閻志遠(yuǎn)，汪健雄，游雪松

（1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081；2.中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司 客運(yùn)部，北京 100844)

服務(wù)于2022年北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)的京張高速鐵路(北京北—張家口)于2019年12月30日正式開通運(yùn)營(yíng)，承擔(dān)跨賽區(qū)的交通出行，是重要的冬奧會(huì)保障配套工程[1]。冬奧會(huì)期間，京張高速鐵路呈現(xiàn)客流種類復(fù)雜化、服務(wù)語言多元化、冬奧會(huì)規(guī)則與鐵路業(yè)務(wù)差異化等困難，并與嚴(yán)峻的防疫需求緊密關(guān)聯(lián)，京張高速鐵路的票務(wù)應(yīng)用架構(gòu)面臨著多元化數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)感知和計(jì)算能力方面的挑戰(zhàn)。因此，深度挖掘多模態(tài)概念，結(jié)合冬奧會(huì)京張高速鐵路多元需求，研究提出多模態(tài)票務(wù)服務(wù)應(yīng)用架構(gòu)，綜合應(yīng)用跨區(qū)域冬奧會(huì)場(chǎng)景下的京張高速鐵路多模態(tài)票務(wù)服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)，形成了售票、驗(yàn)票、檢票及客服全流程國(guó)際化票務(wù)服務(wù)閉環(huán)，在京張高速鐵路實(shí)施了多元化票制，研制了中英文自動(dòng)售票機(jī)、開發(fā)了多語言售票APP、實(shí)現(xiàn)了無接觸出站、智能語音導(dǎo)航功能，最終構(gòu)建了京張高速鐵路國(guó)際化售票服務(wù)，實(shí)現(xiàn)京張高速鐵路智能票務(wù)應(yīng)用示范，提升了京張高速鐵路票務(wù)服務(wù)智能化水平。

1 京張高速鐵路票務(wù)應(yīng)用多模態(tài)概念

多模態(tài)是指2個(gè)或2個(gè)以上模態(tài)各種形式的組合[2]，其出發(fā)點(diǎn)是把語言及其意義的社會(huì)闡釋擴(kuò)展到所有的呈現(xiàn)和交際模態(tài)，諸如圖像、文字、手勢(shì)、凝視、言語、姿態(tài)等[3]。閻志遠(yuǎn)等[4]首次在鐵路客票系統(tǒng)中提出多模態(tài)智能應(yīng)用，圍繞京張高速鐵路冬奧會(huì)多元用戶需求，從多模態(tài)信息融合、多模態(tài)感知交互、多模態(tài)智能計(jì)算3個(gè)方面構(gòu)建京張高速鐵路多模態(tài)智能票務(wù)模式，解決跨區(qū)域賽事人群多元出行需求與高速鐵路多模態(tài)票務(wù)服務(wù)協(xié)同問題。

單模態(tài)數(shù)據(jù)僅包含了有效信息，往往無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)結(jié)果，為了獲取更多的有效信息，多模態(tài)信息融合概念應(yīng)運(yùn)而生，多模態(tài)信息融合擴(kuò)寬了數(shù)據(jù)覆蓋范圍，學(xué)習(xí)了來自多個(gè)模態(tài)的信息，實(shí)現(xiàn)了各模態(tài)信息之間的互補(bǔ)，有效地提高了預(yù)測(cè)模型的魯棒性[5]。對(duì)傳統(tǒng)多模態(tài)信息融合概念泛化，創(chuàng)新在針對(duì)冬奧會(huì)的智能票務(wù)體系提出多模態(tài)信息融合概念，是指通過融合客票系統(tǒng)本身數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的有效信息，以及在物理世界采集到的冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)不同時(shí)間、空間的多元異構(gòu)數(shù)據(jù)信息，采取有效的數(shù)據(jù)管理和挖掘手段，從而更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)客流預(yù)測(cè)、客流密度監(jiān)測(cè)、客流形態(tài)分析，最終更智能地服務(wù)于多元運(yùn)輸模式匹配、多元化票制與票樣設(shè)計(jì)、時(shí)空演化條件下旅客全流程出行鏈挖掘。

