本發(fā)明涉及一種基于自動指紋識別技術(shù)的快速驗票系統(tǒng)及方法，屬于計算機控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

火車一直是人們出游離不開的交通工具，遠途出行乘坐火車給人們提供了極大的方便。伴隨著人口流動日益加劇，每逢節(jié)假日，火車站都會大排長龍，尤其是進站口檢票時間長，導(dǎo)致旅客錯過火車?；疖囌救肟诓捎萌斯z票方式，效率較低，工作量極大同時存在漏檢的問題。隨著高速列車再次提速，更加需要一種現(xiàn)代化、自動化的驗票系統(tǒng)來加快進站速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有鐵路人工驗票系統(tǒng)的不足，提出一種基于自動指紋識別技術(shù)的快速驗票系統(tǒng)及方法，驗票口的子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)公安數(shù)據(jù)庫，根據(jù)身份證上已登記的指紋信息，進行持票進站旅客身份信息核對，實現(xiàn)票-證-人三層驗證核對。在快速驗票進站的同時，保證了驗票結(jié)果的可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于自動指紋識別技術(shù)的快速驗票系統(tǒng)，包括鐵路系統(tǒng)的中央服務(wù)器和四個子系統(tǒng)；四個子系統(tǒng)分別為各代售網(wǎng)點和各火車站的售票窗口的售票端信息采集裝置、各火車站進站口的進站驗票裝置、各列車乘務(wù)員手持的行車驗票裝置和各火車站出站口的出站驗票裝置；

四個子系統(tǒng)均與中央服務(wù)器連接；四個子系統(tǒng)均與中央服務(wù)器均設(shè)有本地數(shù)據(jù)庫；

所述進站驗票裝置、行車驗票裝置和出站驗票裝置均包括一個rfid射頻識別裝置；

所述中央服務(wù)器與公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫連接，用于從公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫獲取旅客指紋信息，并將旅客指紋信息存儲在其本地數(shù)據(jù)庫中作為備份；

所述售票端信息采集裝置在旅客買票時，向中央服務(wù)器發(fā)出請求，獲取旅客指紋信息，并將其同步到車票內(nèi)部的rfid標(biāo)簽中；

所述進站驗票裝置在旅客進站時，讀取旅客的車票、身份證和指紋信息，并將車票內(nèi)存儲的身份和指紋信息與現(xiàn)場讀取的旅客身份和指紋信息進行比對；

所述行車驗票裝置在列車乘務(wù)員查票時，將掃描車票得到的數(shù)據(jù)和預(yù)存的數(shù)據(jù)對比，并將對比結(jié)果顯示在行車驗票裝置的屏幕上供列車員記錄；

所述出站驗票裝置在旅客持票出站時，讀取旅客的車票信息，并核對車票內(nèi)的目的站點和車票有效期是否正確。

所述進站驗票裝置包括設(shè)置在閘機中的rfid射頻識別裝置、身份證識別器和指紋采集器。

一種基于自動指紋識別技術(shù)的快速驗票方法，包括以下步驟：

步驟1：旅客在售票端購買車票時，售票端信息采集裝置根據(jù)旅客身份證號向中央服務(wù)器發(fā)出指紋調(diào)取指令，中央服務(wù)器將指紋信息和車次信息進行編碼后傳輸至售票端信息采集裝置；

步驟2：旅客取票時，售票端信息采集裝置將編碼后的旅客指紋信息和車次信息，通過車票內(nèi)部的rfid標(biāo)簽的微帶天線同步到rfid標(biāo)簽中；

步驟3：旅客通過檢票口時，進站驗票裝置讀取車票、身份證和指紋信息，并將車票內(nèi)存儲的指紋信息與現(xiàn)場讀取的旅客指紋和身份證信息進行比對；如果票-證-人信息統(tǒng)一，即檢票成功，否則進行報錯，轉(zhuǎn)交給人工檢票處理；

