CN102800131A

CN102800131A - 火车票实名制验票系统

Info

Publication number: CN102800131A
Application number: CN2012102585542A
Authority: CN
Inventors: 史天运; 史宏; 康增建; 沈海燕; 王冰; 吕晓军; 刘硕研; 王晓东; 徐春婕; 贺晓玲; 王静
Original assignee: Institute of Computing Technologies of CARS; Beijing Jingwei Information Technology Co Ltd
Current assignee: Institute of Computing Technology of CAS; Institute of Computing Technologies of CARS; Beijing Jingwei Information Technology Co Ltd
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2012-11-28

Abstract

本发明公开了一种火车票实名制验票系统，涉及信息安全技术领域，包括：身份证读卡器，用于读取旅客二代身份证中的第一人脸图像；车票读卡器，用于读取旅客的车票信息；图像采集器，用于实时采集旅客的第二人脸图像；通行控制器，连接身份证读卡器、车票读卡器和图像采集器，用于将满足进站要求，且同时通过人脸认证与车票身份验证的持票人的身份证号存入认证列表并下发到相应的出站自动检票机；自动检票机，连接所述通行控制器，用于根据检票计划和所述认证列表检票。本发明通过人脸认证技术自动完成身份核实，以最小的改造成本实现票、证、人三者合一的实名制认证，减少了劳动力投入，提高了验票效率。

Description

火车票实名制验票系统

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及一种火车票实名制验票系统。

背景技术

购火车票难一直是困绕我国国民的一大难题，尽管铁路、公安、交通等部门积极采取了大量措施，动用了大量人力物力，但该问题依旧没能从根本上得到改观。为此，铁道部出台了火车票实名制制度，推行了将乘车人身份信息打印与车票上的实名制火车票，虽然在一定程度上打击了黄牛党猖獗的贩票行为，缓解了购票难的问题，但从中也显露出不少缺陷：

在进行验票过程中，机读与人工比对一并进行，增加了验票的工作量和操作难度；

完全依赖人工进行身份核实，检票效率低，容易造成旅客在检票口滞留；

除特定时期外，只能保证较低的抽检率，降低了实名制的实际应用效果；

不能有效防止黄牛党代人买票，送旅客进站检票的贩票行为发生；

不能有效防止旅客利用站台票出站的逃票行为发生。

针对铁路客运站的实名制检票系统，目前已有不少改进方案和方法提出，如中国专利文献刊载的发明专利申请号为201010546554.3，专利名称为“基于手掌静脉网络特征认证的实名制火车票检票系统”，该发明所公开的内容是“将手掌放在采集器上，在显示终端会看到清晰的手掌静脉图像；在控制终端输入指令利用系统算法将手掌静脉图像截取并进行处理，得到个体手掌静脉特征；使用注册软件将手掌静脉特征嵌入到符合国标的PDF417码打印于车票上；检票时，乘客将手掌放在采集器上，检票员使用扫描枪扫描车票二维条码，会得到检票通过，或是检票失败的提示音”。该方法虽能较好地完成实名制检票的任务，但仍需人工检票，且对目前车站的基础设施改造较大，需要大量的经济投入，此外对黄牛党代人买票，送旅客进站检票的贩票行为以及旅客利用站台票出站的逃票行为均不能有效制止。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提高实名制火车票的验票效率。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种火车票实名制验票系统，包括：

身份证读卡器，用于读取旅客二代身份证中的第一人脸图像；

车票读卡器，用于读取旅客的车票信息；

图像采集器，用于实时采集旅客的第二人脸图像；

通行控制器，连接身份证读卡器、车票读卡器和图像采集器，用于将满足进站要求，且同时通过人脸认证与车票身份验证的持票人的身份证号存入认证列表，并将所述认证列表下发到相应的出站自动检票机；

自动检票机，连接所述通行控制器，用于根据检票计划和所述认证列表检票。

其中，所述通行控制器包括：

信息采集控制模块，连接身份证读卡器、车票读卡器、图像采集器、认证接口模块、实名制认证模块、AFC检票接口模块和到发接口模块，用于控制并接收身份证读卡器、车票读卡器、图像采集器、到发接口模块、认证接口模块和AFC检票接口模块各自采集的信息；

实名制认证模块，用于将满足进站要求的持票人，通过人脸认证与车票身份验证的身份证号存入认证列表中；

到发接口模块，用于接收火车的到发信息，并将所述到发信息下发到信息采集控制模块；

AFC检票接口模块，用于接收检票计划，并将相应的认证列表和检票计划发送到自动检票机；

认证接口模块，用于将生成的出行旅客认证列表根据车次信息下发到相应车站，并接收其他车站发送到本站的出站旅客认证列表。

其中，所述实名制认证模块包括：

分类器建立模块，分别利用相同人不同年龄段的图像库和不同人的图像库中各自的两两人脸图像的特征差值构建可以表征同一人和不同人的人脸差空间，并基于所述人脸差空间构建可以区分相同人和不同人的支持向量机分类器；