傳統(tǒng)多模態(tài)感知交互是指生物通過多重感知器官與經(jīng)驗(yàn)來接收信息和進(jìn)行交互的過程，通常是指人通過聲音、肢體語言、信息載體(文字、圖片、音頻、視頻等)、物理環(huán)境等多個(gè)通道與機(jī)器進(jìn)行交互[6]?；诖颂岢鲋悄芸推毕到y(tǒng)多模態(tài)感知交互概念，旅客通過多重感知器官及冬奧會(huì)特定環(huán)境下的高速鐵路客票相關(guān)環(huán)境體驗(yàn)來與售票、檢票、驗(yàn)票、個(gè)人智能設(shè)備等進(jìn)行人機(jī)交互的過程，包括但不限于旅客通過視覺、聲音、肢體語言、文字、圖片、視頻等與中英文自動(dòng)售票機(jī)、鐵路12306中英文網(wǎng)站、鐵路12306中英文APP、智能電話客服等進(jìn)行的交互。

多模態(tài)智能計(jì)算屬于交叉學(xué)科領(lǐng)域，以搭建可以處理和關(guān)聯(lián)來自圖形、圖像、語音、文本、數(shù)值等多種模態(tài)信息的模型為目標(biāo)，是解釋和推理關(guān)于多模態(tài)信息的途徑，是計(jì)算機(jī)視覺和交互式人工智能模型的最終融合，為計(jì)算機(jī)提供更接近于人類感知的場(chǎng)景[7]。提出的智能客票系統(tǒng)多模態(tài)智能計(jì)算概念，主要是指人臉識(shí)別多模態(tài)智能計(jì)算、多模態(tài)敏感數(shù)據(jù)(證件號(hào)、手機(jī)號(hào)、注冊(cè)卡、人臉)信息挖掘、深度學(xué)習(xí)語音識(shí)別與語義理解算法。

2 京張高速鐵路多模態(tài)票務(wù)應(yīng)用架構(gòu)

綜合上述3方面多模態(tài)理論基礎(chǔ)，從冬奧會(huì)京張高速鐵路多元用戶需求出發(fā)，基于京張高速鐵路多模態(tài)智能票務(wù)模式研究結(jié)論，提出多模態(tài)票務(wù)服務(wù)應(yīng)用架構(gòu)如圖1所示。

圖1 多模態(tài)票務(wù)服務(wù)應(yīng)用架構(gòu)Fig.1 Application architecture of multi-modal ticketing service

多模態(tài)票務(wù)服務(wù)應(yīng)用架構(gòu)由智能感知層、數(shù)據(jù)資源層、多模態(tài)應(yīng)用服務(wù)層和服務(wù)提供層組成。智能感知層主要包括進(jìn)出站設(shè)備使用的人像景深、紅外測(cè)溫等傳感器，以及閘機(jī)NFC、QR傳感器和用戶APP的設(shè)備指紋、終端定位等廣義傳感器；數(shù)據(jù)資源層融合了電子客票行程信息、列車運(yùn)行圖數(shù)據(jù)、調(diào)度信息、冬奧賽程、門票以及冬奧注冊(cè)相關(guān)方信息和地方綜合交通數(shù)據(jù)；通過多模態(tài)應(yīng)用服務(wù)層，綜合提供多模態(tài)信息融合、多模態(tài)感知交互和多模態(tài)智能計(jì)算等平臺(tái)服務(wù)；通過服務(wù)提供層，旅客可在線上或線下自助購(gòu)票，在冬奧會(huì)期間為不同購(gòu)票群體提供特色多元票制服務(wù)，旅客購(gòu)票成功后，可直接憑有效身份證件刷電子票進(jìn)站，也可換取具有冬奧會(huì)特色的紙質(zhì)車票，旅客進(jìn)站后按照不同的利益相關(guān)方乘車路線到指定車廂乘車，到站后，憑電子客票或有效身份證件檢票出站。在太子城站，為了給旅客出站提供便捷服務(wù)，開通了刷臉出站服務(wù)，由此構(gòu)成冬奧會(huì)期間旅客出行的全流程出行鏈，并在旅客出行過程中，提供全行程的個(gè)性化客服服務(wù)。

