智能AI在解决高铁站拥堵及占座行为等问题中的应用

杨旭东,冯晓新

(西南科技大学城市学院土木与环境工程学院,四川 绵阳 621000)

0 引 言

2017年来，铁路运营旅客流动性较强，经济性高、环保性强，客流高峰时段高铁客运站进出口客流拥挤，以及在列车上随意占座、霸座的不良现象，引起社会各界的广泛关注，这严重破坏铁路出行的良好社会氛围，严重旅客出行效率、出行安全以及列车运营效率。

目前在我国高铁客运站及列车座位上还缺乏良好的系统构建，一方面对高铁入站安检环节没有得以智能整合构建，另一方面对列车上挑战良俗、缺失道德的占座、霸座乘客，缺少有效杜绝事件发生的智能技术系统构建。

在AI的创新时代,高速网络互联、智能手机、交通运输等领域都需要机器学习的创新力量。技术的发展和需求的互补给予智能交通运输系统发展的巨大机会。云计算、AI、互联网+、5G等先进技术已经逐渐来到应用爆发的阶段。针对交警部门在城市道路交通治理中所遇问题，天地伟业即开发出基于AI人工智能技术的软硬件系统。基于自动驾驶汽车将会产生海量数据的原理，参考可知AI技术可以帮助我们实现快速精准的身边比对系统功能。因此，通过智能技术才能全面有效缓解高铁客运站入站安检拥堵问题，才能高效消除列车占座、霸座的不良行为群体，才能有效提升高铁运营整体效率，真正体现智能技术的价值所在。

表1 中国铁路运营发展已进入智能化阶段

1 站内拥堵及霸座行为性质分析

1.1 高铁站拥堵性质分析

高铁客运站入站安检口拥堵，重点在于其对时间经济效益产生一定损失。旅客进站排队以及安检排队拥堵现象，一定程度上，第一，增加了旅客从进站到乘车的整体时间，第二，降低旅客出行乘高铁的时效性，第三，影响铁路运营的整体效率及效益。

1.2 霸座行为性质分析

我国现行法律对列车车厢内扰乱秩序的行为，主要由警告、罚款、和行政拘留，故现行法对占座霸座行为的有效解决方案基本为事后处理。当这类行为事件发生时，即便是当场进行处罚，也依然对乘客及列车秩序造成了不可避免的损失和权益损害。

在法制约束的同时，为了从根本解决这两大问题所产生的时效性、权益性、突发性以及潜在性，更加重要的即为构建发挥智能技术系统的高效性、约束性、预防性以及精准性。

2 构建智能AI人脸识别身份比对系统

据新闻报道显示，2018年8月在济南开往北京的G334次列车上，一名男子在女乘客上车前，先坐在了属于该女乘客的座位上，在女乘客上车后，继续“霸座”,并拒绝与乘务人员沟通，称“无法起身，不能归还座位”等现象。

2.1 AI人工智能身份识别系统介绍

智能AI人脸识别身份比对系统智能识别是一种有效手段。智能视觉通过机器来代替人的眼睛来做测量和判断，由视觉单元、图像处理单元和控制执行单元组成，在大量繁重的重复性工作过程中使用智能视觉检测方法可以大大提高工作效率和准确度。应用于列车座位及车厢范畴时，依据国家官方身份信息库作为系统核心，列车智能身份服务模块作为枢纽，连接至列车座椅智能身份比对终端，与此同时，乘客的比对信息及紧急请求信息均实时上传至铁路智能安全检测预警系统，与中国高速铁路智能AI人脸识别身份比对系统形成分层互联式工作原理，如图1。

图1 智能身份比对系统列车区域工作原理

2.2 智能消除霸座提升效率的对策

针对这些屡见不鲜的霸座行为，为从根本上消除霸座事件的发生，通过构建智能AI身份比对系统将其应用于列车座位上，可实现真正意义上的对号入座。

依据现有列车组人员配备，参考现有的不同等级座位享有不同服务环境的原则，提出以下对策：

图2 高铁座位AI身份比对系统服务流程图

(1)二等座椅可设立车票身份证智能身份识别装置，对一等座椅加设智能AI人脸识别系统，旅客乘车后在座椅前识别成功后，座椅锁解除即可入座。由此可实现高效精准地解决座位不对号得不良现象，并有效减免列车乘务人员逐个复查车票的工作，为乘客休息等带来方便，保障车厢良好环境。

(2)商务座属于单独高级服务等级座位，故对其设立智能AI车厢门锁身份识别装置，从而减少列车乘务人员传统查票开门的环节。

(3)为完善系统的服务性，可针对这一问题在智能系统实现人性化设计模块，首先，双方乘客同时按下座椅旁的请求换座位按键，系统经过人员信息互换比对，即可完成换座特殊服务。其次如遇小朋友等无法自主完成乘车的旅客，可由监护人辅助购票，即购票人进行座位身份智能比对，完成入座。极少可能如需要人工调节时，乘客便可按下呼叫人工按键，列车组人员将前来调解。

