中国铁路北京局集团有限公司北京科学技术研究所 北京市 100036
摘要：铁路作为旅客出行的重要交通工具，在反恐安保要求不断提高的情况下，现有安全检查呈现出许多隐患问题，已经无法适应铁路安全工作的需要和发展需求。本文通过研究远程监控实时化、数据分析可视化、人员上岗实名化和设备管理档案化，建立一个从点到中心的“安检信息化管理系统”，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。该平台从技术上提升铁路安检的质量和效率，提升铁路服务形象，提高铁路安全治理体系和治理能力，为集团公司“提质增效”做贡献，为铁路安全提供更有力的技术支撑和管理保障。
关键词：远程监控实时化、数据分析可视化、人员上岗实名化、设备管理档案化
引言
铁路是人民出行的重要方式，与人们的日常生产活动密切相关，而铁路安检是保证铁路运输安全的重要手段。北京局集团公司安检点多、线长、面广，反恐防暴具有特殊性和复杂性，安检等级要求高。现有安检模式已经难以满足日益增长的铁路车站安全等级要求，在当前国内外反恐维稳形势依然严峻、治安案件频发的大背景下，铁路车站安检系统化建设已经迫在眉睫、刻不容缓。
1 主要技术
1.1 违禁品智能识别技术研究
1.1.1违禁品智能识别算法
本文违禁品智能识别算法基于深度学习框架和卷积神经网络算法，利用区域选择算法，产生原始候选区域，提取人工设定的特征，在此基础上，将最终的候选区域作为基于区域的卷积神经网络的输入，通过区域推荐网络的深度学习方法提取目标区域的特征，并将提取的特征通过区域卷积神经网络算法进行相似度判断，最终计算出危险物品的位置信息。具体的算法技术架构如图2-1所示：
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图1-1算法技术架构框架图
本算法利用卷积神经网络算法和区域推荐网络算法进行目标选取，实现候选区域目标，再利用区域神经网络算法进行目标选取确定，具体的算法结构图如图2-2所示：
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图1-2算法技术结构图
1.1.2违禁品样本数据集的建立
本文的违禁品识别技术框架需要建立违禁品图像样本库，通过对样本库训练得到统一的违禁品识别模型，下边就对违禁品样本数据集的建立进行详细阐述。
（1）建库样本素材获取
样本库的图像源有两个途径，一种是通过安排专人使用真实物品或仿真物品进行实际走包测试，通过将违禁品放置于专用的箱体内，通过X光机形成图像，根据设计好的规则进行多角度测试成像，同时和不同的包裹或干扰物组合，最终得到一组图像集。另一种方式是通过对铁路、城市轨道、航空多个领域实际运营的安检机图像进行拷贝采集，然后通过大量的图像标记员进行分类，剔除无违禁品图像，对剩余图像进行分类便于后期标记。两种方式各有优点，但是对于样本数较少的违禁品，如枪支、爆炸物等，适于采用专人过包采集方式，便于获取样品多角度、多环境量的X光机检测图片，丰富在实际安检过程中很少能够得到的样品库。
建库正样本素材获取由安检技术部人员配合安检收集，将获取到的危险物品依次按照平放、侧放、45度角、90度角，135度角等方式过包安检、成像获取x光机图片。
对已入库的各类违禁品图片，安排专人对违禁品在图像中所在位置进行画框、标注操作。
（2）整理并建库
对已标注的违禁品图像，如图2-3所示，按其被标注的违禁品类型分别存储，存储介质宜选择物理硬盘或网络云存储服务器。
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图1-3已标注的违禁品图像样本
违禁品图库应包含图片总量信息、违禁品种类列表、各违禁品图片数量、图库更新时间等信息。
（3）持续更新
违禁品图库应保持更新，在图库总量超过10万样本数目时可交付进行智能算法学习，每月应定时进行更新，更新添加图片数目建议为10万条/月。
2.安检机图像采集装置研究
2.1 硬件设计与实现
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图2-1安检机图像采集装置硬件设计
通过把安检机VGA信号线插入VGA信号采集卡，实现VGA图像数据实时采集，禁带品智能识别机通过对采集来的图像数据进行软件处理后，实现禁带品智能识别信息实时叠加及安检机图像数据的差异提取，并将图像通过网络发送给安检信息化平台。
此种方式，直接将安检机VGA信号线接入到采集卡输入端，通过软件对信号进行采集并与智能识别结果叠加后通过VGA信号输出到显示器中，实现了对安检机原有屏幕的替换，不会对安检机原有系统造成影响，由于输入信号为VGA信号，属于标准格式，因此解决了不同厂家、不同机型快速接入问题。
2.2 安检信息化技术研究
铁路车站安检信息化管理系统紧紧围绕铁路车站安检业务，系统从技术上提升铁路安检的质量和效率，解决铁路安检中的突出问题，提升安检的整体水平。
3 应用成果
该系统于2018年12月分别在北京南站和天津站进行系统试用，使用期间系统运行良好，得到了使用用户的一致好评。系统使用上对比原来既有设备，每台设备可以节省人力4人。大大节约了人工成本，提高了工作效率。
4.结束语
本文研究紧密结合铁路车站安检业务，经过前期项目调研课题研究的必要性、需求分析、技术方案可行性以及后期装置研制、功能完善等阶段的研究，完成了课题相关需求功能开发，在应用创新及技术创新两个方面都产生丰富的研究成果。课题选取北京南站、天津站两站的三个安检点进行试运行，试点过程中取得较为满意的效果。铁路车站安检信息化系统能够从技术上提升铁路安检的质量和效率，解决铁路安检中的突出问题，提升安检的整体水平，达到预期研究目标。
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