2.1 多模態(tài)信息融合服務(wù)

鐵路票務(wù)體系通過各種差異渠道感知和采集不同利益群體、冬奧會(huì)時(shí)空信息、旅客出行需求信息、天氣信息、觀眾對(duì)比賽項(xiàng)目的接納度和偏好信息、疫情信息等，這些數(shù)據(jù)通常具有空間、時(shí)間或時(shí)空特性，如氣象數(shù)據(jù)通常是時(shí)間數(shù)據(jù)/序列，而3個(gè)賽區(qū)辦賽信息、節(jié)假日交通流量同時(shí)涉及時(shí)間與空間數(shù)據(jù)，這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)在采集后，結(jié)合鐵路12306數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建多模態(tài)數(shù)據(jù)層，通過有效的數(shù)據(jù)管理方法，形成多元化車票信息、運(yùn)輸能力信息、全時(shí)空需求鏈信息庫(kù)，而后采用機(jī)器學(xué)習(xí)及相關(guān)預(yù)測(cè)算法等對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，以提供需要的服務(wù)，最終服務(wù)提供的數(shù)據(jù)將進(jìn)一步修正和優(yōu)化多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的種類和數(shù)量，形成多模態(tài)信息融合閉環(huán)。多模態(tài)信息融合技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

2.2 多模態(tài)感知交互服務(wù)

當(dāng)用戶因?yàn)橐_(dá)到某種目標(biāo)，決定與某個(gè)機(jī)器進(jìn)行交互時(shí)，其行為和選擇是相對(duì)穩(wěn)定的。例如，當(dāng)旅客需要線上購(gòu)票，則會(huì)選擇與鐵路12306網(wǎng)站或手機(jī)APP進(jìn)行交互；當(dāng)旅客需要處理一些問詢和投訴，則會(huì)選擇與鐵路12306客服進(jìn)行語音通話；當(dāng)旅客到車站現(xiàn)場(chǎng)線下購(gòu)票時(shí)，則會(huì)選擇與窗口或者車站自動(dòng)售票機(jī)進(jìn)行交互；當(dāng)旅客在車站自動(dòng)售票機(jī)購(gòu)票遇見問題無法解決時(shí)，則會(huì)選擇招援服務(wù)，通過遠(yuǎn)程人工客服協(xié)助完成購(gòu)票。由此可見，在人機(jī)交互中，人和機(jī)器是2個(gè)重要的主體，其中人是交互行為發(fā)生的主體，機(jī)器是交互行為發(fā)生的客體。人因?yàn)槭孪扔幸粋€(gè)需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，選擇能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的目標(biāo)設(shè)備，然后才能發(fā)出相應(yīng)的交互目標(biāo)請(qǐng)求，主動(dòng)與機(jī)器進(jìn)行交互，交互后，人會(huì)衡量自己的交互操作是否達(dá)到了期待的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)最初的目標(biāo)，并做出評(píng)價(jià)，形成人機(jī)交互閉環(huán)。旅客行為模式示意圖如圖3所示。

圖3 旅客行為模式示意圖Fig.3 Schematic diagram of passenger behavior mode

自然的交互方式是用戶不必學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技能就能方便地與機(jī)器進(jìn)行快捷方便交互，但并非所有的技能都是天生的，而是利用那些人們已經(jīng)擁有的知識(shí)和技能。交互模型是對(duì)用戶與產(chǎn)品交互過程中彼此間行為關(guān)系的解釋，較好的交互模型的導(dǎo)出可以很好地指導(dǎo)產(chǎn)品的開發(fā)和交互設(shè)計(jì)，從一定意義上來說，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)實(shí)際上也是行為的設(shè)計(jì)，當(dāng)產(chǎn)品的性能與人的行為相互支持步調(diào)一致時(shí)，便構(gòu)成了人與產(chǎn)品間的和諧關(guān)系，將這種關(guān)系物化，便是新設(shè)計(jì)的出現(xiàn)[8]。由此可見，對(duì)于用戶即旅客來說，多模態(tài)交互設(shè)計(jì)產(chǎn)品首先應(yīng)直觀可見，方便旅客在物理交互空間中選擇目標(biāo)票務(wù)服務(wù)相關(guān)設(shè)備；其次應(yīng)可以運(yùn)用自然的、直觀的包括視頻、語音、手勢(shì)、觸覺、情緒等在內(nèi)的多模態(tài)交互方式向票務(wù)服務(wù)相關(guān)設(shè)備表達(dá)其意愿；最后可以通過感覺器官如眼睛、耳朵等來接收系統(tǒng)的反饋。以乘客的購(gòu)票行為為例進(jìn)行分析，其購(gòu)票交互操作通常是在特定的空間下即火車站售票大廳完成的[9]。對(duì)鐵路智能票務(wù)體系中存在的多模態(tài)交互進(jìn)行總結(jié)，多模態(tài)交互關(guān)系表如表1所示。

