運用人像識別技術的公交重點人口監(jiān)管方法與系統(tǒng)設計

趙 博

（甘肅警察職業(yè)學院刑事偵查系 甘肅 蘭州 730046）

1 研究的實踐需求與應用價值

1.1 實踐需求

城市人口密度大，交通出行需求復雜，城市公交車的交通出行方式在滿足交通出行需求中占有很大比例。盡管社會治安管理信息化程度日漸提升，但是對于社會治安定義的重點人口（重點人口是指有危害國家安全或社會治安嫌疑，由公安機關重點管理的人員）在城市范圍內利用公交車出行過程中，幾乎處于完全失控狀態(tài)，特別是對于有參與動亂、騷亂、暴亂或者其他破壞活動，危害國家安全和社會穩(wěn)定嫌疑的重點人口，對于有放火、爆炸、投毒、非法買賣、運輸、槍支、彈藥、爆炸物品等危害公共安全活動嫌疑的重點人口，如果放棄或放松以上兩種為代表的重點人口在利用公交車出行過程中的精準監(jiān)控與及時管理，極有可能造成無法預料的嚴重后果，尤其公交車作為人流密度最大的一種交通出行方式，對治安管理重點人口如果做不到防范于未然，將會嚴重影響公交出行的安全度與可靠性。

1.2 應用價值

目前，現(xiàn)有視頻監(jiān)控的人口管理網(wǎng)絡信息化監(jiān)控前端絕大部分是固定式設置方式，幾乎沒有在人流出行過程中的移動式視頻監(jiān)控設備，而且通過固定式前端攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控中心并未與重點人口數(shù)據(jù)庫進行比對，因此，對于城市重點人口出行監(jiān)控，只是通過視頻采集數(shù)據(jù)僅僅滿足了事件管理，對于潛在發(fā)生的有危害國家安全活動嫌疑的和有嚴重刑事犯罪活動嫌疑的重點人口監(jiān)控，實質是處于在事件發(fā)生過程中或者事件發(fā)生后的處置，而此時的社會危害和生命財產(chǎn)安全損害后果已經(jīng)發(fā)生。從根本上看，現(xiàn)有的固定的人口監(jiān)控系統(tǒng)完全沒有發(fā)揮出事前預警、事中制止的預期目標，實際是監(jiān)而不控，失去了重點人口管理預防事件發(fā)生、最大限度降低損害后果的意義和價值。

在此現(xiàn)狀背景下，本文主要對運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口監(jiān)管方法和系統(tǒng)進行研究設計，通過對治安管理重點人口在城市中利用公交車出行全過程進行監(jiān)控，利用后臺的人像比對技術向公交車司乘人員發(fā)布有效預警，做好發(fā)生治安事件甚至是刑事事件的事前充分預防[1]；同時，對利用城市公交車出行的重點人口交通出行需求進行分析，掌握其出行規(guī)律和行為特點，更好的實現(xiàn)重點人口的無死角全覆蓋的動態(tài)化管理目標。

2 研究的創(chuàng)新點

2.1 監(jiān)管模式創(chuàng)新

通過配置新型的運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口監(jiān)管模式，運用成熟的人像識別技術，實現(xiàn)對城市公交乘客重點人口乘坐公交車過程上下車精準監(jiān)控，實現(xiàn)城市公交乘客重點人口采取公交車出行特征全流程動態(tài)跟蹤與交互聯(lián)動。通過乘坐公交車重點人口信息采集、信息上報、預警發(fā)布、事件處置等流程，設置不同等級的預警信息，時性、專業(yè)、準確、完備采取各種措施、下發(fā)各種應對預案，從空間、時間兩方面實現(xiàn)重點人口無死角全方位監(jiān)管的效果，對危害公共安全的各類損害后果防范于未然，最大限度保障公民出行過程的人身財產(chǎn)安全。

2.2 預警機制創(chuàng)新

對于高級別預警信息，公交車司乘人員可以根據(jù)公交車乘車安全管理規(guī)定對重點人口隨身攜帶包裹、物品進行實物檢查，確認攜帶有管制物品或危險劇毒物品后，可以拒絕其乘車，一方面從源頭上消滅在公交車上實施嚴重刑事犯罪活動的潛在可能，另一方面公交車司乘人員迅速利用服務終端報警后，可實現(xiàn)重點人口的動態(tài)跟蹤，預防發(fā)生進一步的嚴重危害人身財產(chǎn)安全的后果。對于高級別預警信息，城市公交營運企業(yè)可以根據(jù)實際情況進行公交線路內車輛的實時調度，防止公交站點出現(xiàn)大范圍乘客積壓，提高公交線路運行的穩(wěn)定性。

