實名制驗證快速閘機通道及其發展趨勢分析

蔡宏宇

摘要：首先介紹了鐵路實名制驗證技術發展現狀，包括概述、應用場景及架構、實名制驗證快速閘機通道設備，然后結合“互聯網+”和社會發展需求，對實名制驗證快速閘機通道在鐵路行業和其他領域的發展趨勢和前景進行了研究分析。

關鍵詞：實名制驗證；閘機通道；發展趨勢；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井噴式增長，作為鐵路、公安等管理部門，加強對進出車站人員信息的管理，對智慧鐵路、社會治安、重點區域防范、維穩等方面意義重大。目前，乘客進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。而實名制驗證快速閘機通道系統，是能夠自動核驗乘客身份和車票信息引導乘客快速進站的高科技產品。系統采用了先進的人臉識別和智能閘機控制等技術，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，以實現乘客快速自助進站；鐵路管理部門可以利用此系統，實時、準確的統計、分析乘客情況，以便提升車站的服務水平和乘客乘車體驗。

1系統簡介

1.1系統架構

實名制驗證快速閘機通道系統，是針對鐵路乘客實名制自助核驗通關的應用場景開發，主要有自助實名制核驗服務器、實名制驗證快速閘機通道、實名制公安聯網控制設備，以及相關網絡設備構成，具體架構如圖1所示。

自助實名制核驗服務器集中部署在鐵路局，實現用戶管理、設備管理及監控、參數控制、電子客票處理、數據存儲、統計分析等功能。

實名制驗證快速閘機通道部署在車站，是實名制驗證最關鍵的前端基礎設備，它通過網絡接收自助實名制核驗服務器管理，實現票、證、人一致性核驗與通行控制。根據車站規模、自助核驗通道數量，以及公安實名比對業務布局，在車站或鐵路局采用實名制公安聯網控制設備，與公安實名比對系統連接。

實名制驗證快速閘機通道設備構成，包括控制主機、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

以智能控制主機為核心，通過前端采集設備（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、客票數據進行快速比對，由控制主機匯總結果，確定是否放行；然后由智能控制主機將控制命令下發給控制主板，控制主板直接控制閘機具體部件，并向主機反饋通行結果，完成實名制核驗進站工作。

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

消防模式為獨立模式，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關鍵技術

系統主要采用了人臉識別比對、車票二維碼解析、身份證識別和閘機控制等4項關鍵技術。

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

2.車票二維碼解析技術。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律在平面分布的圖形記錄數據符號信息，二維碼可通過特定掃描設備進行識讀，可取得車票二維碼中記錄的相關信息。車票二維碼信息是經過加密處理的，所以掃描識讀到的二維碼信息只是一個加密數據串，需要通過解密算法解析后才能取到車票的原始信息，如：始發站、車次、發車時間、乘車人、身份證號等。

3.身份證識別技術。用于讀取乘客身份證信息。本系統開發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的身份證存儲信息及登記照圖像信息。

4.閘機控制技術。在乘客刷卡正常進出站時，需要確保閘機能夠準確安全得開啟、關閉通道，而對乘客尾隨進站、乘客無票闖閘、乘客逆向闖關和乘客滯留等情況進行實時報警和蜂鳴警示，以便現場管理人員及時進行處理；同時，還要考慮攜帶行李的旅客通行，以及做好防夾設計和沖撞后快速減速減力設計，以確保乘客的人身安全。本系統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出了一套閘機控制模塊，該閘機可根據需要設置為閘門常開或閘門常閉模式；閘門被強行打開時，發出報警信號；斷電時，閘門可自動或手動開啟，形成緊急疏散通道；閘門可實現打開角度180°；最大通行能力不小于20人/min。

