自動識別技術在城市軌道交通中的應用

摘要：近年來，隨著經濟社會的不斷發展，我國城市軌道交通建設規模日益擴大，自動識別技術在城市軌道交通中的作用和優勢也日趨顯明。利用可視化分析軟件Citespace對2010-2020年間中國知網數據庫中的相關文獻進行分析討論，分析城市軌道交通領域中自動識別技術的研究熱點和前沿動態。結果表明，條碼識別技術及射頻識別技術（RFID）的研究最為廣泛，并且主要應用于自動售檢票領域。

關鍵詞：城市軌道交通;自動識別技術;Citespace

1 自動識別技術概述

隨著信息時代的到來，人們獲取數據的方式越來越多，數據量也不斷加大，傳統的通過人工錄入的信息采集方式已經難以滿足信息爆炸時代的要求，基于此，自動識別技術應運而生，并且廣泛應用于各種領域。自動識別技術是指識別設備通過與待識別物體之間產生相對運動，從而自動讀取待識別對象的數據，并且利用計算機技術對所獲得的信息進行處理的一種技術。依據自動識別技術的具體特征，可將其分為條碼識別、射頻識別（RFID）、圖像識別、光學字符識別（OCR）、磁卡識別、IC卡識別以及生物識別七類。

條碼識別技術利用不同的“條”與“空”對光線反射率的差異，將這些“條”與“空”組成的數據轉換成計算機可識別的信息。條碼識別技術具有準確可靠、經濟、數據輸入快等優勢，廣泛應用于商業、圖書管理、交通運輸等領域。射頻識別技術通過信號解讀相關數據，其基本工作原理為電磁理論，具有識別距離遠，可實現無接觸信息采集的優勢，廣泛應用于要求非接觸獲取信息的情況，如運載工具、物料跟蹤以及貨架識別等方面。圖像識別技術是通過對采集到的圖像資料進行處理、分類，確定類別名稱，從而識別各種不同模式目標的一種技術。磁卡識別技術是利用磁卡中的磁條記錄信息，廣泛應用于考勤、出入控制以及收費管理等領域。具有數據可讀寫、成本低等優點，但存儲信息量有限，IC卡識別技術可有效彌補存儲信息量有限的缺點，應用于金融、交通、醫療等行業。OCR識別技術是利用電子設備檢查打印的字符，通過字符的亮、暗情況確定待測物體的形狀，并將識別到的形狀信息轉換成計算機可識別的語言。生物識別技術通過對人類所特有的行為或者物理特征進行識別，進而辨識并認證待測對象身份的一種技術，包括物理特征識別（手指、虹膜、面孔等）和行為特征識別（簽字、語音等）。

2 自動識別技術在地鐵領域的應用分析

2.1 研究熱點分析

本研究利用可視化分析軟件Citespace，以中國知網（CNKI）數據庫為數據來源，中對國內近十年期間關于自動識別技術與城市軌道交通的相關文獻進行檢索，刪除會議征稿、通知以及新聞報道等不相關的研究內容后共檢索得到有效文獻420篇，以Refworks格式導出后進行分析。在Citespace中將時間切片設置為2010-2020年，時間分區設置為默認值1，節點類型設置為“Keyword”，其他參數設置均為默認格式。分析結果如圖1所示，圖中節點越大表示其對應的關鍵詞出現的頻次越高。高頻詞關鍵詞如表1所示，其中頻次最高的關鍵詞為“二維碼”，為60，在共現圖譜中也表現出節點最大。

中心性和頻次的可一定程度上反應出關鍵詞在某一時間內被學者們共同關注的程度，即研究熱點。其中，中心性（centrality）表示關鍵詞在網絡中的影響力。關鍵詞的共現頻次越高，中心性越高，其在該領域重要程度越高。當中心性數值超過0.1時，其對應的節點稱為關鍵節點，表示該關鍵詞影響力較強，是聯結不同研究熱點的重要拐點。關于自動識別技術在城市軌道交通中應用的研究熱點的高頻關鍵詞中心性高于0.1的包括二維碼（0.22）、RFID（0.12）。從上述結果可知，近十年間，應用于城市軌道交通領域的自動識別技術多集中于條碼技術和射頻識別技術（RFID），主要應用領域為自動售檢票系統等。

在前文分析的基礎上，保持各項參數設置不變，利用Citespace軟件生成所選論文的關鍵詞出現的時間線視圖和時區視圖。時間線視圖側重于描述自動識別技術在城市軌道交通領域中的研究主題的時間跨度。時區視圖側重于描述研究主題隨時間的演變趨勢，如圖3所示。

2010年，學者們關注RFID、物聯網等自動識別技術中的傳統研究主題，應用于列車自動記點、自動售檢票、地鐵施工等領域。2 011年，條碼識別技術得到應用，廣泛應用于自動售檢票領域，

實現無感支付，成為至今為止主要的支付方式之一。2012年，圖像識別技術開始得到應用，主要進行人臉圖像識別。2019年，生物識別技術出現，進一步促進了智慧交通的發展。2010-2020年間各種自動識別技術的最主要應用領域為自動售檢票領域，為列車的高密度運營提供了技術支持，極大地提高了人們的出行效率。

2.2 研究發展趨勢

突變詞是指在短期內出現次數最多或使用頻率最多的詞，利用可視化軟件Citespace的突變檢測功能可以挖掘相關領域的發展趨勢，為前言研究提供參考。本文利用該軟件對相關文獻進行突變詞檢測，檢測得到4個主要的突變詞分別為射頻識別技術RFID、自動售檢票、移動支付以及互聯互通，具體信息如圖4所示。

圖4 Brust探測得到的相關文獻突變詞TOP4（2010-2020年）

由圖4可以發現，“自動售檢票”的Brust強度相對不足，而“RFID”、“移動支付”、“互聯互通”具有較高的Brust強度，其中除“移動支付”突變時間為一年外其余均持續長達兩年及以上。“互聯互通”關鍵詞突變時間最晚，自2019年出現后持續至今。“自動售檢票”和“RFID”兩個關鍵詞突變保持了三年之久，由此可見自動售檢票及射頻識別技術一直是相關領域的研究熱點和研究重點。

3 總結

本研究通過可視化分析軟件Citespace對中國知網（CNKI）數據庫中2010-2020年有關自動識別技術在城市軌道交通中的應用的相關文獻進行分析研究。結果表明，條碼識別技術及射頻識別技術在城市軌道交通中應用最廣，主要應用于自動售檢票系統。近年來，圖像識別、生物識別技術也逐漸興起。同時，自動識別技術也逐漸應用于列車記點、地鐵施工等領域。射頻識別技術及自動售檢票系統依然是未來學者的研究方向。

參考文獻

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作者簡介：闞雨婷（1996-），女，碩士研究生，研究方向：城市軌道交通信號。