实名制验证快速闸机通道及其发展趋势分析

蔡宏宇

摘要：首先介绍了铁路实名制验证技术发展现状，包括概述、应用场景及架构、实名制验证快速闸机通道设备，然后结合“互联网+”和社会发展需求，对实名制验证快速闸机通道在铁路行业和其他领域的发展趋势和前景进行了研究分析。

关键词：实名制验证；闸机通道；发展趋势；分析

Abstract：this paper firstly introduces the current situation of the development of Railway Identity Verification technology，including the history overview，application sceneries and architecture，RSIV Gate etc.；Secondly combined with the Internet Plus and the social development requirements，it makes an analysis of the development trends and prospect of RSIV Gate applied in railway industry and other fields.

Key words：Identity verification；Gate；Development Trends；Analysis

随着中国高速铁路的快速发展和人民生活水平的提高，近几年选择铁路出行的乘客呈现井喷式增长，作为铁路、公安等管理部门，加强对进出车站人员信息的管理，对智慧铁路、社会治安、重点区域防范、维稳等方面意义重大。目前，乘客进出站身份识别和车票验证主要靠人工比对判断完成，误识率高，效率低。而实名制验证快速闸机通道系统，是能够自动核验乘客身份和车票信息引导乘客快速进站的高科技产品。系统采用了先进的人脸识别和智能闸机控制等技术，通过对乘客脸部、身份证和车票三者合一性的验证，代替人工核验，以实现乘客快速自助进站；铁路管理部门可以利用此系统，实时、准确的统计、分析乘客情况，以便提升车站的服务水平和乘客乘车体验。

1系统简介

1.1系统架构

实名制验证快速闸机通道系统，是针对铁路乘客实名制自助核验通关的应用场景开发，主要有自助实名制核验服务器、实名制验证快速闸机通道、实名制公安联网控制设备，以及相关网络设备构成，具体架构如图1所示。

自助实名制核验服务器集中部署在铁路局，实现用户管理、设备管理及监控、参数控制、电子客票处理、数据存储、统计分析等功能。

实名制验证快速闸机通道部署在车站，是实名制验证最关键的前端基础设备，它通过网络接收自助实名制核验服务器管理，实现票、证、人一致性核验与通行控制。根据车站规模、自助核验通道数量，以及公安实名比对业务布局，在车站或铁路局采用实名制公安联网控制设备，与公安实名比对系统连接。

实名制验证快速闸机通道设备构成，包括控制主机、闸门、车票二维码识读、身份证件识读、人脸图像采集、人脸图像比对、信息显示、电源、机械锁、灯光提示、声音报警提示等模块。

1.2工作原理

以智能控制主机为核心，通过前端采集设备（摄像头、身份证读卡器、二维码扫描器）采集乘客信息，依托人脸识别算法、客票数据进行快速比对，由控制主机汇总结果，确定是否放行；然后由智能控制主机将控制命令下发给控制主板，控制主板直接控制闸机具体部件，并向主機反馈通行结果，完成实名制核验进站工作。

工作模式有三种：①消防模式，系统处于紧急状态，主要用于通道安装场所的突发事件处理；②常开模式，系统处于正常工作状态，通道闸门保持打开；③常闭模式，系统处于正常工作状态，通道闸门保持闭合。

消防模式为独立模式，常开模式和常闭模式为组合模式，需要配合九种通行方式，形成通道最终的操作模式。

2关键技术

系统主要采用了人脸识别比对、车票二维码解析、身份证识别和闸机控制等4项关键技术。

1.人脸识别比对技术。实名制验证的关键技术之一是人脸识别，在火车站人员密度高、流动性大、通行速度快的情况下，如何快速精准地实现人脸抓拍、人脸建模和人脸比对是该项技术的难点，本系统基于人的脸部特征，深入研究了每个人脸中所蕴涵的身份特征，利用计算机技术提炼出一套人脸识别算法。同时结合实际应用场景，研究了乘客位置和人像采集的位置距离关系，以确保对人脸图像采集的最佳效果和最大适应人群适应范围；研究了人脸采集摄像头对车站环境尤其是光线环境的适应性，以保证在各种光线环境下对图像抓拍的效果。通过测试验证，本系统采用的人脸识别比对正确率达98%，误识率达0.09‰，技术水平处于行业领先水平。

2.车票二维码解析技术。可用于读取乘客车票信息。车票二维码是利用特定的几何图形按一定规律在平面分布的图形记录数据符号信息，二维码可通过特定扫描设备进行识读，可取得车票二维码中记录的相关信息。车票二维码信息是经过加密处理的，所以扫描识读到的二维码信息只是一个加密数据串，需要通过解密算法解析后才能取到车票的原始信息，如：始发站、车次、发车时间、乘车人、身份证号等。

3.身份证识别技术。用于读取乘客身份证信息。本系统开发的身份证件识读模块支持非接触式中华人民共和国二代居民身份证识读，能读取含证件有效期在内的身份证存储信息及登记照图像信息。

4.闸机控制技术。在乘客刷卡正常进出站时，需要确保闸机能够准确安全得开启、关闭通道，而对乘客尾随进站、乘客无票闯闸、乘客逆向闯关和乘客滞留等情况进行实时报警和蜂鸣警示，以便现场管理人员及时进行处理；同时，还要考虑携带行李的旅客通行，以及做好防夹设计和冲撞后快速减速减力设计，以确保乘客的人身安全。本系统通过对以上各种情况的深入研究，从软硬件两方面入手开发出了一套闸机控制模块，该闸机可根据需要设置为闸门常开或闸门常闭模式；闸门被强行打开时，发出报警信号；断电时，闸门可自动或手动开启，形成紧急疏散通道；闸门可实现打开角度180°；最大通行能力不小于20人/min。

