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摘要:在融合人脸识别技术和白名单安检制度的新型城市轨道交通智慧安检模式构建过程中,仍面临着基于联防机制的安检网络设计、安检网络安全性评价机制设计以及考虑袭击者情绪的安检信号策略设计等难点。本文首先提出并构建了基于人脸识别和白名单制度的城市轨道交通智慧安检二级联防模型,然后构建考虑袭击者情绪的涉恐防暴安检信号博弈模型,并得到了兼顾效率与安全的三条精炼贝叶斯均衡路径和安检部门的最优信号发布策略。研究发现,袭击者通过伪装来躲避人脸识别的成功率越大,安检部门越应强化针对违禁品的检测能力,而非持续提升针对乘客身份属性的联防能力。袭击者的渗透策略将直接影响安检部门联防策略,当选择渗透白名单通道时,接警反应时间有效率与信息同步水平互补;反之,接警反应时间有效率与普通通道安全性互补。与此同时,信号策略的制定应充分考虑袭击者情绪、低能力安检部门占比、袭击者对低能力安检部门占比的信念等,如只有当低能力安检部门占比较低时,分离信号策略才可能占优,否则安检部门应选择高能力混同信号。
关键词:安检;信号博弈;反恐;人脸识别;白名单制度
一、研究背景与意义
围绕信号机制打造融合人脸识别技术和白名单机制的城市轨道交通智慧安检模式,既是应对客运高峰大客流冲击的必要手段,又是“智慧出行”安防建设中平衡出行效率与出行安全的重要选择。安检部门平衡效率或安全的倾向性差异促成了两种不同安检模式,一种是我国普遍采用的“设卡拦截”模式;另一种是其他国家所普遍采用的“人脸识别+巡防联防”模式。从3·1云南昆明火车站、4·3圣彼得堡地铁爆炸案等交通枢纽暴恐事件上看,在安检措施较为简化时,袭击者更倾向选择袭击候车厅内的目标,以换取更大收益;反之,袭击者会选择袭击安检厅内的目标,以保证较高的成功率。可见,安检系统自身所发送的信号可影响袭击者决策,同时考虑到我国城市轨道交通站点技防建设基本情况和安检白名单制度实施进程,融合两种典型安检模式优点的新模式被认为是现阶段安检流程优化重要研究方向,甚至被认为具有推进数字化背景下安检白名单制度实施、完善城市交通一体化联防网格管理等意义,但相关研究也面临着安检网络与安全性评价机制设计、考虑袭击者情绪类型影响的智慧安检防御机制设计等难题的挑战。
为解决上述难题,本文提出满足新时期发展需求且可行性强的城市轨道交通智慧安检模式,首先提出并系统研究融合人脸识别技术和白名单制度的城市轨道交通智慧安检二级联防概念模型(后简称二级联防系统),从联防机制出发给出了安检网络与安全性评价机制设计新思路;其次,构建考虑袭击者情绪的安检部门与袭击者的攻防信号博弈模型,进一步获得了安检部门可有效震慑并挫败袭击者的三条精炼贝叶斯均衡路径,并完善了新型智慧安检模式的信号机制;最后,对比研究安检部门在三个理想均衡路径下的综合收益,并给出了相关决策建议,使研究成果在落地实施时更加清晰、具体。同时,研究成果在联防机制设计、安检资源配置、白名单制度推广等领域具有直接应用价值,在安检网络优化、安检安全性评价等方面具有理论价值。
二、主要内容
本文主要从如下四个方面进行研究:
第一、本文提出了一种融合人脸识别技术和白名单安检制度的城市轨道交通智慧安检二级联防概念模型。在充分考虑城市轨道交通枢纽安检现实中存在的问题,刻画并介绍了各子系统的协同联防机制。
第二、分析了高能力安检部门和低能力安检部门在应用此二级联防系统过程中的效力问题,即比较了高能力安检部门与低能力安检部门的相对安防能力优势,为后续信号机制打造提供基础。
第三、在“人民至上、生命至上”的安全发展理念基础上,构建了基于二级联防模型的涉恐防暴信号博弈模型,并给出三条精炼贝叶斯均衡路径。
