客舱旅客异常行为识别研究

刘惠敏

天津市中国民航大学 天津 300300

随着改革开放的进一步深化，社会高速发展，民航业也在这一机遇中取得突破性进展。与此同时，世界经济一体化加快了民航发展的进度。这使得在未来一段时间内，我国民航的国内旅客将会较快增加，并且国际游客人数也将大幅度上涨，我国的民航业发展形势一片大好，对于民航安保的要求也越来越高。

2019年全国两会首场“部长通道”举行，中国民航局局长冯正霖表示，中国民用航空实现102个月安全运行记录，7000万小时的飞行安全记录，处于世界先进国家之列。2017年5月3日，《民航安全隐患排查治理工作指南》指出，“安全隐患排查零容忍”。始终坚持以“零容忍”的态度对待安全隐患，确保每个航班万无一失。同时也严厉打击和查处违反民航安全操作规章、违反民航安全工作条例规定的违法违纪行为，确保民航安全。（摘自中国网）

现阶段民航安检的不足：

2012年6月29日，由新疆和田飞往乌鲁木齐的GS7554航班于12：25分起飞，12：35分飞机上有6名歹徒暴力劫持飞机，歹徒全部为维吾尔族男性，以伪装的拐杖为武器，意图进入驾驶舱。侯汉敏（新疆维吾尔自治区发言人）：早晨12点25分，从新疆的和田到乌鲁木齐一个航班上，起飞10分钟，有6名歹徒用暴力的方式要砸开驾驶舱的门，企图要进行劫机，被机组人员和乘客共同制服了歹徒，飞机后来就返回到和田机场，安全着陆了，飞机上的其他乘客就安全返回了，其中6名歹徒被抓住了。在制服的过程中，也有7、8个机组人员和乘客受了轻伤，现在案件还在进一步的调查之中。

2018年4月15日，CA1350长沙——北京航班发生机上一名头等舱男性旅客胁持乘务员事件，该名乘客用自身携带的钢笔做挟持工具，机组按处置程序备降郑州新郑机场。

上述案例充分显示出传统安全检查的弊端：

1.只关注可能产生袭击的工具，而不针对发动袭击的人；

2.安全成本太高；

3.只依赖硬件技术，而没有将行为讯息与之结合，形成了安检过程中的盲点，让不法分子有机可乘；

4.安检过程中没有重点检查对象，效率低下。

这就使得我们必须引入新的安保理念，即异常行为识别。与传统的安保技术中相比，异常行为识别具有不可比拟的优势。通过培训安保人员，使他们能够预先识别出带有异常行为的旅客，并对这些旅客进行重点关注，将危险最大程度地控制在地面。

现阶段异常行为识别的研究进展：

2018年，薛春芳、孙娴等（何丹丹）人通过视频监控，从而人的异常行为进行识别定位；2017年，高立青《治安监控视频大数据中的行人行为识别方法》，研究了基于MapReduce框架的分布式处理算法，以行人图元为最小粒度，对行人的行为进行研究；2016年，王莹《运用于智能交通系统的全天候视频监控》、李可先《计算机智能视频监控系统技术研究》等人（宋丹妮、王国桢），通过智能化视屏监控技术，过滤出正常行为模式，从而识别出异常行为；2015年，王梦迪《视频监控场景中的群体异常行为检测研究》通过监控视频图像中的群体异常行为，并采用GKLT特征点跟踪算法提取群体中的运动粒子轨迹来进行识别；2015年，许莙苓（基于光流特征）通过检测三种异常行为，对算法进行深入研究，来推进机场的智能化管理；2012年，林春丽总结了当前常用的几种方法，提出了背景减除与边缘提取相结合的目标检测算法，解决了常规算法中对人体轮廓提取不完整的问题；2008年，周刚《人因失误与人不安全行为相关原理的分析与探讨》讲述了人因失误与人的不安全行为之间的关联，并提出从安全教育、技术培训、人机系统设计等方面控制人的不安全行为。

2018年，J.Arunehru提出了一种三维卷积神经网络（3D-CNN），用于视频中的动作检测和识别，并与现有方法进行了精度比较，优于以前公布的结果；2016年，Mahdi Hashemzadeh结合基于关键点和基于分段的特征，计算拥挤场景中的人数；2014年，Yuchen Wang提出了一种基于高斯混合模型的梯度水平集方法（GMM-GLS），用于视频序列中的运动目标轮廓跟踪，以处理自动初始化和背景变化，大大提高了目标轮廓跟踪的性能；2012年，Guogang Xiong提出了一种不依赖相机参数和透视畸变不变的方法来检测两类异常人群行为，使得在没有摄像机标定和训练数据的情况下，该方法能够在较低的计算负载下，对异常行为进行可靠的检测；1992年，J.Yamato提出了一种基于隐马尔可夫模型的人的行为识别方法，通过增加用于生成培训数据的人数，提高了识别率，表明建立独立于人的动作识别器的可能性。

从上述研究报告中可以看出，对火车站等群体中的异常行为进行研究较多，我国民航异常行为识别的研究领域尚为空白；通过视频对人体异常行为识别的较多，而建立指标体系的较少；关注计算机识别方法改进的较多，而对实际情况下分类指征的研究较少；民航业对技术提高更重视，而对安检人员的培训缺乏更多关注。同时国外对于异常行为识别的研究主要集中于方法的不断更新与改进，而缺乏对指征体系的构建。其次，国外对于民航领域异常行为识别的研究较少，多为研究普通公众场合中的人的行为。最后，国外的异常行为识别研究多为行人明显的肢体动作，对于表情、证件等指征总结较少。