身份认证识别模块，用于对所述第一人脸图像和第二人脸图像进行预处理，对预处理后的所述第一人脸图像和第二人脸图像提取多尺度、多方向的Gabor特征并构建所述第一人脸图像和第二人脸图像的特征差，将所述特征差输入所述支持向量机分类器，以完成身份认证识别；

认证列表生成模块，用于生成包含身份证信息、车次信息及终到站信息的第一类认证列表和只包含身份证信息的第二类认证列表。

其中，还包括显示屏，连接所述通行控制器，用于显示所述第二人脸图像。

（三）有益效果

本发明通过人脸认证技术自动完成身份核实，以最小的改造成本实现了票、证、人三者合一的实名制认证方法，不仅减少了劳动力投入，提高了检票效率，而且制止了旅客利用站台票进行逃票等违法行为。该方法规范了旅客的出行行为，保障了铁路的运输安全，实为一种高效、便捷、可行的实名制火车票检票系统，值得推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例的一种火车票实名制检票系统结构示意图；

图2是图1中身份认证模块工作的流程图；

图3是旅客进/出站时的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明的实名制火车票验票系统包括：

身份证读卡器8，用于读取旅客二代身份证中的第一人脸图像。

车票读卡器9，用于读取旅客的车票信息，车票信息包括车次号、发车时间和到站信息。

图像采集器，即摄像头10，用于实时采集旅客的第二人脸图像。

通行控制器1，连接身份证读卡器8、车票读卡器9、图像采集器10，通行控制器1根据到发信息判断车票是否满足进站要求（票面上的开车时间比当前时间提前六小时，或车站制定时间之内的，为满足进站要求的车票），将同时通过第一人脸图像与第二人脸图像认证以及车票与身份证验证的身份证号存入认证列表，并将所述认证列表根据车次信息发送到相应车站的认证列表接口模块以及本站的出站闸机（闸机）。

自动检票机7连接通行控制器1，通过AFC检票接口模块6获得AFC检票计划和认证列表后，根据AFC检票计划进行进站检票、根据认证列表信息进行出站检票。

通行控制器1包括：

信息采集控制模块2，连接身份证读卡器8、车票读卡器9、摄像头10、到发接口模块4、实名制认证模块3、认证接口模块5、AFC检票接口模块6，用于控制并接收身份证读卡器、车票读卡器和图像采集器、到发接口模块4、认证接口模块5和AFC检票接口模块6各自采集的信息。

实名制认证模块3，根据到发信息判断车票是否满足进站要求，将同时通过第一人脸图像与第二人脸图像认证以及车票与身份证验证的身份证号存入认证列表；认证列表根据进站旅客的类型分为两类，第一类适用于出行旅客，这类认证列表包含下列信息：1)身份证信息、2)车次信息、3）终到站信息；第二类适用送站旅客和接站旅客，这类认证列表包含下列信息：身份证信息。

认证接口模块5，用于将生成的出行旅客认证列表根据车次信息下发到相应的车站，并接收其他车站发送到本站的出站旅客认证列表。

到发接口模块4，用于接收车站管理调度系统下发的到发信息，包括：车次号、到站时间、离站时间。

AFC检票接口模块6，用于将检票计划（检票计划包含在某个出站闸机出站的车次及开停检时间）和认证列表发送到自动检票机7（出站自动检票机），认证列表包括本站的第二类认证列表和由认证列表接口模块接收到的其他车站发送过来的第一类认证列表。

出站的自动检票机7与车站现有的自动检票机(闸机)在硬件上完全一样，在实名制火车票检票系统中，进站自动检票机(闸机)与目前的进站闸机完全一致，无需改变；出站自动检票机(闸机)在获得旅客的二代身份证信息后，根据由所述自动检票机(闸机)接口模块得到的认证列表判断是否让旅客通行。

实名制认证模块3：根据到发信息判断车票是否满足进站要求，并采用基于人脸面部特征完成身份认证，包括：

分类器建立模块，分别利用相同人不同年龄段的图像库和不同人的图像库中两两人脸图像的特征差值构建可以表征同一人和不同人的人脸差空间，并基于此学习有效区分相同人和不同人的支持向量机分类器。构建支持向量机分类器的方式为：通过特征重组、差空间运算、主成分分析(PCA)降维，形成训练样本空间，并基于该样本空间，训练表征相同人的类内相似和不同人的类间差异的支持向量机分类器。