表1 多模態(tài)交互關(guān)系表 Tab.1 Multi-modal interaction

2.3 多模態(tài)智能計(jì)算服務(wù)

多模態(tài)智能計(jì)算應(yīng)用在智能票務(wù)服務(wù)，主要體現(xiàn)在多模態(tài)智能票務(wù)客服、多模態(tài)驗(yàn)檢票人像識(shí)別及基于冬奧會(huì)旅客出行服務(wù)數(shù)據(jù)模型的售票隱私保護(hù)。

2.3.1 多模態(tài)語音識(shí)別智能計(jì)算

將多模態(tài)智能計(jì)算應(yīng)用于語音識(shí)別中，充分考慮音頻和文本對(duì)于語音識(shí)別貢獻(xiàn)的差異性，引入跨模態(tài)注意力機(jī)制[10]來度量這種相關(guān)性，通過匹配度計(jì)算和加權(quán)向量計(jì)算，實(shí)現(xiàn)聲學(xué)模型和語言模型的聯(lián)合建模，解決兩模型間的協(xié)同問題。跨模態(tài)注意力機(jī)制的聲學(xué)和語言聯(lián)合建模模型架構(gòu)如圖4所示。

圖4 跨模態(tài)注意力機(jī)制的聲學(xué)和語言聯(lián)合建模模型架構(gòu)Fig.4 Joint modeling model architecture of acoustics and language for cross-modal attention mechanism

2.3.2 多模態(tài)人臉識(shí)別智能計(jì)算

人臉識(shí)別多模態(tài)智能計(jì)算以可見光下的人臉圖像(人臉檢測(cè)和區(qū)域分析)、紅外成像的人臉圖像(額頭部分進(jìn)行溫度測(cè)量)和戴口罩的人臉圖像(戴口罩人臉識(shí)別)數(shù)據(jù)的采集為基礎(chǔ)，將旅客是否佩戴口罩及人臉特征識(shí)別和提取的過程合二為一，最終實(shí)現(xiàn)疫情條件下，佩戴口罩旅客的人臉識(shí)別和測(cè)溫。其中，可見光圖像和紅外圖像分別通過可見光傳感器和紅外傳感器得到，戴口罩的人臉圖像是經(jīng)過將人臉和遮擋物進(jìn)行3D多維圖像建模后再映射到二維平面上得到的，實(shí)現(xiàn)用于戴口罩人臉識(shí)別的算法模型，對(duì)人臉檢測(cè)算法的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將人臉檢測(cè)與遮擋物識(shí)別2種模態(tài)過程合二為一，最終實(shí)現(xiàn)戴口罩旅客的人臉識(shí)別智能算法。多模態(tài)人臉智能識(shí)別算法如圖5所示。

圖5 多模態(tài)人臉智能識(shí)別算法Fig.5 Multi-modal face intelligent recognition algorithm

人臉圖像具備角度、關(guān)鍵點(diǎn)、遮擋(口罩、墨鏡)等多重模態(tài)屬性，在冬奧會(huì)期間，由于國(guó)外友人的參與，還增加了多膚色的屬性，對(duì)其構(gòu)建多膚色人臉數(shù)據(jù)集，建立多膚色識(shí)別模型提取人臉種族特性，根據(jù)多重模態(tài)特征，搭建多屬性識(shí)別模型，再通過多任務(wù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)算法，將多模態(tài)人臉質(zhì)量屬性融合到一個(gè)模型中。