3 系統(tǒng)的預期目標與運行思路

該系統(tǒng)研究的目的通過在覆蓋城市路網(wǎng)公交車上下車門處安裝高清網(wǎng)絡攝像裝置，利用公交車的移動式視頻監(jiān)控裝備將公交車乘客的人像數(shù)據(jù)實時上傳至公安機關人口信息外掛數(shù)據(jù)庫，憑借先進成熟的人像識別技術對乘客進行分析比對，及時甄別篩選出公安機關特定劃分的重點人口，向公交車司乘人員和公交營運企業(yè)根據(jù)不同等級提前發(fā)出事件預警，從而保證城市公交出行的安全性與可靠性。其次，通過運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口監(jiān)控方法，對公交車移動監(jiān)控設備采集的視頻數(shù)據(jù)進行精確分析，掌握城市重點人口利用公交車出行的交通需求，了解公交車出行的重點人口行動軌跡與特征，實現(xiàn)城市重點人口管理精細化程度。此外，公交車的移動式人像識別重點人口監(jiān)控系統(tǒng)與固定式的路邊及場所治安管理視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結合應用，將真正體現(xiàn)“時空優(yōu)先、動態(tài)監(jiān)控”的原則，實現(xiàn)重點人口車上與車下、路內與路外出行特征全流程的動態(tài)跟蹤與交互聯(lián)動移動，充分發(fā)揮移動式和固定式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的潛在功效，有效發(fā)揮治安事件甚至刑事事件提前預警的意義，真正達到監(jiān)而可控的目標，最大限度保障公民出行過程的人身財產(chǎn)安全。

4 系統(tǒng)的流程設計與組織構架

4.1 流程設計

4.1.1 公交車乘客人像視頻信息采集環(huán)節(jié)

利用公交車出行的乘客在公交車前門上車刷卡投幣過程中，通過安裝在投幣刷卡裝置或者車頂?shù)木W(wǎng)絡高清攝像頭，對乘客面部信息進行采集，所采集的視頻圖像信息包括公交乘客面部特征信息、公交車?？空镜攸c信息、精確的時間信息、公交車乘客隨身攜帶物品外部特征信息。

4.1.2 公交車乘客中重點人口比對識別與確認環(huán)節(jié)

位于公交車前門處的高清視頻攝像頭將所有上車的乘客信息、特別是乘客面部特征信息通過無線網(wǎng)絡傳輸至公安機關重點人口外掛數(shù)據(jù)庫，同時將所有乘客乘車信息特別是面部信息進行圖像結構化處理，利用人像識別技術將結構化視頻圖像與公安機關確定的重點人口進行精確比對[2]，通過面部特征識別，確認公交車乘客中已經(jīng)被公安機關確定的重點人口，為下一步響應做好準備。

4.1.3 預警信息發(fā)布環(huán)節(jié)

4.1.3.1 向公交車司乘人員發(fā)布預警信息

公安機關利用人像識別技術確認乘坐公交車的重點人口后，根據(jù)公安機關重點人口管理不同分類，及時、迅速、準確的通過無線網(wǎng)絡向公交車駕駛人操作臺交互式預警信息終端發(fā)布不同等級的預警信息。

對在乘車過程中具有扒竊、偷盜、詐騙等潛在可能的低級別預警，公交車司乘人員可通過車載擴音器提醒公交車乘客保管好自身攜帶物品，保護好乘客財產(chǎn)安全。

對在乘車過程中具有運輸、走私毒品、各類管制物品，或利用乘坐公交車進行毒品、各類管制物品進行非法交易潛在可能的中等級別預警，公交車司乘人員應當密切關注此類重點人口在乘坐公交車過程中的行為[3]，同時通過車載擴音器提醒公交車乘客留心周邊乘客、注意乘車安全。

對在乘車過程中具有放火、爆炸、投毒等嚴重危害等潛在可能的高級別預警，為預防發(fā)生嚴重刑事犯罪活動、預防發(fā)生嚴重危害公交車乘客人身財產(chǎn)安全的后果的發(fā)生，公交車司乘人員可以根據(jù)行業(yè)規(guī)定和安全乘車規(guī)定對重點人口隨身攜帶包裹、物品進行實物檢查，如果發(fā)現(xiàn)確有攜帶有乘坐公交車禁止攜帶的爆炸、劇毒物等違禁品，可以拒絕其乘坐公交車。同時公交車司乘人員應當及時利用公交車駕駛人操作臺交互式警情信息上報終端向公安機關報警。

