鄭貴芳

摘 要：本文在闡述鐵路實(shí)施電子客票的業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程上存在的不足，特提出基于多任務(wù)級(jí)聯(lián)卷積網(wǎng)絡(luò)（MTCNN算法）的人臉遮擋識(shí)別和學(xué)信網(wǎng)綁定電子學(xué)生票的優(yōu)化方案，并對(duì)方案的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。為完善鐵路電子客票提供借鑒，從而提高組織旅客出行效率。

關(guān)鍵詞：旅客運(yùn)輸;電子客票;MTCNN算法;人臉識(shí)別

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)支付和人臉識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。為了深化鐵路“票，證，人”一致性的制度，鐵路實(shí)施電子客票和引用人臉識(shí)別技術(shù)。我國(guó)鐵路于2011年在京津城際鐵路、京滬高鐵等線路首次推行電子客票，旅客可憑身份證進(jìn)站乘車(chē)。該政策于2019 年在我國(guó)大規(guī)模推行，并于2020年實(shí)現(xiàn)了電子客票全面普及。實(shí)施鐵路電子客票，對(duì)旅客運(yùn)輸?shù)谋憬菖c高效優(yōu)質(zhì)的提升，旅客也能夠體驗(yàn)到“一刷到底”的便利，促使鐵路向數(shù)字化、智能化方向邁進(jìn)。

但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，旅客在進(jìn)行人臉識(shí)別過(guò)程中，若佩戴口罩、墨鏡等飾品時(shí)，人臉識(shí)別系統(tǒng)可能無(wú)法進(jìn)行及時(shí)有效的識(shí)別。特別在客流量高峰期容易造成通道阻塞，從而增大客運(yùn)組織的難度，降低旅客出行體驗(yàn)感。因此有必要對(duì)臉遮擋物進(jìn)行檢測(cè)，提升臉部識(shí)別的精準(zhǔn)性。

與此同時(shí)，對(duì)于學(xué)生票業(yè)務(wù)的辦理，我國(guó)鐵路仍然采用火車(chē)票優(yōu)惠磁卡核驗(yàn)資質(zhì)，這對(duì)電子客票的推廣形成阻礙。由于火車(chē)票優(yōu)惠磁卡存在技術(shù)缺陷，在應(yīng)用中存在不能識(shí)別，識(shí)別需要緩沖時(shí)間，加之優(yōu)惠區(qū)間與實(shí)際不符，優(yōu)惠次數(shù)控制不準(zhǔn)確，學(xué)生證造假等問(wèn)題。亟待對(duì)電子學(xué)生票信息核驗(yàn)流程進(jìn)行改進(jìn)，以簡(jiǎn)化學(xué)生票購(gòu)票流程，從源頭上解決違反規(guī)定乘車(chē)、持假證乘車(chē)等問(wèn)題，從而保證運(yùn)輸收入。

1 鐵路客運(yùn)服務(wù)與客票發(fā)售

服務(wù)一般是以無(wú)形的方式，在顧客與服務(wù)職員、有形資源產(chǎn)品或服務(wù)系統(tǒng)之間發(fā)生的，可以解決顧客問(wèn)題的一種或一系列行為，在過(guò)程中解決消費(fèi)者的有關(guān)問(wèn)題。

鐵路的客運(yùn)服務(wù)與之相似，是指為了實(shí)現(xiàn)旅客位移而由一系列或多或少具有無(wú)形性的活動(dòng)構(gòu)成的一種過(guò)程。該過(guò)程是在旅客與服務(wù)人員、硬件和軟件的互動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行的，是站在消費(fèi)者角度強(qiáng)調(diào)旅客在獲得和消費(fèi)客運(yùn)服務(wù)時(shí)的一種實(shí)際體驗(yàn)和體驗(yàn)的滿(mǎn)足程度，側(cè)重于服務(wù)的“過(guò)程性”和旅客的“滿(mǎn)足感”。