身份认证识别模块，用于对第一人脸图像和第二人脸图像进行预处理，对预处理后的第一人脸图像和第二人脸图像提取多尺度、多方向的Gabor特征并构建所述第一人脸图像和第二人脸图像的特征差，将所述特征差输入所述支持向量机分类器，以完成身份认证识别。

认证列表生成模块，用于生成包括身份证信息、车次信息、及终到站信息的第一类认证列表，还用于生成包括身份证信息的第二类认证列表。

本发明的系统还包括显示屏11，连接通行控制器1的信息采集控制模块2，用于显示第二人脸图像，以方便旅客调整姿态以获得最具判别力的图像。

基于人脸面部特征的认证流程如图2所示，首先构建身份认证分类器，针对同一人不同年龄段的图像库和不同人不同年龄段的图像库，分别将两个图像库中各自的两两幅人脸图像，通过特征重组、差空间运算、主成分分析(PCA)降维，构建成可以表征同一人和不同人的人脸差空间，并基于该人脸差空间训练可以表征相同人类内相似和不同人类间差异的支持向量机(SVM)分类器；随后进行身份识别认证，针对二代身份证和旅客当前采集的人脸图像进行预处理，包括人脸图像的放大、姿态调整、面部区域提取以及归一化等操作，对预处理过的两幅人脸图像提取多尺度、多方向的Gabor特征，并构建人脸特征差，将该人脸特征差输入身份认证分类器，身份认证分类器给同一人和不同人这两个属性类别分配两个置信值，置信值高的属性类别作为认证结果，从而实现自动身份认证。其中图像处理过程已是很成熟的技术，此处不再赘述。

在本发明的实名制火车票验票系统下，旅客进/出站的流程如附图3所示，本发明对旅客分为出行旅客、送站、接站旅客和到站旅客，将出行旅客作为一类，送\接站旅客作为另一类。

对于出行旅客，需要刷二代身份证和所持车票。第一步，旅客刷二代身份证和所持车票，根据获得的到发信息验证车票是否符合进站条件，若符合则进行下一步，否则给旅客提供提示信息，提醒旅客正确的进站时间；第二步，验证旅客所持的二代身份证与车票读卡器读出的身份证信息是否一致，若一致，则进行下一步，否则不允许进入；第三步，通过显示屏实时显示采集到的旅客的图像，方便旅客调整姿态等，并根据旅客的二代身份证人脸图像、发证时间和摄像头采集的旅客现场人脸图像进行身份认证，若认证通过则进行下一步，否则不允许进站；第四步，生成第一类认证列表，并将第一类认证列表发送到认证列表接口模块，认证列表包含下列信息：1)身份证信息、2)车次信息、3）终到站信息；第五步，进站闸机按照AFC检票计划，等待旅客刷身份证或车票，若捕获刷卡信息，则允许旅客进站，否则继续等待；第六步，在旅客到站的出站口，需要刷身份证并验证闸机得到的身份证信息是否包含在检票接口模块下发的认证列表信息中，若包含，则打开闸机，允许旅客通行，完成验票流程，若不符合则报警提示工作人员。

对于送站旅客和接站旅客，旅客只需刷二代身份证。第一步，旅客刷二代身份证，通过显示屏实时显示采集到的旅客的图像，方便旅客调整姿态等，并根据旅客的二代身份证人脸图像和摄像头采集的人脸图像进行身份认证，若认证通过则进行下一步，否则不允许进站；第二步，生成第二类认证列表，认证列表只包含身份证信息，将认证列表下发到检票接口模块；第三步，接票接口模块将认证列表下发到出站闸机，等待旅客刷身份证，若捕获刷卡信息，则进行下一步，否则继续等待；第四步，验证读卡器得到的身份证信息是否在认证列表中存在过，若存在则打开闸机，完成出站流程，否则报警提示工作人员。

对于二代身份证丢失的旅客和没有二代身份证的未成年旅客，可以通过人工检票口检票进站。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种火车票实名制验票系统，其特征在于，包括：

车票读卡器，用于读取旅客的车票信息；

图像采集器，用于实时采集旅客的第二人脸图像；

2.如权利要求1所述的火车票实名制验票系统，其特征在于，所述通行控制器包括：

3.如权利要求2所述的火车票实名制验票系统，其特征在于，所述实名制认证模块包括：

4.如权利要求1所述的火车票实名制验票系统，其特征在于，还包括显示屏，连接所述通行控制器，用于显示所述第二人脸图像。