對民航自動化安全檢查的探索

邵詠亮

摘 要：隨著我國民航事業的不斷發展，安全已越來越被重視。當今科技迅速發展，已有越來越多的新式儀器被應用于民航安全檢查，同時也產生了各種新型的安檢理念，以應對當今日益復雜的國際、國內形勢。目前，我國各機場的安檢狀況仍普遍存在工作強度大、檢查效率不高、人員流失嚴重等問題。安檢部門若能在以上幾個方面得到一定改進，則對民航安全能起到進一步的促進作用。文章通過調查當前安檢的現狀，了解一線員工的工作情況，并結合國家相應的政策、法規，提出了自動化安檢概念。該設想可將現有的設備進行有效融合，引入新式儀器，并采用分類安檢的新型模式，能夠在一定程度上加快安檢速度，提高安檢效率，實現安檢高科技化。

關鍵詞：安全檢查；安檢模式；安檢技術

民航安全檢查是指在民用機場實施的為防止劫炸飛機和其他危害航空安全事件的發生，保障旅客、機組人員和飛機所采取的一種強制性技術性檢查。對于普通旅客而言，常規的檢查包括證件檢查、人身檢查和開箱包檢查，其目的包括核查旅客身份、查驗是否攜帶違禁物品等。由于一旦發生航空事故，造成的損失及影響是無法估量的。犯罪分子往往將民航飛機作為襲擊對象，以達到其政治或經濟目的。所以，對于安檢人員而言，必須時刻保持高度警惕，緊繃安全這根弦，樹立風險憂患意識。

自“9·11事件”之后，國際政治局勢日益復雜，恐怖活動日益猖獗。隨之而來在世界范圍內的各種帶有宗教色彩、主權分裂的恐怖活動也日趨頻繁。恐怖分子犯罪活動一旦成功，將造成極其惡劣的影響，對國家政治、社會秩序、區域經濟乃至世界和平，均將造成極大損害。對于我國亦是如此，境內外存在著“疆獨”“藏獨”等分裂敵對勢力，他們在時刻尋找制造恐怖活動的機會，達到其不可告人的險惡目的。由于民航運輸事關國家命脈，一旦發生事故即會產生重大的國際影響，故恐怖分子往往可能將飛機作為其重要的襲擊目標之一，妄圖造成機毀人亡的嚴重后果。因此，我國空防安全面臨著巨大的空前壓力。

要想把好安全這道關，離不開科技的支持。隨著我國民航事業的不斷發展，安全越來越被重視，全國各大機場也加大投入引進各式安檢設備。從最初的X射線機、手持金屬探測儀和金屬武器探測門這安檢的“老三樣”開始，越來越多的先進儀器被用在安檢現場中，為有效檢出違禁品立下了汗馬功勞。因此，筆者提出設想，若能將證件檢查、人身檢查、開箱包檢查這些安檢的核心環節加以整合，利用各類新型的儀器實現自動化流程，并采用新型的安檢模式，則有可能減少人工檢查的環節，加快安檢速度，提高安檢效率。

一、我國當前安檢現狀及存在的問題

（一）安檢設備

現有的民航安檢主要分為證件檢查、人身檢查、行李物品檢查這幾個模塊，涉及各類儀器設備。傳統的安檢設備包括金屬探測門、手持金屬探測器以及X射線機，也稱為“老三樣”。目前，這三種設備依然在安檢一線發揮著不可替代的作用。由于政治形勢的不斷變化，空防安全也日益趨于復雜化和多樣化，在不同階段下有著不同的特點。例如，從2008年奧運會開始，我國加大了對爆炸物、易燃液體的檢查力度。在此背景下，諸如爆炸物探測器、液體檢查儀、車底檢查與車輛識別系統等新式的特種設備逐漸投入現場應用，取得了較好的效果。

當前存在的問題是，每件儀器只是完成某些特定的功能，各種設備之間無法實現統籌融合。例如，安全門、手持金屬探測器的目標是檢測金屬物品；X射線機用以檢測行李中的違禁品；爆炸物探測儀用于檢測爆炸物成分。它們均存在一定的局限性，處于“各自為政”的模式，尚不能將它們的功能進行有效融合。

