对民航自动化安全检查的探索

邵咏亮

摘 要：隨着我国民航事业的不断发展，安全已越来越被重视。当今科技迅速发展，已有越来越多的新式仪器被应用于民航安全检查，同时也产生了各种新型的安检理念，以应对当今日益复杂的国际、国内形势。目前，我国各机场的安检状况仍普遍存在工作强度大、检查效率不高、人员流失严重等问题。安检部门若能在以上几个方面得到一定改进，则对民航安全能起到进一步的促进作用。文章通过调查当前安检的现状，了解一线员工的工作情况，并结合国家相应的政策、法规，提出了自动化安检概念。该设想可将现有的设备进行有效融合，引入新式仪器，并采用分类安检的新型模式，能够在一定程度上加快安检速度，提高安检效率，实现安检高科技化。

关键词：安全检查；安检模式；安检技术

民航安全检查是指在民用机场实施的为防止劫炸飞机和其他危害航空安全事件的发生，保障旅客、机组人员和飞机所采取的一种强制性技术性检查。对于普通旅客而言，常规的检查包括证件检查、人身检查和开箱包检查，其目的包括核查旅客身份、查验是否携带违禁物品等。由于一旦发生航空事故，造成的损失及影响是无法估量的。犯罪分子往往将民航飞机作为袭击对象，以达到其政治或经济目的。所以，对于安检人员而言，必须时刻保持高度警惕，紧绷安全这根弦，树立风险忧患意识。

自“9·11事件”之后，国际政治局势日益复杂，恐怖活动日益猖獗。随之而来在世界范围内的各种带有宗教色彩、主权分裂的恐怖活动也日趋频繁。恐怖分子犯罪活动一旦成功，将造成极其恶劣的影响，对国家政治、社会秩序、区域经济乃至世界和平，均将造成极大损害。对于我国亦是如此，境内外存在着“疆独”“藏独”等分裂敌对势力，他们在时刻寻找制造恐怖活动的机会，达到其不可告人的险恶目的。由于民航运输事关国家命脉，一旦发生事故即会产生重大的国际影响，故恐怖分子往往可能将飞机作为其重要的袭击目标之一，妄图造成机毁人亡的严重后果。因此，我国空防安全面临着巨大的空前压力。

要想把好安全这道关，离不开科技的支持。随着我国民航事业的不断发展，安全越来越被重视，全国各大机场也加大投入引进各式安检设备。从最初的X射线机、手持金属探测仪和金属武器探测门这安检的“老三样”开始，越来越多的先进仪器被用在安检现场中，为有效检出违禁品立下了汗马功劳。因此，笔者提出设想，若能将证件检查、人身检查、开箱包检查这些安检的核心环节加以整合，利用各类新型的仪器实现自动化流程，并采用新型的安检模式，则有可能减少人工检查的环节，加快安检速度，提高安检效率。

一、我国当前安检现状及存在的问题

（一）安检设备

现有的民航安检主要分为证件检查、人身检查、行李物品检查这几个模块，涉及各类仪器设备。传统的安检设备包括金属探测门、手持金属探测器以及X射线机，也称为“老三样”。目前，这三种设备依然在安检一线发挥着不可替代的作用。由于政治形势的不断变化，空防安全也日益趋于复杂化和多样化，在不同阶段下有着不同的特点。例如，从2008年奥运会开始，我国加大了对爆炸物、易燃液体的检查力度。在此背景下，诸如爆炸物探测器、液体检查仪、车底检查与车辆识别系统等新式的特种设备逐渐投入现场应用，取得了较好的效果。

当前存在的问题是，每件仪器只是完成某些特定的功能，各种设备之间无法实现统筹融合。例如，安全门、手持金属探测器的目标是检测金属物品；X射线机用以检测行李中的违禁品；爆炸物探测仪用于检测爆炸物成分。它们均存在一定的局限性，处于“各自为政”的模式，尚不能将它们的功能进行有效融合。

