趙 野，付保明，張 寧

（1. 無(wú)錫地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，江蘇無(wú)錫 214000；2. 蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司，江蘇蘇州 215004；3. 東南大學(xué)智能運(yùn)輸系統(tǒng)研究中心軌道交通研究所，南京 210018）

1 概述

城市軌道交通具有準(zhǔn)點(diǎn)率高、運(yùn)量大等特點(diǎn)，是城市公共交通的重要組成部分[1]。然而，城市軌道交通是環(huán)境封閉、人員高度密集的公共復(fù)雜場(chǎng)所，面臨著暴恐襲擊、個(gè)人極端暴力犯罪和擁擠踩踏等案（事）件的現(xiàn)實(shí)威脅。東京地鐵沙林毒氣事件、韓國(guó)大邱地鐵縱火案、英國(guó)倫敦爆炸事件等均造成了大量的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失[2]。在車站非付費(fèi)區(qū)設(shè)置安全檢查點(diǎn)，配置安檢機(jī)、安檢門等安檢設(shè)備，對(duì)進(jìn)站乘車的乘客、乘客行李等進(jìn)行檢查，是預(yù)防公共安全事件的重要手段。當(dāng)前，軌道交通安檢基本采用安檢設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行、安檢信息本地存儲(chǔ)、安檢事件現(xiàn)場(chǎng)處置的管理模式，安檢工作對(duì)安檢員依賴度高，存在漏檢、誤檢等問(wèn)題，并易引發(fā)乘客糾紛，造成不良社會(huì)影響。一些城市嘗試通過(guò)設(shè)置白名單進(jìn)行差異化安檢，或進(jìn)行集中判圖以提升安檢效率[3]，但并不能完全解決現(xiàn)有安檢模式存在的問(wèn)題。因此，依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范[4]，建立安檢集成系統(tǒng)，對(duì)各安檢點(diǎn)的安檢數(shù)據(jù)資源、安檢人員、安檢事件信息等進(jìn)行系統(tǒng)化、信息化管理，能夠有效解決安檢過(guò)程存在的一些問(wèn)題，提高軌道交通運(yùn)營(yíng)管理水平。

2 安檢現(xiàn)狀

當(dāng)前，車站安檢主要設(shè)備為安檢機(jī)、便攜式炸探、液探、金屬探測(cè)儀等探測(cè)設(shè)備[5]。安檢員首先根據(jù)安檢機(jī)X 射線圖像對(duì)乘客行李進(jìn)行初次判定；對(duì)于可疑危險(xiǎn)物，安檢員需進(jìn)行開(kāi)包檢查或借助便攜式探測(cè)設(shè)備進(jìn)行二次檢測(cè)[6]。部分城市還設(shè)置了安檢門，同時(shí)對(duì)乘客進(jìn)行安全檢查。對(duì)于檢查發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)物，安檢人員將立即通知本站執(zhí)勤民警進(jìn)行處置?，F(xiàn)有安檢模式存在以下問(wèn)題。

安檢質(zhì)量難保障。乘客行李是否需要二次檢查完全依賴于安檢員的判圖結(jié)果。因此，安檢員對(duì)乘客行李X 射線圖像的判定水平及工作狀態(tài)嚴(yán)重制約安檢質(zhì)量。而安檢人員一般由第三方安保公司負(fù)責(zé)管理，普遍缺乏專業(yè)培訓(xùn)且換崗流動(dòng)率大[7]，其業(yè)務(wù)水平難以保障。

安檢數(shù)據(jù)孤島。車站安檢設(shè)備每天產(chǎn)生大量的安檢數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)只能存儲(chǔ)在設(shè)備本地，缺乏統(tǒng)一管理?；诎矙z數(shù)據(jù)的二次開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)管理工作也無(wú)法展開(kāi)，阻礙了安檢管理水平的提升。