（二）安檢手段

在安檢手段方面，當前的運行模式也存在以下三個弊端。

1.工作強度大，效率低下

機場的安檢內容主要包括對旅客及進入隔離區的人員和物品進行檢查。在證件檢查、人身檢查、開箱包檢查、爆炸物檢查等各個環節，即便有各式各樣的儀器作為輔助，人工檢查的環節依舊是不可或缺的。在某些方面，人工檢查固然存在儀器檢查所不能取代的優勢，但這往往會產生效率較低的問題。尤其是在客流高峰時期，這一情況顯得尤為突出。安檢人員在高強度的工作中難免會產生一些疏忽，都有可能對空防安全造成一定的隱患。

同時，安檢一線員工的工作強度與工作壓力也非常大。由于安檢工作事關人民生命、財產的安全，他們必須隨時緊繃著安全這根弦，不得有絲毫馬虎，業務科時常派出人員，冒充旅客攜帶違禁品過安檢通道，以測試員工的業務能力。長此以往給他們造成了比較大的精神壓力。

2.用工成本高，人員流失大

安檢員工多了，勢必增加機場安檢的人力運營成本。而機場作為企業，必然要考慮到效益與盈利的問題，盡可能減小成本。從員工數量上看，作為管理者，必然希望員工盡量精簡，既降低成本又便于管理。但作為基層部門，肯定希望人手多，以方便排班，且盡量避免加班現象。因此，這也在客觀上造成了一定的矛盾。目前的做法是降低員工待遇，這點從用工制度上可以看出。近年來，上海兩個機場安檢部門新招入的大中專畢業生所簽的合同均為勞務合同。此舉顯然是為了壓縮人力成本，但由此也帶來了較為負面的影響。同工不同酬，長期處于底層而看不到晉升希望，無疑會使新員工產生厭倦和消極的情緒，有時難免與旅客產生沖突。各機場安檢員工的流失率較高，這無疑給安全帶來了不小的隱患，也給企業帶來了相當大的不便。

3.忽視對旅客的甄別

當前的民航安檢不論是人身檢查還是物品檢查，主要目的是防止危害航空安全的危險品和違禁品帶上飛機，也就是其側重點為對物品的檢查。此種模式使對所有旅客檢查的嚴格程度都是相同的。當然，其優點在于保證了公平，但也在一定程度上浪費了人力、物力。

二、新技術的開發

基于上述所存在的問題，我們有必要盡可能提升安檢技術含量，同時降低人力方面的成本。因此，安檢的發展可以在現有的基礎上開發一些新型儀器和技術用于安檢現場，更好地提升安檢效率。

目前，公共場所的安檢以X射線成像為主，輔助以金屬探測器及人工檢查，但無法有效檢測出人體隱藏的非金屬危險物品。針對此問題，世界各國做了大量的研究，目前在國際某些機場投入應用的有基于毫米波技術和太赫茲技術的人體掃描系統。對于此類新技術的開發及逐步應用，使安檢工作上升到一個新的平臺，將為安檢自動化的全面展開起到推動作用。

（一）毫米波人體掃描儀

毫米波指的是波長為1～10毫米的電磁波，基于該原理制成的毫米波人體安檢掃描儀系統主要用于機場、高速鐵路、地鐵、大型場館、政府要害部門人員出入的快速安檢，可以對人體及隨身隱藏物品進行非脫衣式探測，對衣物掩蓋下的各類物品，呈現三維人體隱私保護圖像，并以高分辨率三維圖像的形式標示人體攜帶危險可疑物品位置。在人體通過掃描門的時候檢查旅客衣服底下是否藏有違禁物品，其識別能力遠高于金屬檢測門等現有其他安檢設備。

該系統工作起來就像一個聲吶或雷達設備，它發射出毫米波然后再分析人體返回的信號。人體所隱藏的物品與身體本身所反射的信號不同，而儀器能發現這種差別。這些信號會被傳輸至高速圖像處理電腦，而這些電腦會過濾掉旅客隱私信息形成實時三維圖像。檢查人員正是憑借該三維圖像來判別旅客是否藏匿違禁物品。