（二）安检手段

在安检手段方面，当前的运行模式也存在以下三个弊端。

1.工作强度大，效率低下

机场的安检内容主要包括对旅客及进入隔离区的人员和物品进行检查。在证件检查、人身检查、开箱包检查、爆炸物检查等各个环节，即便有各式各样的仪器作为辅助，人工检查的环节依旧是不可或缺的。在某些方面，人工检查固然存在仪器检查所不能取代的优势，但这往往会产生效率较低的问题。尤其是在客流高峰时期，这一情况显得尤为突出。安检人员在高强度的工作中难免会产生一些疏忽，都有可能对空防安全造成一定的隐患。

同时，安检一线员工的工作强度与工作压力也非常大。由于安检工作事关人民生命、财产的安全，他们必须随时紧绷着安全这根弦，不得有丝毫马虎，业务科时常派出人员，冒充旅客携带违禁品过安检通道，以测试员工的业务能力。长此以往给他们造成了比较大的精神压力。

2.用工成本高，人员流失大

安检员工多了，势必增加机场安检的人力运营成本。而机场作为企业，必然要考虑到效益与盈利的问题，尽可能减小成本。从员工数量上看，作为管理者，必然希望员工尽量精简，既降低成本又便于管理。但作为基层部门，肯定希望人手多，以方便排班，且尽量避免加班现象。因此，这也在客观上造成了一定的矛盾。目前的做法是降低员工待遇，这点从用工制度上可以看出。近年来，上海两个机场安检部门新招入的大中专毕业生所签的合同均为劳务合同。此举显然是为了压缩人力成本，但由此也带来了较为负面的影响。同工不同酬，长期处于底层而看不到晋升希望，无疑会使新员工产生厌倦和消极的情绪，有时难免与旅客产生冲突。各机场安检员工的流失率较高，这无疑给安全带来了不小的隐患，也给企业带来了相当大的不便。

3.忽视对旅客的甄别

当前的民航安检不论是人身检查还是物品检查，主要目的是防止危害航空安全的危险品和违禁品带上飞机，也就是其侧重点为对物品的检查。此种模式使对所有旅客检查的严格程度都是相同的。当然，其优点在于保证了公平，但也在一定程度上浪费了人力、物力。

二、新技术的开发

基于上述所存在的问题，我们有必要尽可能提升安检技术含量，同时降低人力方面的成本。因此，安检的发展可以在现有的基础上开发一些新型仪器和技术用于安检现场，更好地提升安检效率。

目前，公共场所的安检以X射线成像为主，辅助以金属探测器及人工检查，但无法有效检测出人体隐藏的非金属危险物品。针对此问题，世界各国做了大量的研究，目前在国际某些机场投入应用的有基于毫米波技术和太赫兹技术的人体扫描系统。对于此类新技术的开发及逐步应用，使安检工作上升到一个新的平台，将为安检自动化的全面展开起到推动作用。

（一）毫米波人体扫描仪

毫米波指的是波长为1～10毫米的电磁波，基于该原理制成的毫米波人体安检扫描仪系统主要用于机场、高速铁路、地铁、大型场馆、政府要害部门人员出入的快速安检，可以对人体及随身隐藏物品进行非脱衣式探测，对衣物掩盖下的各类物品，呈现三维人体隐私保护图像，并以高分辨率三维图像的形式标示人体携带危险可疑物品位置。在人体通过扫描门的时候检查旅客衣服底下是否藏有违禁物品，其识别能力远高于金属检测门等现有其他安检设备。

该系统工作起来就像一个声呐或雷达设备，它发射出毫米波然后再分析人体返回的信号。人体所隐藏的物品与身体本身所反射的信号不同，而仪器能发现这种差别。这些信号会被传输至高速图像处理电脑，而这些电脑会过滤掉旅客隐私信息形成实时三维图像。检查人员正是凭借该三维图像来判别旅客是否藏匿违禁物品。