3发展趋势分析

目前我国铁路系统乘客进出站身份识别和车票验证仍处于落后的人工核验阶段，主要存在以下问题：人员投入大，人员工作强度大，工作效率较低；依靠人判断人、证是否一致有较大局限性；经常会出现排长队等待进站的情况，乘客进站体验较差。这种发展现状，与我国目前蓬勃发展的信息技术和世界先进的高铁技术不相匹配。将实名制验证快速闸机通道系统接入铁路信息网平台，可以实现与旅客信息服务、公安等系统互联互通，在更大的层面上实现资源共享。

3.1 与旅客信息服务系统

从功能层面，实名制验证快速闸机通道与旅客信息服务系统实现互联互通后，铁路管理部门可以通过闸机对乘客进站时间进行管控，要求乘客在发车前规定时间内才可以进站；同时可以在闸机上添加相关提示信息，例如：车次、开车时间、开始检票时间、候车室位置等，方便乘客进站候车。

从技术层面，现有硬件设备已满足要求，无需技术改造，只需要将软件进行部分升级，即可实现与旅客信息服务系统的互联互通。

3.2与公安系统

从功能层面，实名制验证快速闸机与公安系统的互联互通，可以有效管控各类目标群体和重点人员利用铁路出行，守好铁路这条重要通道。可以在长期的使用过程中逐步完善建立庞大的人脸库，将人的身份信息与人脸信息绑定入库；并匹配公安系统现有各类重点人员目标库，以公安各个警种的实际需求为向导，建立新的应用模块，通过进站人员身份信息、人像数据的碰撞比对和研判分析，实现对特定目标的触网报警和非特定目标的轨迹分析，从而达到对“人”的动态掌控的最终目的，实现“高效支撑实战”的应用目标。同时依托完善的核录机制，形成覆盖社会面的人员信息采集核查网络，进一步拓展重点人员管控触角，为提升立体化社会治安防控体系建设水平提供有力支撑。

从技术层面，现有硬件无需进行硬件改造，只需要根据公安系统的要求，做好软件接口升级，即可实现与公安系统的互联互通。

3.3与机场、汽车站、港口等交通系统

在整个大交通系统中，机场、汽车站、港口等交通节点，与火车站一样，人员密度高、流动性大，同样需要提前预知客流、有效疏导乘客，以实现有序高效的管理。因此，实名制验证快速闸机通道在这些场合应用也是大势所趋。

从技术层面，针对机场、汽车站、港口等应用场景和需求，在铁路实名制验证快速闸机通道基础上，稍作改动即可实现实名制验证功能。

3.4智慧城市

智慧城市的实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，進而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长，其中人是城市管理中最主要的因素，也是最难管理的对象，实现对城市中人员的有序高效管理至关重要，特别是城市人员密集场所，譬如高峰时段的地铁、大型活动场所、大型商场、热门旅游场所，急需提高信息化手段，实时掌握客流情况，及时准确的进行预防管控。因此，特别有必要在这些领域推广使用实名制验证快速闸机通道，以提高城市智能化管理水平，丰富智慧城市内涵。

4总结

我国幅员辽阔，人口众多，人员流动性大、组成复杂，特别是春节等重要节假日，几亿人口通过铁路、公路、民航等交通工具出行，给交通运输、公安和相关部门带来了极大的运输压力和管理压力。尤其近几年来国内公共场所安全事故频发，如云南昆明火车站爆力恐怖袭击事件、乌鲁木齐火车南站暴力恐怖袭击事件等。这些急需通过先进的技术手段提前预知客流情况、有序错峰疏导客流、真实记录人员流向，以便给管理部门提供有力支持，给不法分子无可乘之机，给乘客提供出行方便。

近两年，相关政府部门陆续出台了一系列政策，要求各行业对其客户进行实名制验证登记，比如公安部等八部委出台的《居民身份证使用规定》要求必须实名核查，人大出台的《反恐怖主义法》技术创新，对电信、路联网、宾馆和出行等客户必须实名核验。

随着生活水平的提高和社会节奏的加快，人们对衣食住行的要求越来越高，特别在出行需求上，一方面乘客需要尽量缩短旅途时间，另一方面十分关注出行安全，对交通信息获知、公共服务体验等方面要求越来越高，这些也促使社会管理和服务部门大力发展新技术、采用新技术，不断提高管理能力、提高服务质量。目前实名制验证快速闸机通道系统在铁路的应用刚刚兴起，鉴于急迫的市场需求，可以预见将很快全面推广应用。

参考文献：

[1]单杏花，张振利，徐彦，钟湘文.铁路车票实名制的研究与展望.铁路技术创新，2012（4）：81-83.

[2]张景利.高铁实名制自动验票闸机系统应用研究. 工程技术，2016（1）：00293-00296.

[3]郑琪，蒋盛益，闸机验票系统的设计与开发.福建电脑，2014（11）：27-28.

[4]王薇. 基于深度学习的人脸识别方法的探究.信息与电脑，2016（11）：134-135

[5]朱仁兵. 基于深度学习的人脸识别方法研究.西安理工大学，2015

作者简介：

高级工程师，通号通信信息集团有限公司董事长。