蔡宏宇

摘要：首先介紹了鐵路實(shí)名制驗證技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，包括概述、應(yīng)用場景及架構(gòu)、實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道設(shè)備，然后結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”和社會發(fā)展需求，對實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道在鐵路行業(yè)和其他領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和前景進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：實(shí)名制驗證；閘機(jī)通道；發(fā)展趨勢；分析

Abstract：this paper firstly introduces the current situation of the development of Railway Identity Verification technology，including the history overview，application sceneries and architecture，RSIV Gate etc.；Secondly combined with the Internet Plus and the social development requirements，it makes an analysis of the development trends and prospect of RSIV Gate applied in railway industry and other fields.

Key words：Identity verification；Gate；Development Trends；Analysis

隨著中國高速鐵路的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，近幾年選擇鐵路出行的乘客呈現(xiàn)井噴式增長，作為鐵路、公安等管理部門，加強(qiáng)對進(jìn)出車站人員信息的管理，對智慧鐵路、社會治安、重點(diǎn)區(qū)域防范、維穩(wěn)等方面意義重大。目前，乘客進(jìn)出站身份識別和車票驗證主要靠人工比對判斷完成，誤識率高，效率低。而實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道系統(tǒng)，是能夠自動核驗乘客身份和車票信息引導(dǎo)乘客快速進(jìn)站的高科技產(chǎn)品。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的人臉識別和智能閘機(jī)控制等技術(shù)，通過對乘客臉部、身份證和車票三者合一性的驗證，代替人工核驗，以實(shí)現(xiàn)乘客快速自助進(jìn)站；鐵路管理部門可以利用此系統(tǒng)，實(shí)時、準(zhǔn)確的統(tǒng)計、分析乘客情況，以便提升車站的服務(wù)水平和乘客乘車體驗。

1系統(tǒng)簡介

1.1系統(tǒng)架構(gòu)

實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道系統(tǒng)，是針對鐵路乘客實(shí)名制自助核驗通關(guān)的應(yīng)用場景開發(fā)，主要有自助實(shí)名制核驗服務(wù)器、實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道、實(shí)名制公安聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成，具體架構(gòu)如圖1所示。

自助實(shí)名制核驗服務(wù)器集中部署在鐵路局，實(shí)現(xiàn)用戶管理、設(shè)備管理及監(jiān)控、參數(shù)控制、電子客票處理、數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計分析等功能。

實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道部署在車站，是實(shí)名制驗證最關(guān)鍵的前端基礎(chǔ)設(shè)備，它通過網(wǎng)絡(luò)接收自助實(shí)名制核驗服務(wù)器管理，實(shí)現(xiàn)票、證、人一致性核驗與通行控制。根據(jù)車站規(guī)模、自助核驗通道數(shù)量，以及公安實(shí)名比對業(yè)務(wù)布局，在車站或鐵路局采用實(shí)名制公安聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，與公安實(shí)名比對系統(tǒng)連接。

實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道設(shè)備構(gòu)成，包括控制主機(jī)、閘門、車票二維碼識讀、身份證件識讀、人臉圖像采集、人臉圖像比對、信息顯示、電源、機(jī)械鎖、燈光提示、聲音報警提示等模塊。

1.2工作原理

以智能控制主機(jī)為核心，通過前端采集設(shè)備（攝像頭、身份證讀卡器、二維碼掃描器）采集乘客信息，依托人臉識別算法、客票數(shù)據(jù)進(jìn)行快速比對，由控制主機(jī)匯總結(jié)果，確定是否放行；然后由智能控制主機(jī)將控制命令下發(fā)給控制主板，控制主板直接控制閘機(jī)具體部件，并向主機(jī)反饋通行結(jié)果，完成實(shí)名制核驗進(jìn)站工作。

工作模式有三種：①消防模式，系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)，主要用于通道安裝場所的突發(fā)事件處理；②常開模式，系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，通道閘門保持打開；③常閉模式，系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，通道閘門保持閉合。

消防模式為獨(dú)立模式，常開模式和常閉模式為組合模式，需要配合九種通行方式，形成通道最終的操作模式。

2關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)主要采用了人臉識別比對、車票二維碼解析、身份證識別和閘機(jī)控制等4項關(guān)鍵技術(shù)。

