鐵路客站智能安檢系統建設探究

漆 斐

（中國鐵路南昌局集團有限公司建設部，南昌 330009）

1 概述

在鐵路運輸過程中，為確保旅客及貨物安全，無論是客運運輸或者貨物運輸都必須經過安全檢查，只有控制好源頭，鐵路運輸安全才有保障。但是目前安檢工作因技術、人員素質等多方面因素，還存在很大不足。如人工疏忽而經常出現的漏檢、錯檢、看過即丟、無法進行事后追溯調查等情況，還有每一組安檢查危人員獨立操作，因業務能力參次不齊，造成整體安檢查危效率低下，暢通出行受阻的情況。利用計算機人工智能改變原有傳統的安檢模式，不僅是鐵路客站智能化未來發展的趨勢，更是加強鐵路安檢工作的一個有力保障。

2 智能安檢系統簡介

2.1 智能安檢系統的優勢和特點

安檢效率提高：通過智能安檢分析，標識違禁品，為安檢員提供輔助支持，提高檢測能力，同時加快安檢速度，并且能更好地去控制因人員錯檢、漏檢問題。

監管能力提升：通過安檢機聯網，利用安檢平臺可獲取安檢的實時數據，及時做出聯動；通過視頻實景監管，可提升監管能力，能更好避免安檢人員發生在工作時間注意力不集中的問題。

拓展數據價值：通過安檢數據與其他相關的信息采集系統進行融合，增加數據價值。利用有標簽的安檢數據，實現追溯應用，出現因誤檢和漏檢等原因而造成的事故后，可以快速追溯調查和分析的問題。利用智能數據“一加一大于二”的作用，通過人員行李追溯、數據統計分析等應用，拓展各類數據價值。

減員增效：在客運運輸上，現有安檢系統需配備大量安檢執機人員，通過使用人工智能化安檢系統，讓計算機人工智能代替人工安檢員或減少不必要的安檢員崗位，可以大量降低人力成本。通過高效的人工智能安檢系統還可以提高違禁品識別率及安檢速度，可以有效提高安檢通過效率，做到同步安檢，提升服務質量。在貨運運輸上，可以避免人工安檢造成的二次倒運、二次裝卸，也可以快速排查貨運運輸中是否違規摻雜危險品。

2.2 智能安檢系統的主要功能

可疑物報警：在實際安檢過程中，客流高峰期，包裹量較大時，安檢人員容易精力不集中，錯過可疑物品。另外，兼職人員或專業技能較弱的安檢員對違禁品缺少識別技能，容易遺漏違禁品。人工智能安檢系統通過聲音、圖像標記放大的方式，對安檢機生成X光圖片中的疑似違禁品標識出來，提醒安檢員注意，提升安檢能力。

統計追溯：一是安檢圖片結構化，可根據分析的內容做統計分析，如過包數量，檢測出的危險品情況統計等。二是與其他的數據（人臉、條碼等）進行關聯，給安檢數據進行標記，實現安檢數據追溯功能。如通過人臉識別、視頻監控、安檢聯網等綜合應用，追溯嫌疑人行李內的物品。

安檢人員行為檢測系統：可接收智能行為分析設備檢測反饋的安檢人員實時工作情況，如檢測安檢人員離崗、瞌睡、打電話等行為，平臺提供報警提示。

2.3 智能安檢系統在鐵路客站的應用目標

智能識別（AI）：通過人工智能技術、大數據平臺，智能識別安檢圖片中的違禁物品，能更精確有效地檢查出違禁品。

機器學習和深度學習：通過機器自身的智能化學習不斷適應新形勢下的安檢要求，增強違禁物品的大數據平臺。

安檢聯網：及時的獲取運行數據與安檢數據，打破信息孤島。解決過程中無法實時管控的情況，可以利用技術手段加強對工作人員的監管問題，減少因為安檢人員的擅離職守、視覺疲勞或其他失誤等問題造成的漏檢和誤檢。