2.3.3 多模態(tài)隱私保護(hù)智能計(jì)算

冬奧會(huì)海量的出行數(shù)據(jù)中包括旅客證件號(hào)、手機(jī)號(hào)、護(hù)照號(hào)等涉及個(gè)人隱私的數(shù)據(jù)，需要一個(gè)完整的保護(hù)策略，首先應(yīng)具備多模態(tài)多維度的敏感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)模型。通過對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)源信息進(jìn)行識(shí)別，利用基礎(chǔ)識(shí)別技術(shù)、正則化表達(dá)式、機(jī)器學(xué)習(xí)等多模態(tài)智能計(jì)算方法，將敏感信息挖掘出來。多模態(tài)敏感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)模型架構(gòu)如圖6所示。

圖6 多模態(tài)敏感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)模型架構(gòu)Fig.6 Architecture of multi-modal sensitive data discovery model

3 京張高速鐵路多模態(tài)智能票務(wù)應(yīng)用示范

3.1 應(yīng)用示范方案

2020年11月 鐵 路12306已開通12306網(wǎng)站英文版，為配合冬奧會(huì)售票保障工作而研發(fā)的支持英、法等多國(guó)語言擴(kuò)展的多語言售票APP即鐵路12306 APP多語言版于2021年12月24日正式發(fā)布；在北京冬奧會(huì)期間，冬奧會(huì)注冊(cè)人員和持北京冬奧會(huì)門票觀賽中外旅客可通過鐵路12306網(wǎng)站(含手機(jī)APP)冬奧會(huì)專區(qū)綁定相關(guān)信息免費(fèi)預(yù)訂京張高速鐵路冬奧會(huì)相關(guān)車票。其中旅客席位預(yù)訂分2類人群。

（1）冬奧會(huì)注冊(cè)人員。冬奧會(huì)注冊(cè)人員采用北京冬奧組委發(fā)放的身份注冊(cè)卡作為有效身份證件和電子客票載體，注冊(cè)人員登錄鐵路12306網(wǎng)站冬奧會(huì)專區(qū)后，按指引進(jìn)行相關(guān)操作，通過鐵路12306網(wǎng)站信息核驗(yàn)的，將免費(fèi)為其發(fā)放一張指定區(qū)間(清河—太子城/延慶)、指定有效期內(nèi)用于往返各地場(chǎng)館的定期票，并使用該定期票預(yù)約車票。

（2）持北京冬奧會(huì)門票觀賽旅客。持北京冬奧會(huì)門票觀賽旅客需在鐵路12306網(wǎng)站注冊(cè)成為12306用戶，填寫所持冬奧會(huì)門票票號(hào)和賽事場(chǎng)次號(hào)信息。鐵路12306網(wǎng)站通過數(shù)據(jù)比對(duì)完成信息核驗(yàn)；通過驗(yàn)證的，將免費(fèi)為其發(fā)放一張指定區(qū)間(北京北/清河—太子城/延慶)、指定有效期內(nèi)一次往返觀賽場(chǎng)館的計(jì)次票，旅客憑該計(jì)次票在鐵路12306網(wǎng)站按需預(yù)訂往返觀賽場(chǎng)館的高速鐵路車票。

3.1.2 車站冬奧會(huì)服務(wù)方案

北京冬奧會(huì)在北京市區(qū)、延慶和崇禮3個(gè)賽區(qū)分別舉辦不同賽事。因此，選取清河站、延慶站和太子城站作為應(yīng)用示范車站，配置冬奧會(huì)特色報(bào)銷憑證和行程信息提示專用票卷為旅客提供打印服務(wù)，渠道以自動(dòng)售票機(jī)為主。車站綜合服務(wù)窗口少量配置冬奧會(huì)特色票卷，供特殊旅客使用。