4.1.3.2 向公交營運企業(yè)調度指揮中心發(fā)布預警信息

對于低級別、中等級別的預警信息，公安機關向公交營運企業(yè)調度指揮中心發(fā)布預警信息，公交營運企業(yè)可以整理匯總預警信息，生成預警信息檔案，進行公交車營運線路中由公安機關確定的重點人口乘車頻率高的重點線路判定。

對于高級別的預警信息，由于在公交車司乘人員在檢查重點人口隨身攜帶包裹、物品檢查過程中有可能出現(xiàn)的公交車運行延誤，公交營運企業(yè)應當及時向線路內運行的公交車進行實時調度，調整公交車運行車速，保障前后公交站點不會出現(xiàn)大范圍乘客積壓，保障線路內公交車運行秩序穩(wěn)定。

此外，對于高級別預警信息，公交車司乘人員在及時利用公交車駕駛人操作臺交互式預警信息終端向公安機關報警的同時，公交營運企業(yè)調度指揮中心應當向公交站點派駐的公交安全勸導人員發(fā)布高級別預警信息，密切關注高級別預警重點人口乘車被拒后的行為，提前預防在公交站點發(fā)生嚴重刑事犯罪活動、預防發(fā)生嚴重危害公交站點候車乘客人身財產(chǎn)安全的后果。

4.1.4 動態(tài)監(jiān)控結束環(huán)節(jié)

對于低級別、中等級別預警信息，公交車司乘人員最重要的職責是重點人口在乘車過程中密切關注其行為，提醒公交車內其他乘客，當公交車司乘人員通過公交車下車車門上方高清網(wǎng)絡攝像裝置，這一套運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口監(jiān)管方法完成一個工作流程（見圖1）。

圖1 系統(tǒng)流程示意圖

4.2 系統(tǒng)構架

運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口系統(tǒng)由分別面向城市公交車、公安機關應急指揮中心、城市公交營運企業(yè)、城市公交站點安全勸導員的服務端以及服務器、通信網(wǎng)絡構成（見圖2）。

4.2.1 城市公交車服務端

在公交乘客人像視頻信息采集環(huán)節(jié)，位于公交車刷卡投幣處的網(wǎng)絡高清攝像裝備對所有上車乘客進行圖像采集，并通過通信網(wǎng)絡將乘客人像信息、乘客隨身攜帶物品、包裹外部特征信息、乘客上車精確時間信息、乘客上車公交站點的地理位置信息、公交車實時運行信息、公交車車廂內乘客密度信息傳輸至系統(tǒng)服務器[4]；在公交車乘客中重點人口識別確認和預警發(fā)布環(huán)節(jié)，利用服務器讀取公安機關重點人口外掛數(shù)據(jù)庫，利用人像比對識別技術確認乘坐公交車的不同類型的重點人口，向公交車車載服務端發(fā)送確認的重點人口相關信息預警，鎖定乘車重點人口的實時乘車動態(tài)行為、嚴密監(jiān)控其行動軌跡及相關情況；在動態(tài)監(jiān)控結束環(huán)節(jié)結束后，將已經(jīng)確認為乘坐公交車的重點人口上車和下車的時間、地點、隨身攜帶物品信息，以及重點人口的乘車過程信息上傳至服務器，為實現(xiàn)城市重點人口動態(tài)監(jiān)控提供基礎信息資料。

圖2 系統(tǒng)結構示意圖

4.2.2 公安機關應急指揮中心服務端

當公交車接受公安機關發(fā)送的中等級別、高等級別預警信息后，乘坐公交車的重點人口如果與公交車乘客或公交車司乘人員產(chǎn)生突發(fā)的對抗性矛盾、或極有可能發(fā)生嚴重刑事犯罪活動或極有可能發(fā)生嚴重危害公交車乘客人身財產(chǎn)安全事件的情況下，公交車司乘人員應當及時利用公交車駕駛人操作臺交互式警情信息上報終端向公安機關應急指揮中心報警，公交車車載警情信息上報終端向服務器發(fā)送緊急報警數(shù)據(jù)；接收服務器接收報警信息后，根據(jù)應急事件處理流程及時發(fā)送出警指令，公安機關民警根據(jù)就近原則以最快速度趕往公交車報警地點，迅速處理、化解發(fā)生嚴重危害后果的各類事件，對于現(xiàn)場已經(jīng)失控的情形，接受出警指令的民警應當及時與應急指揮中心互通信息，以最快的速度調集警力，力爭將損害后果降至最低；在中等級別、高等級別應急事件處置完畢環(huán)節(jié)，公安機關應急指揮中心應當將公交車上緊急事件現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)上傳至服務器，具體包括重點人口當事人信息、公交車輛信息采集、緊急事件發(fā)生情形信息、公交車車廂內乘客全局及局部圖片信息。

