù)庫。但此處乘客信息同步并非線網(wǎng)層定時向下面車站級乘客數(shù)據(jù)庫推送更新，而是按需索取，在車站層進(jìn)行乘客實(shí)名信息檢索比對，其中未能在本地車站級乘客數(shù)據(jù)庫命中，再由車站計算機(jī)系統(tǒng)向線網(wǎng)乘客畫像數(shù)據(jù)庫檢索實(shí)名乘客信息，如在線網(wǎng)乘客畫像數(shù)據(jù)庫命中，返回乘客實(shí)名信息到車站計算機(jī)系統(tǒng)，車站計算機(jī)系統(tǒng)再將乘客畫像數(shù)據(jù)庫乘客信息實(shí)時同步至車站級乘客數(shù)據(jù)庫。隨著站級數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完善，站內(nèi)比對命中率提高，將大大減少線網(wǎng)乘客畫像數(shù)據(jù)庫的壓力，提高站內(nèi)乘客比對檢索速度。其信息同步流程如圖2 所示。

圖2 乘客信息同步流程圖

3.公安、防疫等重點(diǎn)人員數(shù)據(jù)庫信息同步

為發(fā)揮智慧安檢警企合作，聯(lián)防聯(lián)動優(yōu)勢，車站級乘客數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含公安重點(diǎn)人員數(shù)據(jù)庫對布控公安重點(diǎn)人員進(jìn)行管理。當(dāng)公安系統(tǒng)發(fā)起布控指令，安檢系統(tǒng)向公安重點(diǎn)人員數(shù)據(jù)庫注冊人員信息，并下發(fā)到車站安檢系統(tǒng)，對公安重點(diǎn)人員進(jìn)行實(shí)時布控。公安系統(tǒng)發(fā)起撤控指令，安檢系統(tǒng)向公安重點(diǎn)人員數(shù)據(jù)庫注銷人員信息，并下發(fā)到車站安檢系統(tǒng)實(shí)時撤控。警企聯(lián)防布控，實(shí)時識別命中重點(diǎn)人員數(shù)據(jù)庫乘客，將實(shí)時同步報警信息到公安系統(tǒng)。

乘客防疫信息同步是地鐵安檢系統(tǒng)與政府防疫系統(tǒng)對接，從政府防疫系統(tǒng)獲取乘客防疫信息，更新乘客數(shù)據(jù)庫防疫人員信息。乘客防疫信息同步有三個流程，分別是防疫人員注冊，防疫等級更新以及防疫人員注銷，政府防疫系統(tǒng)根據(jù)人員防疫信息等級進(jìn)行人員信息更新時，安檢將實(shí)時接收政府防疫系統(tǒng)推送的注冊、注銷、防疫等級變更消息，更新乘客數(shù)據(jù)庫信息。

4.異常人員信息數(shù)據(jù)庫同步

車站級乘客數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含異常人員數(shù)據(jù)庫，異常人員信息可從系統(tǒng)后臺、APP、其它專業(yè)如自動售檢票系統(tǒng)等渠道收錄異常人員，對異常人員名單信息進(jìn)行管理，支持按時間、線路、違規(guī)類型對異常人員及其通行記錄進(jìn)行檢索。對重點(diǎn)違規(guī)人員，可進(jìn)行布控、撤控操作，操作處置實(shí)時下發(fā)到車站。實(shí)時將人員信息變更同步至車站級乘客數(shù)據(jù)庫。

基于以上信息同步的同時，為提升站級乘客數(shù)據(jù)庫的檢索速度以及資源利用率，車站級乘客數(shù)據(jù)庫采用動態(tài)的縮庫策略。針對數(shù)據(jù)量較大的實(shí)名乘客信息，在地鐵營運(yùn)結(jié)束時候，根據(jù)過去一段周期乘客出行的記錄，進(jìn)行站內(nèi)人員動態(tài)刪減。

三、分級分類安檢技術(shù)及應(yīng)用

1.乘客信息采集及分析

（1）乘客人臉生物特征采集及識別。乘客人臉生物特征采集是指對乘客通過智慧安檢門時的人臉（包括人臉生物特征、置信度等）信息進(jìn)行采集，采集的人臉生物特征信息實(shí)時上傳至車站計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲及識別，再由車站計算機(jī)系統(tǒng)向線網(wǎng)安檢信息管理系統(tǒng)實(shí)時同步。

