城市軌道交通智慧安檢多級聯防系統

摘要：針對地鐵安檢機和票檢閘機分離造成的客流擁堵問題，文章提出一種基于“白名單”和安檢票檢一體化的智慧安檢多級聯防系統。該系統利用人臉識別技術，對乘客進行身份驗證，將“白名單”乘客引導至專用通道，實現快速通行；同時，將安檢和票檢功能整合到一體機中，進一步提高進站效率。該系統能夠有效識別違禁物品，實時報警，并將“白名單”乘客的進站時間縮短至 X 秒。該系統的應用為解決地鐵安檢擁堵問題提供了一種新的解決方案，具有推廣應用價值。

關鍵詞：人臉識別；智慧安檢；白名單；多級聯防

中圖分類號：U231.4" "文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）07-0138-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

地鐵作為一種特別的城市軌道交通，具有相對獨立的運營系統。地鐵的安全、準點和舒適是各大地鐵公司追求的目標，而安全高效運營是最重要的內容[1]。國內城市軌道交通客運量保持持續增長趨勢， 致使車站服務壓力越來越大，乘客進站的主要矛盾已經從售檢票排隊轉移到安檢排隊[2]，所以安檢擁堵問題是目前地鐵運營面臨的主要挑戰。

高峰時段車站排隊安檢基本成為常態，嚴重影響了軌道交通的運營效率和乘客出行體驗[3]。隨著物聯網、大數據及人工智能技術的快速發展及應用，安檢系統已進入信息化、智能化快速發展期[4]。2020年3月12日是中國城市軌道交通協會發布的《智慧城軌發展綱要》提出，研究與城軌交通客流相適應的智慧安檢，探索票檢、安檢合一的新模式[5]。將安檢和票檢兩個環節合二為一以及“白名單”進站方案，可減少乘客在進站等候的時間，提高了地鐵系統的整體運行效率。本文首先分析地鐵安檢和票檢現狀，然后提出智慧安檢多級聯防系統的設計方案，最后對系統的應用前景進行展望。

1 地鐵安檢、票檢現狀分析

1.1 安檢現狀

地鐵安檢機利用X射線、金屬探測等技術，對乘客及其攜帶物品進行安全檢查。它能夠通過X射線、金屬探測技術等手段，對攜帶的物品進行掃描和檢測，及時發現和排除潛在的安全風險。地鐵安檢機的操作界面簡單直觀，安檢人員可以快速熟悉和掌握使用方法，但由于安檢工作容易造成的安檢人員疲勞，且長時間、高強度判圖，受人體生理限制導致準確率下降、效率降低，發生違禁品漏檢風險高[6]。同時，地鐵安檢機自身也存在識別率不高、易造成漏檢、人工判圖效率低等問題。

在智慧城軌發展趨勢下，安檢系統在安檢效率、管理信息化、數據挖掘、人才培養、減少運營成本等方面尚存在明顯的不足[7]。地鐵安檢機的技術更新換代較快，需要持續投入研發和更新設備，以適應新的安全需求和挑戰。當今地鐵車站使用的地鐵安檢機通過效率仍然不足，在遇到突發大客流和特大客流時容易造成擁堵問題[8]。

1.2 票檢現狀

國內的大多數城市，地鐵進站票檢是一項常規措施。檢票的方式主要包括人工檢票和自助檢票兩種形式。人工檢票通過人工售票員進行票務檢查，確保乘客的票據有效，同時對攜帶行李的乘客進行安全檢查。而自助檢票則通過自動檢票機實現，乘客使用票卡、乘車二維碼等方式進站。根據AFC專委會統計數據顯示，2023年國內城市軌道交通總進站客流為1，771，968.99萬人次，其中實體車票和虛擬車票的使用比例為47%和53%，未來自助檢票的使用率將會逐步提高。

在國外一些發達城市的地鐵系統中，進站票檢也被廣泛采用。不同國家和地區根據本地的特點和需求，采取了不同的檢票措施。例如，日本的地鐵系統通常采用刷卡方式進行檢票，乘客在進站時將乘車卡刷在檢票機上，地鐵系統自動扣費并開啟進站閘機。而在歐洲一些國家，如德國和法國，地鐵進站票檢主要依靠人工檢票員進行檢查和驗證。