步驟4：旅客進站上車后，列車乘務(wù)員通過行車驗票裝置(手持式rfid檢票機)掃描車票，并將掃描車票得到的數(shù)據(jù)與預(yù)存的數(shù)據(jù)(開車前，手持驗票儀連接中央服務(wù)器，下載本次列車信息)進行比較，若兩者一致，則校驗通過，否則進行報錯，提示人工檢票記錄；

步驟5：旅客到站出站時，將內(nèi)置rfid標(biāo)簽的火車票投入出站閘機中，閘機內(nèi)出站驗票裝置(rfid射頻識別裝置)讀取車票信息，并核對車票內(nèi)的目的站點和車票有效期是否與當(dāng)前站點和當(dāng)前時間符合，若符合，則驗證成功，即開閘放行同時回收車票等待下次使用；否則進行報錯，提示人工檢票記錄。

進一步地，所述步驟1中，每位旅客第一次購票時，售票端信息采集裝置根據(jù)旅客身份證號向中央服務(wù)器發(fā)出指紋調(diào)取指令，中央服務(wù)器向公安數(shù)據(jù)庫查詢旅客指紋，并將公安部門數(shù)據(jù)庫回傳的指紋信息保存在本地數(shù)據(jù)庫中進行備份；并將指紋信息和本次購票車次信息編譯成epc編碼后傳輸至售票端信息采集裝置；

在之后每一次旅客購買火車票時，售票端信息采集裝置根據(jù)旅客身份證號向中央服務(wù)器發(fā)出指紋調(diào)取指令，中央服務(wù)器直接將備份的指紋信息和本次購票車次信息編譯成epc編碼后傳輸至發(fā)出調(diào)取指令的售票端信息采集裝置；保證了即使傳輸過程中編碼被截取，攻擊者也不會破譯出購票者的指紋信息，保證了公民生物信息的安全性。

上述指紋信息是指紋細節(jié)點。指紋細節(jié)點是從原始指紋圖像中提取的，用于辨識該枚指紋所屬的生物特征。使用指紋細節(jié)點的好處在于，不會像原始指紋圖像一樣容易被破解，這些細節(jié)點通過特定的方式變換可以提高保密性，定期更換細節(jié)點變換方式也可以很好地保護每位旅客的生物信息不被竊取。

所述步驟2中，在現(xiàn)有車票中夾入rfid標(biāo)簽取代原有二維碼技術(shù)，在進站驗票、行車驗票和出站驗票時都采用rfid射頻識別技術(shù)掃描車票，讀取其中旅客指紋細節(jié)點及車次信息。rfid射頻識別技術(shù)較之二維碼技術(shù)具有更精確的識別性，更可靠的安全性和更龐大的存儲量，隨著微帶天線的尺寸越來越小，制作成本越來越低廉，推廣應(yīng)用到火車票中切實可行。印刷在票面上的二維碼很容易被不法分子破譯出內(nèi)部信息，而內(nèi)嵌的rfid標(biāo)簽解決了這一問題。

所述步驟3中，新版身份證上錄有公民的指紋信息，同時在步驟1中車票內(nèi)也同步了旅客的指紋細節(jié)點。當(dāng)旅客準備進站時，將身份證放到識別器上，車票投入閘機，手指按壓在指紋采集器上。若身份證、車票中的指紋信息和現(xiàn)場采集的指紋信息相匹配，若匹配成功，即可彈出車票，亮綠燈打開閘門。

上述匹配過程為：首先計算一處指紋信息中所有細節(jié)點與另一處指紋信息中所有細節(jié)點的距離差均值然后計算這兩處指紋信息的匹配分數(shù)最后進行判斷，若身份證、車票中的指紋信息和現(xiàn)場采集的指紋信息之中，兩兩之間的匹配分數(shù)均大于或等于設(shè)定的閾值即匹配成功。

