文/厉中军   北京声迅电子股份有限公司

　　  /姬光   北京市安全防范报警与安检工程技术研究中心

　　随着城市轨道交通的高速发展和安检信息化管理需求的日益增长，现有轨道交通客流量巨大，各安检点分散独立，安检设备多样，安检效率较低，缺乏信息联动，人员、设备、报警事件缺乏信息化管理手段现象日益突出，已不能满足轨道交通快速发展、安检管理提质的需求。基于多种技术集成融合的智能安检技术成为安检技术发展的方向。智能安检技术融合了先进的人工智能技术、物联网技术和大数据技术，通过建设安检设备、安检人员及被检物品信息多级联网的统一管理系统，实现安检数据资源从零碎分散、闲置浪费向系统集成、分级共享、深度挖掘转变，实现安检事件处置从传统"看不见、听不着、反应慢"到可视化、实时化、规范化、闭环信息化管理的转变，实现安检监管从纸质登记、人工录入到无纸化、在线化和智能化的转变。

　　一、应用背景

　　现有轨道交通安检普遍存在安检点多、线长、面广，各个安检单元各自为战，各个安检设备独立运行，缺乏信息化、系统化的集成建设。主要有以下几个问题：

　　一是数据存储分散。各类安检数据查询、统计均需依靠人工收集、整理，缺乏有效分析和挖掘利用。

　　二是缺乏集成整合。不能与监控系统、报警系统和应急联动系统实现有效整合，无法形成事前预防和事后处置相衔接的综合安防机制。

　　三是管理手段滞后。对安检点的管理和安检质量控制基本依赖公安机关、企业干管的现场检查，缺乏更加科学有效的管理手段，监督检查时效性差、效率低。

　　四是量力矛盾问题。地铁传统的安检模式与地铁大客流形成了矛盾，导致通行和安全不能兼顾。

　　现有的安检模式已经难以满足轨道交通运营安全的现实需求，极大地制约了安检工作的效能，容易造成违禁品漏检发生，形成了安全隐患。

　　针对以上问题，北京声迅电子股份有限公司经过数年研究，研发了一套以"智能检物+差异化检人+信息化管理"为核心的轨道交通智能安检系统。

　　二、技术方案与系统架构

　　1.技术方案

　　"轨道交通智能安检系统"由智能安检信息化平台和安检点组成，采用互联网平台架构，实现平台和安检点的多级联网，通过专网或互联网的方式实现平台和安检点数据互联互通。

　　系统架构如下图所示：

　　 

图1 轨道交通智能安检系统架构

　　安检点由前端硬件构成，主要包括禁带品智能识别机、安检物联机、安检门、双视角X光机、便携式微量爆炸物探测仪、手持式危险液体检测仪、台式危险液体检测装置、手持金属探测仪等安检设备和监控报警设备、考勤设备、广播对讲设备。其中，禁带品智能识别机采用深度学习和神经网络技术，通过双视角X光机采集物品图片，辅以数据库快速对比，实现对危险液体、管制刀具和枪支器械等禁带物品的智能识别与自动报警，有效解决单凭安检员经验识别禁带品的问题。自动识别，降低了对安检员人工识别的依赖程度，提高了对禁带品的查禁效率；安检物联机应用物联网技术，将独立的安检设备、监控报警设备、考勤设备及广播对讲设备互联，实现每个安检点联网管理和信息交互。

　　后端系统平台即"智能安检信息化平台"是集安检设备、安检人员及被检物品信息多级联网的统一管理平台，由支撑大规模神经网络计算的新型计算集群组成，通过集合所有安检点数据信息，可实现自我学习并不断更新数据库，平台内所有安检点能够信息共享，通过数据库图像智能分析判断，检出率大大提升；同时平台是面向安检业务的大数据信息系统，能够提供数据灾备、运行管理、设备维修维护和技术升级服务，为安检系统的长效稳定运行提供了可靠的技术保障，实现安检管理"远程监控实时化、现场处置流程化、对抗检查在线化、数据分析可视化、人员上岗实名化、设备管理档案化"的目标。

　　2.系统架构

　　 

图2 安检信息化系统逻辑架构

　　智能安检系统按功能体系和建设架构，可划分为三个层次：

　　（1）数据接口层

　　专门用于数据采集和协议转换，主要由二层交换机完成。通过数据接口层采集安检点X射线安全检查设备、爆炸物检测设备、危险液体检测设备、高清摄像机、通过式金属探测门、报警装置等设备产生原始的安检数据，实现安检设备、辅助设备的联网，将行李安检图像信息、报警信息、视频信息、设备故障信息、人员信息等汇聚，借助传输层的网络将信息传输到平台层进行处理。本层作为系统的数据采集部分，实现安检点各类信息的接入与管理。

　　（2）数据处理层

　　用于实时、历史数据管理，主要由中心服务器构成，提供完成权限管理、时钟同步、数据库管理、接口等安检应用的后台服务，来实现权限设置、时钟同步、应急预案、网络状态、报警信息以及统计、检索、查询、事件处置等相应的功能，通过实时数据库和关系数据库提供安检信息系统的应用功能。

　　（3）人机接口层

　　用于处理人机接口，主要由安检点和中心工作站构成，通过从中心服务器获取数据，在工作站上显示人机界面，完成各种安检处置操作，如违禁品查获报警处置、事件管理、日常监控、应急预案管理、值班管理、安防物资管理、疲劳度监测、辅助判图、统计分析以及检索、查询、事件处置、数据可视化展现、决策支持等相应功能。

