运用人像识别技术的公交重点人口监管方法与系统设计

赵 博

（甘肃警察职业学院刑事侦查系 甘肃 兰州 730046）

1 研究的实践需求与应用价值

1.1 实践需求

城市人口密度大，交通出行需求复杂，城市公交车的交通出行方式在满足交通出行需求中占有很大比例。尽管社会治安管理信息化程度日渐提升，但是对于社会治安定义的重点人口（重点人口是指有危害国家安全或社会治安嫌疑，由公安机关重点管理的人员）在城市范围内利用公交车出行过程中，几乎处于完全失控状态，特别是对于有参与动乱、骚乱、暴乱或者其他破坏活动，危害国家安全和社会稳定嫌疑的重点人口，对于有放火、爆炸、投毒、非法买卖、运输、枪支、弹药、爆炸物品等危害公共安全活动嫌疑的重点人口，如果放弃或放松以上两种为代表的重点人口在利用公交车出行过程中的精准监控与及时管理，极有可能造成无法预料的严重后果，尤其公交车作为人流密度最大的一种交通出行方式，对治安管理重点人口如果做不到防范于未然，将会严重影响公交出行的安全度与可靠性。

1.2 应用价值

目前，现有视频监控的人口管理网络信息化监控前端绝大部分是固定式设置方式，几乎没有在人流出行过程中的移动式视频监控设备，而且通过固定式前端摄像头采集的视频数据传至监控中心并未与重点人口数据库进行比对，因此，对于城市重点人口出行监控，只是通过视频采集数据仅仅满足了事件管理，对于潜在发生的有危害国家安全活动嫌疑的和有严重刑事犯罪活动嫌疑的重点人口监控，实质是处于在事件发生过程中或者事件发生后的处置，而此时的社会危害和生命财产安全损害后果已经发生。从根本上看，现有的固定的人口监控系统完全没有发挥出事前预警、事中制止的预期目标，实际是监而不控，失去了重点人口管理预防事件发生、最大限度降低损害后果的意义和价值。

在此现状背景下，本文主要对运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口监管方法和系统进行研究设计，通过对治安管理重点人口在城市中利用公交车出行全过程进行监控，利用后台的人像比对技术向公交车司乘人员发布有效预警，做好发生治安事件甚至是刑事事件的事前充分预防[1]；同时，对利用城市公交车出行的重点人口交通出行需求进行分析，掌握其出行规律和行为特点，更好的实现重点人口的无死角全覆盖的动态化管理目标。

2 研究的创新点

2.1 监管模式创新

通过配置新型的运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口监管模式，运用成熟的人像识别技术，实现对城市公交乘客重点人口乘坐公交车过程上下车精准监控，实现城市公交乘客重点人口采取公交车出行特征全流程动态跟踪与交互联动。通过乘坐公交车重点人口信息采集、信息上报、预警发布、事件处置等流程，设置不同等级的预警信息，时性、专业、准确、完备采取各种措施、下发各种应对预案，从空间、时间两方面实现重点人口无死角全方位监管的效果，对危害公共安全的各类损害后果防范于未然，最大限度保障公民出行过程的人身财产安全。

2.2 预警机制创新

对于高级别预警信息，公交车司乘人员可以根据公交车乘车安全管理规定对重点人口随身携带包裹、物品进行实物检查，确认携带有管制物品或危险剧毒物品后，可以拒绝其乘车，一方面从源头上消灭在公交车上实施严重刑事犯罪活动的潜在可能，另一方面公交车司乘人员迅速利用服务终端报警后，可实现重点人口的动态跟踪，预防发生进一步的严重危害人身财产安全的后果。对于高级别预警信息，城市公交营运企业可以根据实际情况进行公交线路内车辆的实时调度，防止公交站点出现大范围乘客积压，提高公交线路运行的稳定性。

3 系统的预期目标与运行思路

该系统研究的目的通过在覆盖城市路网公交车上下车门处安装高清网络摄像装置，利用公交车的移动式视频监控装备将公交车乘客的人像数据实时上传至公安机关人口信息外挂数据库，凭借先进成熟的人像识别技术对乘客进行分析比对，及时甄别筛选出公安机关特定划分的重点人口，向公交车司乘人员和公交营运企业根据不同等级提前发出事件预警，从而保证城市公交出行的安全性与可靠性。其次，通过运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口监控方法，对公交车移动监控设备采集的视频数据进行精确分析，掌握城市重点人口利用公交车出行的交通需求，了解公交车出行的重点人口行动轨迹与特征，实现城市重点人口管理精细化程度。此外，公交车的移动式人像识别重点人口监控系统与固定式的路边及场所治安管理视频监控系统的结合应用，将真正体现“时空优先、动态监控”的原则，实现重点人口车上与车下、路内与路外出行特征全流程的动态跟踪与交互联动移动，充分发挥移动式和固定式视频监控系统的潜在功效，有效发挥治安事件甚至刑事事件提前预警的意义，真正达到监而可控的目标，最大限度保障公民出行过程的人身财产安全。

