城市轨道交通智慧安检多级联防系统

摘要：针对地铁安检机和票检闸机分离造成的客流拥堵问题，文章提出一种基于“白名单”和安检票检一体化的智慧安检多级联防系统。该系统利用人脸识别技术，对乘客进行身份验证，将“白名单”乘客引导至专用通道，实现快速通行；同时，将安检和票检功能整合到一体机中，进一步提高进站效率。该系统能够有效识别违禁物品，实时报警，并将“白名单”乘客的进站时间缩短至 X 秒。该系统的应用为解决地铁安检拥堵问题提供了一种新的解决方案，具有推广应用价值。

关键词：人脸识别；智慧安检；白名单；多级联防

中图分类号：U231.4   文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）07-0138-03

开放科学（资源服务） 标识码（OSID）

0 引言

地铁作为一种特别的城市轨道交通，具有相对独立的运营系统。地铁的安全、准点和舒适是各大地铁公司追求的目标，而安全高效运营是最重要的内容[1]。国内城市轨道交通客运量保持持续增长趋势， 致使车站服务压力越来越大，乘客进站的主要矛盾已经从售检票排队转移到安检排队[2]，所以安检拥堵问题是目前地铁运营面临的主要挑战。

高峰时段车站排队安检基本成为常态，严重影响了轨道交通的运营效率和乘客出行体验[3]。随着物联网、大数据及人工智能技术的快速发展及应用，安检系统已进入信息化、智能化快速发展期[4]。2020年3月12日是中国城市轨道交通协会发布的《智慧城轨发展纲要》提出，研究与城轨交通客流相适应的智慧安检，探索票检、安检合一的新模式[5]。将安检和票检两个环节合二为一以及“白名单”进站方案，可减少乘客在进站等候的时间，提高了地铁系统的整体运行效率。本文首先分析地铁安检和票检现状，然后提出智慧安检多级联防系统的设计方案，最后对系统的应用前景进行展望。

1 地铁安检、票检现状分析

1.1 安检现状

地铁安检机利用X射线、金属探测等技术，对乘客及其携带物品进行安全检查。它能够通过X射线、金属探测技术等手段，对携带的物品进行扫描和检测，及时发现和排除潜在的安全风险。地铁安检机的操作界面简单直观，安检人员可以快速熟悉和掌握使用方法，但由于安检工作容易造成的安检人员疲劳，且长时间、高强度判图，受人体生理限制导致准确率下降、效率降低，发生违禁品漏检风险高[6]。同时，地铁安检机自身也存在识别率不高、易造成漏检、人工判图效率低等问题。

在智慧城轨发展趋势下，安检系统在安检效率、管理信息化、数据挖掘、人才培养、减少运营成本等方面尚存在明显的不足[7]。地铁安检机的技术更新换代较快，需要持续投入研发和更新设备，以适应新的安全需求和挑战。当今地铁车站使用的地铁安检机通过效率仍然不足，在遇到突发大客流和特大客流时容易造成拥堵问题[8]。

1.2 票检现状

国内的大多数城市，地铁进站票检是一项常规措施。检票的方式主要包括人工检票和自助检票两种形式。人工检票通过人工售票员进行票务检查，确保乘客的票据有效，同时对携带行李的乘客进行安全检查。而自助检票则通过自动检票机实现，乘客使用票卡、乘车二维码等方式进站。根据AFC专委会统计数据显示，2023年国内城市轨道交通总进站客流为1，771，968.99万人次，其中实体车票和虚拟车票的使用比例为47%和53%，未来自助检票的使用率将会逐步提高。

在国外一些发达城市的地铁系统中，进站票检也被广泛采用。不同国家和地区根据本地的特点和需求，采取了不同的检票措施。例如，日本的地铁系统通常采用刷卡方式进行检票，乘客在进站时将乘车卡刷在检票机上，地铁系统自动扣费并开启进站闸机。而在欧洲一些国家，如德国和法国，地铁进站票检主要依靠人工检票员进行检查和验证。

尽管在国内地铁系统中广泛实施了进站票检措施，但仍然存在一些问题和挑战。首先，客流量大导致了进站速度较慢，早晚高峰时段特别明显，给乘客带来了时间成本。其次，人工检票需要投入大量人力资源，增加了运营成本。所以，智能化、标准化、国产化、互联网+是AFC系统应用近几年来的最新发展趋势[9]。

1.3 地铁安检进站流程现状

地铁安检进站基本流程包括如图1所示的几个关键环节。乘客进站流程主要包括：出示凭证、安检、金属探测、可疑情况复查等环节。

2 地铁安检优化思路及策略

2.1 “白名单”方案

实名制的推行能够有效提高治安防范水平，提高公安机关的办案效率[10]。地铁“白名单”进站方案基于智能化技术，旨在对乘客身份进行验证，该方案需要乘客在系统中注册并完成身份认证，将个人信息录入系统，并获得唯一的标识，如二维码或人脸信息。在进站时，乘客只需将标识展示给闸机扫描，系统即可自动验证身份，控制闸机开启，实现顺畅的进站[11]。