1.人臉識別比對技術(shù)。實(shí)名制驗證的關(guān)鍵技術(shù)之一是人臉識別，在火車站人員密度高、流動性大、通行速度快的情況下，如何快速精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)人臉抓拍、人臉建模和人臉比對是該項技術(shù)的難點(diǎn)，本系統(tǒng)基于人的臉部特征，深入研究了每個人臉中所蘊(yùn)涵的身份特征，利用計算機(jī)技術(shù)提煉出一套人臉識別算法。同時結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景，研究了乘客位置和人像采集的位置距離關(guān)系，以確保對人臉圖像采集的最佳效果和最大適應(yīng)人群適應(yīng)范圍；研究了人臉采集攝像頭對車站環(huán)境尤其是光線環(huán)境的適應(yīng)性，以保證在各種光線環(huán)境下對圖像抓拍的效果。通過測試驗證，本系統(tǒng)采用的人臉識別比對正確率達(dá)98%，誤識率達(dá)0.09‰，技術(shù)水平處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

2.車票二維碼解析技術(shù)。可用于讀取乘客車票信息。車票二維碼是利用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面分布的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息，二維碼可通過特定掃描設(shè)備進(jìn)行識讀，可取得車票二維碼中記錄的相關(guān)信息。車票二維碼信息是經(jīng)過加密處理的，所以掃描識讀到的二維碼信息只是一個加密數(shù)據(jù)串，需要通過解密算法解析后才能取到車票的原始信息，如：始發(fā)站、車次、發(fā)車時間、乘車人、身份證號等。

3.身份證識別技術(shù)。用于讀取乘客身份證信息。本系統(tǒng)開發(fā)的身份證件識讀模塊支持非接觸式中華人民共和國二代居民身份證識讀，能讀取含證件有效期在內(nèi)的身份證存儲信息及登記照圖像信息。

4.閘機(jī)控制技術(shù)。在乘客刷卡正常進(jìn)出站時，需要確保閘機(jī)能夠準(zhǔn)確安全得開啟、關(guān)閉通道，而對乘客尾隨進(jìn)站、乘客無票闖閘、乘客逆向闖關(guān)和乘客滯留等情況進(jìn)行實(shí)時報警和蜂鳴警示，以便現(xiàn)場管理人員及時進(jìn)行處理；同時，還要考慮攜帶行李的旅客通行，以及做好防夾設(shè)計和沖撞后快速減速減力設(shè)計，以確保乘客的人身安全。本系統(tǒng)通過對以上各種情況的深入研究，從軟硬件兩方面入手開發(fā)出了一套閘機(jī)控制模塊，該閘機(jī)可根據(jù)需要設(shè)置為閘門常開或閘門常閉模式；閘門被強(qiáng)行打開時，發(fā)出報警信號；斷電時，閘門可自動或手動開啟，形成緊急疏散通道；閘門可實(shí)現(xiàn)打開角度180°；最大通行能力不小于20人/min。

3發(fā)展趨勢分析

目前我國鐵路系統(tǒng)乘客進(jìn)出站身份識別和車票驗證仍處于落后的人工核驗階段，主要存在以下問題：人員投入大，人員工作強(qiáng)度大，工作效率較低；依靠人判斷人、證是否一致有較大局限性；經(jīng)常會出現(xiàn)排長隊等待進(jìn)站的情況，乘客進(jìn)站體驗較差。這種發(fā)展現(xiàn)狀，與我國目前蓬勃發(fā)展的信息技術(shù)和世界先進(jìn)的高鐵技術(shù)不相匹配。將實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道系統(tǒng)接入鐵路信息網(wǎng)平臺，可以實(shí)現(xiàn)與旅客信息服務(wù)、公安等系統(tǒng)互聯(lián)互通，在更大的層面上實(shí)現(xiàn)資源共享。

3.1 與旅客信息服務(wù)系統(tǒng)

從功能層面，實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道與旅客信息服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通后，鐵路管理部門可以通過閘機(jī)對乘客進(jìn)站時間進(jìn)行管控，要求乘客在發(fā)車前規(guī)定時間內(nèi)才可以進(jìn)站；同時可以在閘機(jī)上添加相關(guān)提示信息，例如：車次、開車時間、開始檢票時間、候車室位置等，方便乘客進(jìn)站候車。

從技術(shù)層面，現(xiàn)有硬件設(shè)備已滿足要求，無需技術(shù)改造，只需要將軟件進(jìn)行部分升級，即可實(shí)現(xiàn)與旅客信息服務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

3.2與公安系統(tǒng)

