集中判圖技術在城市軌道交通安檢系統中的應用

秦 柳

（中國鐵路設計集團有限公司，天津 300308）

城市軌道交通運營中，由于客流差異導致不同安檢點判圖人員工作強度差異較大，大客流車站高峰時期安檢效率較低。采用遠程集中判圖的形式，將安檢判圖員的工作地點從各個分散的安檢點現場轉移到集中判圖中心，可提升軌道交通的安檢效率。

1 城市軌道交通安檢系統現狀

城市軌道交通安檢系統目前按照“逢包必檢、液體必檢、人機結合”的思路，實現地鐵安檢需求的“機檢”“人檢”二檢一體的安檢模式，人檢即車站現場安檢人員對乘客進行普檢和疑點排查；機檢即通過X 光機、手持儀器、液體檢查儀等設備對包裹、行李包、液體等進行檢查。

安檢過程中，安檢員負責引導乘客，并操作安檢設備對包裹、行李包、液體等進行檢查；安檢員負責對發現的危險品、可疑物品進行先期處置。

目前安檢系統設備主要包括通道式X 光行李檢查機、輻射安全報警儀、臺式液體檢查儀、便攜式液體檢查儀、便攜式爆炸物探測器、防爆球、防爆毯、危險物品存儲罐、手持金屬探測器、安檢門、網絡設備、標志標識、輔助設備等。各安檢點位設置一臺判圖工作站及一名判圖員，判圖工作在各安檢點現場進行。各安檢點安檢信息通過以太網上傳至安防集成平臺。

近年，在天津地鐵4 號、10 號線及6 號線二期等一些在建項目中，車站安檢點在以上配置的基礎上進一步設置了禁帶品智能識別設備。禁帶品智能識別設備設置于車站各安檢點處，為安檢判圖員提供AI 輔助判圖功能，智能判圖結果發送給本地判圖工作站。設置禁帶品智能識別設備可進一步提高安檢點判圖員的判圖效率及判圖準確率。

2 需求分析

國務院辦公廳印發的《關于保障城市軌道交通安全運行的意見》（［2018]13 號）中提到，“鼓勵推廣應用智能、快速的安檢新技術、新產品，逐步建立與城市軌道交通客流特點相適應的安檢新模式”。同時，在《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》中，也要求建成與城軌交通客流特點相適應的智能安檢新模式。

因此，為適應新的形勢及變化，也為了貫徹落實習近平總書記關于智慧城軌建設的重要指示，以及貫徹落實《交通強國建設綱要》，推動大數據、互聯網、人工智能等新技術與交通行業深度融合，地鐵安檢現場需要新的智慧安檢技術及模式，以實現安檢運營的減員增效、提高違禁品的檢出率、提升乘客安檢效率及服務品質。

目前地鐵全線網安檢點多且范圍廣，需投入大量的安檢人員。不同車站的客流不均衡現象非常明顯，早晚高峰期間不同站點間進出站客流量相差巨大，同一個地鐵站在一天內波谷期間的客流量可能只有波峰期間客流量的20%，這種情況造成不同安檢點判圖人員工作強度差異較大，存在著部分判圖員工作不飽滿、人力資源浪費的情況[1]；大客流車站高峰時期安檢效率低，在客流高峰期易發生地鐵乘客大量滯留于安檢點的情況。

圍繞大客流車站高峰時期運營安檢效率低、乘客滯留安檢點等問題，可通過設置統一的集中判圖室，將安檢判圖員的工作地點從各個分散的安檢點現場轉移到集中判圖中心。各安檢點生成的每個判圖任務，通過網絡發送到集中判圖中心。集中判圖系統運用安檢機圖像實時傳輸、任務調度及負載均衡、人工智能等技術，通過對所有安檢點判圖任務的智能調度，將安檢機產生的判圖任務動態匹配給當前最適合的判圖站進行處置，達成實時判圖、遠程判圖、AI 智能輔助判圖等功能。需開包檢查的行李信息再通過網絡傳回至安檢點現場的開檢站。通過對安檢判圖形式的調整，達到平衡各安檢判圖員看圖工作、提升安檢效率、減員增效的目的。

3 基于禁帶品智能識別的遠程集中判圖技術

3.1 系統功能

集中判圖系統能有效實現高峰時期不同安檢點間判圖人員工作強度的動態平衡及判圖工作的協同支援，實現各安檢點判圖工作量的“削峰平谷”；能有效提升地鐵站安檢判圖員的工作效率，降低安檢判圖員漏判的風險，有效地優化安檢人員配置，達到系統“減員增效”的目標。

3.2 系統架構

遠程集中判圖系統主要由集中判圖室內設備及車站安檢點設備構成。為實現對各車站安檢點集中判圖任務的統一調度和負載均衡，建議新建線路每3 個車站設置一處集中判圖室，主要由安檢集中監控平臺、集中判圖工作站、匯聚交換機、集中判圖任務調度服務器、大屏等設備組成。對于安檢點位較多、客流量大的樞紐車站，可單站設置一處集中判圖室，對本站內所有安檢點位進行集中判圖。

車站安檢點作為集中判圖系統的現場執行部分，是整個安檢業務的主要實體。在對傳統安檢設備進行改造、升級的基礎上，通過部署集中判圖系統設備，實現車站安檢點的集中判圖任務調度，從而提升安檢效率。遠程集中判圖系統的架構如圖1 所示。