然而，自从第一台人体扫描仪诞生以来，其产生的问题就引起了诸多争议。尽管生产商或机场做了很多努力进行宣传，但依然无法消除公众的误解。旅客隐私是人体扫描仪最大的争议所在，在安检过程中会产生类似“裸体透视”的扫描图像，人们担心一旦这种图像流传出去会对个人造成极大的伤害。因此，如何解决隐私问题也是今后需要探索的方向。

（二）太赫兹技术

太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03mm到3mm范围，介于微波与红外之间。作为不可见光，太赫兹波段的频率介于远红外线与毫米波之间，被公认为有重要科学价值和巨大应用前景的频段窗口。太赫兹之所以“火眼金睛”，因为它的光子能量正好与生物大分子的转动能量、半导体微结构的特征能量相近，覆盖了多数物质的“指纹频谱”，便能一一对照。而且，太赫兹可高精度成像和無损检测，透过常见纺织品、包装材料，发现隐匿物品。同时，太赫兹光子能量较低，不会对生物组织产生电离，适合活体检查，较X射线等安全性高。

基于这些特点，目前太赫兹已率先在安检领域大展拳脚。这种技术使用频率高达太赫兹级别的激光对物品进行扫描，能识别出装在药瓶里的药水是否含有毒品或爆炸物成分。其工作原理是：太扫赫兹频率的激光射线在穿透不同成分的物体时，被吸收的部分也将有所不同，利用这种特性，可检测物品的化学成分。更关键的是，使用太赫兹频率的激光射线检测对人体无害。因此，这些技术能够有效地弥补X射线机在某些方面的缺陷。

（三）CT技术

恐怖分子利用安检机制的漏洞，有可能将塑性炸药伪装成日常生活用品，藏匿于行李夹层中带上飞机，对安全构成很大威胁。因此，完善机场安检机制及提高安检能力迫在眉睫。而CT安检设备的引入，在某种程度上能够弥补当前安检机制中的漏洞，提升了安检能力。与普通X射线安检机相比，CT安检机的性能有了质的飞跃和提高。

CT技术的基本思想为：取一理想的能发出极细射线的X射线源，在其对面放置一检测器，测出X射线源发出的强度I0，以及经过物体衰减后到达检测器的强度I。再将射线源与检测器同步平移一定距离St，每平移一步做同样测量，取得一组数据。然后旋转一个角度Δφ，取得另一组数据。如此重复直至旋转N次直至180度全覆盖。这样就能够采用多角度探测和图像重建技术，实现三维立体成像，能再现被探测物体轮廓，增强对被探测物体的准确性，有效克服普通X射线安检机呈现二维图像会产生重影的问题。

此外，CT技术的优点还包括：不但可以检测出物品的原子序数，还可探测出其密度，从而有效地降低了误判概率；探测物品种类扩大很多，从金属物品到常规危险品。同时，它能够自动判读，对疑似物品自动提示，精确定位爆炸物在行李中的位置，有效降低了人为因素的影响，并且无需开包检查，缩短了安检时间，提高了通行的效率。

三、新型安检模式

鉴于当前安检现场存在着这样或那样的问题，我们还可以拓宽思路，积极探索新型的安检模式。例如，人脸识别技术、隧道式安检模式等，都可以为我们提供借鉴。

（一）人脸识别

1.原理

每个人都有一张脸，而且脸也是一个人最重要的外貌特征。人脸识别技术是一种依据人的面部特征（如统计或几何特征等），自动进行身份鉴别的技术，它涉及了数字图像、视频处理、模式识别等多个方面，是同属于生物特征识别领域和人工智能领域的一个课题。人脸识别技术广泛采用区域特征分析算法，它融计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征，利用生物统计学原理进行分析，建立数学模型，即人脸特征模板。利用已建成的人脸特征模板与被测者的人脸面像进行特征分析，根据分析结果给出一个相似值，通过这个值即可确定是否为同一人。完整的人脸识别过程通常要包括人脸捕获与跟踪、识别比对、建模检索三个主要步骤。