3發展趨勢分析

目前我國鐵路系統乘客進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；經常會出現排長隊等待進站的情況，乘客進站體驗較差。這種發展現狀，與我國目前蓬勃發展的信息技術和世界先進的高鐵技術不相匹配。將實名制驗證快速閘機通道系統接入鐵路信息網平臺，可以實現與旅客信息服務、公安等系統互聯互通，在更大的層面上實現資源共享。

3.1 與旅客信息服務系統

從功能層面，實名制驗證快速閘機通道與旅客信息服務系統實現互聯互通后，鐵路管理部門可以通過閘機對乘客進站時間進行管控，要求乘客在發車前規定時間內才可以進站；同時可以在閘機上添加相關提示信息，例如：車次、開車時間、開始檢票時間、候車室位置等，方便乘客進站候車。

從技術層面，現有硬件設備已滿足要求，無需技術改造，只需要將軟件進行部分升級，即可實現與旅客信息服務系統的互聯互通。

3.2與公安系統

從功能層面，實名制驗證快速閘機與公安系統的互聯互通，可以有效管控各類目標群體和重點人員利用鐵路出行，守好鐵路這條重要通道。可以在長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；并匹配公安系統現有各類重點人員目標庫，以公安各個警種的實際需求為向導，建立新的應用模塊，通過進站人員身份信息、人像數據的碰撞比對和研判分析，實現對特定目標的觸網報警和非特定目標的軌跡分析，從而達到對“人”的動態掌控的最終目的，實現“高效支撐實戰”的應用目標。同時依托完善的核錄機制，形成覆蓋社會面的人員信息采集核查網絡，進一步拓展重點人員管控觸角，為提升立體化社會治安防控體系建設水平提供有力支撐。

從技術層面，現有硬件無需進行硬件改造，只需要根據公安系統的要求，做好軟件接口升級，即可實現與公安系統的互聯互通。

3.3與機場、汽車站、港口等交通系統

在整個大交通系統中，機場、汽車站、港口等交通節點，與火車站一樣，人員密度高、流動性大，同樣需要提前預知客流、有效疏導乘客，以實現有序高效的管理。因此，實名制驗證快速閘機通道在這些場合應用也是大勢所趨。

從技術層面，針對機場、汽車站、港口等應用場景和需求，在鐵路實名制驗證快速閘機通道基礎上，稍作改動即可實現實名制驗證功能。

3.4智慧城市

智慧城市的實質是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長，其中人是城市管理中最主要的因素，也是最難管理的對象，實現對城市中人員的有序高效管理至關重要，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，實時掌握客流情況，及時準確的進行預防管控。因此，特別有必要在這些領域推廣使用實名制驗證快速閘機通道，以提高城市智能化管理水平，豐富智慧城市內涵。

4總結

我國幅員遼闊，人口眾多，人員流動性大、組成復雜，特別是春節等重要節假日，幾億人口通過鐵路、公路、民航等交通工具出行，給交通運輸、公安和相關部門帶來了極大的運輸壓力和管理壓力。尤其近幾年來國內公共場所安全事故頻發，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。這些急需通過先進的技術手段提前預知客流情況、有序錯峰疏導客流、真實記錄人員流向，以便給管理部門提供有力支持，給不法分子無可乘之機，給乘客提供出行方便。

近兩年，相關政府部門陸續出臺了一系列政策，要求各行業對其客戶進行實名制驗證登記，比如公安部等八部委出臺的《居民身份證使用規定》要求必須實名核查，人大出臺的《反恐怖主義法》技術創新，對電信、路聯網、賓館和出行等客戶必須實名核驗。

隨著生活水平的提高和社會節奏的加快，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，另一方面十分關注出行安全，對交通信息獲知、公共服務體驗等方面要求越來越高，這些也促使社會管理和服務部門大力發展新技術、采用新技術，不斷提高管理能力、提高服務質量。目前實名制驗證快速閘機通道系統在鐵路的應用剛剛興起，鑒于急迫的市場需求，可以預見將很快全面推廣應用。

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作者簡介：

高級工程師，通號通信信息集團有限公司董事長。