针对“白名单”乘客，地铁进站处设置乘客专用通道，人脸识别系统将采集到的个人脸部信息后台的人脸数据库相匹配，对于已经录入人脸并认证的乘客，系统将判定乘客为“白名单”乘客，白名单乘客则无须进行人工安检。当人脸识别系统未能识别出人脸信息或者识别出的人脸信息与后台人脸数据库不相匹配时，乘客则进行进入普通的乘客安检通道，并进行人工安检以及包裹经X射线安检设备进行下一步检查，检查无违禁品之后方可通行。

2.2 安检票检一体化

安检票检一体机集成了闸机、金属探测门、人脸识别摄像头等设备，乘客可以通过人脸识别、刷卡、刷码等方式快速进站，如图2所示。安检票检一体机缩短了安检票检流程，使得乘客可以更方便快捷地乘坐地铁。

3 进站总流程优化设计

构建城市轨道交通智慧安检多级联防系统，需要将“白名单”方案和地铁安检票检一体机相结合。“白名单”方案从乘客进站时对旅客的个人信息进行相关检测，核对人员是否为“白名单”乘客，为乘客提供安全的进站环境。安检票检一体机再次检测乘客是否携带违禁物品，将携带违禁物品的乘客进行人工安检的步骤，多方面保障地铁的行车安全和乘客乘车安全。

城市轨道交通智慧安检多级联防系统可以分为以下两个阶段：

第一阶段：当部分乘客未进行白名单录入时，乘客进站分为以下3个步骤，①站前安检，由于部分乘客未进行白名单录入，无法快速进行身份识别，所以在进入车站通道后，公安联防识别系统对乘客进行站前安检；②身份识别，在安全检查过程中对乘客进行身份识别，对于未进行白名单认证的乘客进行引导认证；③分流进站，将处于白名单和非白名单的乘客分流，进入不同的进站通道，即白名单通道和普通通道，进入白名单通道的乘客将通过安检票检一体机进站；而进入普通通道的乘客先通过安检机进行人工安检，人工安检完成后才能通过安检票检一体机进站，从而完成站内安检，如图3所示。

第二阶段：当进站乘客都位于白名单系统数据库里面，则可以取消安检机进行安检的流程，乘客进入车站的入口通道后，公安联防识别系统对乘客进行站前安检，随后乘客进入白名单通道，最后通过安检票检一体机进站，从而完成站内安检，如图4所示。

4 结束语

针对地铁安检，在乘客进站时加入“白名单”系统方案，将人工智能识别结果与实际样本相结合，提出基于人工智能系统的地铁安检模式预期成效，为地铁运营管理单位提供参考[12]。针对城市轨道交通安检存在的信息化水平低、客流与安检能力不匹配、运营成本高等问题，分析智慧城轨发展形势下安检的业务需求，并从安检信息系统、信用安检、票检与安检一体化等多个方面[13]优化安检票检流程、提高乘客进站效率。

本文针对地铁安检现状和票检现状做了分析，从结果来看安检和检票闸机之间具有相互关联的影响[14]。虽然安检对地铁运营安全的重要意义毋庸置疑，但是我国地铁安检存在一些问题，例如小部分乘客不理解而不愿意配合安检，高峰大客流应对难度大、时间成本高，多种因素交织导致安检没有起到理想效果，这与地铁准时、高效、便捷的特点相冲突，需要采取措施来提升地铁安检管理效能。将地铁的进站时安检和票检相结合，提出轨道交通智慧安检多级联防系统，并在此基础上增加“白名单”系统，设置“白名单”乘客专用通道，将会推动城市轨道交通的整体发展，全面实现城市轨道交通系统化、信息化、智能化的有机融合，为城市发展提供更为便利的服务。通过建立轨道交通乘客白名单体系，利用人脸识别、AI学习等新技术，由传统的人海战术模式向集约高效的智能安检模式转型升级。

轨道交通智慧安检多级联防系统可以使地铁安全高效运行，后续研究可以针对多级联防系统中的细节问题进行深入分析，比如乘客隐私、智能交通系统联动、特殊乘客处理等方面。例如孕妇乘坐如何避免安检辐射影响，残障行动不便人士如何快速通过安检一体机检测等。

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[13] 付保明，梁君，张宁，等.城市轨道交通智慧安检发展趋势[J].铁路通信信号工程技术，2023，20（10）：57-62.

[14] 唐古城.城市轨道交通进站双检系统配置优化研究[D].西安：长安大学，2020.

【通联编辑：朱宝贵】