一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统

技术领域

本发明涉及全流程管理技术领域，具体为一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统。

背景技术

随着现代科技的发展，机场逐渐成为人们出行的重要交通枢纽，然而，随着乘客数量的急剧增加，传统机场管理面临着一系列问题，这些问题对人们的生活产生了直接影响，拥挤的机场大厅和漫长的安检等待，尽管机场提前2至3小时到达通常是乘客和航空公司之间的共识，以确保足够的时间完成登机和安检等流程，但这种安排仍然存在一些不足之处。

对于短途航班或者已经完成网上值机的乘客来说，提前2至3小时到达机场可能会导致时间的浪费，乘客需要在机场度过多余的等待时间，影响了旅行的效率，此外，许多乘客都会按照建议提前到达，导致机场大厅和安检区域变得拥挤，增加了拥堵和排队的时间，对于那些只携带手提行李、不需要额外服务的乘客来说，提前2至3小时到达机场可能被视为不必要的旅行时间延长，降低了旅行的便利性，长时间的等待可能导致乘客感到疲惫和不适，尤其是在旅途中需要多次转机的情况下。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统，解决了背景技术中提到的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统，包括采集模块、用户注册模块、人脸识别模块、数据处理模块、个性化建议及推荐模块、时间更新与提醒模块和反馈与评估模块；

所述采集模块用于在购票时采集用户的个人信息，包括姓名、身份证件、航班信息和联系方式并发送至数据处理模块；

所述用户注册模块用于乘客注册机场导航应用程序，建立用户的身份，允许用户设置其个性化的偏好和选项，以改善其使用体验，获取智能个性化导航服务；

所述人脸识别模块负责使用摄像头或传感器进行实时人脸识别，当乘客进入机场时，系统会扫描他们的面部并提取面部特征，识别后的信息将与所述用户注册模块采集到的身份证人脸对比，进行身份核验并将数据发送到数据分析模块；

所述数据处理模块用于通过所述采集模块和所述用户注册模块对数据进行计算分析，从而提取数据进行建模训练，通过模型训练获取：推荐指数Tjzs；

所述推荐指数Tjzs通过以下公式计算获取：

式中，Phxs表示偏好系数，Kysj表示空余时间系数，Fmcd表示设施繁忙程度，α表示偏好系数Phxs的权重值，β表示空余时间系数Kysj的权重值，χ表示修正常数；

所述偏好系数Phxs通过数据处理计算获得；

所述空余时间系数Kysj通过数据处理计算获得；

所述设施繁忙程度Fmcd通过从机场内的传感器或实时数据源获取设施繁忙度Fmcd数据；

所述个性化建议及推荐模块通过所述推荐指数Tjzs和预设阈值匹配，获取推荐等级方案，根据方案内容，形成用户推荐的个性化导航，供乘客参考，从而做出具体时间规划，合理安排等待时间；

所述时间更新与提醒模块用于根据航班的实时状态不断更新乘客的等待时间，同时提供提醒，协助他们避免错过登机时间，定期更新设施繁忙度Fmcd数据，以确保建议活动始终反映实际情况；

所述反馈和评估模块用于乘客提供反馈，告诉系统他们选择了哪些活动，以及他们对推荐的时间规划的满意程度。

优选的，所述采集模块包括个人信息采集单元和身份验证单元；

所述个人信息采集单元用于采集乘客的个人信息，以建立用户的身份和提供个性化的导航服务，包括采集用户的姓名、联系方式、出生日期和国籍，以及乘客的偏好、兴趣爱好和特殊需求；

所述身份验证单元负责验证与用户身份相关的信息，以确保乘客的身份真实可信，并将结果发送至所述用户注册模块，核验相关航班信息。

优选的，所述用户注册模块包括注册账号单元和个性化设置单元；

所述注册账号单元用于乘客设置一个安全的登录密码，存储和管理乘客的个人信息，以供登录和身份验证使用，乘客需要提供身份验证信息，包括电子邮件或手机号码，发送确认验证码到用户提供的联系方式，以确保用户的身份用于后续的验证和通信，进而激活账户；

所述个性化设置单元用于提供个性化的偏好设置，包括接收消息提醒或优惠信息，让用户设置目的地信息，包括航班号码和目的地机场，允许用户选择兴趣偏好，发送至个性化建议及推荐模块，以便系统能够为他们提供相关服务。