（1）車站服務(wù)專窗。在清河、太子城、延慶站設(shè)置冬奧會(huì)票務(wù)專窗，為冬奧會(huì)注冊(cè)人員和持票觀眾預(yù)訂和取消預(yù)訂京張高速鐵路冬奧會(huì)相關(guān)車票，業(yè)務(wù)規(guī)則比照鐵路12306網(wǎng)站。

（2）中英文自動(dòng)售票機(jī)。中英文自動(dòng)售票機(jī)在清河、延慶、太子城站每站選取2臺(tái)自動(dòng)售票機(jī)進(jìn)行試點(diǎn)。

另外，循環(huán)小數(shù)作為有理數(shù)卻沒有在圖3的舉例中被列舉出來，全章節(jié)的內(nèi)容中也未涉及任何循環(huán)小數(shù)的知識(shí)，這種對(duì)概念的不完全解讀，會(huì)阻礙學(xué)生對(duì)有理數(shù)的透徹理解和認(rèn)識(shí)．

（3）遠(yuǎn)程協(xié)助售票。遠(yuǎn)程協(xié)助售票功能服務(wù)于國(guó)內(nèi)“脫網(wǎng)人群”和國(guó)外旅客使用自助設(shè)備等場(chǎng)景，為旅客提供人工遠(yuǎn)程服務(wù)。在張家口、清河和八達(dá)嶺長(zhǎng)城站部署，其中張家口站2臺(tái)自助設(shè)備可提供服務(wù)。

（4）檢票乘車。冬奧會(huì)注冊(cè)人員可憑手機(jī)APP的檢票二維碼掃碼檢票進(jìn)站乘車；持奧運(yùn)門票觀賽旅客可持預(yù)訂車票時(shí)的有效證件檢票進(jìn)站乘車。檢票規(guī)則分3種情況：①閉環(huán)內(nèi)檢票規(guī)則。清河站驗(yàn)檢分設(shè)自助檢票閘機(jī)，延慶和太子城站驗(yàn)檢合設(shè)自助檢票閘機(jī)，允許冬奧會(huì)注冊(cè)人員直接掃碼檢票進(jìn)站。②閉環(huán)外檢票規(guī)則。清河站驗(yàn)檢分設(shè)自助檢票閘機(jī)，允許冬奧會(huì)注冊(cè)人員直接掃碼檢票進(jìn)站。延慶和太子城站驗(yàn)檢合設(shè)自助檢票閘機(jī)，不允許冬奧會(huì)注冊(cè)人員直接掃碼檢票進(jìn)站，需通過冬奧會(huì)專用檢票通道檢票進(jìn)站。③閉環(huán)類型控制規(guī)則。車站閘機(jī)根據(jù)閉環(huán)類型，對(duì)通過閘機(jī)的旅客進(jìn)行識(shí)別控制，即閉環(huán)區(qū)的閘機(jī)只識(shí)別閉環(huán)區(qū)的車廂席位，非閉環(huán)區(qū)的閘機(jī)只識(shí)別非閉環(huán)區(qū)的車廂席位。因冬奧會(huì)注冊(cè)人員錯(cuò)選閉環(huán)類型而預(yù)訂錯(cuò)車廂的，檢票閘機(jī)將不允許其進(jìn)站。冬奧會(huì)注冊(cè)人員需通過在線修改閉環(huán)類型，取消全部已訂席位后再重新預(yù)訂席位進(jìn)站乘車。

（5）實(shí)名制核驗(yàn)[11]。①車站閉環(huán)區(qū)域只掃碼不核驗(yàn)。在車站閉環(huán)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)置人員證件核驗(yàn)設(shè)備，不進(jìn)行身份注冊(cè)卡核驗(yàn)，不做“票－證－人”一致性核驗(yàn)，直接掃碼通過高速鐵路閘機(jī)經(jīng)過閉環(huán)流線乘車。②車站閉環(huán)外區(qū)域先核驗(yàn)后掃碼乘車。為防止非冬奧會(huì)注冊(cè)人員持身份注冊(cè)卡進(jìn)出站乘車，在高速鐵路車站閉環(huán)外區(qū)域比照涉奧場(chǎng)館配備通道式證件核驗(yàn)設(shè)備，對(duì)身份注冊(cè)卡及持卡人進(jìn)行“人－證”核驗(yàn)。清河站“人－證”核驗(yàn)通過后，須通過人工實(shí)名驗(yàn)證口驗(yàn)證“票－證”一致性后進(jìn)入車站候車區(qū)域再掃碼乘車。延慶、太子城站直接進(jìn)入候車區(qū)域，在檢票口“人－證”核驗(yàn)后，通過人工檢票通道乘車?，F(xiàn)場(chǎng)無法通過核驗(yàn)的人員不可進(jìn)站乘車。