客運(yùn)服務(wù)包括從購(gòu)票前的營(yíng)銷(xiāo)到訂票購(gòu)票、從旅客到站后的信息揭示引導(dǎo)到有困難時(shí)車(chē)站的及時(shí)救助、從旅客乘車(chē)前的自動(dòng)檢票到上車(chē)后的服務(wù)等。全方位運(yùn)用高科技提升客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量，為旅客提供全程服務(wù)，是鐵路部門(mén)的不懈追求。而客票發(fā)售作為其中的重要一環(huán)，是鐵路運(yùn)輸過(guò)程中旅客最先接觸的環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。

目前，客票系統(tǒng)主要向檢票電子化、國(guó)際化方向發(fā)展。售檢票電子化意味著互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)票后可以直接上車(chē);國(guó)際化意味著能與鄰國(guó)互相發(fā)售車(chē)票。旅客在購(gòu)票時(shí)可以根據(jù)票價(jià)，選擇互聯(lián)網(wǎng)支付，客票發(fā)售系統(tǒng)轉(zhuǎn)接鐵路電子支付平臺(tái)，旅客輸入賬號(hào)和校驗(yàn)密碼完成支付。對(duì)于支付成功的訂單，生成實(shí)名制電子客票，提供訂單號(hào)給旅客，方便旅客取票。

2 鐵路電子客票的弊端

2.1 缺少完善的法律保障

在我國(guó)，法律修改過(guò)程漫長(zhǎng)，考慮范圍廣泛，需要協(xié)調(diào)穩(wěn)定必要性和變化必要性?xún)烧邲_突的要求，所以法律修改需極其慎重?，F(xiàn)亟待解決現(xiàn)行《民法典》、《鐵路法》、《合同法》、《鐵路旅客運(yùn)輸規(guī)程》等法律法規(guī)對(duì)電子客票的約束，保障鐵路企業(yè)和旅客合法權(quán)益。國(guó)鐵集團(tuán)制定《鐵路旅客電子客票實(shí)施辦法（暫行）》、《鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票暫行辦法》等文件不具備法律效應(yīng)，一旦合同雙方發(fā)生糾紛，無(wú)法可依，鐵路運(yùn)輸企業(yè)和旅客的權(quán)利無(wú)法得到保障。

2.2 無(wú)電子報(bào)銷(xiāo)憑證

若公費(fèi)商務(wù)流和公務(wù)流旅客需要開(kāi)具報(bào)銷(xiāo)乘車(chē)憑證，應(yīng)當(dāng)在乘車(chē)日期之日起30日內(nèi)，憑購(gòu)票時(shí)使用的有效身份證件原件，到車(chē)站售票窗口或自動(dòng)售票機(jī)上打印紙質(zhì)報(bào)銷(xiāo)憑證。但目前仍有部分旅客出現(xiàn)趕時(shí)間未及時(shí)領(lǐng)取報(bào)銷(xiāo)憑證、丟失報(bào)銷(xiāo)憑證等問(wèn)題，或?qū)①?gòu)票信息單誤以為報(bào)銷(xiāo)憑證導(dǎo)致無(wú)法報(bào)銷(xiāo)的問(wèn)題，還有旅客在乘車(chē)前打印報(bào)銷(xiāo)憑證，只能被迫辦理線下改簽和退票手續(xù)。

2.3 人臉識(shí)別過(guò)程中不可遮擋

MTCNN人臉識(shí)別在工業(yè)廣泛應(yīng)用，能夠?qū)θ四樀膮^(qū)域和關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，三個(gè)級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是MTCNN的基礎(chǔ)，對(duì)人臉準(zhǔn)確快速的檢測(cè)通過(guò)P-Net（快速生成候選窗口）、R-Net（高精度候選窗口過(guò)濾選擇）、O-Net（生成最終邊界框與人臉關(guān)鍵點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)的。MTCNN三級(jí)練網(wǎng)絡(luò)關(guān)系如圖1所示。

P-Net原始圖像經(jīng)過(guò)圖像金字塔，生成多個(gè)尺寸圖片確定12×12大小候選框，R-Net進(jìn)一步篩選候選框，更精確的回歸人臉候選框及關(guān)鍵點(diǎn)，O-Net更復(fù)雜、精確對(duì)剩余的目標(biāo)區(qū)域框進(jìn)行判別和區(qū)域邊框回歸，輸出最終的關(guān)鍵點(diǎn)和人臉框，根據(jù)上述若關(guān)鍵點(diǎn)被遮擋，無(wú)法進(jìn)行回歸人臉候選框及關(guān)鍵點(diǎn)輸出。