所述步驟4中，列車員將每位旅客的車票用行車驗票裝置掃描，解析出車票內(nèi)的車次信息、乘車日期、出發(fā)站和目的站點，并與行車驗票裝置預(yù)存的本次列車車次信息、當(dāng)日日期、始發(fā)站、各?？空疽约敖K點站進行核對，若車票內(nèi)的出發(fā)站和目的站點對應(yīng)的區(qū)間段包含在行車驗票裝置預(yù)存的始發(fā)發(fā)站、各?？空疽约敖K點站所對應(yīng)的區(qū)間段內(nèi)，且車次信息和乘車日期均相符即驗票成功，否則行車驗票裝置報錯。行車驗票裝置驗證車次信息、乘車日期、出發(fā)站和目的站點信息正確即可，不需要旅客再次按壓指紋。

列車中途靠站時，?？寇囌緯l(fā)送通知信號與行車驗票裝置統(tǒng)一當(dāng)前站點名稱，檢驗該站上車旅客車票時，如果車票內(nèi)的出發(fā)站與當(dāng)前站點不同，行車驗票裝置報錯。

所述步驟5中，旅客到達目的站，將車票投入驗票閘機，閘機中的rfid射頻識別裝置掃描車票內(nèi)的rfid標(biāo)簽，讀取到車票內(nèi)的目的站點和車票有效期是否與當(dāng)前站點和當(dāng)前日期符合，若符合即可回收車票，亮綠燈打開閘門；否則報錯。出站核對車票有效期可以防止旅客長時間在車站內(nèi)逗留。

有益效果：

本發(fā)明改進了現(xiàn)有鐵路驗票系統(tǒng)，使用快速指紋驗票方法自動指紋識別技術(shù)(automaticfingerprintidentificationsystem，簡稱afis)實現(xiàn)快速驗票取代長期的人工檢票方法，可以極大簡化驗票進站的過程，節(jié)約人力物力成本，提高了進出站效率，在節(jié)假日旅客出行高峰時段，加快客流流量疏導(dǎo)的效果尤為明顯。本發(fā)明只需進站時按壓指紋即可實現(xiàn)快速進站，避免了過多按壓指紋導(dǎo)致乘客生物信息泄露。相對于單純按壓指紋驗明旅客身份的方法，本發(fā)明的優(yōu)點還在于利用rfid射頻設(shè)備，可以識別車票內(nèi)的rfid標(biāo)簽核對乘車人的車次信息，準確率較高，很大程度上避免了漏檢錯檢的問題。出站時出站閘機直接回收內(nèi)置rfid標(biāo)簽的車票，并清除內(nèi)存等待再次使用，車票可回收多次利用，這樣不僅節(jié)約車票資源保護環(huán)境，而且避免了乘客丟棄車票后導(dǎo)致身份信息泄露，解決了旅客車票扔掉怕信息泄露留著怕占地方的煩惱。同時，使用rfid射頻識別技術(shù)代替二維碼技術(shù)驗票，可利用身份證上已登記的指紋信息，對持票旅客進站進行快速查驗，實現(xiàn)了旅客驗票自動化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明中旅客購買火車票時系統(tǒng)的工作流程圖；

圖3是本發(fā)明中旅客持火車票進站驗票時系統(tǒng)的工作流程圖；

圖4是本發(fā)明中乘務(wù)員在火車上驗票時系統(tǒng)的工作流程圖；

圖5是本發(fā)明中旅客持火車票出站驗票時系統(tǒng)的工作流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，一下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。

圖1示出了本發(fā)明提出的基于自動指紋識別技術(shù)的快速驗票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中售票端代表各火車站售票大廳、各合法售票代理和12306網(wǎng)上購票平臺所連接的售票端子數(shù)據(jù)庫；進站驗票代表旅客出發(fā)站進站處閘機所連接的進站驗票裝置；行車驗票代表每班次列車隨車乘務(wù)員所使用的行車驗票裝置(手持式驗票儀)；出站驗票代表旅客目的站出站處閘機所連接的出站驗票裝置；中央服務(wù)器代表鐵路系統(tǒng)處理所有數(shù)據(jù)的裝置。