4 系统的流程设计与组织构架

4.1 流程设计

4.1.1 公交车乘客人像视频信息采集环节

利用公交车出行的乘客在公交车前门上车刷卡投币过程中，通过安装在投币刷卡装置或者车顶的网络高清摄像头，对乘客面部信息进行采集，所采集的视频图像信息包括公交乘客面部特征信息、公交车停靠站地点信息、精确的时间信息、公交车乘客随身携带物品外部特征信息。

4.1.2 公交车乘客中重点人口比对识别与确认环节

位于公交车前门处的高清视频摄像头将所有上车的乘客信息、特别是乘客面部特征信息通过无线网络传输至公安机关重点人口外挂数据库，同时将所有乘客乘车信息特别是面部信息进行图像结构化处理，利用人像识别技术将结构化视频图像与公安机关确定的重点人口进行精确比对[2]，通过面部特征识别，确认公交车乘客中已经被公安机关确定的重点人口，为下一步响应做好准备。

4.1.3 预警信息发布环节

4.1.3.1 向公交车司乘人员发布预警信息

公安机关利用人像识别技术确认乘坐公交车的重点人口后，根据公安机关重点人口管理不同分类，及时、迅速、准确的通过无线网络向公交车驾驶人操作台交互式预警信息终端发布不同等级的预警信息。

对在乘车过程中具有扒窃、偷盗、诈骗等潜在可能的低级别预警，公交车司乘人员可通过车载扩音器提醒公交车乘客保管好自身携带物品，保护好乘客财产安全。

对在乘车过程中具有运输、走私毒品、各类管制物品，或利用乘坐公交车进行毒品、各类管制物品进行非法交易潜在可能的中等级别预警，公交车司乘人员应当密切关注此类重点人口在乘坐公交车过程中的行为[3]，同时通过车载扩音器提醒公交车乘客留心周边乘客、注意乘车安全。

对在乘车过程中具有放火、爆炸、投毒等严重危害等潜在可能的高级别预警，为预防发生严重刑事犯罪活动、预防发生严重危害公交车乘客人身财产安全的后果的发生，公交车司乘人员可以根据行业规定和安全乘车规定对重点人口随身携带包裹、物品进行实物检查，如果发现确有携带有乘坐公交车禁止携带的爆炸、剧毒物等违禁品，可以拒绝其乘坐公交车。同时公交车司乘人员应当及时利用公交车驾驶人操作台交互式警情信息上报终端向公安机关报警。

4.1.3.2 向公交营运企业调度指挥中心发布预警信息

对于低级别、中等级别的预警信息，公安机关向公交营运企业调度指挥中心发布预警信息，公交营运企业可以整理汇总预警信息，生成预警信息档案，进行公交车营运线路中由公安机关确定的重点人口乘车频率高的重点线路判定。

对于高级别的预警信息，由于在公交车司乘人员在检查重点人口随身携带包裹、物品检查过程中有可能出现的公交车运行延误，公交营运企业应当及时向线路内运行的公交车进行实时调度，调整公交车运行车速，保障前后公交站点不会出现大范围乘客积压，保障线路内公交车运行秩序稳定。

此外，对于高级别预警信息，公交车司乘人员在及时利用公交车驾驶人操作台交互式预警信息终端向公安机关报警的同时，公交营运企业调度指挥中心应当向公交站点派驻的公交安全劝导人员发布高级别预警信息，密切关注高级别预警重点人口乘车被拒后的行为，提前预防在公交站点发生严重刑事犯罪活动、预防发生严重危害公交站点候车乘客人身财产安全的后果。

4.1.4 动态监控结束环节

对于低级别、中等级别预警信息，公交车司乘人员最重要的职责是重点人口在乘车过程中密切关注其行为，提醒公交车内其他乘客，当公交车司乘人员通过公交车下车车门上方高清网络摄像装置，这一套运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口监管方法完成一个工作流程（见图1）。

图1 系统流程示意图

4.2 系统构架

运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口系统由分别面向城市公交车、公安机关应急指挥中心、城市公交营运企业、城市公交站点安全劝导员的服务端以及服务器、通信网络构成（见图2）。

4.2.1 城市公交车服务端

在公交乘客人像视频信息采集环节，位于公交车刷卡投币处的网络高清摄像装备对所有上车乘客进行图像采集，并通过通信网络将乘客人像信息、乘客随身携带物品、包裹外部特征信息、乘客上车精确时间信息、乘客上车公交站点的地理位置信息、公交车实时运行信息、公交车车厢内乘客密度信息传输至系统服务器[4]；在公交车乘客中重点人口识别确认和预警发布环节，利用服务器读取公安机关重点人口外挂数据库，利用人像比对识别技术确认乘坐公交车的不同类型的重点人口，向公交车车载服务端发送确认的重点人口相关信息预警，锁定乘车重点人口的实时乘车动态行为、严密监控其行动轨迹及相关情况；在动态监控结束环节结束后，将已经确认为乘坐公交车的重点人口上车和下车的时间、地点、随身携带物品信息，以及重点人口的乘车过程信息上传至服务器，为实现城市重点人口动态监控提供基础信息资料。

