陈宝军 汤旻安
摘 要：重庆单轨3号线存在线路长、站点多、客流量大、安检效率低、人力成本高等问题，通过设置安检集中判图系统，实现实时判图、远程判图、AI智能辅助判图等功能。对全线网所有安检点的判图任务进行智能调度，将安检机产生的判图任务动态匹配给当前最适合的判图站进行处置，实现各安检点判图工作量的“削峰平谷”，这能有效提升单轨3号线安检判图员的工作效率，优化安检人员配置，达到减员增效的目标。
关键词：集中判图;智能AI;大数据
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）22-0109-05
Abstract： Chongqing Monorail Line 3 has the problems of long line， many stations， large passenger flow， low security inspection efficiency and high labor cost. By setting up the security inspection centralized map judgment system， it can realize the functions of real-time map judgment， remote map judgment， AI intelligent auxiliary map judgment and so on. Intelligently dispatch the map judgment tasks of all security inspection points of the whole line network， dynamically match the map judgment tasks generated by the security inspection machine to the most suitable map judgment station for disposal， and realize the “peak and valley reduction” of the map judgment workload of each security inspection point， which can effectively improve the work efficiency of the security inspection map judgment staff of Monorail Line 3， optimize the configuration of security inspection personnel， and achieve the goal of reducing staff and increasing efficiency.
Keywords： centralized map judgment; intelligent AI; big data
0 ; 引 言
物联网、智能AI、大数据等技术的日渐成熟，为重庆单轨3号线安检新模式建设提供了有力的技术支撑，通过动态调整安检系统内各个安检点的判图任务与安检判图员的匹配关系，赋予安检判图员处置其他站点安检判图任务的能力，打破了物理空间布局对安检判图业务流程的桎梏，为重庆单轨3号线集中判图系统建设奠定了技术基础。
1 重庆单轨3号线安检现状
重庆单轨3号线全线共设车站45座，是全球运输效率最高、单轨线路运营里程最长、地形条件最复杂的跨座式单轨线路。该线路为南北方向的轨道交通骨干线，将巴南区、南岸区、渝中区、江北区、北部新城区衔接起来，并连同其他轨道线路共同构成主城轨道交通线网骨架，有效缓解沿线的交通压力;在提高轨道交通运行效率、吸引客流、促进城市经济发展、改善公共交通环境、提高社会效益方面发挥着重大作用。在安检工作中，主要以安检机和液检设备为主，经过多年的运营累积和业务发展，存在以下三个方面的问题：
（1）本线路X光安检机大都运行时间较长，设备老旧，部分设备图像不清晰，技术水准与当前采用新兴技术的多源多视角安检机差距较大，无法满足新形势下轨道交通安检的需要。
（2）安检设备无智能化、集成化配套功能，设备单机能力弱，管理难度高，安检员工作效率不能有效提升，工作质量得不到保障。