因此，该系统的构建从根本上有效解决了以下问题：第一，有效避免了许多旅客慌忙上车，寻找所属作为的心理，并充分杜绝了无座乘客满车厢寻找空座甚至“霸座“的不良心态！列车内拥堵现象基本缓解；第二，乘客将不再担心所属被占的情形，优化了列车组人员复查车票的繁琐性；第三，列车工作人员也将不必因处理这些突发的不良现象出现延误等一系列工作而担心，列车的运营效率可得到显著的提升；第四，初步分析可得，由此增加的经济效益基本大于在列车上升级该系统所花费的经济支出。

2.2 智能缓解高铁入站安检拥堵的对策

据数据统计，2019年中秋假期最后一天，福州火车站迎来返程客流高峰，据测算，该站当日到达和出发旅客人数近20万人次。

针对一方面，我国现有的自助取票系统，系排队刷身份证依次取票系统，旅客常因取票时间漫长而提早2～3 h前往火车站从而便造成车站内外拥挤的现象，另一方面，虽然现已逐步升级为身份证代替车票的方式，但由于进站人脸识别身份比对系统还需完善，加之安检系统与其分离，且多以人工安检的模式，致使进站口及安检通道依然常出现拥堵的现象。

图3 集取票、检票、安检一体智能系统流程

在高铁客运入站、安检区域客流高峰时段拥堵问题上，笔者认为，建立完善集成取票、检票入站、安检为一体的大数据快捷智能身份检测安检系统，可大幅度提升旅客从取票、检票入站、至安检结束的时效性，精准高效的完成一整套环节，减少维持秩序、传统安检的工作人员，从而有效缓解入站检票安检的拥堵问题。

对于该系统的应用构建：

(1)完善身份比对效率，满足旅客持身份证即可快速入站；

(2)打破原有的人工安检，与入站系统分层互联，建立旅客随身及行李智能扫描机系统，保障更加精准有效的出行安全；

(3)继续发挥身份证乘车机制，并加设安检后智能取票设备，满足旅客可短时取票，顺利乘车；

(4)加设应急特殊智能通道，提供人性化设计，并由铁路相关工作人员辅助旅客入站，人机结合，满足特殊时间、特殊情况的旅客需求。

因此，智能AI人脸识别身份比对系统应用于“取、检、入”一体的大数据快捷智能身份检测安检范畴时，依然依据国家官方身份信息库作为系统核心，检票安检智能服务模块作为枢纽，连接至入站身份比对检票终端，与此同时，乘客的比对信息及安检信息均实时上传至铁路智能安全检测预警系统，与中国高速铁路智能AI人脸识别身份比对系统形成分层互联式工作原理，如图4。

图4 智能身份比对系统入站区域工作原理

2.3 智能AI身份比对系统模型构建分析

依据上文所提将系统在两大问题范畴的合理应用，从根本上积极有效地解决了高铁客运站入站安检拥堵困境，以及列车占座、霸座破坏秩序难以消除的困境。应以分层式智能互联架构构建该系统模型，如图5所示：将总控制中心、应用模块、智能终端与应急三层互联，以便实时预警、及时解决两大问题。

图5 中国高速铁路作为智能身份比对AI人脸识别系统模型构建

该系统从入站检票到乘车入座，将AI智慧应用升级至列车及车站，升级应用均为便捷，在解决问题的同时，可增加列车数量，及客流数量，为铁路运营效率带来了更多的经济。

针对于该系统模型构建在今后的实际应用中，对于AI与5G的智慧高速结合、智能系统的智能维护、系统自检维护、更全面的人性化方面，还需依照旅客实际使用反馈情况进行进一步完善构建。

3 结 语

智慧铁路运输作为新时代中国“十三五”时期交通发展的重要核心，还需要我们不断的思索与创新！

据初步数据推算(搜狐新闻及现场调研)，智能系统建立完善后，在客流高峰时期，每位乘客到站入站时长较原有模式的50～90 min至少可提升30%，乘车对号对座时长亦可大幅提升。形成有效提升乘客入站乘车效率，可缩短每趟列车的停靠时长，有效增加列车开行数量，更加有效避免部分乘客随意“买短乘长”导致列车拥挤超载现象的闭环式智能系统链。至此，铁路车站及列车的高效运营便得以显著提升。

因此，通过本文分析可得出，建立完善智能AI人脸识别身份安全系统的技术模型，应用于消除列车占座、霸座，提升旅客入站效率是有效解决并缓解危害铁路安全、破坏铁路公共秩序、预防不良心态及行为的出现，以及实现高效入站安检出行的根本途径，也是核心内容。这是提升中国智能化铁路的发展进程的核心内容，更是加快建设智慧综合交通运输的奠基。