轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分，其票务支付系统（AFC）的智能化和便捷化一直是行业发展的重点。传统的支付方式如现金、刷卡等逐渐脱离乘客日常支付习惯，而二维码过闸方式一直被诟病操作繁琐、使用不便。面对日益增长的客流量和乘客对高效出行的需求，亟需一种更为方便快捷、安全有效的支付方式。掌静脉识别技术作为一种高精度、高安全性的生物识别技术，为轨道交通AFC系统带来了新的发展机遇。

一、掌静脉识别支付的优势

掌静脉识别是通过识别手掌内部静脉血管的分布图像来进行身份认证。其具有以下优点：

1.高唯一性

每个人的掌静脉图像都是独一无二的，能有效防止冒用他人身份等情况，识别精度高。

2.高稳定性

掌静脉位于人体内部，不易受到外界环境如污渍、磨损、光线等因素的影响，稳定性好。

3.高安全性

掌静脉图像难以伪造和窃取，相比其他生物识别技术具有更高的安全性。

4.高效便捷

乘客无需再进行刷卡、扫码等操作，只需正常通过闸机，系统自动完成身份识别和费用扣除，大大提高了通行效率，减少了乘客在闸机口的停留时间，缓解了高峰时段的拥堵情况。

5.用户体验好

符合现代社会人们对智能化、便捷化出行的需求，提升了乘客的整体出行体验。

目前，掌静脉识别支付在上海、北京、佛山等城市的轨道交通中已经开始试点应用，备受行业关注。

二、佛山地铁掌静脉识别技术应用案例

佛山地铁在湾华地铁站A口安检过闸口处试点上线了视觉掌静脉一体化闸机设备，该设备由视觉掌静脉一体化闸机和乘客自助终端共同组成，支持“刷掌”“刷脸”过闸，为市民提供高效出行体验。

（一）技术特点

1.多模态识别

视觉掌静脉一体化闸机支持实体票、二维码、人脸、掌静脉等多种通行方式，其中“刷掌”过闸功能利用红外成像技术，清晰捕捉掌静脉图像，将生物信息与乘客信息相关联，确保识别的准确性和安全性。

2.3D视觉通行模块

闸机顶部加装3D视觉通行模块，采用视觉算法精准识别通道内乘客身份和所携带物体，匹配最合适的通行策略，提前检测乘客刷卡动作，确保通行的流畅性。

3.乘客自助终端

配套的乘客自助终端支持超程、超时票卡自助更新，具备智能客服语音咨询、车票查询、人脸过闸、掌静脉过闸等功能，并支持支付宝、微信等多种电子支付方式，减少乘客排队等候时间，提升整体出行体验。

（二）应用效果

佛山地铁的视觉掌静脉一体化闸机试点应用，显著提高了过闸效率和乘客出行体验。通过“刷掌”“刷脸”过闸，乘客无需携带实体票或手机，即可快速通过闸机，减少了高峰时段的拥堵情况。同时，掌静脉识别技术的高安全性和唯一性，有效防止了冒用他人身份等安全问题。

三、掌静脉在地铁支付系统应用落地方案

（一）系统集成要求

1.兼容性

掌静脉识别系统需要与现有的轨道交通AFC系统进行良好的兼容，包括与闸机、票务服务器、支付平台等的对接，确保数据的准确传输和系统的稳定运行。

2.实时性

在乘客过闸时，掌静脉识别系统需要在极短的时间内完成识别和支付操作，要求系统具有较高的实时处理能力，以保证乘客的快速通行。

3.可扩展性

考虑到未来轨道交通线路的增加、客流量的增长以及可能的技术升级等因素，系统应具备良好的可扩展性，便于后续的功能扩展和性能提升。

（二）系统构成

1.掌静脉采集终端

安装在闸机处，负责采集乘客的掌静脉图像。采集终端应具备高分辨率、快速采集等特点，同时要考虑人体工程学设计，方便乘客使用。

2.图像处理与识别模块

对采集到的掌静脉图像进行处理和特征提取，并与数据库中的预存信息进行比对，完成身份识别。该模块需要采用高效的算法，以保证识别的准确性和快速性。

3.数据库系统

存储乘客的掌静脉特征信息以及相关的票务、支付等信息。数据库应具备高安全性和高可靠性，防止数据泄露和丢失。

4.通信模块

负责掌静脉采集终端、图像处理与识别模块、数据库系统以及AFC系统其他部分之间的通信，保证数据的实时传输。

（三）掌静脉识别和比对系统要求

1.高精度识别算法

采用先进的掌静脉识别算法，确保在各种复杂情况下（如不同的手掌姿态、轻微的手部变形等）都能准确识别。例如，可采用基于深度学习的掌静脉识别算法，通过大量的样本训练提高识别的准确率。

2.快速比对响应

在乘客过闸的瞬间完成掌静脉图像与数据库中信息的比对，并给出结果，一般要求比对时间在几百毫秒以内，以实现无感快速过闸。

3.安全可靠的存储与传输

掌静脉特征信息在存储和传输过程中要进行加密处理，防止信息被窃取或篡改。可采用如AES等加密算法对数据进行加密，同时在传输过程中采用SSL/TLS等安全协议。

四、存在的问题及应对方案

（一）信息安全问题

1.数据采集安全

在掌静脉图像采集过程中，要确保采集设备的安全性，防止被非法改装用于窃取乘客的掌静脉信息。例如，对采集终端进行硬件加密和安全认证，只有通过认证的设备才能接入系统。

2.数据存储安全

数据库中的掌静脉特征信息是高度敏感的数据，需要采用多重安全防护措施。除了加密存储外，还应建立严格的访问控制机制，只有授权人员才能访问相关数据。

3.数据传输安全

在掌静脉信息传输过程中，要防止被中间人攻击等。如采用安全的通信协议，并对传输的数据进行完整性校验。

（二）乘客习惯问题

1.宣传与推广

由于掌静脉识别技术在轨道交通中的应用还不普及，许多乘客对其不了解，需要加强宣传和推广，让乘客了解其优势和使用方法。例如，可通过地铁站内的宣传海报、电子显示屏以及线上宣传等方式进行推广。

2.使用便捷性

要确保掌静脉识别系统的操作足够简单便捷，让乘客能够快速上手。例如，优化采集终端的设计，使其操作更加直观；同时提供清晰的引导标识和语音提示等。

（三）建设成本问题

1.硬件成本

掌静脉采集终端、图像处理设备等硬件设备的采购和安装需要一定的资金投入。可通过批量采购、与设备供应商合作研发等方式降低硬件成本。

2.软件研发与维护成本

掌静脉识别系统的软件研发以及后续的维护升级也需要持续的资金支持。可通过引入社会资本、与高校或科研机构合作等方式降低软件成本，并利用其技术优势进行持续的优化和改进。

五、结语

综上所述，轨道交通掌静脉识别技术以其高唯一性、高稳定性和高安全性等优势，在轨道交通票务支付系统中具有很大的应用潜力。佛山地铁视觉掌静脉一体化闸机的试点应用，为掌静脉识别技术在轨道交通中的推广提供了宝贵的实践经验。虽然目前在其应用过程中还面临着信息安全、乘客习惯、建设成本等问题，但通过采取相应的技术和管理措施，逐步完善掌静脉识别技术在轨道交通中的落地方案，有望推动轨道交通AFC系统向更加智能化、便捷化和安全化的方向发展，为乘客提供更加优质的出行服务。未来，随着技术的不断进步和应用经验的积累，掌静脉识别技术在轨道交通中的应用将不断成熟和完善。