指纹识别在客运系统中的应用.docx

指纹识别在客运系统中的应用李俐萍，孙宇，袁灿(成都理工大学信息科学与技术学院，成都 610059) 摘要：随着城市人口的不断增加，发展快速轨道交通是世界上很多国家一致的共识通过对指纹识别技术的分析并结合现有客运系统购票、验票的特点，提出了一种基于指纹识别技术在客运系统中购票、验票识别方案，从而解决现在铁路、地铁，快速公交购票、验票系统中出现的问题 关键词：指纹识别；地铁；客运系统； BRT1引言 2指纹识别在验票系统中的基本思路从时间的角度，轨道交通的历史比汽车还要 2． 1指纹识别技术的优势 悠久 1863年 1月 10日，世界上第一条地铁在伦 由于指纹具有人皆不同、终生不变并且指纹 敦建成通车，线路全长约 6． 4km，列车用蒸汽机车 很精确等特点，可作为代表其人的 “身份证 ”因 牵引 1890年 12月 8日伦敦首次用盾构法施工， 此利用指纹识别技术就可以通过对不同指纹的鉴 建成用电气机车牵引，全长 5． 2km的另一条线 定来进行身份区别从此，城市交通进人轨道交通时代 u以 J地 指纹识别技术可以采用自动指纹识别系统 铁以其安全、舒适、方便、快捷等突出优点成为大 (Automatic Fingerprint Identification System， AFIS)， 城市改善交通结构、构筑立体交通运输网络、解决 通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技 交通拥挤难题、改善城市环境的最佳方案。

同样， 术，对活体指纹进行采集、分析和比对，从而自动、 快速公交系统 (Bus Rapid Transit， BRT)具有与地铁 迅速、准确地鉴别出个人身份引 5一般可以分成类似的效果并受到重视，通常也被人称作“地面上 “离线 ”和 “ ”两个部分其中离线部分包括用 的地铁系统 ”13-4J BRT是一种介于快速轨道交 指纹采集仪采集指纹、提取出细节点、将细节点保通 (RapidRail Transit， RRT)与常规公交 (Normal Bus 存到数据库中形成指纹模板库等主要步骤 Transit， NBT)之间的新型公共客运系统，是一种大部分包括用指纹采集仪采集指纹、提取出细节点、 运量交通方式自 1974年巴西库里蒂巴市建成 然后将这些细节点与保存在数据库中模板细节点 第一条快速公交线以来，在世界范围内，各种类型 进行匹配，判断输入细节点与模板细节点是否来 的快速公交系统得到广泛的应用目前我国快速 自同一个手指的指纹 公交尚处于初级阶段，许多城市正在规划和建设 指纹识别的优点在于其惟一性，它的复杂度 中，成都市二环路的 BRT于 2013年 6月刚刚投入 可以提供用于鉴别的足够特征，具有极高的安全 使用。

性相对于其他身份认证技术，指纹识别是一种不论地铁／快速公交系统，目前国内外都是采 更为理想的身份认证技术，指纹识别不仅具有许 用售票或售卡来使客户获得乘车权，这需要占用 多独到的信息安全优点，更重要的是具有很高的 大量人力物力，同时对环境造成一定的污染目 实用性、可行性，已经广泛应用于金融、电子商务前还没有采用不通过持票识别就能辨认客户是否 以及安全性能要求教高的行业中已付乘车款成为合法用户的更简方法，如果将指 2． 2地铁／快速公交售票、验票的特点纹识别技术运用于验票系统中指纹代替车票或是 目前世界各国的地铁／ BRT交通系统都使用公交卡，这更利于乘客和交通部门的管理的是车票或交通卡进行客户是否购票的身份识别，主要采用的是自动售检票系统 (Automatic Fare· 】09·Collection， Arc) AFC系统是基于计算机、通信网 展，许多科研人员从不同的角度和技术对指纹识 络、自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计 别技术进行了探讨，使指纹识别技术的应用逐步 费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动售检票 进入实用化阶段 [6。

1|采用指纹识别技术进行 系统虽然采用 AFC系统比人工售票方式为交 购票，当用户通过身份认证之后，就获得了进入地通部门提高了效率，也为客户带来了方便，但有票 铁、快速公交的售票系统客户端的权利，并且在售／卡的 AFC系统有三个问题一是客户必须持票 票系统中可以利用物联网技术将购票点获取的指／卡，一旦票／卡丢失便无法乘车，二是不同的优惠 纹信息和付款金额传到票务管理中心，将用户的 卡往往被其他非优惠人冒用，三是需要随身携带， 购票记录与用户的身份进行绑定并实时将这些 一旦丢失或忘记携带车票便不能乘车另外用后 资料分发到相关节点，如进站人口、公安部门进行 的废弃车票常常被乱扔，影响环境卫生 相关处理从而实现无需持票人站另外利用数据挖掘技术对数据总库进行分析，可方便运营部3系统总体设计结构门对乘客数量、成份、流量进行动态分析，便于进如图 1所示，该方案设计包含了指纹识别模 一步发现问题，改进服务质量，做到精细化管理 块、自动售票机／人工售票、地铁／从交客运系统、 利用数据库管理可实现一次购票总预付，达到多 公安机关身份核对系统、指纹管理数据中心等。

