张剑峰
北京地铁工程管理有限公司 100079
摘要：
针对国内地铁运营安检现状，首次提出基于人工智能系统的地铁安检模型。从智能检物、安检管理平台构建地铁运营智慧安检体系。以南京地铁人工智能安检试点测试为样本，在违禁品检出率、误报率限定阈值内，运用数据处理得到地铁运营安检评估核心指标。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。
关键词：地铁安检；人工智能；违禁物品；预期成效
前言
地下铁道以其独有的有轨交通系统，具有不受地面道路情况的影响，能够按照设计能力正常运行，快速、安全、舒适、准点地运送乘客的优势。因此世界上许多国家都确立了优先发展轨道交通的方针，投入了大量的资金和科学技术力量。随着地铁运营规模的不断扩大，客流量的急剧增加，在日益严峻的反恐形势下，地铁公共安全成为社会各界共同关注的问题，而安检作为地铁安保第一道关口，对于地铁运营安全意义重大。为规范和加强轨道交通安全检查工作，维护轨道交通运营安全，保障公共安全和乘客人身财产安全，根据《中华人民共和国反恐怖主义法》、《中华人民共和国突发事件应对法》、《企业事业单位内部治安保卫条例》、《保安服务管理条例》、《江苏省企业事业单位内部治安保卫条例》、《江苏省城市轨道交通反恐怖防范标准》等规定要求，江苏省公安厅、交通运输厅联合出台了《江苏省轨道交通安全检查工作规范》。在兼顾公共安全的同时，如何不以牺牲乘客快捷出行效率为代价，构建基于人工智能系统的快速安检新模式，是迫切需要进行深入研究的任务。
1.传统地铁安检工作流程
1.1地铁安检模式
1）常规安检。安检人员应当对经过通道式安检机及其他安检设备检查发现存在疑点的物品进行复检。复检时要求乘客打开箱包接受检查，必要时可采取使用手持金属探测仪等器材以及看、摸、按、压等手工检查方式，排除可疑后放行。
2）超常临检。为预防和制止可能发生严重危害轨道交通车辆和站区安全的治安秩序行为，听从公安机关的决定在特定时刻或针对特定对象启动超常临检。超常临检除对乘客进行设备安检外，还应对乘客进行人身检查，必要时可要求受检人自行打开箱包或逐一取出物品，通过看、闻、拍、摸、捏等方式检查是否存在可疑物品，开包检查后箱包等物品重新通过安检设备复检。
3）特殊安检。对孕妇、安装心脏起搏器的乘客及残障人士进行安检时，应根据其本人要求按照常规安检方法或采取徒手探与直观查相结合的方式实施安检；对1.2米以下儿童安检时，安检人员应采取直观检查的方法对其人身进行检查；对儿童随身携带箱包进站的，要主动协助将箱包过机安检；遇有受检人携带的特殊物品，不便或无法用安检设备检查的，可用人工方法进行安检。
1.2地铁安检流程
1）引导。引导员协助乘客将被检物品放置在传送带上，同时观察受检人的神态、动作，遇有可疑情况，示意值机员实施重点检查，做到及时、准确的发现可疑人员、可疑物品。发现乘客携带超限物品应立即进行劝离或建议其自弃，对于禁止携带的物品应立即报警。提醒乘客主动、提前拿出液体物品，接受检查。发现乘客携带较长、较大的物品（体积大于Ｘ光机检测通道）、易碎物品（玻璃器皿、工艺品）、易损物品（未有效密封的液体等）、金属类工具及尖锐类等不宜机检的物品，要及时提醒处置人员进行手检。
2）值机。值机员负责辨别通道式安检机监视器上受检行李图像中的物品形状、种类，辨认违禁品或可疑物品的图像。如发现可疑物品，需要开箱（包）检查时，应及时告知处置员，并简要描述重点检查的物品名称、所在箱包的大概部位。
3）处置。处置员负责对经通道式安检机发现的可疑物品，进行人工箱（包）检查。遇特殊群体，如残障人士、孕妇以及行动不便的乘客，在必要时候应帮助其物品的取放。安排乘客自行打开或取出物品接受检查，并注意发现有无夹层，开箱（包）检查后应重新通过通道式安检机检查。对乘客声明不宜公开检查的物品，应当征得其同意后，单独实施检查。协助地铁公安民警，使用爆炸物探测仪对已过Ｘ光机的箱包进行抽查，使用液体检测仪对液态物品进行检查。
2.人工智能安检模型
2018年国务院办公厅下发《关于保障城市轨道交通安全运行的意见》（国办发〔2018〕13号）以及交通运输部下发的《城市轨道交通运营管理规定》（〔2018〕8号），均明确鼓励推广应用智能、快速的安检新技术、新产品，逐步建立与城市轨道交通客流特点相适应的安检新模式。
2018年公安部发布《城市轨道交通安全防范要求》（GA1467—2018）明确要求设置安全防范管理平台，实现对安全检查、视频监控、入侵和紧急报警、出入口控制、电子巡查等各安全防范子系统的集成。车站、车辆基地的安全防范管理平台应与运营控制中心的安全防范管理平台进行联网，能上传报警、视频等信息，执行运营控制中心下达的指令信息。运营控制中心安全防范管理平台能实时接收车站、车辆基地上传的信息，并能对接收到的报警信息自动反馈，下达指令信息，实现车站、车辆基地与全市路网运营控制中心安全防范系统的信息共享与应用。
2.1 “智能检物”技术方案