然而，自從第一臺人體掃描儀誕生以來，其產生的問題就引起了諸多爭議。盡管生產商或機場做了很多努力進行宣傳，但依然無法消除公眾的誤解。旅客隱私是人體掃描儀最大的爭議所在，在安檢過程中會產生類似“裸體透視”的掃描圖像，人們擔心一旦這種圖像流傳出去會對個人造成極大的傷害。因此，如何解決隱私問題也是今后需要探索的方向。

（二）太赫茲技術

太赫茲波是指頻率在0.1THz到10THz范圍的電磁波，波長大概在0.03mm到3mm范圍，介于微波與紅外之間。作為不可見光，太赫茲波段的頻率介于遠紅外線與毫米波之間，被公認為有重要科學價值和巨大應用前景的頻段窗口。太赫茲之所以“火眼金睛”，因為它的光子能量正好與生物大分子的轉動能量、半導體微結構的特征能量相近，覆蓋了多數物質的“指紋頻譜”，便能一一對照。而且，太赫茲可高精度成像和無損檢測，透過常見紡織品、包裝材料，發現隱匿物品。同時，太赫茲光子能量較低，不會對生物組織產生電離，適合活體檢查，較X射線等安全性高。

基于這些特點，目前太赫茲已率先在安檢領域大展拳腳。這種技術使用頻率高達太赫茲級別的激光對物品進行掃描，能識別出裝在藥瓶里的藥水是否含有毒品或爆炸物成分。其工作原理是：太掃赫茲頻率的激光射線在穿透不同成分的物體時，被吸收的部分也將有所不同，利用這種特性，可檢測物品的化學成分。更關鍵的是，使用太赫茲頻率的激光射線檢測對人體無害。因此，這些技術能夠有效地彌補X射線機在某些方面的缺陷。

（三）CT技術

恐怖分子利用安檢機制的漏洞，有可能將塑性炸藥偽裝成日常生活用品，藏匿于行李夾層中帶上飛機，對安全構成很大威脅。因此，完善機場安檢機制及提高安檢能力迫在眉睫。而CT安檢設備的引入，在某種程度上能夠彌補當前安檢機制中的漏洞，提升了安檢能力。與普通X射線安檢機相比，CT安檢機的性能有了質的飛躍和提高。

CT技術的基本思想為：取一理想的能發出極細射線的X射線源，在其對面放置一檢測器，測出X射線源發出的強度I0，以及經過物體衰減后到達檢測器的強度I。再將射線源與檢測器同步平移一定距離St，每平移一步做同樣測量，取得一組數據。然后旋轉一個角度Δφ，取得另一組數據。如此重復直至旋轉N次直至180度全覆蓋。這樣就能夠采用多角度探測和圖像重建技術，實現三維立體成像，能再現被探測物體輪廓，增強對被探測物體的準確性，有效克服普通X射線安檢機呈現二維圖像會產生重影的問題。

此外，CT技術的優點還包括：不但可以檢測出物品的原子序數，還可探測出其密度，從而有效地降低了誤判概率；探測物品種類擴大很多，從金屬物品到常規危險品。同時，它能夠自動判讀，對疑似物品自動提示，精確定位爆炸物在行李中的位置，有效降低了人為因素的影響，并且無需開包檢查，縮短了安檢時間，提高了通行的效率。

三、新型安檢模式

鑒于當前安檢現場存在著這樣或那樣的問題，我們還可以拓寬思路，積極探索新型的安檢模式。例如，人臉識別技術、隧道式安檢模式等，都可以為我們提供借鑒。

（一）人臉識別

1.原理

每個人都有一張臉，而且臉也是一個人最重要的外貌特征。人臉識別技術是一種依據人的面部特征（如統計或幾何特征等），自動進行身份鑒別的技術，它涉及了數字圖像、視頻處理、模式識別等多個方面，是同屬于生物特征識別領域和人工智能領域的一個課題。人臉識別技術廣泛采用區域特征分析算法，它融計算機圖像處理技術與生物統計學原理于一體，利用計算機圖像處理技術從視頻中提取人像特征，利用生物統計學原理進行分析，建立數學模型，即人臉特征模板。利用已建成的人臉特征模板與被測者的人臉面像進行特征分析，根據分析結果給出一個相似值，通過這個值即可確定是否為同一人。完整的人臉識別過程通常要包括人臉捕獲與跟蹤、識別比對、建模檢索三個主要步驟。