次进站或月票、年票功能在此系统中，指纹识别模块安放在每一个售票点 获取乘客的信息，然后与指纹数据库进行信息比 对确定乘客信息，如果乘客为合法的公民则有购 图 2指纹识别基本过程 票权限，否者没有购票权限乘客购票成功后信 息会通过网络传输给铁路或者公交客运部门进行 4指纹识别购票的优势信息统计 在地铁、快速公交验票系统中，指纹识别技术指纹管理数据中一 C 购票与传统的人工、自动售票相比较具有更多的 优点 1、方便乘客购票，提前消费在电子商务发葚剿戮 展如火如荼的今天利用指纹可以唯一确定一个人的身份这一特点，乘客购票可以利用自己的网银公安机关身 账户直接在网上预订票，而且不用去代售点或者盼核对系绩 车站取票就可获得乘车权限当乘客网银余额不 足，可以使用信用卡账户提前消费，方便乘客因短图 1指纹识别技术在地铁、地交验票系统的结构框图 时间资金缺乏而不能出行2、使用简单，节省车票／交通卡成本利用每3． 1指纹识别过程 个人具有不同的指纹特征进行客户身份识别，这 如图 2所示，指纹识别模块主要是由指纹采 样，当用户购票时进行了身份识别，其指纹信息就 集、指纹图像处理、指纹特征提取和指纹匹配等模 被存放到数据库中，此信息与用户购票的付款信 块组成。

现在大多指纹采集模块是利用光学、电 息一起存放并通过网络传输到各个车站的人口， 容或者超英波技术将指纹特征信息采集并送给图 客户若要进站，只需让指纹识别器识读一次，然后 像处理单元，图像处理单元经过指纹特征算法提 将获取的信息与数据库中的信息比较，如果该客取出部分指纹特征，并拿去与原有数据库里的指 户尚有付款余额便放行，从而解决了客户使用票／ 纹进行比对如果比对成功就能识别用户的身 卡所引起的各种弊端 3、安全可靠，防止车票／交通卡被盗用 由于3． 2乘客指纹信息代替传统车票 每人有惟一的指纹特征，凭指纹特征购票实质上 近年来指纹识别系统的研究有了较大的发 是一种实名制购票方式，可有效的防止具有不同·1 10·优惠等级的车票被不应享受这种待遇的人所冒 入、其他服务等如成年人使用儿童半价票进站，或成年人使 6结束语用老年卡、学生卡上车，或一家人一张卡，甚至所购的车票／交通卡被入盗用如果的确有必要进 随着客运交通系统的快速发展，交通工具的 行一个账户多人通用，则可将多人的指纹放人一 运行速度大大提高，对售票系统的管理与操作方 个数据记录表中，共用一个账户。

式提出了新的要求：快速的购票、一次购票的多次 4、有利于公共安全，防止坏人上车 当恐怖 使用、不同车次的换乘和免再次购票、通用于不同 分子欲进站搞破坏时，其指纹可很快被联网的警 车次的车票、对乘车人是否是危险分子等，而指纹 方通过数据挖掘技术识别出来，并通过安全控制 识别在客运系统的应用正是研究这类问题解决方机制禁止购票或通过安全人口禁止上车，从而保 案的一把钥匙，因此具有广泛的应用前景障交通运行的安全参考文献5、有利于灾后对受害人员的身份识别一旦车辆在行驶过程中发生意外灾害，或乘车人突发 [1] 国外低铁与轻轨的发展历史 [EB—OL]． http：／／ www． 疾病，可很快通过指纹识别进行辨认并即时通知 21its ． com ／ Common ／ I)ocumentDetail ． aspx?ID= 亲属 2011 110709171500132 ．[2] 赵杰、叶敏、赵一新、盛志前．国外快速公交系统发展5发展趋势 概况 [J]．国外城市规划． 2006年 03期．[3]向鹏．地铁自动售票机系统设计[J]．自动化应用．近年来国内外地铁／快速公交系统越来越被2010年 1期．人们接受，仅成都就将在 2020年内建设 10条地 [4]轨道交通自动售检票系统 (AFC系统 )问与答 [邙一 铁线路和二环路 BRT专线，中国内地累计有 31 0L]． http：／／ jtex．嘲 iIlg． cn／刎 pxt／ rdl4069469． shtnd． 个城市已经或即将与轨道交通 “结缘 ”，因此本方 [5] 指纹识别技术是基于哪些原理问与答 [EB 一 0L] ．案具有重要的现实意义。

此外，本方案还可用于 htlp： Hwww． doc． 88． corrr／ p一 (13q207703864． htral． 替代其他需要门票或刷卡的领域如用于超市购 [6]刘峻峰．关于指纹细节特征两个问题的探讨 [J]．刑 物，只要一个指纹与一笔付款金额对应，客户就可 事技术． 2011年 5期． 在超市购物，在出口进行指纹验证后扣除购物款 [7]罗林．微弱灰尘手印的提取 [J]．刑事技术， 2011年 5期．项，不必刷卡；又如用于宾馆，只要在服务柜台办[8]曹国平．基于FPSll0的智能指纹识别系统设计[J]．理了指纹识别并存人一笔款项，便可通过指纹识网络安全技术与应用． 2011年 1l期． 别打开客房、用餐、购物、娱乐消费；又如用于旅游 [9] 马少华．离散小波变换在指纹特征提取中的应用 景点，只要在景点大门办理了指纹识别并存人一 [J]．数字技术与应用． 2011年 10期．笔款项，便可通过指纹识别在各景点旅游、购物、 [10] 邵永军．指纹自动识别系统人库指纹信息存在的突 娱乐消费；又如用于学校或单位，只要办理了指纹 出问题及对策 [J]．警察技术． 2011年 9期． 识别登记，便可享受相关资料查询、考勤、大门出 [113张镪．基于 ET44／惶 210的指纹识别智能卡设计 [J]．电子技术． 2011年 10期．。