采用人工智能技术，对Ｘ光机过机图片进行分析，实现对过机物品中软物质（液体）和硬物质（刀具、枪支）等禁带物品的智能识别与自动报警，有效降低对安检员个人技能、责任心的依赖程度，缓解安检员劳动强度，提高禁带物品的查禁效率。
2.2 “安检管理平台”技术方案
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平台，实现后台远程监控、警企联动处置、安检大数据分析的集成管理。
系统前端以安检物联机为数据汇聚的节点，通过逐点、逐线整合全路网各安检点各类设备，对安检设备信息、音视频监控信息、报警信息和状态信息等进行分析、处理、转发和存储，上级中心安检管理系统通过网络接收全路网安检点实时数据并进行统计分析。公安机关、交通行政管理部门、运营公司根据各层级权限使用。
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图1人工智能安检系统模型拓扑图
3.应用实例
为深入了解国内智能安检先进技术，建设智能安检分析系统，通过深度学习比对算法的高效支撑，实现对安检图片中违禁品的精准、高效排查，实现对涉恐、涉稳、犯罪分子的提前布控和实时预警，帮助地铁运营提升工作效率，南京地铁自2018年9月至12月于四号线鸡鸣寺站、云南路站、徐庄站开展了基于人工智能系统的地铁安检试点工作。同时邀请了三家具备相应能力的设备供应商参与测评。
3.1测试内容
1）单包过包测试。双肩包、电脑包分别以包内放刀具、包内放刀具和干扰物、包内放液体、包内让液体和干扰物、包内放枪支、包内放枪支和干扰物、包内放干扰7种方式进行。记录危险品标注情况和声光报警情况，由测试方统计识别测试结果。双肩包、电脑包分别测试70组次，详见测试步骤。
2）双包连过测试。双肩包、电脑包同时以包内放刀具、包内放刀具和干扰物、包内放液体、包内让液体和干扰物、包内放枪支、包内放枪支和干扰物、包内放干扰7种方式进行。记录危险品标注情况和声光报警情况，由测试方统计识别测试结果。双包连过共计测试70组次，详见测试步骤。
3.2测试步骤
测试步骤见表1。
3.3测试结果
测试结果见表2。
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注：检出率＝正确检出总量／样本测试总量
误报率＝误报检出总量／样本测试总量
数据表明，本次进驻的三家试点单位智能安检测试总体检出率水平较高，检出率平均值为87.37％，误报率较低，误报率平均值为3.93％。根据人工智能算法原则，违禁品检出率将伴随训练样本的不断输入而逐步提高，而本次误报主要集中在钢笔、铁质书脊等形似管制刀具干扰物及储蓄罐、空罐等形似液体容器干扰物之中，智能安检系统报警后需要现场安检员根据不同情况请求公安或者乘客开包配合精检。
结束语：
通过基于人工智能系统的地铁安检模式研究，预期取得如下成效：
1）远程监控实时化：通过安检物联机实现对安检点安检设备、监控报警设备和考勤设备的联网管理，实现信息交互和对安检点的统一管理，利用远程联网接口，实现与各级监控管理平台的联网。上级监控管理平台可以通过远程监控，对各安检点现场运行情况随时掌握，实现远程监控实时化。
2）现场处置流程化：当精检员通过安检信息化机柜操作屏上报发现限带品时，同时推送消息给运营单位值班站长手机APP；上报发现违禁品时，同时推送消息给值班站长手机APP及管辖派出所民警移动警务终端APP。站长、民警通过手机或移动警务终端APP中的“待办事项”第一时间接收到消息、掌握物品情况，及时至现场核实详情，记录当事人姓名、身份证号等信息，提出现场处置意见提交后台，从而有效提高安检查获禁带物品的处理效率，实现现场处置流程化。
3）对抗检查在线化：利用移动警务终端APP实现民警对安检点监管检查情况的在线记录，实时报送至系统平台，一方面提高民警的监管检查工作效率，实现检查情况的信息化统计、分析；另一方面也方便地铁运营公司第一时间接受检查情况，及时部署倒查整改，实现对抗检查在线化。
4）数据分析可视化：可对系统内数据进行权限、时间、位置等多维度的信息查询，结合轨道交通安检工作管理应用特点，统计关键数据信息（例如检出率、漏检率、问题率、在岗率、持证率和维修率等），进行数据可视化分析，并自动生成统计报表。
5）人员上岗实名化：通过身份采集设备，对安检员上下岗信息、考勤信息和在岗状态进行采集，并关联安检员的持证信息，实现人员上岗实名化。系统后台可以实时统计各安检点当前上岗人数、在岗时长、详细个人信息及持证信息，实现在岗率、持证率的自动化统计。
6）设备管理档案化：通过安检点信息联网，可以实时采集设备在线状态和关键性能指标，系统后台可在线统计各安检点设备配置情况、在线状态、使用情况、维修记录，对各类安检设备进行统一管理，实现设备档案电子化、规范化，提高设备档案管理工作效率。
参考文献：
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