從功能層面，實(shí)名制驗證快速閘機(jī)與公安系統(tǒng)的互聯(lián)互通，可以有效管控各類目標(biāo)群體和重點(diǎn)人員利用鐵路出行，守好鐵路這條重要通道?？梢栽陂L期的使用過程中逐步完善建立龐大的人臉庫，將人的身份信息與人臉信息綁定入庫；并匹配公安系統(tǒng)現(xiàn)有各類重點(diǎn)人員目標(biāo)庫，以公安各個警種的實(shí)際需求為向?qū)?，建立新的?yīng)用模塊，通過進(jìn)站人員身份信息、人像數(shù)據(jù)的碰撞比對和研判分析，實(shí)現(xiàn)對特定目標(biāo)的觸網(wǎng)報警和非特定目標(biāo)的軌跡分析，從而達(dá)到對“人”的動態(tài)掌控的最終目的，實(shí)現(xiàn)“高效支撐實(shí)戰(zhàn)”的應(yīng)用目標(biāo)。同時依托完善的核錄機(jī)制，形成覆蓋社會面的人員信息采集核查網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步拓展重點(diǎn)人員管控觸角，為提升立體化社會治安防控體系建設(shè)水平提供有力支撐。

從技術(shù)層面，現(xiàn)有硬件無需進(jìn)行硬件改造，只需要根據(jù)公安系統(tǒng)的要求，做好軟件接口升級，即可實(shí)現(xiàn)與公安系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

3.3與機(jī)場、汽車站、港口等交通系統(tǒng)

在整個大交通系統(tǒng)中，機(jī)場、汽車站、港口等交通節(jié)點(diǎn)，與火車站一樣，人員密度高、流動性大，同樣需要提前預(yù)知客流、有效疏導(dǎo)乘客，以實(shí)現(xiàn)有序高效的管理。因此，實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道在這些場合應(yīng)用也是大勢所趨。

從技術(shù)層面，針對機(jī)場、汽車站、港口等應(yīng)用場景和需求，在鐵路實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道基礎(chǔ)上，稍作改動即可實(shí)現(xiàn)實(shí)名制驗證功能。

3.4智慧城市

智慧城市的實(shí)質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行，進(jìn)而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長，其中人是城市管理中最主要的因素，也是最難管理的對象，實(shí)現(xiàn)對城市中人員的有序高效管理至關(guān)重要，特別是城市人員密集場所，譬如高峰時段的地鐵、大型活動場所、大型商場、熱門旅游場所，急需提高信息化手段，實(shí)時掌握客流情況，及時準(zhǔn)確的進(jìn)行預(yù)防管控。因此，特別有必要在這些領(lǐng)域推廣使用實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道，以提高城市智能化管理水平，豐富智慧城市內(nèi)涵。

4總結(jié)

我國幅員遼闊，人口眾多，人員流動性大、組成復(fù)雜，特別是春節(jié)等重要節(jié)假日，幾億人口通過鐵路、公路、民航等交通工具出行，給交通運(yùn)輸、公安和相關(guān)部門帶來了極大的運(yùn)輸壓力和管理壓力。尤其近幾年來國內(nèi)公共場所安全事故頻發(fā)，如云南昆明火車站爆力恐怖襲擊事件、烏魯木齊火車南站暴力恐怖襲擊事件等。這些急需通過先進(jìn)的技術(shù)手段提前預(yù)知客流情況、有序錯峰疏導(dǎo)客流、真實(shí)記錄人員流向，以便給管理部門提供有力支持，給不法分子無可乘之機(jī)，給乘客提供出行方便。

近兩年，相關(guān)政府部門陸續(xù)出臺了一系列政策，要求各行業(yè)對其客戶進(jìn)行實(shí)名制驗證登記，比如公安部等八部委出臺的《居民身份證使用規(guī)定》要求必須實(shí)名核查，人大出臺的《反恐怖主義法》技術(shù)創(chuàng)新，對電信、路聯(lián)網(wǎng)、賓館和出行等客戶必須實(shí)名核驗。

隨著生活水平的提高和社會節(jié)奏的加快，人們對衣食住行的要求越來越高，特別在出行需求上，一方面乘客需要盡量縮短旅途時間，另一方面十分關(guān)注出行安全，對交通信息獲知、公共服務(wù)體驗等方面要求越來越高，這些也促使社會管理和服務(wù)部門大力發(fā)展新技術(shù)、采用新技術(shù)，不斷提高管理能力、提高服務(wù)質(zhì)量。目前實(shí)名制驗證快速閘機(jī)通道系統(tǒng)在鐵路的應(yīng)用剛剛興起，鑒于急迫的市場需求，可以預(yù)見將很快全面推廣應(yīng)用。

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作者簡介：

高級工程師，通號通信信息集團(tuán)有限公司董事長。