圖1 集中判圖系統架構Fig.1 Centralized image judgment system architecture

3.3 系統構成

與傳統安檢系統方案相比，安檢集中判圖技術方案主要由通道式X 射線安全檢查設備、智能判圖設備、開包工作站、遠程判圖工作站、集中判圖服務器配合實現。以上設備分布在車站安檢區和集中判圖室。

3.3.1 集中監控平臺

根據運營管理需求，在部分車站設置區域集中判圖室；在集中判圖室設置集中監控平臺，實時監控安檢判圖數據、安檢判圖人員工作狀態以及相關設備數據，實現安檢數據集中監管。

3.3.2 集中判圖工作站

在區域集中判圖室設置集中判圖工作站，主要用于接收行李包裹的實時X 光圖像與外觀圖像；判圖員對圖像進行判定，提交開檢或放行結論；開檢信息返回至現場安檢點位的集中判圖開檢站。

3.3.3 集中判圖任務調度服務器

在區域集中判圖室設置集中判圖任務調度服務器，負責安檢圖像的均衡調度，平衡各遠程判圖站的業務量，實現對判圖任務的統一均衡調度。

3.3.4 通道式X射線安全檢查設備

在車站各安檢點設置通道式X 射線安全檢查設備，采集被檢行李包裹的實時X 光圖像與外觀圖像，并將圖像發送給判圖站，經判定為嫌疑包裹后連同外觀圖像發送給安檢現場的開檢站。與傳統安檢方案相比，采用集中判圖方案需對X 光機做出如下改造。

1）對安檢機皮帶進行延長，滿足集中判圖系統對行李定位的需求。

2）具備開檢任務聲光報警提示裝置，采用紅色燈光模式提示報警，并具備復位按鈕。

3）具備遠程實時集中判圖系統工作狀態（正常、異常）提示裝置。

4）傳統安檢方案中判圖工作站可根據運營部分需求取消或保留。

3.3.5 集中判圖開檢站

在車站安檢點設置集中判圖開檢站，安檢現場的開檢員根據開檢站接收的提示信息，對包裹進行開包檢查，并登記開檢結果，實現從集中判圖到開檢查驗的地鐵車站進站安檢全流程閉環。

集中判圖方案下，集中判圖開檢站代替了傳統安檢方案中的開包工作臺，各安檢點位的開包員在集中判圖開檢站接收開檢信息并進行開包檢查；傳統安檢方案中的判圖工作站可根據運營的需求取消或保留，各安檢點位判圖員移至各集中判圖室內進行判圖工作。

集中判圖方案下，車站典型安檢點的布置如圖2所示。

圖2 車站安檢點（集中判圖）部署示意Fig.2 Sation security checkpoints(centralized image judgment) deployment diagram

3.4 系統技術特點

安檢集中判圖系統具有智能化、專業化、信息化等技術特點。

1）智能化：遠程集中判圖系統在禁帶品智能識別功能的加持下，均衡分配判圖任務，提高了安檢員的判圖速度和工作效率；

2）專業化：遠程集中判圖系統將原本分散在各車站的判圖員集中到判圖中心工作，使得判圖員在更加優良的環境工作，更專注于判圖，有利于提高判圖人員的專業化程度；

3）信息化：遠程集中判圖系統可以實時記錄判圖員信息、判圖過程和判圖結果，實時顯示統計報表，方便安檢業務的監管。

4 技術應用情況及投資分析

目前，遠程集中判圖系統技術方案暫無國家或行業相關規范中的統一標準，不過該技術已經較為成熟，有部分安檢集成商可以支持，且在軌道交通中有部分站點試用案例。

在集成商支持情況方面，聲迅電子、同方威視、東影等多家安檢設備供貨商均可實施遠程集中判圖技術方案。

在城軌項目應用情況方面，西安地鐵5 號線、6 號線、14 號線安檢系統按全線集中判圖方案進行實施并已開通；廣州地鐵萬勝圍站、珠江新城站、嘉禾望崗站、廣州塔站及北京地鐵方莊站、天通苑南站、天津地鐵金街站、環宇道站等車站已開展單站集中判圖方案試點使用。

從應用效果上來看，在集中判圖方案試點應用中，集中判圖系統根據判圖任務并發的數量自動采用并行判圖或串行判圖的方式分配判圖任務，均衡了各判圖員的判圖工作量，縮減了一部分判圖員數量，達到了地鐵提質增效的目標。以廣州塔站為例，該站共設置5 個安檢點，在系統設計時，對所有安檢設備進行網絡化連接，并在車站設置集中判圖室進行集中判圖作業。傳統安檢模式下，5 個安檢點需全天配備5名判圖員進行本點位的判圖工作；采用遠程集中判圖技術后，在早晚高峰時段，集中判圖室配3～4 名判圖員，平峰時段集中判圖室配2～3 名判圖員即可滿足判圖需求。相較傳統安檢模式，采用遠程集中判圖技術后的安檢系統人力資源效率可提高約40% 。

由于集中判圖方案需增加后端集中判圖室內服務器及監控平臺等設備，在建設投資上每個安檢點預計會增加15～20 萬元左右。

5 結束語

集中判圖技術在軌道交通里屬于智能運營的范疇，該技術的應用可提升軌道交通的安檢效率，提高違禁品的檢出率，實現軌道交通的減員增效。

在實施時，安檢集中判圖技術在既有線可按車站進行試點應用，在新建線路對本技術的應用則可按照線路級進行規劃，在新線設計階段，應綜合考慮各站土建規模及房屋設置情況，選取合適的車站設置區域集中判圖室。