（3）部分车站（如两路口站、观音桥站等）具有人流量大、人员滞留时间长、人员来源复杂的特点，增加了安检的难度、复杂度，进行无差别化安检耗时长，不符合实际需求。
2 重庆单轨3号线智慧安检方案
随着人工智能AI、5G等技术的不断迭代和发展，智慧安检已经成为发展趋势。以远程实时集中判图系统、智能识别系统、新型安检模式（一机双通道）、新型安检设备（多源多视角安检机、太赫兹人检设备、安检票检一体机）为配套方案进行智慧安检建设。通过物检、人检的全面检查来优化安检流程，提高安检效率，增强事件处理能力，提高地铁自动化管理水平，并达到减员增效的目的：
（1）远程实时集中判图系统。针对目前单轨3号线安检点的判图工作，通过集中调度分配，实现线路判图工作量的“削峰平谷”，做到实时判图、集中判图、远程判图，有效优化安检人员配置，实现减员增效的目标，安检集中判图如图1所示。
（2）智能识别系统。采用人工智能识别技术，可对疑似禁带品进行自动判定并标识，辅助判图员完成判图，减少禁带品漏判可能性，提高判图效率和判图准确率。应用于远程实时集中判图系统中，减轻判图员工作压力，提高其工作效率。
（3）快速安检进站。结合远程实时集中判图系统、乘客差异化安检系统，在安检机两侧增加智能测温金属探测门（在重点大客流站可使用太赫兹人检设备），在安检机快速行包过程中保证乘客快速行进减少排队与滞留，做到人物同检，提高安检效率。常乘客和信用等级高的乘客可通过安检票检一体通道快速进站如图2、图3所示。
3 系统方案部署
根据重庆单轨3号线客流数据选择3个车站进行试点，分别为双凤桥站、举人坝站、唐家院子站，车站客流相对稳定、车站安检点标准（一车站两安检点），客流量相对较少。
在每个安检点加装多源多视角安检机，安检机自带智能识别功能，同时新增智能测温金属探测门两套或太赫兹人体安检仪一对，在通道的一侧增加安检票检一体机。
在安检现场加装安检点开检工作站，用以接收集中判图系统的判图结果及开检指令，对全线45座车站内的安检设备进行联网。
集中判图区设置在童家院子车辆基地，设置集中判图站2台、安检集成平台大屏系统1套，用以现场监控及指挥调度。判图室占地面积为可容纳至少2个判图工位，同时还可以放置安检集成平台大屏系统（大屏显示器70寸4K高清），挂墙安装，指挥人员监控距离不小于3米（人眼到屏幕的直线距离）。
3.1 系统网络架构
为实现方案整体功能部署以及针对全站的安全运营进行实时调度及数字化管控，在线路级集中判图中心部署2台汇聚交换机，负责对全线网各车站安检点的数据信息进行汇集处理;各车站部署1台车站汇聚交换机并做环网连接;每个安检点部署1台安检点接入交换机，用于本安检点内各安检设备的联网并将数据传输到车站汇聚交换机。
3.2 系统建设构成
安检集中判图系统由以下五部分组成：
（1）集中判图中心—集中判图工作站。接收X光图像，判图员对图像进行判定，提交开检或放行命令。
（2）集中判图中心—集中判图任务调度服务器。负责安检图像的均衡调度，平衡各远程判图站的业务量，实现对全线网判图任务的统一均衡调度。
（3）车站安检点—安检机（改造后）。实时采集被检行李包裹的X光图像与外观图像，并将图像发送给判图站，判定为嫌疑包裹后连同外观图像一起发送给安检现场的开检站。
（4）车站安检点—集中判图开检站。安检现场的开检员根据开检站接收的提示信息，对包裹进行开包检查，并登记开检结果，实现从集中判图到开检查验的地铁车站进站安检全流程闭环管理。
（5）车站安检点—智能识别设备。提供AI辅助判图功能，安检机完成对包裹的扫描后，对图像进行自动识别，并将结果返回给本地判图站和远程判图站。
3.3 线路级集中判图中心构成
线路级集中判图中心由安检集中判图平台、集中判图工作站、汇聚交换机、集中判图任务调度服务器等设备组成，用于实现对全线路所有车站安检点集中判图任务的统一调度和负载均衡，线路级集中判图中心网络拓扑如图4所示。
集中判图机柜设备设置在指定的设备用房内，集中判图工作站等设备设置在集中判图中心。为实现与安检通道的实时沟通以及对判图人员的疲劳监控，特为每个集中判图工作站配置1套针孔摄像机和1套语音对讲设备。重庆单轨3号线线路级集中判图中心主要的软硬件清单如表1所示，集中判图系统构成图如图5所示。
3.4 车站安检点构成
车站安检点作为集中判图系统的现场执行部分，是整个安检业务的主要实体。在对安检设备进行改造的基础上，通过部署集中判图系统，实现车站安检点的集中判图任务调度，从而提高安检效率，实现系统“减员增效”的目标，车站安检点网络拓扑图如图6所示。