优选的，所述人脸识别模块包括面部特征提取单元、人脸对比单元和数据传输单元；

所述面部特征提取单元用于使用摄像头或传感器实时扫描乘客的面部，将采集到的面部图像中的关键特征提取出来发送至人脸对比单元；

所述人脸对比单元用于使用提取的面部特征与所述用户注册模块采集到的身份证照片人脸进行对比，验证面部特征的相似度，以核验乘客的身份匹配度；

所述数据传输单元用于将人脸识别和身份核验的结果数据发到数据分析模块，以便进一步的处理和决策。

优选的，所述数据分析模块包括数据接收处理单元和计算分析单元；

所述数据接收处理单元用于接收来自采集模块、用户注册模块和人脸识别模块的数据，并对这些数据进行初步处理建立模型；

所述计算分析单元用于通过模型训练获取：推荐指数Tjzs、空余时间系数Kysj和偏好系数Phxs，结合机场内活动和设施的信息，计算建议活动的时长和顺序。

优选的，所述空余时间系数Kysj通过以下公式计算获取：

式中，Ddsj表示到达机场时间，Hbsj表示航班登机时间，Dcsj表示堵车时间，Jpsj表示检票时间，f

其中0.45≤Ddsj≤0.65，0.35≤Hbsj≤0.55，0.35≤Dcsj≤0.45，0.25≤Jpsj≤0.45，其中f

优选的，所述偏好系数Phxs通过以下公式计算获取：

Phxs＝(Lsah*w

式中，Laah表示历史爱好值，Nldah表示年龄段爱好值，Fmcd表示设施繁忙程度，w

优选的，所述个性化建议及推荐模块包括个性化内容接收单元、建议生成单元和显示及推送单元；

所述个性化内容接收单元用于接收所述个性化设置单元乘客设置的偏好及个人信息；

所述建议生成单元用于根据乘客的早到时间、目的地机场、个人喜好和机场内活动信息以及所述数据处理模块计算的结果，生成个性化的时间规划和建议，根据用户提供的偏好，调整建议活动的优先级；

所述通过推荐指数Tjzs和预设阈值对比，提供不同等级的建议和时间规划方案，以满足用户的出行体验感，获取建议策略方案：

Tjzs≤1，获取一级推荐等级评价，早到时间小于1小时，推荐活动：享受一杯咖啡或茶休息片刻、浏览机场内的新闻和杂志、阅读一本轻松的小说或电子书，建议规划：喝咖啡或茶30分钟、浏览新闻和杂志15分钟、阅读15分钟；

1≤Tjzs≤2，获取二级推荐等级评价，早到时间介于1小时和2小时之间，推荐活动：享受一顿美味的早餐或午餐、阅读一本书或电子书、购物免税店或机场商店，建议规划：用餐45分钟、阅读或浏览30分钟、购物45分钟；

2≤Tjzs≤3，获取三级推荐等级评价，早到时间介于2小时和3小时之间，推荐活动：享受一顿美味的早餐和咖啡、购物免税店或机场商店寻找纪念品、体验机场内的艺术展览或文化活动，建议规划：用餐1小时、购物1小时、参观艺术展览30分钟；

3≤Tjzs≤4，获取四级推荐等级评价，早到时间介于3小时和4小时之间，推荐活动：享受一顿美味的早餐和咖啡及甜点、购物免税店或机场商店购买礼物和纪念品、参观机场内的博物馆或展览，建议：用餐1.5小时、购物1.5小时、参观博物馆或展览1小时；

5≤Tjzs≤6，获取五级推荐等级评价，早到时间大于4小时，推荐活动：享受一顿丰盛的多道菜早午餐或晚餐、购物免税店或机场商店购买豪华商品、参加机场内的瑜伽或健身课程，建议规划：用餐2小时、购物2小时、参加健身课程1小时；

所述显示及推送单元用于将生成的个性化建议呈现给乘客，并在需要时向他们推送建议，在乘客的移动应用程序上展示时间规划和建议活动，发送通知或提醒，以便乘客知道何时进行不同的活动，提供与建议相关的详细信息，包括位置、运营时间和特殊优惠，当设施较忙，系统会建议乘客选择其他活动或稍后访问，以提高他们的机场体验。

优选的，所述时间更新与提醒模块包括时间更新单元和提醒和通知单元；

所述时间更新单元用于接收从用户注册模块和人脸识别模块传递的早到时间信息，根据早到时间调整建议活动的时长和顺序，定期更新建议，以反映乘客在机场内的实际情况，定期更新设施繁忙度Fmcd数据，以确保建议活动始终反映实际情况，当建议的设施繁忙度Fmcd在乘客到达后发生变化，系统将调整建议；

所述提醒和通知单元用于根据建议的时间规划生成提醒和通知，向乘客的移动应用程序发送提醒和通知，处理乘客的响应和确认，以确保他们收到并理解提醒。

优选的，所述反馈与评估模块包括活动跟踪和反馈单元；

所述活动跟踪和反馈单元用于监控乘客的活动，包括到达时间、离开时间和选择的活动，提供乘客反馈和评估的渠道，以改进建议和服务记录乘客的历史记录，以便以后的分析和个性化建议。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统。具备以下有益效果：

