摘要：地铁自动售检票系统（Auto Fare Collection System简称AFC）设备是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现地铁交通售票、检票、计费、收费、清分、管理等过程的自动化系统。然而，随着人工智能、生物识别技术的不断发展，AFC设备的更新换代离不开高端人工智能和生物识别技术的结合，使设备更智能化，以方便用户体验的提升。本文从地铁自动售检票系统、设备发展的现状出发，探讨地铁自动售检票设备结合生物识别技术的人工智能应用，更好的推动地铁售检票系统设备的发展。
关键词：地铁，自动售检票系统设备，生物识别
前言
随着城市化进程的加速，城市轨道交通的建设快速发展，自动售检票系统（AFC）作为轨道交通智能化设备的重要组成部分。在大数据时代的背景下，AFC设备结合生物识别技术的应用开发，是AFC系统的大势所趋，并推动轨道交通的整体发展，全面实现系统化、信息化、智能化等，为城市发展提供更为便利的服务。
1、简述自动售检票系统与生物识别技术的整体含义
1.1概念分析
自动售检票系统是综合计算机技术应用、通信网络、自动化控制等多方面的技术应用模式，尤其是实现轨道交通中的售票、检票等综合性的系统化服务模式系统，对整个售检票的全过程实行自动化的系统管理。中国轨道交通管理系统中的AFC技术已成为发展主流，并伴随着互联网技术及人工智能的推进，起到更好的效能发挥。
生物特征识别技术就是通过计算机与各种传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性和行为特征，经过过严密的算法系统，来进行个人身份的鉴定。生理特征与生俱来，多为先天性的；行为特征则是习惯使然，多为后天性的。将生理和行为特征统称为生物特征，本文围绕生理特征识别在地铁自动售检票系统中的应用进行阐述。
1.2整体应用分析
轨道交通售检票系统，经过了人工售票—现金自动售票（含一卡通、单程票）—互联网非现金售票（二维码乘车）等三个发展阶段。随着城市化的发展，日益膨胀的地铁乘客流量，传统的售检票方式已不能满足地铁交通发展的需求，甚至影响乘客的通行速度。在互联网大数据、人工智能及生物识别技术的发展推动下，在 AFC领域使用新型的支付方式——生物识别支付，将成为轨道交通发展的第四代售检票系统的主要支付手段。乘客通过身份证、指纹、指静脉、人脸等识别技术，在地铁AFC系统中，利用地铁自助注册机，注册个人账户，建立个人账户，其包含个人身份信息及储值账户，用于乘客快速进站与出站的识别及收费；地铁和警方还可以应用这些大数据信息，推广地铁的安防措施，监控人流 ，提高安全出行的可靠性。
1.3基于生理特征的生物识别技术
结合地铁的运营环境及AFC设备的可操作性，可用于AFC设备，基于生理特征的生物识别技术主要有以下几种：
（1）指纹识别技术 指纹识别技术是通过取像设备读取指纹图像，然后输入计算机识别软件分析指纹的全局特征和指纹的局部特征，从中抽取特征值，通过一系列复杂的指纹识别算法，可识别认证个人的身份。随着科技的进步，指纹识别技术正在走向金融、电子商务、AFC领域。
（2）指静脉识别技术 指静脉识别首先通过指静脉识别仪取得个人手指静脉分布图，从手指静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过近红外光线照射，利用CCD摄像头获取手指静脉的图像，将手指静脉的数字图像存贮在计算机系统中，通过指静脉识别算法，可高精度、高速度地识别个人特征。此技术是居于活体的识别，具有高防性的第二代生物识别技术，目前被广泛应用到公共领域认证设备。
（3）人脸识别技术 人脸识别通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别，具有非接触性、对被识别对象侵扰少和识别手段隐蔽。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆区域特征分析算法是目前广泛采用的人脸识别算法，它融合了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点，利用生物统计学的原理进行分析建立人脸特征模板，利用已建成模板与被测者的人的面像进行特征分析，根据分析的结果来给出一个相似值。通过这个值即可确定是否为同一人。可广泛用于公安部门的犯人管理及案犯查找、证件核对等。
2、生物识别技术在自动售检票系统领域的主要应用
目前，我国AFC系统以其高度的智能化设计，扮演着售票员、检票员、会计、统计、审计等角色，以数据收集和控制系统实现了票务管理的高度自动化。随着电子技术的高速发展，自动收费系统理念和技术也发生了巨大变化，单程票、一卡通、电子钱包等便利手段的应用愈来愈普及。面对这种日益膨胀的社会需求，需要解决目前及今后AFC事业发展必须考虑的问题。因此，生物识别技术应用于AFC领域，并成为其新的支付方式，同时结合安防技术的发展，将会成为必然。
2.1指纹识别技术在AFC设备的应用
指纹识别技术是最早的通过计算机实现的身份识别手段，其涉及指纹样本的采集和存储技术以及计算机数据处理技术等。指纹的识别属于“模式识别”，该系统的核心是OCR（光学字符识别）技术。指纹识别的优点表现在：研究历史较长，技术相对成熟；指纹图像提取设备小巧；同类产品中，指纹识别的成本较低。其缺点表现在：指纹识别是物理接触式的，具有侵犯性；指纹易磨损，手指太干或太湿都不易提取图像。将指纹提取设备集成到地铁自助注册机上，进行指纹采集，建立账户；在自助检票机（闸机）上安装指纹识别模块，以分辨进站和出站的鉴定，将数据上传到轨道交通清分系统（ACC）、线路中心系统（LC）和车站计算机系统（SC）进行支付扣费。
2.2指静脉识别技术在AFC设备的应用
指静脉识别技术是居于活体的识别，是具有安全性高、准确率高、高防性、非接触式的第二代生物识别技术，目前已被广泛应用于身份验证的电子支付系统。指静脉识别模块可集成设计在AFC终端设备上，注册机和闸机各司其责，并将其连接到服务器上，指静脉图像数据算法安装在服务器上，对注册机和闸机上传的数据进行鉴定识别，并将相关数据上传到ACC、LC和SC上，以达到快速通行的效果。
2.3人脸识别技术在AFC设备的应用
人脸识别技术通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别，具有活体识别性、非接触性、对被识别对象侵扰少和识别手段隐蔽等优点，是目前应用最广泛的生物识别技术。人脸识别可根据地铁站的环境，进行安防管理，配合公安司法部门进行人员追踪，同时也可将人脸识别摄像头设计在AFC设备的自助注册机、闸机上，连接服务器后，可进行人脸数据、账户注册、人证1：1的比对和人图1：N的比对，从而达到管理效果。
综上所述，各种生物特征识别技术都有其一定的适用范围和要求，单一的生物识别系统在实际应用中显现出各自的局限性，如有些人的指纹无法提取特征，脸型发生变化等，因此，生物识别领域出现了一种新方向，即多种生物特征识别技术结合使用。将数据融合方法用于身份鉴别，结合多种生理和行为特征进行身份鉴别具有低错误拒绝率、特征变化的适应性强，安全可靠性高等优点，进一步精化了识别率，提高鉴别系统的可靠性。因此，可在地铁自助注册机上集合人脸识别+指纹识别或人脸识别+指静埋识别的方式进行识别验证，提高识别的可靠性。
3、结束语
“执生命密匙，启身份之锁”。生物识别技术市场迅速增长，生物识别领域的应用也日渐普及，随着城市轨道系统的快速发展，生物识别技术将深入AFC领域使用，成为新的支付方式和亮点。
参考文献
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论文作者:李忠文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/31
标签：技术论文; 生物论文; 特征论文; 指纹识别论文; 设备论文; 静脉论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;