信息融合：通過將安檢數據與其他相關的信息采集系統進行融合，增加數據價值，使每一個安檢數據具備標簽，實現追溯應用，將傳統的看過即丟轉變為事后可追溯。

3 鐵路客站智能安檢系統構成

3.1 系統總體架構

鐵路客站智能安檢系統總體架構如圖1所示，主要由應用層、數據層、接入層3部分組成。

圖1 智能安檢系統總體架構Fig.1 Architecture of intelligent security check system

應用層：基于數據層提供的多種數據，結合業務需求進行整合分析，實現對人、設備、事件等多個安檢查危應用進行統一管理。

數據層：通過多種智能化設備進行數據采集，并將數據進行存儲和上傳。

接入層：各類智能化設備接入，根據各鐵路客站實際需求配置。

3.2 主要系統組成

一套完整的具有人工智能的安檢系統至少需要智能安檢分析系統、人臉識別匹配系統、智能視頻監控系統、安檢業務平臺等幾個部分組成，如圖2所示。

圖2 智能安檢主要系統Fig.2 Main intelligent security check systems

智能安檢分析系統：安檢機生成X光圖片同時，通過智能分析，判斷圖像中是否有疑似違禁品，實現違禁品的智能檢測。

人臉識別匹配系統：例如在客運場景中，行李由旅客攜帶，系統通過視頻采集旅客面部特征，在前端實現黑名單人員的布控比對，并實時關聯過檢包裹圖片和前后一段視頻，實現人、包同框的關聯數據，從而實現關聯布控、事中報警、預案聯動等功能。

智能視頻監控系統：通過視頻監控和記錄現場作業情況，通過智能分析設備，檢測包括安檢人員離崗、睡覺、打電話等行為的檢測識別并進行報警提示。

安檢業務平臺：安檢業務平臺可接入前端各子系統，實現各類數據接入并存儲，實現安檢聯網。此外，平臺融合各類數據，實現安檢應用。

3.3 主要設備

智能安檢儀：具有從垂直和水平雙方向進行檢測，能夠通過圖像形狀和顏色自動分辨檢測物品的類型和物質組成，支持自學習，對新物品進行算法訓練，提升檢測識別精準度。利用計算機自動識別功能加快檢測速度，提高旅客通行效率。

智能安檢門：具有分類檢測功能，可以僅對刀、槍等管制危險用品報警，并排除常規隨身物品（如紐扣、項鏈、手表、鑰匙、腰帶扣等），通過多點檢測及圖像顯示，直接定位危險品位置并報警提示；結合疫情防控需求，還可以做到非接觸測溫。

智能監控（人臉識別）：對放、取包旅客的監控圖像和包裹X光圖進行關聯，并建立數字標簽，做到可事后快速調用、追溯等功能，并可開放與公安系統接口，及時分辨人像并配合做好罪犯追逃預警等工作。

作業終端一體機：獲取安檢儀、安檢門、智能監控系統數據，實現人、行李、安檢圖片、視頻數據組合分析，對可疑信息進行復檢復查，實現聯網互通并將數據上傳至中心進行綜合分析比對。

4 鐵路客站智能安檢系統建設方案

4.1 新建客站智能安檢系統建設方案

新建客站智能安檢系統建設相對簡單，可以直接選用內置智能化模塊的安檢儀、安檢門等設備，保障單套安檢查危設備具備智能分析的功能，通過網絡將各單點的設備進行聯網，在中心部署數據存儲模塊，并進行數據和行為分析。

4.2 既有客站安檢系統智能化改造方案

既有客站已經購置了普通的安檢設備，短時間內全部更換的可能性不大，可以采用外掛智能安檢分析設備的方式，對既有安檢儀掃描生成的圖像進行智能分析，局部補強人臉識別系統，改造擴容既有網絡，在中心部署數據存儲模塊進行數據和行為分析。

5 結束語

采用應用、數據、接入3層結構的智能安檢系統不僅適用于新建高鐵客站全新系統的搭建，也便于既有客站進行適應性改造，同時為系統今后的發展預留了必要的接口，功能上除了傳統的對可疑物進行報警，還在統計追溯、行為檢測、人臉識別、智能監控等功能上進行了擴展和信息融合。

在鐵路客站使用智能安檢系統，利用智能技術加強鐵路運輸安全、提高服務質量，不僅是高鐵客運安全的有力保障，同時是經營精細化的具體體現，也將會是未來安檢工作的發展趨勢。