蘇州軌道交通車站智能客服系統研究

瞿錫成 王二中 陸培慶

(蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司，215101，蘇州∥第一作者，AFC車間副主任)

根據中國城市軌道交通協會2020年3月發布的《城市軌道交通智慧城軌發展綱要》，智慧乘客服務具體目標包括語音購票、實名制乘車、無感支付和生物識別等。蘇州軌道交通早期建設的線路多采用傳統的分立式系統，配套的運營管理體系也同樣采用分立式系統的方式，管理效率較低、運營成本較高、乘客服務水平較低。

2021年，蘇州軌道交通成立了智慧軌道交通攻堅小組，研究方向之一就是車站客服中心由人工服務模式向智能服務模式轉變，以智能化設備替代人工操作，提升車站運營管理水平。智能數據平臺可挖掘數據價值，提供輔助決策能力；智能終端的機器感知能力能夠與各種個性化體驗相匹配，提升乘客服務水平，讓出行服務更貼近乘客需求。

1 車站智能客服系統需求分析

蘇州軌道交通在10年的運營管理工作中，總結形成了完善的車站管理制度和工作內容，但隨著乘客需求的變化和運營成本的不斷增加，傳統客服中心既有業務的管理方式和技術手段已無法有效支撐運營管理的高效性和成長性。比如人工服務和咨詢業務非標準化、票務處理與服務響應慢、現金收入占票務總營收7%以上、老線客運值班員平均配置每站4人、缺少智能化的技術手段作支撐。因此傳統客服中心的運作方式不能有效降低運營成本，提升服務質量。

蘇州軌道交通線網日均客流量約120萬人次。票務處理業務共約67項，其中業務量最大的7項即票務處理核心業務(見表1)占總票務業務量的約93%。7項核心業務占站務客運值班員總業務量的約50%，開關邊門數和人工咨詢數各占總業務量的約25%。因此，將票務處理核心業務轉化為乘客自助服務，即可完成90%以上票務業務、50%總業務量的乘客自助化。而智能邊門和語音服務的應用，則能夠進一步提升另兩項核心業務即開關邊門和咨詢服務的自助比例。

表1 2021年蘇州軌道交通客運值班員核心業務單線路月均值

以改造試點的東方之門站為例。該站緊鄰景區和商業區，游客眾多，是1號線和3號線換乘站，客流量穩居蘇州軌道交通線網前三。周末日均客流量約為4萬人次。水幕電影期間，2 h進出站客流量最高可達2萬人次，其中單程票客流約占35%。如何引導潮汐客流快速疏散，如何避免因客流過大造成客傷，是亟需解決的問題。需要通過升級改造，利用先進技術手段建立更智能的客服系統。

2 車站智能客服系統的功能目標

實施智能客服的核心目標，是利用先進技術給設備賦能，實現自動化、無人化。主要功能目標為：①實現語音識別，支持乘客語音購票及遠程音視頻通話和人工服務，處理票卡事務；②通過智能視覺識別乘客特征及行為，預防攜帶大件行李或小孩的乘客過閘時發生客傷；③實現智能邊門的客流統計與管理；④通過人臉識別系統實現人臉和二維碼混刷，提升進出站效率；⑤通過服務機器人在設定時間、不同地點為乘客提供主動式票務和咨詢服務；⑥提高設備自助服務能力，為乘客提供便捷快速的服務。

3 車站智能客服系統架構及實施內容

3.1 系統架構

車站智能客服系統架構設計，既要考慮車站既有系統的穩定運行，又要實現智能化業務功能模塊的有序銜接。東方之門智慧車站采用冗余雙環網，將車站子系統與線網指揮中心(NCC)云平臺相連。智慧車站綜合管控平臺使用NCC云平臺的數據和算力。

車站智能客服系統整體架構基于同一個平臺，構建統一的乘客服務大腦，具備客服能力、算法能力、信息服務能力、知識庫能力。通過智能識別技術為客服各渠道和各應用提供服務，包括統一的語音咨詢、一鍵呼叫、分級調度、三維導航、智能感知和應急指揮等，為乘客提供體驗一致和多樣的出行咨詢和票務服務。