盡管在國內地鐵系統中廣泛實施了進站票檢措施，但仍然存在一些問題和挑戰。首先，客流量大導致了進站速度較慢，早晚高峰時段特別明顯，給乘客帶來了時間成本。其次，人工檢票需要投入大量人力資源，增加了運營成本。所以，智能化、標準化、國產化、互聯網+是AFC系統應用近幾年來的最新發展趨勢[9]。

1.3 地鐵安檢進站流程現狀

地鐵安檢進站基本流程包括如圖1所示的幾個關鍵環節。乘客進站流程主要包括：出示憑證、安檢、金屬探測、可疑情況復查等環節。

2 地鐵安檢優化思路及策略

2.1 “白名單”方案

實名制的推行能夠有效提高治安防范水平，提高公安機關的辦案效率[10]。地鐵“白名單”進站方案基于智能化技術，旨在對乘客身份進行驗證，該方案需要乘客在系統中注冊并完成身份認證，將個人信息錄入系統，并獲得唯一的標識，如二維碼或人臉信息。在進站時，乘客只需將標識展示給閘機掃描，系統即可自動驗證身份，控制閘機開啟，實現順暢的進站[11]。

針對“白名單”乘客，地鐵進站處設置乘客專用通道，人臉識別系統將采集到的個人臉部信息后臺的人臉數據庫相匹配，對于已經錄入人臉并認證的乘客，系統將判定乘客為“白名單”乘客，白名單乘客則無須進行人工安檢。當人臉識別系統未能識別出人臉信息或者識別出的人臉信息與后臺人臉數據庫不相匹配時，乘客則進行進入普通的乘客安檢通道，并進行人工安檢以及包裹經X射線安檢設備進行下一步檢查，檢查無違禁品之后方可通行。

2.2 安檢票檢一體化

安檢票檢一體機集成了閘機、金屬探測門、人臉識別攝像頭等設備，乘客可以通過人臉識別、刷卡、刷碼等方式快速進站，如圖2所示。安檢票檢一體機縮短了安檢票檢流程，使得乘客可以更方便快捷地乘坐地鐵。

3 進站總流程優化設計

構建城市軌道交通智慧安檢多級聯防系統，需要將“白名單”方案和地鐵安檢票檢一體機相結合。“白名單”方案從乘客進站時對旅客的個人信息進行相關檢測，核對人員是否為“白名單”乘客，為乘客提供安全的進站環境。安檢票檢一體機再次檢測乘客是否攜帶違禁物品，將攜帶違禁物品的乘客進行人工安檢的步驟，多方面保障地鐵的行車安全和乘客乘車安全。

城市軌道交通智慧安檢多級聯防系統可以分為以下兩個階段：

第一階段：當部分乘客未進行白名單錄入時，乘客進站分為以下3個步驟，①站前安檢，由于部分乘客未進行白名單錄入，無法快速進行身份識別，所以在進入車站通道后，公安聯防識別系統對乘客進行站前安檢；②身份識別，在安全檢查過程中對乘客進行身份識別，對于未進行白名單認證的乘客進行引導認證；③分流進站，將處于白名單和非白名單的乘客分流，進入不同的進站通道，即白名單通道和普通通道，進入白名單通道的乘客將通過安檢票檢一體機進站；而進入普通通道的乘客先通過安檢機進行人工安檢，人工安檢完成后才能通過安檢票檢一體機進站，從而完成站內安檢，如圖3所示。

第二階段：當進站乘客都位于白名單系統數據庫里面，則可以取消安檢機進行安檢的流程，乘客進入車站的入口通道后，公安聯防識別系統對乘客進行站前安檢，隨后乘客進入白名單通道，最后通過安檢票檢一體機進站，從而完成站內安檢，如圖4所示。