安檢系統(tǒng)也具備支持重點(diǎn)人員前置識別功能。由于安檢點(diǎn)的重點(diǎn)人員識別告警具有局限性，在安檢點(diǎn)識別重點(diǎn)人員產(chǎn)生并產(chǎn)生告警，安檢員及公安收到告警消息并處理，安檢員及公安需要在極短時間內(nèi)進(jìn)行處理完成，否則重點(diǎn)人員通過安檢點(diǎn)完成安檢進(jìn)站。針對此類情況，安檢系統(tǒng)可通過調(diào)取CCTV 出入口通道攝像頭對重點(diǎn)人員進(jìn)行前置識別，在重點(diǎn)人員未到達(dá)安檢點(diǎn)前，安保人員收到告警通知可提前做好預(yù)警措施。

采集及后臺識別處理的結(jié)果對現(xiàn)場安檢點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時反饋，如是否屬于公安重點(diǎn)人員數(shù)據(jù)庫，防疫二維碼是否為健康狀態(tài)等。

（2）重點(diǎn)人員軌跡數(shù)據(jù)采集及分析。安檢系統(tǒng)與自動售檢票系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、CCTV 系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)形成對接，獲取到相關(guān)系統(tǒng)傳輸過來的數(shù)據(jù)，如：乘客實(shí)名票卡數(shù)據(jù)、乘客出行數(shù)據(jù)，安檢系統(tǒng)利用這些數(shù)據(jù)結(jié)合重點(diǎn)人員的生物特征，檢索的時間，空間范圍，進(jìn)行歷史視頻流分析，對分析的重點(diǎn)人員進(jìn)行標(biāo)識串聯(lián)，獲得重點(diǎn)人員的時空軌跡。

采集及后臺分析處理的結(jié)果對現(xiàn)場安檢點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時反饋，輔助安檢人員信息偵察。

2.乘客分級技術(shù)及應(yīng)用

車站級安檢系統(tǒng)乘客數(shù)據(jù)庫結(jié)合公安及其它外部信息，建立乘客數(shù)據(jù)模型，通過數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析算法，判斷乘客潛在風(fēng)險屬性，對乘客進(jìn)行征信評估，并對乘客征信評估從高至低進(jìn)行排列，根據(jù)相關(guān)政策或輸入?yún)?shù)，對乘客進(jìn)行分級，包括但不限于上班類、常旅類、臨時類、危險類等并根據(jù)等級采取不同程度的安檢措施。具體如3 圖所示。

圖3 乘客分級安檢作業(yè)圖

一類風(fēng)險乘客是通過地鐵實(shí)名認(rèn)證或日常通勤的常乘客，具有一定的出行規(guī)律，表現(xiàn)為乘客在某固定車站具有規(guī)律性的出行記錄，如上班族，常乘客。經(jīng)認(rèn)定的低風(fēng)險乘客在通過安檢門時候在安檢門隱蔽處提示為顏色A，安檢員對授信的一類風(fēng)險乘客可降低安檢標(biāo)準(zhǔn)。

二類和三類風(fēng)險乘客為公共重點(diǎn)人員、政府防疫人員、地鐵黑名單人員以及其他低授信乘客，在乘客不良記錄未注銷前，可認(rèn)定為此類乘客較比與普通乘客更具有危險性。當(dāng)認(rèn)定為高風(fēng)險乘客進(jìn)入安檢時候，安檢門隱蔽處將采用顏色B 信號進(jìn)行提醒，安檢員收到信號提醒后，需對重點(diǎn)乘客進(jìn)行更嚴(yán)格地進(jìn)站安檢。

四類風(fēng)險乘客是未實(shí)名乘客或者已實(shí)名但無乘車規(guī)律乘客，由于對這類乘客出行沒有規(guī)律，風(fēng)險規(guī)律不易評估，但不具有較高危險性，所以安檢采用普通標(biāo)準(zhǔn)。普通風(fēng)險乘客在經(jīng)過安檢門，在隱蔽處提示信號為顏色C，安檢員收到提示可執(zhí)行普通標(biāo)準(zhǔn)安檢。

線網(wǎng)安檢管理系統(tǒng)應(yīng)不斷對乘客的安全風(fēng)險進(jìn)行測算評估，當(dāng)安全風(fēng)險發(fā)生變化時，及時通知車站安檢系統(tǒng)。