3.2 實施內容

3.2.1 功能模塊

車站智能客服系統包括智能客服中心、票務自助服務終端、智能視覺閘機、智能視覺邊門、人臉識別設備和服務機器人，采用人工+自助的雙模式服務體系。

1) 智能客服中心：在付費區/非付費區均可處理現金、非現金票務業務，同時具備語音咨詢、業務預約等其他功能。

2) 票務自助服務終端：作為智能客服中心的補充，部署在進出站閘機旁，具有乘客事務處理、電子支付、語音咨詢、人工求助功能。

3) 智能視覺閘機：在傳統閘機的基礎上，縮小長度和寬度，加裝智能視覺識別模塊，升級通行邏輯，具備視覺識別、智能防夾的功能。

4) 智能視覺邊門：作為超級閘機，在具備視覺閘機全功能的基礎上，具備殘障人群人臉通行功能，客流統計功能。將傳統的客流統計由人工計數升級為自動計數。

5) 服務機器人：具備票務分析處理、語音咨詢及主動服務能力，作為票務自助服務終端的移動版，為乘客提供服務。

對于車站既有客服中心，通過升級改造，增加自助客服設備，新建線網智能客服語音與坐席系統，新增中心級圖形處理服務器、算法訓練服務器等，并部署相應的系統軟件，實現后臺業務處理。其中除票務業務需要與現有AFC(自動售檢票)系統對接外，智能語音服務以及服務機器人均無需與現有AFC系統進行交互，保持業務相對獨立。

3.2.2 業務支撐系統

新建、擴建多個核心業務支撐系統：

1) 全鏈路智能語音咨詢平臺：負責將各終端收到的音頻信息轉譯、提煉、翻譯為文字和機器語言，為乘客和管理人員提供人機音頻交互能力。

2) 線網智能客服語音與坐席系統：負責轉接終端設備收到的人工服務遠程協助請求，建立分級調度機制，連接人工坐席、車站票務室和調度所等各級機構。

3) 常乘客(人臉)管理系統：建立在互聯網票務管理平臺層級，作為乘客身份驗證管理平臺，對乘客身份進行注冊、驗證和管理。

4) 二維碼票務管理平臺：為蘇州軌道交通已經上線的互聯網業務平臺，具備二維碼發碼和驗證管理、結算等功能。

5) 乘客信息服務知識系統：為線網統一的乘客知識庫系統，實現智能客服場景和呼叫中心場景的知識呈現和調用，具有換乘查詢、周邊查詢、票卡查詢、站內導航、失物查詢、城市特色和便民服務等功能。該知識庫系統具備學習能力，能夠統計問答命中率并逐步提升。

3.3 關鍵技術

3.3.1 機器視覺深度相機技術

機器視覺識別技術有2D、雙目、TOF(飛行時間法)和3D結構光等技術。東方之門站、獅子山站智能客服系統采用3D結構光和雙目立體視覺處理方案。

3D結構光基于光學三角法測量原理，通過近紅外激光器，將具有一定結構特征的光線投射到被拍攝物體上，再由專門的紅外攝像頭進行采集、結構RGB(色彩模式)圖像。這種具備一定結構的光線，會因被攝物體的不同深度區域，而采集不同的圖像相位信息，然后通過運算單元將這種結構的變化換算成深度信息，以此來獲得三維結構，然后再將獲取到的信息進行更深入的應用。

智能視覺閘機通過頂置的視覺傳感器與視覺通行邏輯控制器配合實現通行目標檢測與識別。

3.3.2 視覺通行邏輯技術

通行邏輯一直是AFC系統重要組成部分。對于視覺通行，要做到能夠準確判斷物體的類別、位置、動作和行為信息等，才能夠保證高效準確給出相應的回應，達到智慧乘車的要求。相比紅外對射傳感器，視覺通行邏輯具有以下技術優勢：①可準確判斷物體的類別，人或物體、行李或輪椅、兒童車等； ②可判斷行人的身高、體型及物體的外型尺寸；③可判斷行人在通行區域內的位置坐標，精確檢測通行速度；④可跟蹤通行區域內的行人或物體，標號保持不變；⑤可判斷行人和行人的關系(如成人攜帶兒童)或行人和物體的關系；⑥可判斷乘客尾隨行為，如并排通行、間隔5 cm通行等；⑦可判斷闖閘行為，小物體或兒童的闖入可被排除；⑧檢測行人和物體的運動趨勢，包含乘客的刷卡、刷碼、投票等動作。