2.4 電子學(xué)生票購(gòu)票流程繁瑣

我國(guó)鐵路主要以火車(chē)票優(yōu)惠磁卡對(duì)學(xué)生身份進(jìn)行核驗(yàn)。火車(chē)票優(yōu)惠磁卡包含學(xué)生姓名、身份證、乘車(chē)區(qū)間、入學(xué)日期、優(yōu)惠次數(shù)具體信息，在學(xué)生實(shí)際購(gòu)票中進(jìn)行信息核驗(yàn)。12306后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)學(xué)生優(yōu)惠資質(zhì)查詢(xún)平臺(tái)，對(duì)優(yōu)惠次數(shù)、乘車(chē)區(qū)間等信息實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自動(dòng)核驗(yàn);但學(xué)生每學(xué)年用火車(chē)票優(yōu)惠磁卡在車(chē)站進(jìn)行核驗(yàn)身份信息?；疖?chē)票優(yōu)惠磁卡在實(shí)際應(yīng)用中存在不能識(shí)別，同時(shí)在識(shí)別效率上還需要進(jìn)一步提升。學(xué)生容易出現(xiàn)忘記進(jìn)行每學(xué)年核驗(yàn)信息，信息核驗(yàn)成功未取紙質(zhì)報(bào)銷(xiāo)憑證無(wú)法扣除乘車(chē)次數(shù)，這種情況多發(fā)生在先購(gòu)票后核驗(yàn)信息的旅客身上。學(xué)生證閱讀器有延遲，沒(méi)有及時(shí)扣除乘車(chē)次數(shù)，導(dǎo)致購(gòu)買(mǎi)學(xué)生票旅客無(wú)法自主進(jìn)站，仍需補(bǔ)全票到站退票的情況，圖2為網(wǎng)絡(luò)購(gòu)買(mǎi)電子學(xué)生票流程。

3 鐵路電子客票改進(jìn)建議

3.1 完善法律法規(guī)

修改《民法典》、《鐵路法》、《合同法》、《鐵路旅客運(yùn)輸規(guī)程》等法律法規(guī)，增加與電子客票有關(guān)的規(guī)定，虛擬數(shù)據(jù)電子客票在法律上成立，保障鐵路電子客票數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)安全和信息化建設(shè)的保密性，合法保障鐵路和旅客的切實(shí)利益。

3.2 開(kāi)發(fā)鐵路電子發(fā)票系統(tǒng)

鐵路運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)與地方稅控系統(tǒng)進(jìn)行信息互遞，開(kāi)發(fā)適用于鐵路客運(yùn)服務(wù)增值稅電子發(fā)票平臺(tái)，方便旅客從線上獲取電子發(fā)票，該系統(tǒng)應(yīng)具備相應(yīng)輸出功能，能查詢(xún)，下載電子發(fā)票，此業(yè)務(wù)方便因公出行的旅客減少打印紙質(zhì)車(chē)票環(huán)節(jié)，同時(shí)便于鐵路稅務(wù)發(fā)票的管理。

3.3 基于O-Net的遮擋物識(shí)別

本算法對(duì)MTCNN人臉識(shí)別不做大的改變，在MTCNN基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，該算法的P-Net和R-Net部分與MTCNN一致。對(duì)O-Net的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，在其輸出層，增加了新的命令，該命令包括五類(lèi)，人臉的右眼、左眼、鼻子、右嘴有沒(méi)有遮擋物。交叉熵?fù)p失函數(shù)經(jīng)常用于分類(lèi)問(wèn)題中，特別是在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做分類(lèi)問(wèn)題時(shí)，也經(jīng)常使用人臉識(shí)別交叉熵作為損失函數(shù)，該算法減少了計(jì)算機(jī)計(jì)算繁瑣程度，增加計(jì)算效率。