2021 年9 月至今，在廣州地鐵18 號線安檢系統(tǒng)示范站（橫瀝站）進(jìn)行了此項(xiàng)技術(shù)的初步研發(fā)試點(diǎn)，效果顯著，后續(xù)將按照相關(guān)政策要求，繼續(xù)按此方案進(jìn)行功能完善并推廣至廣州地鐵全線網(wǎng)應(yīng)用。

3.乘客分類技術(shù)及應(yīng)用

（1）乘客分類安檢技術(shù)

安檢系統(tǒng)匯集多系統(tǒng)的乘客信息數(shù)據(jù)，且根據(jù)乘客分類算法，對不同類型乘客信息進(jìn)行分類，最后為車站的乘客識別提供判別依據(jù)。分類安檢業(yè)務(wù)流程分為數(shù)據(jù)采集階段、數(shù)據(jù)處理階段、數(shù)據(jù)應(yīng)用階段，具體業(yè)務(wù)流程示意圖如圖4 所示。

圖4 分類安檢業(yè)務(wù)流程

①數(shù)據(jù)采集階段：此階段存在場景區(qū)別，在地鐵場景，系統(tǒng)從安檢門的采集裝置收集乘客特征信息；從檢票機(jī)采集乘客票務(wù)信息；從邊門設(shè)備采集乘客使用信息；從公安系統(tǒng)采集重點(diǎn)人員信息；從防疫系統(tǒng)采集涉疫風(fēng)險人員信息。

②數(shù)據(jù)處理階段：此階段是通過乘客分類算法，把采集與匯聚的人員信息進(jìn)行分類分級，處理的參數(shù)依據(jù)包括人員的乘客進(jìn)站行為、安檢行為、購票行為等信息，依據(jù)這些信息對人員信息進(jìn)行綜合分析與標(biāo)簽化。

③數(shù)據(jù)應(yīng)用階段：處理好的乘客信息會存儲在線網(wǎng)層，此階段是把相關(guān)乘客信息下發(fā)車站或者為其他系統(tǒng)賦能。

2021 年9 月至今，在廣州地鐵18 號線安檢系統(tǒng)示范站（橫瀝站）進(jìn)行了此項(xiàng)技術(shù)的初步研發(fā)試點(diǎn)，后續(xù)按相關(guān)政策要求，擬將此方案進(jìn)行功能完善并推廣至廣州地鐵全線網(wǎng)應(yīng)用。

（2）乘客分類快速通行功能

在法律法規(guī)及規(guī)章制度允許的范圍內(nèi)，安檢系統(tǒng)可以通過乘客分類算法，將一定比例的良好地鐵出行征信的上班族、常乘客在高峰時段提供的一種實(shí)名驗(yàn)證、快速安檢通行的服務(wù)，從面提升地鐵在線網(wǎng)大客流條件下的客運(yùn)能力。

系統(tǒng)也可以預(yù)留免安檢乘客分類，免安檢乘客是基于低風(fēng)險乘客按授信等級進(jìn)行評估，對建設(shè)的乘客畫像信息庫關(guān)聯(lián)乘客特征以及地鐵征信數(shù)據(jù)，對于授信程度高乘客認(rèn)證給予面安檢服務(wù)。不同于普通安檢模式，免安檢乘客采用快速授信安檢模式，可快速安檢和攜帶小包過檢。

四、結(jié)語

城市軌道交通乘客群體復(fù)雜，對于傳統(tǒng)的安檢作業(yè)方式存在很多安檢盲點(diǎn)。一方面是人員組成的復(fù)雜性，傳統(tǒng)安檢業(yè)務(wù)很難做到對于重點(diǎn)人員和異常人員的精準(zhǔn)識別和監(jiān)控；另一面是傳統(tǒng)安檢作業(yè)過于依賴安檢員的業(yè)務(wù)能力，如在大客流的狀態(tài)下，安檢員很難在維持安檢秩序的同時兼顧更多安檢業(yè)務(wù)。

針對安檢現(xiàn)狀，本文提出基于乘客數(shù)據(jù)庫的城市軌道交通安檢技術(shù)應(yīng)用，依托乘客數(shù)據(jù)庫對乘客屬性進(jìn)行實(shí)時動態(tài)分級分類，將有限的安檢資源精準(zhǔn)的用于占比較少的重點(diǎn)人員檢查，輔助安檢員更好完成安檢業(yè)務(wù)，降低安檢員工作強(qiáng)度，同時加強(qiáng)站點(diǎn)人員檢測監(jiān)控，更好地配合公安等職能部門維系站點(diǎn)治安，推進(jìn)城市軌道交通的信息化建設(shè)進(jìn)程。