2.在機場安檢中的應用

通常情況下，恐怖分子及其他犯罪分子都是些特定的人群，公安機關通常掌握著這些重點人員的相關身份特征，如照片、身份證號碼與身份證照片等。由于當前已普及了二代居民身份證，故使用相應的二代證識別儀就能夠即時讀出旅客的相關信息。但犯罪分子時常采用冒用證件的方法試圖混入飛機，給安檢帶來了一定難度。而人臉識別技術在身份確認方面具有方便、快捷等優點，故可提出將人臉識別引入民航安檢這一設想。

在機場的安檢通道里，可以在相應位置安裝一定數目的攝像頭，在旅客通過安檢時，對旅客的面部進行數據采集，將此信息通過運算處理，與數據庫中的數據進行比對，最終輸出結果。一旦實時信息與公安部門數據庫中記錄在案的犯罪分子信息一致，則可使犯罪分子無處遁形。

3.技術難點

盡管人臉識別技術有多種優越性，但其在具體實施中，可能存在如下難點：

（1）在目前的機場環境下，由于每天的客流量眾多，人臉識別系統每天難免存在一定的誤報警次數，安檢人員在進行正常處理時會有一定的麻痹心理。

（2）現有的人臉識別系統對光照的敏感度較大，因此，在不同的室內光照條件下，人臉識別系統的安裝位置以及系統參數都會不同。同時，旅客的高矮有差異，朝向也有所不同，這些都給系統的識別與處理帶來一定的難度。

（3）由于照片效果的原因，身份證照片作為測試數據庫的識別效果較差，而人臉在視頻圖像中的大小對識別效果也有較大影響，尤其是在像素較低的情況下。因此，這對攝像機的拍攝焦距以及攝像機的拍攝范圍提出了一定的要求。目前，在全國各民用機場候機樓的環境下，現有的人臉識別技術對各安檢口處大量流動的乘客進行辨識的效果與要求還有一定的差距。

（二）隧道式安檢

1.基本思路

乘飛機前要過機場安檢總是如臨大敵，不是卡在長長的人龍里，就是得手忙腳亂取出電腦、脫鞋或脫腰帶接受安檢掃描，然后又一陣忙亂地把一切收好。若干年后，這一切或許會有所改變，你只要拿著手提行李穿過特制的安檢隧道，不需要卸下行李、脫掉外套或被搜身，甚至無需向前行，只要站在電動走道上等著穿過“隧道”，就可以順利通過機場安檢。這是基于目前的技術手段所提出的“隧道式安檢”的設想，目前正在進一步調研之中。該設計已獲國際民航組織支持，而美國等19個國家也已答應加入工作小組，與國際航空運輸協會一起探討如何開發這個系統。

此種安檢模式的核心，是在安檢隧道兩邊的墻內安裝最先進的傳感器，它可從一段距離外同時檢測出通過隧道的人與物是否攜帶危險品或違禁物品。通過這條隧道時，由內置的諸如虹膜掃描儀、X光掃描、金屬和液體探測機同步進行多項檢查。要想真正投入使用，還需要不少高科技儀器的投入及改進。根據人身與行李的不同特點，以及不同類別物品的特性差異，負責采集數據的傳感器也應有很大的不同，這就給設計和使用提出了很高的要求。

2.分類安檢

針對安檢花費時間長這一問題，未來的隧道安檢系統可以將旅客“分流”檢查，例如設立三個檢查尺度不同的通道。安檢部門可根據旅客過往的飛行紀錄、情報以及受訓人員觀察旅客行為等，評斷個別旅客的“危險程度”，再分配他們進入哪個隧道。采用這種效率相對更高的科技手段，有助于緩解安檢程序的壓力，有效減少通關時間。