　　三、系统功能

　　1.差异化检人

　　智能安检门结合人脸识别、乘客身份实名诚信认证和金属探测等技术，可根据乘客出行信息、身份信息和金属探测结果，智能识别提供乘客安全等级，结合相应的安检管理措施，可实现差别化检人，提高安检速度。

　　2.智能检物

　　可实时获取X光机过机图像，智能识别与实时预警过机物品中出现的危险液体、管制刀具和枪支器械等禁带品。通过系统后台设备不断采集前端物品X光机图片，将物品图片信息上传至中心，中心训练服务器对样本库进行深度学习，得到训练识别计算模型，并将该模型离线发送禁带品智能识别机。

　　3.信息化管理

　　（1）远程监控实时化

　　实现远程监控实时化，即通过安检集成管理软件，将摄像机和安检机图像联网，提供统一的远程访问接口，可通过车站安检信息化管理平台调阅安检点视频和安检机走图，实现远程监控实时化。

　　（2）现场处置流程化

　　实现了从安检点到车站运营管理、站方民警、中心监督管理人员信息流程化处置，安检事件处置的闭环信息化管理，所有处置信息上传中心，对全过程信息记录，实现警企联动快速处置。 

　　（3）对抗检查在线化

　　利用移动终端进行在线检查，改变了现有以纸质单据为主的现场检查模式。 

　　（4）人员上岗实名化

　　实现人员上岗考勤实名化，即通过安检员上下班时，在二代身份证刷卡器上刷卡，获取实名信息，并给管理人员提供接口查阅当前上岗情况，实现人员上岗实名化功能，改变原有的传统安检设备及人员管理模式，提升安检质量和效率，切实有效保障轨道交通车站安全。

　　（5）设备管理档案化

　　可实现将安检点安检设备进行信息化管理，所有设备数据统一编号管理，对设备信息详细信息进行电子化记录，实现设备管理档案化。

　　（6）数据分析可视化

　　可实现对违禁品查获情况、人员在岗持证情况、设备信息进行统计，并以可视化的形式展现，实现数据分析可视化功能。

　　四、关键技术

　　1.安检机图像数集成接入技术

　　这是获取X光机过机图片的关键技术，在不改动原X光机条件下，通过图像采集装置，对安检机实时包裹图像数据进行采集，该技术是一种基于安检机屏幕图像等间隔采集及基于模板匹配差异提取技术的通用型接入方式，可兼容不同厂家不同类型安检机，实现安检机图像统一方式实时接入，实时采集差异图像数据并发送，此种方式解决了不同厂家、不同类型安检机的联网接入及图像采集。

　　2.多源信息融合及关联检索技术

　　这是将现有的安检设备、视频监控设备、考勤设备数据进行集成采集，并根据时间进行关联存储，再结合人工现场检查数据，将所有这些不同类型不同数据源的数据通过输入系统，对多源数据进行融合。这种通过多种技术的结合实现安检能力、人员管理水平的提升，改变已有的单一类型设备相互独立，只能从单一方式发挥作用的弊端。

　　3.安检数据结构化存储和传输技术

　　这是对于整个安检过程数据进行全记录并通过一体化存储实现所有安检数据的关联存储，即对于获取的多源安检实时数据由服务器根据时间关联，分类存储，所有数据统一转换含有时间戳的数据，通过文件的结构化存储，实现同一文件内数据快速检索定位。存储数据文件达到一定大小后生成数据文件，并将文件信息存入数据库，实现所有数据的结构化存储。对于报警、故障数据写入数据库，便于检索定位所关联数据位置，快速进行融合数据请求获取。系统将数据实时保存到本地服务器和存储设备，便于管理人员远程实时调看和历史查询，方便快捷，提高工作效率。

　　4.安检X光机过机图片的智能识别与智能预警技术

　　TS9701系列禁带品智能识别机是一款针对安检X光机过机图片进行智能分析和智能预警的专用产品，能帮助或部分取代安检员的读图工作，提高X光机过机图片中危险物品的识别率。采用人工智能技术，实时分析和提示过机物品中出现的管制刀具、枪支器械、可疑液体等危险物品。产品可内置、可外挂、可联网，能与市面上常用X光机实现无缝对接，可识别地铁、海关、高铁、邮政寄递、医院等相关标准要求的禁限带物品。经过海量样本训练，目前危险物品识别种类达120余种，识别率为90%以上，为国内领先水平。该产品已在轨道交通领域大量应用，明显提高了各安检点的危险品检出率。

　　五、结语

　　轨道交通智能安检系统实现了地铁安检模式技术和应用创新，在各地地铁安检系统建设中得到大量应用，得到各级安检相关人员及管理人员的认可，取得良好的效果，切实提升了安检能力，实现了智能化管理，提升管理决策的科学性，提高了客运安检的管理效率和管理水平，显著提高了安检效率，特别适用于地铁大客流场景。

　　伴随轨道交通的快速建设和发展，基于智能安检技术的系统平台正逐步成为全国范围内新建线路的标配，其应用逐步被认可和重视，已有线路改造也将智能安检作为重要组成部分。相信未来智能安检技术必将成为安检系统的重要组成部分，在铁路、民航、邮政物流等其它安检领域得到普遍应用。