信息孤島。由于車站安檢設(shè)備孤島化運(yùn)行，當(dāng)安檢現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)重大危險(xiǎn)物時(shí)，該重要安檢信息可能無(wú)法及時(shí)傳遞給管理決策層，不僅延誤事件現(xiàn)場(chǎng)處置，更有可能影響軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)。

運(yùn)營(yíng)成本高。車站安檢工作需要大量的安檢人員，每年耗費(fèi)巨額的人力成本。同時(shí)，安檢設(shè)備一旦發(fā)生故障，極易引發(fā)乘客滯留，造成不良社會(huì)影響。

對(duì)安檢設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)集成，可實(shí)現(xiàn)安檢設(shè)備的集成化管理、安檢過(guò)程的自動(dòng)化監(jiān)管、安檢要素（行李、乘客、安檢員、安檢機(jī)等）的協(xié)同處理。安檢集成系統(tǒng)將有效提高現(xiàn)場(chǎng)安檢質(zhì)量、提升安檢數(shù)據(jù)利用水平、增強(qiáng)安檢應(yīng)急處理能力，將有力推進(jìn)軌道交通安檢工作的信息化、智能化進(jìn)程，對(duì)于行業(yè)發(fā)展有著重要意義。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行安檢集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用性、安全性及可擴(kuò)展性，更需結(jié)合運(yùn)營(yíng)管理模式，充分考慮安檢專業(yè)的業(yè)務(wù)需求，著力解決現(xiàn)有車站安檢專業(yè)存在的各種問(wèn)題，構(gòu)建智能化、信息化、人性化的安檢集成系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

安檢集成系統(tǒng)，除能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有安檢設(shè)備檢測(cè)功能外，可通過(guò)對(duì)安檢過(guò)程涉及的行李、乘客、安檢員、安檢設(shè)備等實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)安檢設(shè)備、安檢員及乘客的管理功能。

智能化檢測(cè)。車站安檢設(shè)備應(yīng)具備智能化檢測(cè)及網(wǎng)絡(luò)接入功能，其中X 光安檢機(jī)應(yīng)具備輔助判圖功能。智能化檢測(cè)技術(shù)在降低安檢人員工作強(qiáng)度、提高安檢效率及乘客通行效率的同時(shí)，對(duì)減少安檢人員配置、降低人員成本有重要意義。

集成化管理。系統(tǒng)可以集成包括但不限于X 光安檢機(jī)、臺(tái)式/便攜式炸探、攝像機(jī)、金屬探測(cè)門、臺(tái)式/便攜式液探、有毒有害氣體探測(cè)設(shè)備、放射性物質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備等車站設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的系統(tǒng)化管理，解決安檢數(shù)據(jù)孤島，提高設(shè)備管理水平。

安檢員管理。系統(tǒng)通過(guò)采集安檢員特定信息，分析安檢員的在崗情況、工作狀態(tài)、工作時(shí)長(zhǎng)、持證情況等，從而為安檢隊(duì)伍的規(guī)范化管理提供依據(jù)。通過(guò)安檢員的系統(tǒng)化管理，可杜絕疲勞上崗、無(wú)證上崗等情況，提升安檢隊(duì)伍質(zhì)量，進(jìn)而提升安檢質(zhì)量，同時(shí)精確控制人員成本。

安檢數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控安檢設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)與工作狀態(tài)，并對(duì)各項(xiàng)安檢數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史查詢與統(tǒng)計(jì)分析，生產(chǎn)相關(guān)可視化報(bào)表，從而為運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，為管理者配置安檢人員、制定維護(hù)方案等提供決策依據(jù)，并為新線安檢點(diǎn)的設(shè)置提供有效參考。同時(shí)，海量的車站安檢數(shù)據(jù)也為未來(lái)安檢系統(tǒng)智能化發(fā)展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

應(yīng)急管理。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集安檢點(diǎn)報(bào)警信息，并將報(bào)警信息發(fā)送給各級(jí)管理部門，使各級(jí)管理人員能夠第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)情況并高效決策，進(jìn)而迅速有效處置現(xiàn)場(chǎng)各類突發(fā)事件，保障車站的正常運(yùn)營(yíng)，避免不良社會(huì)影響。