冬奧會(huì)期間，在太子城站部署測(cè)溫、刷臉一體化的“無接觸”出站檢票閘機(jī)，實(shí)現(xiàn)旅客無感出站。

3.1.3 列車票務(wù)保障

冬奧會(huì)期間京張高速鐵路分為智能型復(fù)興號(hào)、普通型復(fù)興號(hào)2種情況設(shè)置車廂。其中2組智能型復(fù)興號(hào)閉環(huán)管理人員安排在1—5號(hào)車，5號(hào)車為多功能車，滿足媒體需求；普通旅客安排在7—8號(hào)車；6號(hào)車設(shè)置為隔離車廂。普通復(fù)興號(hào)閉環(huán)管理人員安排在1—4號(hào)車，普通旅客安排在6—8號(hào)車，5號(hào)車設(shè)置為隔離車廂。

在列車席位權(quán)限設(shè)置方面，席位按照閉環(huán)冬奧會(huì)注冊(cè)人員(奧運(yùn)閉環(huán))、非閉環(huán)冬奧會(huì)注冊(cè)人員(奧運(yùn)非閉環(huán))、持冬奧會(huì)門票觀賽旅客(奧運(yùn)觀賽)及普通購(gòu)票旅客使用群體不同劃分成4部分?？推毕到y(tǒng)需增加“奧運(yùn)閉環(huán)”“奧運(yùn)非閉環(huán)”“奧運(yùn)觀賽”3個(gè)奧運(yùn)專用用途，席位策略按照一站直達(dá)設(shè)置，不設(shè)共用、復(fù)用和轉(zhuǎn)票策略。

3.2 成果及示范成效

3.2.1 多元化票制與冬奧會(huì)紀(jì)念票

創(chuàng)新票制票面設(shè)計(jì)，通過融合冬奧會(huì)文化、百年京張、一站一景等理念，設(shè)計(jì)了適合冬奧會(huì)場(chǎng)景的冬奧會(huì)特色紙質(zhì)車票和行程信息提示單，既服務(wù)冬奧會(huì)辦賽又可宣傳京張高速鐵路建設(shè)成就。冬奧會(huì)期間特色車票每日打印車票量在1 000 ~ 2 000張，線下累計(jì)打印6.8萬張冬奧會(huì)特色紙質(zhì)報(bào)銷憑證及紀(jì)念票。

3.2.2 中英文自動(dòng)售票機(jī)

中英文自動(dòng)售票機(jī)是對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)售票機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，采用B/S與C/S相結(jié)合部署模式，通過翻譯動(dòng)態(tài)加載技術(shù)在中文操作界面基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)中英文動(dòng)態(tài)切換。中英文自動(dòng)售票機(jī)支持VISA，MasterCard，JCB等國(guó)際卡支付，方便持國(guó)際卡旅客自助購(gòu)票。冬奧會(huì)期間中英文自動(dòng)售票機(jī)每日服務(wù)人次達(dá)100余人。

3.2.3 遠(yuǎn)程協(xié)助購(gòu)票

遠(yuǎn)程協(xié)助購(gòu)票是在自動(dòng)售票機(jī)上利用音視頻通話、信令控制、呼叫排隊(duì)、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)，賦能遠(yuǎn)程協(xié)助場(chǎng)景。冬奧會(huì)期間，將清河站、太子城站、延慶站的呼叫請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高，保障重要車站的呼入得到快速響應(yīng)，同時(shí)國(guó)外旅客使用自動(dòng)售票機(jī)的英文操作界面時(shí)，其呼入請(qǐng)求優(yōu)先分派到英語溝通能力較好的工作人員，協(xié)助其完成購(gòu)票。張家口站2019年12月31日—2022年3月14日期間共接聽1 437次遠(yuǎn)程協(xié)助購(gòu)票呼叫。