图2 系统结构示意图

4.2.2 公安机关应急指挥中心服务端

当公交车接受公安机关发送的中等级别、高等级别预警信息后，乘坐公交车的重点人口如果与公交车乘客或公交车司乘人员产生突发的对抗性矛盾、或极有可能发生严重刑事犯罪活动或极有可能发生严重危害公交车乘客人身财产安全事件的情况下，公交车司乘人员应当及时利用公交车驾驶人操作台交互式警情信息上报终端向公安机关应急指挥中心报警，公交车车载警情信息上报终端向服务器发送紧急报警数据；接收服务器接收报警信息后，根据应急事件处理流程及时发送出警指令，公安机关民警根据就近原则以最快速度赶往公交车报警地点，迅速处理、化解发生严重危害后果的各类事件，对于现场已经失控的情形，接受出警指令的民警应当及时与应急指挥中心互通信息，以最快的速度调集警力，力争将损害后果降至最低；在中等级别、高等级别应急事件处置完毕环节，公安机关应急指挥中心应当将公交车上紧急事件现场采集数据上传至服务器，具体包括重点人口当事人信息、公交车辆信息采集、紧急事件发生情形信息、公交车车厢内乘客全局及局部图片信息。

4.2.3 城市公交营运企业服务端

城市公交营运企业服务端接收公交车载移动服务端发送的各类预警信息与紧急事件信息，及时进行公交运行线路内车辆调度，整理汇总各类预警信息，生成预警信息基础台账，为日常公交司乘人员安全学习提供案例资料，其中，服务终端为PC设备。

4.2.4 城市公交站点安全劝导员服务端

当前在城市大力发展公交出行的背景下，公交路线具有延伸广覆盖面大的特定，公交车与公交站点间的无线通信会受到地域或通信设备的限制，在一些特定情况下不能达到及时报警和发送预警的预期目标，因此，公安机关应当在城市公交车预置并定期更新重点人口数据库，将重点人口在线比对调整为车载比对，这样通过优化对比方式，能够更为高效地提高系统运行效果，特别是能够及时准确的化解和消除高级别预警信息引发重点人口潜在的对抗性矛盾。城市公交运营企业同时应当向公交站点派驻的公交安全劝导人员，根据发布的预警指令信息，重点对高级别预警重点人口的行为动向进行监控和突发情况的及时处置，从源头上预防和减少发生危害公共安全紧急事件的概率[5]。

4.2.5 系统服务器

通过通信网络与城市公交车、公安机关应急指挥中心、城市公交营运企业、城市公交站点安全劝导员服务端进行数据交互以及信息、流程的处理，具体功能如下：

（1）接收城市公交车移动端设备实时定位数据，进行地图匹配与行驶轨迹绘制，估计行程时间。

（2）接收城市公交车服务端发送的重点人口上报信息，向实时定位坐标位于以潜在高等级预警信息发生点为圆心的辐射区域内的移动终端设备预备发送不同等级的应急事件处置预警。

（3）在公交车预置并定期更新重点人口数据库，向公交车车载服务端发送确认的重点人口相关信息预警，即重点人口信息从上报到识别、确认、发布；接收到发送确认的重点人口相关信息预警后，对于高等级预警信息，准备向应急事件出警人员服务端发送公交车实时位置信息、行驶轨迹、行程时间。

（4）对于现场已经失控的情形，向紧急事件周边有效的公安机关警力发送警力调集指令；接收到最初出警警力向服务端发送的增加应急警力请求后，向被调集警力发送公交车紧急事件发生的实时位置信息、行驶轨迹、预估到达事的行程时间。

（5）接收紧急事件现场处置警力发送的事故现场采集数据，通过数据处理向公安机关指挥中心服务端发送现场处置报告；接公安机关指挥中心服务端发送的进一步指令。

（6）接收城市公交营运企业服务端的公交车辆线路内运行调度数据。

（7）根据乘坐公交车重点人口视频监控流转情况，在公交车内的监控流程结束后，对全流程处理记录进行数据库管理。

（8）对应急事件处置警力人员的工作量进行统计。

4.2.6 通信网络

为各服务端、服务器之间的数据传输提供通道。

5 结语

本文研究设计的运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口监管方法和系统，整体工作运行流程严密高效，以“时空优先、动态监控”为原则，实现了重点人口公交车出行无死角全方位动态监管，同时从源头上预防发生严重刑事犯罪活动，以及预防发生严重危害公交车乘客人身财产安全后果的发生，这是社会治安管理重点人口管控的核心所在，也是提高重点人口动态监管精准度的有效方法和举措。此外，运用人像识别技术的城市公交乘客重点人口监管系统可对各环节流转动态进行有效跟踪，实现清晰、简明、便捷的运用效果，能够有效提升城市内利用公交车出行的重点人口管理精细化程度，提高城市公交出行的安全度与可靠性，最大限度保障公民出行过程的人身财产安全。