4.2.3 城市公交營運企業(yè)服務端

城市公交營運企業(yè)服務端接收公交車載移動服務端發(fā)送的各類預警信息與緊急事件信息，及時進行公交運行線路內車輛調度，整理匯總各類預警信息，生成預警信息基礎臺賬，為日常公交司乘人員安全學習提供案例資料，其中，服務終端為PC設備。

4.2.4 城市公交站點安全勸導員服務端

當前在城市大力發(fā)展公交出行的背景下，公交路線具有延伸廣覆蓋面大的特定，公交車與公交站點間的無線通信會受到地域或通信設備的限制，在一些特定情況下不能達到及時報警和發(fā)送預警的預期目標，因此，公安機關應當在城市公交車預置并定期更新重點人口數(shù)據(jù)庫，將重點人口在線比對調整為車載比對，這樣通過優(yōu)化對比方式，能夠更為高效地提高系統(tǒng)運行效果，特別是能夠及時準確的化解和消除高級別預警信息引發(fā)重點人口潛在的對抗性矛盾。城市公交運營企業(yè)同時應當向公交站點派駐的公交安全勸導人員，根據(jù)發(fā)布的預警指令信息，重點對高級別預警重點人口的行為動向進行監(jiān)控和突發(fā)情況的及時處置，從源頭上預防和減少發(fā)生危害公共安全緊急事件的概率[5]。

4.2.5 系統(tǒng)服務器

通過通信網(wǎng)絡與城市公交車、公安機關應急指揮中心、城市公交營運企業(yè)、城市公交站點安全勸導員服務端進行數(shù)據(jù)交互以及信息、流程的處理，具體功能如下：

（1）接收城市公交車移動端設備實時定位數(shù)據(jù)，進行地圖匹配與行駛軌跡繪制，估計行程時間。

（2）接收城市公交車服務端發(fā)送的重點人口上報信息，向實時定位坐標位于以潛在高等級預警信息發(fā)生點為圓心的輻射區(qū)域內的移動終端設備預備發(fā)送不同等級的應急事件處置預警。

（3）在公交車預置并定期更新重點人口數(shù)據(jù)庫，向公交車車載服務端發(fā)送確認的重點人口相關信息預警，即重點人口信息從上報到識別、確認、發(fā)布；接收到發(fā)送確認的重點人口相關信息預警后，對于高等級預警信息，準備向應急事件出警人員服務端發(fā)送公交車實時位置信息、行駛軌跡、行程時間。

（4）對于現(xiàn)場已經(jīng)失控的情形，向緊急事件周邊有效的公安機關警力發(fā)送警力調集指令；接收到最初出警警力向服務端發(fā)送的增加應急警力請求后，向被調集警力發(fā)送公交車緊急事件發(fā)生的實時位置信息、行駛軌跡、預估到達事的行程時間。

（5）接收緊急事件現(xiàn)場處置警力發(fā)送的事故現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理向公安機關指揮中心服務端發(fā)送現(xiàn)場處置報告；接公安機關指揮中心服務端發(fā)送的進一步指令。

（6）接收城市公交營運企業(yè)服務端的公交車輛線路內運行調度數(shù)據(jù)。

（7）根據(jù)乘坐公交車重點人口視頻監(jiān)控流轉情況，在公交車內的監(jiān)控流程結束后，對全流程處理記錄進行數(shù)據(jù)庫管理。

（8）對應急事件處置警力人員的工作量進行統(tǒng)計。

4.2.6 通信網(wǎng)絡

為各服務端、服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸提供通道。

5 結語

本文研究設計的運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口監(jiān)管方法和系統(tǒng)，整體工作運行流程嚴密高效，以“時空優(yōu)先、動態(tài)監(jiān)控”為原則，實現(xiàn)了重點人口公交車出行無死角全方位動態(tài)監(jiān)管，同時從源頭上預防發(fā)生嚴重刑事犯罪活動，以及預防發(fā)生嚴重危害公交車乘客人身財產(chǎn)安全后果的發(fā)生，這是社會治安管理重點人口管控的核心所在，也是提高重點人口動態(tài)監(jiān)管精準度的有效方法和舉措。此外，運用人像識別技術的城市公交乘客重點人口監(jiān)管系統(tǒng)可對各環(huán)節(jié)流轉動態(tài)進行有效跟蹤，實現(xiàn)清晰、簡明、便捷的運用效果，能夠有效提升城市內利用公交車出行的重點人口管理精細化程度，提高城市公交出行的安全度與可靠性，最大限度保障公民出行過程的人身財產(chǎn)安全。