3.3.3 機器人技術

機器人技術包括機器人主動定位、地圖創建、碰撞檢測、避障、防跌落、路徑規劃和SLAM(同步定位與地圖構建)等。SLAM包含許多步驟，每一個步驟均可使用不同的算法實現，主要用于解決移動機器人在未知環境中運行時即時定位與地圖構建的問題。機器人通過無線通信實現與后臺的數據交互。

3.3.4 自然語言處理(NLP)與語音識別技術

蘇州軌道交通智能語音平臺主要包括語音識別、語義理解和語音合成三大系統主要功能。采用多模態識別技術實現人臉檢測語音喚醒、唇動識別(VAD)；通過前端信號算法實現近場拾音、多點噪聲抑制。語音識別針對站名、POI(興趣點)名稱和咨詢語料進行訓練，在嘈雜的車站環境下，實現終端設備全程無接觸指令操作。語音識別支持離線和在線語音轉寫，同時支持中文和英文等語種識別。

蘇州軌道交通智能客服系統的語音平臺擁有語義理解(NLU)能力，通過識別語音中的要求、請求、命令或詢問來實現語音購票、智能咨詢和語音控制等場景，進一步優化人機對話的乘客體驗，降本增效，完成基礎業務辦理。

3.3.5 增強現實(AR)技術

AR技術是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術。可使用戶通過智能手機輕松便捷感知、熟悉車站環境，為乘客提供沉浸式三維導航服務。

3.4 創新性

智能客服的核心是不斷優化聯動策略。蘇州軌道交通智能客服的創新性如下：

1) 利用行業領先的機器人、深度相機和語音識別等技術，基于人工智能(AI)知識圖譜打造智能交互系統，使系統擁有語義理解、上下文理解、多輪會話和知識學習等多項能力，可智能分析用戶所咨詢的問題，找到最佳答案后回復，可提供全時段、全覆蓋和多并發的自動化問題理解和回答。

2) 設備間和系統間的高效互聯，實現設備與人、設備與設備的智能互聯。利用各類智能系統和感知設備，智能識別、立體感知車站環境、乘客移動軌跡等，對數據進行融合、分析和處理，促進系統和諧高效運行，實現運營維護的自動化和智能化。人機交互更加有效。

3) 自助服務以人為本，實現了各類票務處理的簡單化；通過改進票房售票機的缺點，解決依賴人工進行乘客服務的問題。

4 車站智能客服系統實施效果

蘇州軌道交通已實施了東方之門站和獅子山站的智能客服，圖1為東方之門站智能客服系統的設備設施。

圖1 蘇州軌道交通東方之門站智能客服系統Fig.1 Smart customer service system at Dongfangzhimen Station of Suzhou Rail Transit

2021年12月，東方之門站和獅子山站的智能客服系統投入試運行。試運行驗證了車站智能客服系統的有效性，可有效降低對人工服務的依賴，提升乘客服務管理水平。

5 結語

根據《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》和《城市軌道交通智慧城軌發展綱要》，建立數字化的軌道交通，關鍵在于著力完成“云+端”的建設，反映到AFC系統即是建立基于云平臺的智能客服系統。該系統既可發揮云計算大規模部署、資源共享和標準統一的優勢，又具有前端靈活和功能多樣的特點。通過該系統可實現管理統一、成本降低和數據共享，能夠為制定統一的運輸組織和維修策略提供決策。

東方之門站和獅子山站智能客服系統建設為蘇州軌道交通智慧化建設和運營提供了新的思路，形成了具有蘇州特色的《智能客服系統線網設計技術規程》《智能客服系統票務處理細則》和《智能客服系統語音咨詢分類及內容》，在試驗階段實現了既定目標，有望在正線全面推廣。