4 結束語

針對地鐵安檢，在乘客進站時加入“白名單”系統方案，將人工智能識別結果與實際樣本相結合，提出基于人工智能系統的地鐵安檢模式預期成效，為地鐵運營管理單位提供參考[12]。針對城市軌道交通安檢存在的信息化水平低、客流與安檢能力不匹配、運營成本高等問題，分析智慧城軌發展形勢下安檢的業務需求，并從安檢信息系統、信用安檢、票檢與安檢一體化等多個方面[13]優化安檢票檢流程、提高乘客進站效率。

本文針對地鐵安檢現狀和票檢現狀做了分析，從結果來看安檢和檢票閘機之間具有相互關聯的影響[14]。雖然安檢對地鐵運營安全的重要意義毋庸置疑，但是我國地鐵安檢存在一些問題，例如小部分乘客不理解而不愿意配合安檢，高峰大客流應對難度大、時間成本高，多種因素交織導致安檢沒有起到理想效果，這與地鐵準時、高效、便捷的特點相沖突，需要采取措施來提升地鐵安檢管理效能。將地鐵的進站時安檢和票檢相結合，提出軌道交通智慧安檢多級聯防系統，并在此基礎上增加“白名單”系統，設置“白名單”乘客專用通道，將會推動城市軌道交通的整體發展，全面實現城市軌道交通系統化、信息化、智能化的有機融合，為城市發展提供更為便利的服務。通過建立軌道交通乘客白名單體系，利用人臉識別、AI學習等新技術，由傳統的人海戰術模式向集約高效的智能安檢模式轉型升級。

軌道交通智慧安檢多級聯防系統可以使地鐵安全高效運行，后續研究可以針對多級聯防系統中的細節問題進行深入分析，比如乘客隱私、智能交通系統聯動、特殊乘客處理等方面。例如孕婦乘坐如何避免安檢輻射影響，殘障行動不便人士如何快速通過安檢一體機檢測等。

參考文獻：

[1] 羅想.國內地鐵安檢問題與對策[J].廣東交通職業技術學院學報，2020，19（4）：38-40.

[2] 曹凱，張寧.基于運行狀態評價的城市軌道交通安檢配置優化[J].鐵路通信信號工程技術，2023，20（11）：66-73.

[3] 宋優才.基于“白名單”的城市軌道交通快速安檢方案構想[J].隧道與軌道交通，2020（4）：6-8.

[4] 付保明，梁君，張寧，等.城市軌道交通智慧安檢發展趨勢[J].鐵路通信信號工程技術，2023，20（10）：57-62.

[5] 中國城市軌道交通協會.城軌交通智慧先行《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》正式發布實施[J].都市快軌交通，2020，33（2）：前插1-前插2.

[6] 吳忠強，王輝，侯建軍，等.合肥軌道交通智慧安檢系統應用探索[J].勞動保護，2023（9）：99-101.

[7] 陳鵬，張璋，胡嘯峰，等.影響城市軌道交通安檢速度的乘客特征分析[J].城市軌道交通研究，2016，19（5）：5-9，14.

[8] 陳曉紅，徐敏婕，陳武華.考慮成本、等待時間和安全水平的分類安檢模式研究[J].運籌與管理，2021，30（7）：35-43.

[9] 盧劍鴻.基于人臉識別技術的城市軌道交通自動售檢票和安檢系統應用研究：以西安地鐵為例[D].北京：北京交通大學，2022.

[10] 秦勇.關于實名制的治安防控功能探討[J/OL].消防界（電子版），2018，4（20）：45-46.

[11] 吳珉.以服務設計為導向的智能地鐵進站安檢系統設計研究：以上海軌道交通為例[D].上海：上海師范大學，2022.

[12] 姜秋耘.基于人工智能系統的地鐵安檢模式研究[J].科技和產業，2019，19（4）：117-120.

[13] 付保明，梁君，張寧，等.城市軌道交通智慧安檢發展趨勢[J].鐵路通信信號工程技術，2023，20（10）：57-62.

[14] 唐古城.城市軌道交通進站雙檢系統配置優化研究[D].西安：長安大學，2020.

【通聯編輯：朱寶貴】