3.2.4 鐵路12306多語言售票APP

鐵路12306多語言售票APP在冬奧會(huì)期間全網(wǎng)使用，為京張高速鐵路提供多語言售票和冬奧會(huì)專區(qū)服務(wù)保障功能。鐵路12306英文版售票量每日約1 000張，手機(jī)APP售票量占1/3左右，網(wǎng)站售票量占2/3左右。鐵路12306多語言售票APP支持語言包快速集成，后期可擴(kuò)展更多國(guó)家語言。

3.2.5 無接觸出站

無接觸出站是結(jié)合冬奧會(huì)期間防疫及不同膚色人群的需求，設(shè)計(jì)了面向口罩遮擋和多膚色人群的人臉識(shí)別技術(shù)升級(jí)，攻克了旅客配戴口罩、墨鏡及大客流快速通過等條件下的刷臉檢票難題?；谌S人臉建模，實(shí)現(xiàn)了戴口罩人臉數(shù)據(jù)的生成功能，用于針對(duì)口罩遮擋的多模態(tài)人臉識(shí)別算法開發(fā)，其中戴口罩人臉乘客試驗(yàn)通過率達(dá)90%以上，遠(yuǎn)超其他第三方算法。通過構(gòu)建多膚色人臉數(shù)據(jù)集，研究人臉膚色分類識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)了多膚色人臉識(shí)別過閘應(yīng)用，達(dá)到為全球旅客提供一致化服務(wù)的能力。冬奧會(huì)期間，無接觸出站應(yīng)用日均刷臉出站達(dá)151人次，單人次通行時(shí)間小于3 s；戴口罩通過率從64%提升到84%；無口罩通過率從88%提升到94.5%。

3.2.6 智能語音導(dǎo)航

研發(fā)了智能客服知識(shí)庫(kù)、智能語音導(dǎo)航系統(tǒng)并在北京、上海鐵路12306客服中心應(yīng)用，首次在冬奧會(huì)辦賽環(huán)節(jié)提供了英語、日語和俄語的鐵路票務(wù)客服熱線服務(wù)。冬奧會(huì)期間客服日接通率穩(wěn)定在95.23%以上，自助服務(wù)解決率從45%提升至60%，智能語音導(dǎo)航業(yè)務(wù)覆蓋率達(dá)93.2%。

3.2.7 高速鐵路國(guó)際化票務(wù)服務(wù)全流程乘車閉環(huán)應(yīng)用

針對(duì)冬奧會(huì)注冊(cè)人員，冬奧會(huì)持票觀眾、團(tuán)體賓客等不同人群，構(gòu)建乘車憑證、賬戶綁定、席位預(yù)約、車票退改、獲取行程信息、檢票乘車等全流程乘車服務(wù)閉環(huán)，以冬奧會(huì)注冊(cè)人員為例，高速鐵路國(guó)際化票務(wù)服務(wù)全流程乘車閉環(huán)應(yīng)用示意圖如圖7所示。

圖7 高速鐵路國(guó)際化票務(wù)服務(wù)全流程乘車閉環(huán)應(yīng)用示意圖Fig.7 Closed-loop application of whole process of high speed railway international ticketing service

4 結(jié)束語

北京冬奧會(huì)及冬殘奧會(huì)運(yùn)輸服務(wù)時(shí)間為2022年1月21日—3月16日，在共計(jì)55天的高速鐵路保障運(yùn)輸期間，多模態(tài)票務(wù)應(yīng)用系列成果為京張高速鐵路提供了優(yōu)質(zhì)、安全、高效的運(yùn)輸服務(wù)。研究成果解決了冬奧會(huì)客流種類復(fù)雜化、服務(wù)語言多元化、冬奧會(huì)規(guī)則與鐵路業(yè)務(wù)差異化等困難，并可適用于防疫防控常態(tài)化的乘車需求，為以高速鐵路保障大型賽事跨區(qū)域辦賽提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。