第一類為“已知旅客”，他們多為飛行中的常客，并有著良好的記錄。這條隧道相對更便捷，檢查流程最少，只需配備一般功能的掃描器，因此通過的速度也最快。第二類為“普通旅客”，其檢查的嚴格程度中等，與現有安檢相似，檢查所需的時間也適中。第三類為需進行“額外檢查”的旅客，具體為當局或公安部門沒有太多的資料和記錄的旅客。該通道內的儀器最多也最嚴密，除了探測鐵制品和液體外，往往還會裝有爆炸物探測器和毫米波掃描儀，或引入CT斷層掃描技術，進行全面檢查，整個過程也耗時最長。

當然，該隧道式安檢所涉及的各類新科技技術還在實驗階段，所以這個構想估計仍需若干年后才能實現。此模式雖然有許多好處，但機場也因此需重新培訓安檢人員，所以成本未必便宜，要說服機場推行也不容易。此外，在公安部門與安檢部門共享資料和情報這一方面，也需要很多地溝通和配合。

（三）其他技術

此外，隨著科技的發展，國外還有一些諸如虹膜掃描、行為偵測、信號追蹤、測謊儀等涉及各學科的各種尖端設備及先進模式，都可以加以研究并被引入民航安檢之中。

目前，英國的研究人員研發了熱能測謊相機，可以自動分辨說謊者。這個系統可以安置在安檢通道，當檢查人員翻閱旅客護照時，同時拍攝整個問答的過程，記錄對方的臉部溫度，從而分析他們是否在說謊。如果對方很快地編造一些謊言，相機能細微地拍攝到其腦部活動會有異常反應。英國的相關部門全力支持此項技術的發展，計劃在某機場進行試點。

而芬蘭在安檢中所采用的追蹤儀器，就是乘客手上使用的電話。該新系統在赫爾辛基萬塔機場所采用，以監測電話藍牙信號來了解乘客在場內的活動，從中估計過關時間。當旅客進入機場，除了看到展示板上的航班資料外，還可實時知道所需的等候時間。研究人員表示，一旦乘客進入停車站或巴士站，系統便能立即追蹤他們，并且隨即開設電子檔案，詳細記錄他們的行為，有利于尋找目標人物。

美國運輸安全管理局希望人類也發揮最原始的本能。機場內受到專業訓練的行為偵測官，通過直接與旅客聊天，嘗試找出可疑人物。當人被揭穿謊話，或有所隱瞞時，身體和心理會不自覺地出現不自然的反應。通過捉摸對方行為心理，找出可疑人物，此計劃將會在美國境內的若干個機場中實行。如果有職員無緣無故跟你談起天氣，有可能你被懷疑了。

四、結語

上述技術的發展及模式的變化，為今后安檢的發展提供了新的思路。但是，不可否認的是，由于一些客觀原因，我國機場安檢的變革還有很長一段路要走。各地安檢站目前仍普遍傾向于現有模式，更多地依賴于人工操作，對新設備的應用存在一定的抵觸心理。此外，新的安檢儀器的維護成本也是不得不考慮的一方面因素。有些國外進口的先進儀器，廠家往往要求必須由廠方進行維護，這樣就大大增加了這方面的開銷。因此，從客觀上而言，各類新式儀器或模式在推廣上存在一定難度。

各類新型設備若能不斷用于機場安檢，必然能夠提升安檢的自動化程度，也能在一定程度上節約人力成本，但在目前現有的形勢政策下實施起來仍有一定難度。對于人臉識別、隧道式安檢等新型檢查模式，為安檢開創了新的思路，但在技術環節上仍存在一定的難點，另外，數據庫的完善也是較為龐大的工作量。在現有條件下，我們可以根據旅客的乘機記錄，區分出需要安檢的級別，然后進行不同程度的安檢，這樣可以在一定程度上緩解人手緊缺的問題。采集這一信息相對而言是比較簡便實用的，不存在技術上的障礙。

總之，自動化安檢是一個綜合了安檢理念、模式、流程、儀器、人員等多方面的新興課題，涉及多個學科的融合，今后還有相當長的一段路要走。

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