第四、对比分析了三条精炼贝叶斯均衡路径下安检部门的收益,以便于决策部门根据自身实际情况而精准决策。
三、主要结论与管理启示
基于白名单制度的智慧安检模式探索已成为现阶段的研究重点和难点,本文针对基于涉恐防暴智慧安检模式探索中存在的几个联防问题进行了系统研究。考虑到城市轨道交通安防能力建设具有一定的公开性和可探测性,其发布的安检信号可对袭击者产生一定震慑力,本文结合人脸识别系统和安检白名单制度,通过系统建模提出了一种以人脸识别系统为第一级、以白名单通道为第二级的城市轨道交通枢纽智慧安检二级联防系统概念性模型,分析了各主要联防参数对系统有效性的影响。在此基础上构建并分析了安检部门与袭击者间基于二级联防系统暴恐防御能力的信号博弈模型,研究结果可为安检部门制定安防信号提供直接参考,同时本文所提出的三条精炼贝叶斯均衡策略也能从袭击者情绪、袭击者对低能力安检部门先验概率、伪装成本、联防系统性能等方面给出更为详细的建议。
研究发现,第一,当袭击者选择渗透普通通道而非白名单通道时,白名单通道的联防功能失效,需提升联勤部门的接警反应时间有效率和普通通道安全性;当袭击者选择渗透白名单通道时,需提升人脸识别系统的识别率,否则难以激活第二级联防系统。第二,袭击者针对人脸识别系统的伪装比例越大,安检部门越应强化定向拦截携带违禁品的能力。也就是说,只有当第一级人脸识别系统的识别率较高时,二级联防系统的防御优势才更显著。第三,第二级联防系统的效力与第一级人脸识别系统的识别能力、袭击者渗透策略、袭击者情绪等紧密相关。针对三条均衡路径特给出如下实施建议:在第Ⅰ均衡路径(见正文命题1)下,安检部门决策应充分围绕乐观型袭击者展开,这也进一步要求管理部门应平衡好两类安检部门的资源配置水平,使安检部门所发送的高能力混同信号的被甄别率保持在较低水平;在第Ⅱ均衡路径(见正文命题2)下,安检部门决策仍应充分围绕乐观型袭击者展开,但要进一步提升采取向低能力伪装的高能力安检部门的反恐能力,确保袭击者落入诱捕陷阱后即可被完全控制;在第Ⅲ均衡路径(见正文命题3)下,应尽量通过扩大伪装高能力安检部门的方式来保护低能力安检部门,但也需要通过其他方式提升普通乘客安全感,否则可能造成民众对政府信心下降的后果。
四、边际贡献和未来拓展
公共安全始终是研究的热点和难点,一方面要面对不断改变的新世界,另一方面还要时刻关注被管理对象的系统性变化。本文虽然聚焦于城市轨道交通枢纽安检领域,但研究对公共管理、突发事件应急管理等都具有十分重要的借鉴价值。
后续研究仍可在安检联防模型设计、博弈要素拓展、边界分析等方面进一步完善。首先,随着城市轨道交通安防多部门协同机制逐渐成熟、信息技术不断发展、一体化联防机制不断完善,城市轨道交通联防系统可在城市轨道交通入口、安检厅、普通安检通道、白名单通道等多点实现身份识别。同时,普通群众广泛参与社会治安维护也会大幅提升接警反应时间有效率。这些因技术发展和机制完善带来的城市轨道交通安防新思路,可显著提高城市轨道交通的暴恐防御能力,并也会丰富城市轨道交通联防方式。其次,本研究并未考虑情报收集对均衡结果的影响,随着袭击者成功完成袭击任务的难度逐渐增大,双方情报收集行为影响也必将成为下一阶段研究的重点内容。最后,限于文章篇幅,本文对相关参数边界的分析也不充分,后续研究将通过关键参数边界分析进一步简化模型,得到更具普遍适用价值的结论。
本文摘编自《系统工程理论与实践》第42卷第12期论文《城市轨道交通枢纽智慧安检联防信号博弈模型》(点击题目链接全文);
作者:李德龙,内蒙古财经大学 工商管理学院 博士,校聘副教授;刘德海,东北财经大学 公共管理学院院长,博士生导师