机场旅客手提行李安检人包对应问题研究
摘要:简化商务自2004年由国际航协提出以来,逐渐成为民航领域的热门话题,国内机场也在积极的推行这一理念。有文献指出,机场将来的简化商务,在登机全程中唯一有工作人员和旅客面对面交互的地方可能只有安检这一环节。根据技术发展现状和国内外机场推行情况看,自助值机,自助托运,自助登机均可实现人机交互且已有实际应用,但对于安检环节实现全程自动化尚有一段距离。欧洲机场提出了安检通道自动分流的设计方案,也仅让小部分旅客可以自助通过安全检查,由于投资和场地需求过大、效率不高鲜有应用和推广。而其关键要解决的问题就是旅客手提行李安检人包对应的全过程数据收集和绑定环节,否则系统无法快速、准确的提供反查数据,在处置空中突发紧急事件中给航空安全留下隐患。
简化商务自2004年由国际航协提出以来,逐渐成为民航领域的热门话题,这也是大势所趋,国内机场积极的推行这一理念。有文献指出,旅客登机四十多个服务交互场景中,通过将来的简化商务,和旅客直接接触的场景只有安全检查这一处,由于该处与旅客接触有强制性,对旅客证件、生物识别信息收集具有合法性,安全检查将成为机场对旅客数据核实、分类、判别的关键环节。现在有些机场也在尝试开展将其他的服务流程向安检场所集中的设计,如:将自助值机和自助托运设备放在安检的前端,从而减少排队次数。为此,许多机场都在规划安全检查场所建立完整的旅客数据库和在大数据分析上大下功夫。由于安全信息系统有大量的数据接口,旅客信息、航班信息、生物识别、音视频信息等等,扩展安检信息系统成为首选。然而国内机场现有的安检信息系统在设计理念和技术水平等方面存在较大的缺陷,无法实现在安检场所完成旅客数据归拢数据和关联的全部功能,尤其在旅客手提行李安检的人包对应数据采集和关联环节,更是处于落后阶段,与现有信息化飞行安全管理的需求不匹配。如何将安检信息系统扩展成为机场旅客安全、服务数据管理中心,成为现在研究的一个主要方向。
一、 安检信息系统数据获取现状分析
安检信息系统涵盖了旅客安检的全部流程,一般起始于值机的托运行李。有些机场将其扩展到了进入候机楼的防爆安检处,甚至,在一些特殊的地区扩展到了进场道路关卡。通过人工或自动条码扫描机读取旅客的托运行李标签并同离港系统中对应旅客信息进行绑定,并通过接口、截屏等方式获取托运行李X光图像。其次,通过验证获取旅客身份证明和肖像信息与离港订座信息比对绑定、标记。再次,通过设置时间段获取手提行李X光机图像、开包信息和旅客在通道检查的视频[1]。最后,在登机口进行旅客登机信息确认并完成数据归集[2]。安检信息系统和离港系统、托运行李安检分层系统、手提行李安检、时钟系统、视频监控系统、门禁系统、证件信息系统、人脸、指纹等生物识别系统等多个系统有数据交互。仅从数据获取的情况看,相应的系统或设备大都提供开放的数据访问接口,唯一无法通过接口完成数据一一对应且影响系统效率的地方就是如何确保获取的手提行李X光机图像和旅客的实际放入X光机的受检物品和数量的一致性[3],即实现人包对应。
现阶段,行业内基本上是完全通过专业技术人员,配合监控视频进行主观判断来确保上述一致性问题。经长期运行发现,由于数据接口或截图、时钟同步等技术的偏差,许多旅客手提行李的X光图像和实际匹配不上,需要反复调用视频和X光机图像信息库比对确认,这将给视频监控和安检设备管理服务器带来较大的访问负荷。特别是同时对多个旅客进行查询时,常常造成系统反应迟缓的现象。据统计,现在国内的信息系统对一个150人的航班在各数据源完整的情况下,熟练技术人员进行匹配确认至少需要3小时。而实战状态下则需要的时间更长,甚至有些旅客的行李处于无法完全确认对应状态。特别在临时处置空中突发事件的时候,需要及时、准确的反查安检过程中人包对应数据来支持应急决策时,很显然,随着飞机载客量越来越大,通过现有的系统,想在飞行时间内给出反查结果基本不可能,这将给民航安全留下较大的隐患。
二、 旅客手提行李人包对应难点分析
托运行李的人包对应相对简单,因为其使用行李牌作为唯一标识,且行李的件数可查。与托运行李对应不同是旅客通过验证后进入安检通道后,其过机行李和物品无唯一标识,且过机有多种情况:有无过机检查的;有仅有随身物品或外套过机的;有单件行李和随身物品或外套过机的;有单件行李、单独检查物品和随身物品或外套过机的;有多件行李和随身物品或外套过机的;以及有多件行李、单独检查物品和随身物品或外套过机的等。过机的时间也受到过机数量和排队情况影响,从此可以看出,现阶段国内各安检信息系统仅靠通过时间段获取固定数量的X光图像并不可靠。
另外,由于部分旅客对安检规定不熟悉,前传提示后在现场取出单独检查的物品,或有重点检查旅客拖鞋等,会造成旅客物品过机时摆放无序或插入其他旅客将物品过机的情况,从而影响图像获取的有效性。
旅客手提行李人包无法一一对应还有一个原因是,开包后的倒包复查行李,其为更加典型的非线性插入,其图像也常常因为无法关联旅客信息而漏掉。事实上,复查的行李图像才是旅客登机所需的最终图像[4]。