为实现各安检点的集中判图功能，车站安检点主要的软硬件清单如表2所示。
4 应用效果分析
对重庆单轨3号线既有安检系统进行改造，为其智能化赋能，全线设置安检集中判图系统，可实现科学化运营管理，降低企业成本，提升服务效率，如图7所示。
4.1 提升工作效率
远程集中实时判图调度指挥系统对安检过程中判图员工作状态、判图效率、检出率等指标实施自动化监管，合理调度和分配资源，实现判图员配置最优化。实时监控判图调度系统实时监控安检设备运行状态，及时发出任务超载预警，展示安检现场安检门设备的监测数据、安检机的X光图像和现场音视频数据，实时监控判图员工作状态及判图员上岗情况，对过包数、判图数进行汇总统计，对人工检出率和AI检出率进行分析。
4.2 提升经济效益
对既有单轨3号线45座车站、92个安检点进行技术改造，设置安检远程集中判图系统，相较于既有安检模式，经济效益有一定程度的提升，下面列出分析结果：
（1）数据分析，依据运营数据得出以下结果：
1）客流量。高峰时段（7：00—9：00和17：00—19：00）最大客流4.740 6万;平峰时段（除高峰时间段的其他时间段）最大客流2.329 5万。
2）过包量。客流量的70%为过包量，高峰时段47 406×0.7=3.318 4万;平峰时段23 295×0.7=1.630 6万。
3号线既有安检配置数据45个车站92个安检点，在传统安检模式下，需要92名安检员同时进行判图工作。
（2）远程判图计算原则，对安检单包过检时间进行数据分析，合理配置判图人员：
1）远程判图单包耗时。采用集中判图系统后，安检机皮带速度最高可设置为0.4 m/s，以标准双肩背包长度0.4 m来算，得出一个包的出图（完整图像）时间为0.4÷0.4=1 s，有经验安检员还需2 s左右的时间来判图，因此总判图耗时约为3 s。
2）判图人员配置计算。依据过包量计算半小时内判图人员配置，过包量×判图时间÷半小时（秒）=所需判图人数。
平峰时段：16 306×3÷1 800≈27人
高峰时段：33 184×3÷1 800≈55人
（3）人员配置对比。对安检人员进行合理配置，可有效提升经济效益。
集中判图员工作模式：
每人工作30分钟后休息10分钟，4人一组，每三人配备一名替补。
相关计算公式：
判图人员投入：同时判图人员+同时判图人员÷3=实际所需人员
节约人员计算：传统模式人员投入总数-集中判图人员投入总数=节约人员数量
人员节约比例：节约人员数量÷传统模式人员投入×100%=人员节约比例
投入金额计算：安检员年薪5万/年×人员投入×10年=10年内总投入
投入金额节约：传统模式投入总金额-集中判图模式投入总金额=投入金额节约
投入金额节约比例：投入节约金额÷传统模式投入总金额=投入金额节约比例
平峰+加班模式解释：
采用平峰时段判图员投入加上加班人员来解决高峰时段的判图工作，即高峰时段单班人员投入-平峰时段单班人员投入=所需加班人员。
两班倒：加班人员占平峰时段人员投入的50%，相当于平峰时段人员的1.5倍。平峰时段人员需要36人高峰时段人员需要73人，需加班人员37人，需要平峰时段两班人员全部上岗来解决高峰判图需求，加班人数占总人数的0.5倍。
三班倒：加班人员占平峰时段人员投入的30%，总人数相当于平峰时段人员的1.3倍。人员安排同两班倒，需要平峰时段三班中的两班同时上岗来解决高峰时段判图需求，加班人数占总人数的0.3倍。
倒班模式：传统判图模式为三班倒，集中判图模式为两班倒也可选择三班倒。经济效益对比如表3所示。
5 结 论
负载均衡的实时任务调度通过灵活配置，打破物理限制，可以根据实时客流分布及任务量变化的特点，基于计算机、互联网技术，实现网络可达范围内判图站之间判图任务的灵活调度，平均分配，实现于判图员资源的合理分配和利用，有效平衡判图员间的工作压力，提高安检判图员的工作效率，加快安检点的现场处置效率。对重庆单轨3号线重新动态分配判图任务，实现跨地域安检资源共享，实现人力及工作负载的动态均衡，从而达成“减员增效”的目标。
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作者简介：陈宝军（1979.11—），男，汉族，陕西汉中人，高级工程师，硕士，研究方向：轨道交通智能化。