2.在机场安检中的应用

通常情况下，恐怖分子及其他犯罪分子都是些特定的人群，公安机关通常掌握着这些重点人员的相关身份特征，如照片、身份证号码与身份证照片等。由于当前已普及了二代居民身份证，故使用相应的二代证识别仪就能够即时读出旅客的相关信息。但犯罪分子时常采用冒用证件的方法试图混入飞机，给安检带来了一定难度。而人脸识别技术在身份确认方面具有方便、快捷等优点，故可提出将人脸识别引入民航安检这一设想。

在机场的安检通道里，可以在相应位置安装一定数目的摄像头，在旅客通过安检时，对旅客的面部进行数据采集，将此信息通过运算处理，与数据库中的数据进行比对，最终输出结果。一旦实时信息与公安部门数据库中记录在案的犯罪分子信息一致，则可使犯罪分子无处遁形。

3.技术难点

尽管人脸识别技术有多种优越性，但其在具体实施中，可能存在如下难点：

（1）在目前的机场环境下，由于每天的客流量众多，人脸识别系统每天难免存在一定的误报警次数，安检人员在进行正常处理时会有一定的麻痹心理。

（2）现有的人脸识别系统对光照的敏感度较大，因此，在不同的室内光照条件下，人脸识别系统的安装位置以及系统参数都会不同。同时，旅客的高矮有差异，朝向也有所不同，这些都给系统的识别与处理带来一定的难度。

（3）由于照片效果的原因，身份证照片作为测试数据库的识别效果较差，而人脸在视频图像中的大小对识别效果也有较大影响，尤其是在像素较低的情况下。因此，这对摄像机的拍摄焦距以及摄像机的拍摄范围提出了一定的要求。目前，在全国各民用机场候机楼的环境下，现有的人脸识别技术对各安检口处大量流动的乘客进行辨识的效果与要求还有一定的差距。

（二）隧道式安检

1.基本思路

乘飞机前要过机场安检总是如临大敌，不是卡在长长的人龙里，就是得手忙脚乱取出电脑、脱鞋或脱腰带接受安检扫描，然后又一阵忙乱地把一切收好。若干年后，这一切或许会有所改变，你只要拿着手提行李穿过特制的安检隧道，不需要卸下行李、脱掉外套或被搜身，甚至无需向前行，只要站在电动走道上等着穿过“隧道”，就可以顺利通过机场安检。这是基于目前的技术手段所提出的“隧道式安检”的设想，目前正在进一步调研之中。该设计已获国际民航组织支持，而美国等19个国家也已答应加入工作小组，与国际航空运输协会一起探讨如何开发这个系统。

此种安检模式的核心，是在安检隧道两边的墙内安装最先进的传感器，它可从一段距离外同时检测出通过隧道的人与物是否携带危险品或违禁物品。通过这条隧道时，由内置的诸如虹膜扫描仪、X光扫描、金属和液体探测机同步进行多项检查。要想真正投入使用，还需要不少高科技仪器的投入及改进。根据人身与行李的不同特点，以及不同类别物品的特性差异，负责采集数据的传感器也应有很大的不同，这就给设计和使用提出了很高的要求。

2.分类安检

针对安检花费时间长这一问题，未来的隧道安检系统可以将旅客“分流”检查，例如设立三个检查尺度不同的通道。安检部门可根据旅客过往的飞行纪录、情报以及受训人员观察旅客行为等，评断个别旅客的“危险程度”，再分配他们进入哪个隧道。采用这种效率相对更高的科技手段，有助于缓解安检程序的压力，有效减少通关时间。