多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。預(yù)留與線網(wǎng)指揮中心、城市軌道交通安全防范平臺(tái)、公安等部門系統(tǒng)的接口，以期將來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，提高應(yīng)急處置能力。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

借鑒城市軌道交通既有自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合安檢集成系統(tǒng)的功能需求以及車站安檢設(shè)備的實(shí)際布設(shè)情況，依據(jù)“分級(jí)管理、分級(jí)控制”管理理念[8]，構(gòu)建“兩級(jí)管理、三級(jí)控制”的安檢管理系統(tǒng)，具體如圖1 所示。

1）現(xiàn)場(chǎng)級(jí)

現(xiàn)場(chǎng)安檢設(shè)備包括但不限于X 光安檢機(jī)、金屬探測(cè)門、爆炸物探測(cè)儀、液體探測(cè)儀、有毒有害氣體探測(cè)設(shè)備、放射性物質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備等。安檢人員利用安檢設(shè)備對(duì)乘客及其行李進(jìn)行檢查，并對(duì)危險(xiǎn)物及突發(fā)情況進(jìn)行有效處置。

圖1 安檢集成系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 Integrated security system architecture diagram

2）車站級(jí)

在車站安檢點(diǎn)設(shè)置交換機(jī)、安檢數(shù)據(jù)采集終端及安檢數(shù)據(jù)接口服務(wù)軟件等軟硬件設(shè)施，將安檢設(shè)備接入安檢信息系統(tǒng)，對(duì)安檢數(shù)據(jù)進(jìn)行集聚、上傳，并將安檢平臺(tái)的指令信息轉(zhuǎn)發(fā)至安檢設(shè)備。

3）線路級(jí)

在線路控制中心設(shè)置網(wǎng)管工作站、安檢服務(wù)器以及安檢信息平臺(tái)軟件等軟硬件設(shè)施，構(gòu)建安檢信息平臺(tái)。通過(guò)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，平臺(tái)獲取安檢點(diǎn)安檢數(shù)據(jù)、報(bào)警事件、設(shè)備狀態(tài)等信息，對(duì)安檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)安檢點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4）線網(wǎng)級(jí)

線網(wǎng)級(jí)管理平臺(tái)涉及線網(wǎng)指揮中心、安防平臺(tái)以及公安部門應(yīng)急管理平臺(tái)等，該層級(jí)平臺(tái)并不直接管理安檢集成系統(tǒng)。安檢集成系統(tǒng)通過(guò)外網(wǎng)接口將特定安檢數(shù)據(jù)上傳給線網(wǎng)平臺(tái)，以供線網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及公共事件應(yīng)急管理。

3.3 信息平臺(tái)設(shè)計(jì)

安檢信息平臺(tái)是安檢集成系統(tǒng)的核心組成部分。考慮安檢集成系統(tǒng)的復(fù)雜性，采用模塊化、參數(shù)化及分層設(shè)計(jì)理念形成完整的系統(tǒng)平臺(tái)，確保系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性、靈活性。因此，平臺(tái)軟件可劃分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和基礎(chǔ)支持層，具體架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 安檢平臺(tái)軟件架構(gòu)Fig.2 Software architecture of security platform

表示層指用戶操作界面，是系統(tǒng)的人機(jī)交互端，負(fù)責(zé)與系統(tǒng)管理人員進(jìn)行信息交互。管理人員通過(guò)人性化的操作界面，進(jìn)行業(yè)務(wù)處理操作。業(yè)務(wù)邏輯層各業(yè)務(wù)采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同業(yè)務(wù)模塊的需求進(jìn)行不同的處理和響應(yīng)?；A(chǔ)支持層為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)支持，其中數(shù)據(jù)庫(kù)提供了安檢相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能，具體包括X 光圖像數(shù)據(jù)、液體物品探測(cè)數(shù)據(jù)、易燃易爆化學(xué)物質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)、有毒有害氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、放射性物質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)、視頻錄像數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息數(shù)據(jù)及系統(tǒng)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)等。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

