戴口罩刷臉乘地鐵的背后——
AI技術為智慧交通建設按下“加速鍵”

“戴口罩刷臉乘車”系統(tǒng)
在成都地鐵APP上注冊開通刷臉功能,出入閘機時無需摘下口罩,面向閘機上方識別設備就可以高效通行……9月1日,成都地鐵“智慧票務”系統(tǒng)正式上線,這是全國首例應用于500公里以上超大線網(wǎng)規(guī)模的全線網(wǎng)、全通道無接觸式“戴口罩刷臉乘車”系統(tǒng),極大地優(yōu)化了乘客出行效率與體驗,還大幅削減了地鐵票卡票款清理、回收、消毒等工作,降低了高密度、半封閉地鐵空間里的疫情交叉感染風險。
這一系統(tǒng),是由成都高新區(qū)AI創(chuàng)新中心企業(yè)成都智元匯信息技術股份有限公司研發(fā)建設。作為目前國內城市公共交通智慧平臺建設與場景運營領域最具代表性的“AI+大數(shù)據(jù)”應用領軍企業(yè),智元匯正以AI技術賦能智慧交通建設,推動城市交通智慧化水平不斷提升。
值得注意的是,全球首例地鐵全線網(wǎng)“掃碼過閘”、全球首例地鐵全線網(wǎng)刷臉過閘乘車、全球首例地鐵全線網(wǎng)戴口罩刷臉過閘均由智元匯研發(fā)、建設。這家成都公司為何能夠率先實現(xiàn)刷臉乘地鐵的突破?未來還將在公共交通場景上有哪些創(chuàng)新?日前,記者對此進行了采訪。
技術創(chuàng)新
分級比對實現(xiàn)“秒過”閘機
2020年,上海、北京、成都上榜全球城市軌道交通運營里程TOP10城市,占據(jù)全球前三名。從一條線到一張網(wǎng),成都軌道交通的線網(wǎng)規(guī)模攀升至全國第三,運營里程突破500公里。
另一方面,成都作為擁有逾2000萬人口的超大城市,軌道交通線網(wǎng)日客運量最高已達722.43萬乘次。
如此大的體量和規(guī)模,為“戴口罩刷臉乘車”系統(tǒng)在成都地鐵的上線帶來挑戰(zhàn)。據(jù)智元匯智慧乘客服務平臺項目實施負責人蒲磊介紹,此次在成都上線的系統(tǒng)對交互過程時間有嚴格要求,每臺閘機每分鐘通行不能低于30人,而閘機打開人走過去期間留給系統(tǒng)比對認證并完成交易,所有的時間要控制在300毫秒時間內,同時并發(fā)數(shù)也要求在1萬以上,“也就是每秒鐘可以同時處理1萬個人刷臉并在300毫秒內完成比對,時效性要求高、范圍大,是目前全國公共交通場景里規(guī)模最大、難度最高的。”
即便如此,經過幾天的現(xiàn)場使用情況可以看出,不掏手機不刷卡、將臉面向閘機上的設備一刷,戴著口罩在成都地鐵也能“秒過”閘機。
這一技術是如何實現(xiàn)的呢?“我們采用了分級比對模式。”蒲磊表示,乘客可以在成都地鐵APP上設置常用通勤站,通過在車站建立分級庫,系統(tǒng)對常在該站點上下車的乘客進行精準復核,能夠更迅速完成人臉識別。
挑戰(zhàn)不止于此。成都地鐵“智慧票務”系統(tǒng)覆蓋成都地鐵全線網(wǎng)開通運營的12條地鐵線路、287座車站,不同的線路或車站的自動售檢票系統(tǒng)(AFC)集成商不同,對于不同設備、系統(tǒng)快速完成統(tǒng)一升級、改造、集成,也是此次項目的一大難點。
“連續(xù)7個月,團隊所有人每晚在地鐵停運后進行調試,最高峰的時候一個晚上完成30個站的技術測試。”蒲磊說。正是基于研發(fā)人員強大的技術攻關能力,系統(tǒng)上線以來誤識率低于十萬分之一,為乘客提供了良好體驗。
技術沉淀
刷臉乘車技術不斷取得突破
之所以能夠在刷臉乘車技術上取得突破,歸根結底是基于技術的沉淀。“在技術層面上,戴口罩刷臉乘車涵蓋人臉識別、數(shù)據(jù)傳輸、后臺比對等方面,對算法來說要求更高。”蒲磊表示,軌道交通的特殊性在于,客流量大、對效率要求高,因此在人臉識別時,需要具有大底庫、高精度、高并發(fā)、低延時的表現(xiàn),能夠精準識別用戶的面部特征,快速比對,快速檢索查找。
記者了解到,從2016年起,智元匯就開始研發(fā)基于人臉識別的新一代地鐵自動售檢票系統(tǒng)(AFC)支付技術。經過長期的研發(fā),智元匯基于本身的技術積累,聯(lián)合國內人工智能算法領軍企業(yè)商湯科技針對城市軌道交通渲染引擎、人臉大模型分布式訓練等核心技術研究,實現(xiàn)了百萬底庫的動態(tài)布控下,F(xiàn)AR(誤識率)低于十萬分之一,TAR(正確識別率)高于99%。
在車站終端,智元匯采用鏡頭寬動態(tài)+ISP軟調技術,能夠適用各類復雜光線環(huán)境,畫面無畸變,使用RGB+紅外攝像頭,實現(xiàn)雙目紅外活體檢測,自動抓取人臉圖像檢測、提取人臉生物特征實現(xiàn)人臉迅速、精準識別,拒絕面具、電子屏攻擊,確保識別準確。
2020年,為助力疫情防控,智元匯迅速成立項目小組,進一步實現(xiàn)了應用3D數(shù)據(jù)生成、細粒度人臉識別、局部注意力、非確定性人臉表達等機制,最終讓戴口罩人臉識別的指標也達到了精準度的要求。
技術體系
人工智能產業(yè)發(fā)展帶來新機遇
如今,智元匯已成為中國城市軌道交通領域提供數(shù)字化智慧乘運服務地域覆蓋最廣、服務乘客最多、運維里程數(shù)最長、產品序列最多元化的公司之一,正在公共交通領域里構建一個全新升級迭代的,具有自主造血功能的智慧乘運管理及乘客服務的AI體系,從而構建智元匯全息動態(tài)感知AI交通乘運生態(tài)系統(tǒng)。
比如,此次上線的無介質零接觸“戴口罩刷臉乘車”的“智慧票務”系統(tǒng)就是智元匯在成都軌道交通集團有限公司的指導下研發(fā)實施的“智慧乘客服務平臺”的三大子系統(tǒng)之一,該平臺還包括遠程智能測溫防疫系統(tǒng)、智慧安檢系統(tǒng),為地鐵場景架構起多維服務及安全防線,被業(yè)界稱為“三合一”智慧城軌中樞平臺,是國內迄今為止應用規(guī)模最大、集成度最高、產品序列最完整的“智慧城軌”一體化綜合性項目。
智元匯快速發(fā)展的緣由之一,是成都人工智能的機遇無限。2020年3月,成都獲批建設國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)。今年年初,成都獲批建設國家人工智能創(chuàng)新應用先導區(qū)。伴隨著成都加快推進新一代人工智能產業(yè)發(fā)展,新型智慧城市建設與城市發(fā)展戰(zhàn)略將深度融合,更高質量助力經濟轉型創(chuàng)新發(fā)展,更高效率提高城市管理和社會治理水平。(成都日報記者 吳怡霏 攝影 魏麟瀟)
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