第一类为“已知旅客”，他们多为飞行中的常客，并有着良好的记录。这条隧道相对更便捷，检查流程最少，只需配备一般功能的扫描器，因此通过的速度也最快。第二类为“普通旅客”，其检查的严格程度中等，与现有安检相似，检查所需的时间也适中。第三类为需进行“额外检查”的旅客，具体为当局或公安部门没有太多的资料和记录的旅客。该通道内的仪器最多也最严密，除了探测铁制品和液体外，往往还会装有爆炸物探测器和毫米波扫描仪，或引入CT断层扫描技术，进行全面检查，整个过程也耗时最长。

当然，该隧道式安检所涉及的各类新科技技术还在实验阶段，所以这个构想估计仍需若干年后才能实现。此模式虽然有许多好处，但机场也因此需重新培训安检人员，所以成本未必便宜，要说服机场推行也不容易。此外，在公安部门与安检部门共享资料和情报这一方面，也需要很多地沟通和配合。

（三）其他技术

此外，随着科技的发展，国外还有一些诸如虹膜扫描、行为侦测、信号追踪、测谎仪等涉及各学科的各种尖端设备及先进模式，都可以加以研究并被引入民航安检之中。

目前，英国的研究人员研发了热能测谎相机，可以自动分辨说谎者。这个系统可以安置在安检通道，当检查人员翻阅旅客护照时，同时拍摄整个问答的过程，记录对方的脸部温度，从而分析他们是否在说谎。如果对方很快地编造一些谎言，相机能细微地拍摄到其脑部活动会有异常反应。英国的相关部门全力支持此项技术的发展，计划在某机场进行试点。

而芬兰在安检中所采用的追蹤仪器，就是乘客手上使用的电话。该新系统在赫尔辛基万塔机场所采用，以监测电话蓝牙信号来了解乘客在场内的活动，从中估计过关时间。当旅客进入机场，除了看到展示板上的航班资料外，还可实时知道所需的等候时间。研究人员表示，一旦乘客进入停车站或巴士站，系统便能立即追踪他们，并且随即开设电子档案，详细记录他们的行为，有利于寻找目标人物。

美国运输安全管理局希望人类也发挥最原始的本能。机场内受到专业训练的行为侦测官，通过直接与旅客聊天，尝试找出可疑人物。当人被揭穿谎话，或有所隐瞒时，身体和心理会不自觉地出现不自然的反应。通过捉摸对方行为心理，找出可疑人物，此计划将会在美国境内的若干个机场中实行。如果有职员无缘无故跟你谈起天气，有可能你被怀疑了。

四、结语

上述技术的发展及模式的变化，为今后安检的发展提供了新的思路。但是，不可否认的是，由于一些客观原因，我国机场安检的变革还有很长一段路要走。各地安检站目前仍普遍倾向于现有模式，更多地依赖于人工操作，对新设备的应用存在一定的抵触心理。此外，新的安检仪器的维护成本也是不得不考虑的一方面因素。有些国外进口的先进仪器，厂家往往要求必须由厂方进行维护，这样就大大增加了这方面的开销。因此，从客观上而言，各类新式仪器或模式在推广上存在一定难度。

各类新型设备若能不断用于机场安检，必然能够提升安检的自动化程度，也能在一定程度上节约人力成本，但在目前现有的形势政策下实施起来仍有一定难度。对于人脸识别、隧道式安检等新型检查模式，为安检开创了新的思路，但在技术环节上仍存在一定的难点，另外，数据库的完善也是较为庞大的工作量。在现有条件下，我们可以根据旅客的乘机记录，区分出需要安检的级别，然后进行不同程度的安检，这样可以在一定程度上缓解人手紧缺的问题。采集这一信息相对而言是比较简便实用的，不存在技术上的障碍。

总之，自动化安检是一个综合了安检理念、模式、流程、仪器、人员等多方面的新兴课题，涉及多个学科的融合，今后还有相当长的一段路要走。

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