某市軌道交通安檢集成系統(tǒng)通過(guò)車站、控制中心兩級(jí)組網(wǎng)，對(duì)X 光安檢機(jī)、爆炸物探測(cè)儀、復(fù)合式核化檢測(cè)儀、臺(tái)式液體危險(xiǎn)品檢查儀等安檢設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的多源收集、緊急事件的分析判斷、輔助站點(diǎn)工作人員執(zhí)行緊急事件的處理，打破了安檢信息孤島，為整個(gè)地鐵安檢工作提供最優(yōu)化的監(jiān)管以及決策支持。系統(tǒng)具體如圖3 所示。

圖3 安檢集成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Network of integrated security system

本系統(tǒng)所使用的X 光安檢機(jī)具備智能判圖功能，即安檢機(jī)能夠自主對(duì)行李X 射線圖像進(jìn)行識(shí)別，使用圖框及文字標(biāo)記行李中的可疑危險(xiǎn)物，提示安檢員進(jìn)行二次檢查，從而提高安檢質(zhì)量。

同時(shí)，系統(tǒng)充分考慮接入其他線路安檢設(shè)備的情況，對(duì)相關(guān)軟硬件的接入能力和接口進(jìn)行了預(yù)留，以滿足后期擴(kuò)容的需求。

4.1 設(shè)備管理

安檢信息化平臺(tái)對(duì)全線的安檢設(shè)備進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控安檢設(shè)備的狀態(tài)，并以圖形化的形式按線路、站點(diǎn)顯示設(shè)備的位置及狀態(tài)信息。同時(shí)，平臺(tái)可按線路、站點(diǎn)、設(shè)備名稱等條目對(duì)安檢設(shè)備信息、設(shè)備故障信息、維修記錄信息等進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)。設(shè)備故障處理界面如圖4 所示。

信息平臺(tái)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安檢設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)信息及運(yùn)行狀態(tài)信息，快速判斷設(shè)備是否處于故障狀態(tài)，并給出報(bào)警提示，以便于故障的快速安排。同時(shí)，對(duì)故障信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析故障類型及規(guī)律，有助于管理者制定合理的備件儲(chǔ)備計(jì)劃、設(shè)備維修計(jì)劃。

圖4 設(shè)備故障處理界面Fig.4 Equipments fault handling interface

4.2 安檢數(shù)據(jù)管理

4.2.1 數(shù)據(jù)查詢

安檢監(jiān)控中心能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看及調(diào)閱任意站點(diǎn)的X 光機(jī)掃描圖像、監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻圖像、臺(tái)式液體危險(xiǎn)品檢查儀及智能違禁品檢查儀的探測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人物、事件、物品信息的關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)掌握各安檢點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作情況。某可疑包裹安檢圖像與監(jiān)控視頻的關(guān)聯(lián)查詢結(jié)果如圖5 所示。

圖5 安檢圖像與視頻關(guān)聯(lián)查詢Fig.5 Correlation graph of security inspection image and video image

通過(guò)安檢圖像與視頻的關(guān)聯(lián)，管理人員能夠快速定位行李所屬乘客，將乘客與行李密切聯(lián)系，有效解決乘客行李誤領(lǐng)、危險(xiǎn)乘客定位難等問(wèn)題。

4.2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

安檢信息平臺(tái)利用日常的安檢數(shù)據(jù)，從線路、站點(diǎn)、時(shí)間、事件類型等維度進(jìn)行過(guò)包數(shù)、檢出率等統(tǒng)計(jì)分析工作，為現(xiàn)場(chǎng)安檢工作提供數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)在生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的同時(shí)，能以餅/柱狀圖、折線圖等多種形式直觀展示數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，具體如圖6、7 所示。