以旅客在12306平臺網(wǎng)購車票為例，在旅客第一次購買車票時，系統(tǒng)根據(jù)旅客輸入的身份證號確認旅客身份是否合法，然后向中央服務(wù)器申請調(diào)用該身份證號所對應(yīng)的指紋細節(jié)點。指紋細節(jié)點是從原始指紋圖像中提取的，用于辨識該枚指紋所屬的生物特征。使用指紋細節(jié)點的好處在于，不會像原始指紋圖像一樣容易被破解，這些細節(jié)點通過特定的方式變換可以提高保密性，定期更換細節(jié)點變換方式也可以很好地保護每位旅客的生物信息不被竊取。

中央服務(wù)器為每個第一次購票的旅客向公安系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫申請調(diào)用指紋細節(jié)點的請求，并將該旅客指紋細節(jié)點備份在中央服務(wù)器。旅客購票成功后，中央服務(wù)器將車次信息與指紋細節(jié)點以及旅客信息編譯成epc編碼(即產(chǎn)品電子代碼，rfid標(biāo)簽內(nèi)存儲的代碼形式)存儲在該旅客的賬戶里。待旅客取票時，售票端將該epc編碼存入旅客所取車票內(nèi)的rfid標(biāo)簽內(nèi)，之后的驗票就是通過識別epc編碼來實現(xiàn)。

旅客進站時，將車票插入閘機口，身份證放于身份證識別器上，拇指按壓在指紋采集器上。閘機中的rfid識別器讀取epc編碼，身份證讀卡器識別身份證上存儲的公民指紋，指紋采集器提取現(xiàn)場采集指紋圖像的細節(jié)點，將三組指紋細節(jié)點相互匹配，三組匹配結(jié)果的分數(shù)都超過閾值則驗證成功，旅客可以進站。

在車上時，乘務(wù)員也使用手持式驗票儀代替原始的人工驗票方式，因為旅客在進站時已經(jīng)按壓過指紋核實了旅客身份，所以行車時只需要驗證車票是否對應(yīng)本列火車，不需要旅客再按壓指紋。乘務(wù)員使用的手持式驗票儀實質(zhì)上是手持式rfid閱讀器，讀取車票內(nèi)rfid標(biāo)簽中的epc編碼，解析出車票內(nèi)的車次信息、乘車日期、出發(fā)站和終點站，并與驗票儀預(yù)存的車次信息、當(dāng)日日期、始發(fā)站、各?？空疽约敖K點站進行核對，若車票內(nèi)的出發(fā)站和終點站對應(yīng)的區(qū)間段包含在驗票儀預(yù)存的始發(fā)發(fā)站、各?？空疽约敖K點站所對應(yīng)的區(qū)間段內(nèi)，且車次信息和日期均相符即驗票成功，否則手持驗票儀報錯；乘務(wù)員可以將驗票儀上顯示的結(jié)果抄錄下來。

旅客到達目的地準備出站，只需將車票投進出站口閘機內(nèi)，無需身份證和按壓指紋。閘機內(nèi)的rfid閱讀器讀取車票內(nèi)的rfid標(biāo)簽，驗證該車票的目的站點是否為本站，當(dāng)前日期是否在車票有效期內(nèi)，驗證成功后回收車票開閘放行。本發(fā)明系統(tǒng)采用這種可回收車票不僅可以滿足快速驗票的需求，而且隨著高速鐵路快速發(fā)展，未來有可以坐幾天火車出國，車票內(nèi)需要存儲的信息會越來越多，車票造量也會越來越大?？紤]到rfid標(biāo)簽造價逐步降低，在集裝箱以及快遞業(yè)逐漸普及rfid標(biāo)簽識別貨物，車票內(nèi)夾微帶型標(biāo)簽切實可行，也可以保護旅客隱私不會被盜用。

上面描述中的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，得到的與本發(fā)明實質(zhì)相同的替換方案，均屬于本發(fā)明的保護范圍。