3.4 利用學(xué)信網(wǎng)進(jìn)行身份核驗(yàn)

作為我國(guó)教育部指定唯一可以查詢(xún)學(xué)歷的網(wǎng)站，學(xué)信網(wǎng)包含了所有學(xué)生的基本學(xué)籍信息，并且信息更新及時(shí)準(zhǔn)確，故可以考慮將鐵路學(xué)生信息查詢(xún)與學(xué)信網(wǎng)綁定，取消火車(chē)票優(yōu)惠磁卡。

3.4.1 具體實(shí)現(xiàn)方法

鐵路運(yùn)輸企業(yè)和教育部門(mén)相互配合，教育部門(mén)及時(shí)更新學(xué)生學(xué)籍信息，鐵路運(yùn)輸企業(yè)電子客票系統(tǒng)建立從學(xué)信網(wǎng)獲取身份信息的學(xué)生票發(fā)售的購(gòu)票方案。鐵路運(yùn)輸企業(yè)保證客票系統(tǒng)的對(duì)接口安全，避免信息泄露。

這需要教育部門(mén)開(kāi)放與客票系統(tǒng)對(duì)接的通道。鐵路客票系統(tǒng)從學(xué)信網(wǎng)提取學(xué)生姓名、學(xué)籍、身份證號(hào)碼、入學(xué)日期、學(xué)制、預(yù)計(jì)畢業(yè)日期等狀態(tài)等信息，再?gòu)膶W(xué)生資質(zhì)平臺(tái)查驗(yàn)學(xué)生乘車(chē)區(qū)間和優(yōu)惠次數(shù)，若上述信息都符合購(gòu)票成功。學(xué)生購(gòu)買(mǎi)學(xué)生票成功后，學(xué)生身份信息核驗(yàn)成功。學(xué)生則不需要每學(xué)年在車(chē)站進(jìn)行核驗(yàn)身份信息。進(jìn)站乘車(chē)或在列車(chē)上不需要查驗(yàn)學(xué)生優(yōu)惠資質(zhì)，減少查驗(yàn)流程，學(xué)生票旅客與普通乘車(chē)旅客乘車(chē)一致。

3.4.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

近年高校每年新增學(xué)生約700萬(wàn)且有上漲趨勢(shì)，學(xué)生省去使用優(yōu)惠卡可以節(jié)約大量?jī)?yōu)惠磁卡工本費(fèi)。簡(jiǎn)化購(gòu)票手續(xù)，間接節(jié)約鐵路企業(yè)人工費(fèi)。提升旅客乘車(chē)體驗(yàn)，同時(shí)提高車(chē)站和列車(chē)工作人員的工作效率。學(xué)生票使用身份信息聯(lián)網(wǎng)管理，可以隨時(shí)查看乘車(chē)次數(shù)，根據(jù)剩余次數(shù)安排出行?？梢院推胀每鸵粯邮褂蒙矸葑C件享受“一刷到底”的乘車(chē)體驗(yàn)。大大提高學(xué)生出行效率。學(xué)信網(wǎng)對(duì)學(xué)生身份核驗(yàn)基本無(wú)錯(cuò)，從根本上杜絕持假證乘車(chē)現(xiàn)象，消磁等問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵路運(yùn)輸是現(xiàn)代人們出行不可替代的方式，也是城市與城市之間交通大動(dòng)脈。隨著鐵路的發(fā)展，客流量逐年遞增，提升乘客出行效率、提高服務(wù)質(zhì)量是不可忽視的問(wèn)題。鐵路實(shí)行電子客票，提高乘客進(jìn)出站的效率，實(shí)現(xiàn)旅客乘車(chē)自助服務(wù)，減少人工浪費(fèi)，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。無(wú)紙化乘車(chē)實(shí)現(xiàn)了鐵路綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。實(shí)行電子客票比人工檢查“票、證、人”一致性的錯(cuò)誤率低。車(chē)站不需要再辦理車(chē)票掛失補(bǔ)業(yè)務(wù)，旅客可以直接通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行退、改簽車(chē)票，從而提高旅客乘車(chē)體驗(yàn)。

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