三、 国际上旅客手提行李人包对应的解决方案
据了解,旅客手提行李人包对应的问题在全世界机场普遍存在,由于资金投入和运行效率等相关因素的影响,各国基本仍沿用视频加图像的主观判断法来解决问题。但近几年欧美国家,特别是欧洲的机场大幅提高安保等级,全面升级了安检通道的设计和布局在人包对应上也做出了一些试点方案。
美国机场普遍采用在篮筐上打上醒目的编号,在安检机前后安装视频监控来辅助,便于工作人员反查时能快速定位旅客的行李、物品数量、过机时间,调取相关时点X光图像,从而提高查询的效率。这种解决方案的优点在于:投资少,可在原来通道基础上通过简单改造即可提高反查效率。缺点在于:仍然需要人工查询和关联图像,达不到速查的要求[5]。
欧洲大型机场主要采取设计使用一体化安检通道,由双视角安检机,机械传送机、光电转换器、条件分流PLC、图像获取机、RFID跟踪器、传输篮筐等设备组成。之所以人包一一对应部分功能能够实现,是其在篮筐内嵌入了可反复读写的RFID芯片,通过前传读取登机牌将旅客信息同篮筐RFID数据绑定,过机后通过后端的RFID阅读器和摄像头,将X光图像和行李视频信息与旅客信息绑定[5]。需开包行李分流传输到开包点,现场开包后,使用原篮筐倒包复查或使用独立安检机过机检查绑定X光图像。篮筐通过传输系统从安检机下部的传送带回传至前传位置循环使用。这种解决方案的优点在于:完全实现人包一一对应,反查速度快;行李和篮筐转输自动化服务质量好、效率高。缺点在于:投资大,基本需要更换原通道所有设备;空间需求大;前传工作量增大;自动化设备多,单点故障将影响整个通道的运行。
从欧美的解决问题的经验可以看出,他们解决问题的思路和方法有所不同,重要原因和设备投入和管理模式有关。美国911后,TSA接管各机场的安检,政府投入了大量的资金采购CT和多视角的安检机,并对各机场的安检通道进行改造。而人包一一对应的需求在其改造完成之后,考虑到全国如此大的投入需要财政预算,他们采取了这种折衷的解决方案。欧洲机场大部分为私营,911后并没有马上投入对设备升级、更换和通道改造。而是在近几年才引入多视角安检机,同时考虑服务的需求,他们更多的选择了一体化安检通道的解决方案[6]。
四、 国内旅客手提行李人包对应的思考
国内机场安检基本属于亏损状态,现有的安检通道做一体化安检通道改造,无疑是很难获管理层支持,加上多视角安检设备标准和强制推行无时间表,以及现有通道长度和面积的空间限制,建议可优先采用美国模式解决。部分机场可能要放弃篮筐外侧的广告收益,也有可能要设计和使用更高的篮筐。
新建和改扩建机场,在投资匡算和空间布置允许的条件下,可实施一体化安检通道改造,全面提升安检的效率和服务水平,减少安全隐患。
此外本人也提出另一种解决方案。以白云机场为例,随着国内安检模式的发展,白云机场正在推广集中验证模式,在减少验证人员的同时留出空间加长安检机前后传送距离。为绑定旅客使用通道信息,在前传加装登机牌或证件读取设备,前传扫描后进行行李和物品放置维序,防止有其他旅客行李和物品插入其中,当一个旅客的行李物品全部放置完毕后,前传在最后一件物品后放置一个特制三角棒(轻质材质加入金属丝),信息系统获取X图像信息,通过对特制三角棒图像标示进行图像分析,将图像分割并绑定之前读取的旅客信息。倒包复查行李可采用再次刷牌方式放入,系统判别后进行自动绑定。也可使用放置其他特殊标记的三角棒,获取X光图像数据,然后根据开包工作站信息绑定开包旅客信息。
该解决方案的优点在于:投资小,只需在原有设备上加装登机牌或证件读取设备和进行简单的视频分析,技术实现容易;可实现不用人为干预的旅客手提行李人包一一对应;对通道效率影响不大。缺点在于:前传和开包工作量增大,前传增加读牌、维序和放三角棒工作、开包员增加回传三角棒和开包复刷旅客登机牌工作。
随着图像和视频识别技术的不断完善,可以看到将会有各类的成熟应用出现在人包对应工作中,安检场所的数据收集和旅客安全、服务的数据快速分析和应急"秒查"也将成为现实,从而确定其旅客数据中心的地位。(林育钿 广州白云空港设备技术发展有限公司)
参 考 文 献
[1] 王易志. 安检信息管理系统在民航机场的应用[J]. 中国科技信息,2010,06:32-35.
[2] 卞嵘. 国内民航旅客行李运输优化研究[D].华中科技大学,2013.
[3] 张勇,李伟,罗桂林. 机场安检系统外部接口的设计与研究[J]. 机电产品开发与创新,2015,04:83-86.
[4] 周沈超,沈琪,冯涌. 国内民用机场安检综合信息管理系统设计概述[J]. 自动化博览,2010,05:96-97+100-104.
[5] 王娟,师军,吴宪祥. 图像拼接技术综述[J]. 计算机应用研究,2008,07:1940-1943+1947.
[6] 杨芳,代军,吴进军. 机场安检管理系统及其典型设计[J]. 机电产品开发与创新,2010,03:108-110.
作者简介:林育钿,广州白云空港设备技术发展有限公司 总经理。