檢出率分析圖直觀展示了站點(diǎn)是否檢出過(guò)危險(xiǎn)物品以及危險(xiǎn)物品所占比重；過(guò)包數(shù)分析圖展示了安檢點(diǎn)過(guò)包數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。依據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，管理人員可根據(jù)站點(diǎn)及運(yùn)營(yíng)時(shí)段制定不同安檢策略，從而優(yōu)化安檢資源配置，提高安檢效率。

圖6 檢出率分析Fig.6 Analysis of detection rate

圖7 過(guò)包數(shù)分析Fig.7 Analysis of packets number

4.3 報(bào)警管理

通過(guò)在安檢點(diǎn)隱蔽且便利位置設(shè)置報(bào)警按鈕，并設(shè)置報(bào)警主機(jī)，在車控室設(shè)置聲光報(bào)警器，并為車站警員配置腕式報(bào)警接收器，構(gòu)建一鍵報(bào)警系統(tǒng)。報(bào)警按鈕、聲光報(bào)警器及腕式報(bào)警接收器與報(bào)警主機(jī)間采用無(wú)線連接。

當(dāng)安檢設(shè)備檢出危險(xiǎn)物品時(shí)，該檢測(cè)信息將通過(guò)安檢網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控中心安檢平臺(tái)，觸發(fā)報(bào)警。同時(shí)，安檢員觸動(dòng)報(bào)警按鈕，系統(tǒng)將安檢點(diǎn)的位置信息通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳送至車控室、車站民警及監(jiān)控中心，并觸發(fā)聲光報(bào)警信息。一鍵報(bào)警系統(tǒng)保證了工作人員能夠隱秘地獲取安檢點(diǎn)報(bào)警信息并及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置。

安檢平臺(tái)根據(jù)危險(xiǎn)程度，對(duì)各類報(bào)警信息進(jìn)行分類，并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。同時(shí)，安檢平臺(tái)將報(bào)警信息上傳至公安應(yīng)急管理平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)安檢與公安的雙重聯(lián)動(dòng)。

4.4 考勤管理

由于運(yùn)營(yíng)單位將車站安檢業(yè)務(wù)委托第三方進(jìn)行管理，有必要對(duì)安檢員考勤情況進(jìn)行監(jiān)督，進(jìn)而督促第三方嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定開(kāi)展工作。在安檢點(diǎn)設(shè)置考勤機(jī)，獲取安檢員的在崗信息，并將該信息上傳至安檢監(jiān)控中心。鑒于安檢員流動(dòng)性高，為便于信息平臺(tái)安檢員信息的維護(hù)，采用讀取安檢員身份證的方式，獲取安檢員在崗信息，包括姓名、性別、年齡、上崗站點(diǎn)、在崗時(shí)間等。

通過(guò)分析安檢員的在崗信息，管理人員能夠獲取現(xiàn)場(chǎng)安檢隊(duì)伍規(guī)模、人員構(gòu)成、工作時(shí)長(zhǎng)等信息，進(jìn)而對(duì)第三方進(jìn)行嚴(yán)格考核。通過(guò)考勤管理，運(yùn)營(yíng)單位可有效杜絕安檢人員短缺、安檢員疲勞上崗等問(wèn)題，對(duì)于提高安檢質(zhì)量、提升安檢業(yè)務(wù)監(jiān)管水平有著重要意義。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著管理水平的提升及管理理念的轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的必然發(fā)展方向。筆者提出了安檢集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并將其應(yīng)用到城市軌道交通具體建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)了安檢設(shè)備、人員及安檢數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化管理，對(duì)安檢行業(yè)的發(fā)展具有重要的借鑒意義。

筆者認(rèn)為，安檢信息化主要為以下幾個(gè)方向：將安檢與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+安檢”，實(shí)現(xiàn)乘客的分類、分級(jí)安檢；將安檢與自動(dòng)售檢票系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)安檢與檢票同步；將安檢與新冠肺炎防疫常態(tài)化的需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)安檢與防疫檢查同步。展望未來(lái)，利用信息化手段提高安檢水平仍將是任重道遠(yuǎn)。