(1)系统运行时，通过采集乘客的个人信息、航班信息和联系方式，发送至数据处理模块进行计算，乘客注册导航应用程序建立用户身份，设置个性化选项，通过摄像头和传感器采集面部特征与身份证信息做比对，身份验证成功后将数据发送到数据处理模块，通过所述采集模块和所述用户注册模块对数据进行计算分析，从而提取数据进行建模训练，通过模型训练获取：推荐指数Tjzs，通过所述推荐指数Tjzs和预设阈值匹配，获取推荐等级方案，根据方案内容，形成用户推荐的个性化导航，供乘客参考，从而做出具体时间规划，根据乘客的实时状态更新等待时间提醒用户剩余时间以便用户合理安排时间，通过收集乘客的评价反馈，帮助系统进一步改进与提升。

(2)根据乘客的早到时间，为他们提供个性化的建议和时间规划，这有助于满足不同乘客的需求和偏好，提供更贴近他们期望的体验，帮助乘客充分利用早到的时间，避免长时间无所作为，这有助于减轻乘客的等待焦虑，通过提供个性化建议和时间规划，乘客更有可能在机场度过愉快的时光，从而提高他们的整体满意度，鼓励乘客积极参与机场内的各种活动，包括购物、参观艺术展览和健身课程，有助于提高他们的参与度，使机场更具吸引力，乘客更可能享受到有趣和有益的活动，而不是浪费时间，这有助于创造更积极的旅行体验。

(3)通过时间更新单元可以根据乘客的实际情况不断更新建议活动，以反映乘客在机场内的实际情况，提高了个性化建议的准确性，根据时间规划生成提醒和通知，帮助乘客充分利用时间，确保他们按计划进行活动，减少错过登机时间的风险，根据设施繁忙度数据的定期更新，系统可以调整建议，以适应机场内不同设施的繁忙程度变化，提供更好的体验，系统通过提供提醒和通知，促使乘客积极参与建议的活动，提高了用户的参与度。

附图说明

图1为本发明一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统框图流程示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着现代科技的发展，机场逐渐成为人们出行的重要交通枢纽，然而，随着乘客数量的急剧增加，传统机场管理面临着一系列问题，这些问题对人们的生活产生了直接影响，拥挤的机场大厅和漫长的安检等待，尽管机场提前2至3小时到达通常是乘客和航空公司之间的共识，以确保足够的时间完成登机和安检等流程，但这种安排仍然存在一些不足之处。

对于短途航班或者已经完成网上值机的乘客来说，提前2至3小时到达机场可能会导致时间的浪费，乘客需要在机场度过多余的等待时间，影响了旅行的效率，此外，许多乘客都会按照建议提前到达，导致机场大厅和安检区域变得拥挤，增加了拥堵和排队的时间，对于那些只携带手提行李、不需要额外服务的乘客来说，提前2至3小时到达机场可能被视为不必要的旅行时间延长，降低了旅行的便利性，长时间的等待可能导致乘客感到疲惫和不适，尤其是在旅途中需要多次转机的情况下。

实施例1

本发明提供一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统，请参阅图1，包括采集模块、用户注册模块、人脸识别模块、数据处理模块、个性化建议及推荐模块、时间更新与提醒模块和反馈与评估模块；

所述采集模块用于在购票时采集用户的个人信息，包括姓名、身份证件、航班信息和联系方式并发送至数据处理模块；

所述用户注册模块用于乘客注册机场导航应用程序，建立用户的身份，允许用户设置其个性化的偏好和选项，以改善其使用体验，获取智能个性化导航服务；

所述人脸识别模块负责使用摄像头或传感器进行实时人脸识别，当乘客进入机场时，系统会扫描他们的面部并提取面部特征，识别后的信息将与所述用户注册模块采集到的身份证人脸对比，进行身份核验并将数据发送到数据分析模块；

所述数据处理模块用于通过所述采集模块和所述用户注册模块对数据进行计算分析，从而提取数据进行建模训练，通过模型训练获取：推荐指数Tjzs；

所述推荐指数Tjzs通过以下公式计算获取：

式中，Phxs表示偏好系数，Kysj表示空余时间系数，Fmcd表示设施繁忙程度，α表示偏好系数Phxs的权重值，β表示空余时间系数Kysj的权重值，χ表示修正常数；

所述偏好系数Phxs通过数据处理计算获得；

所述空余时间系数Kysj通过数据处理计算获得；

所述设施繁忙程度Fmcd通过从机场内的传感器或实时数据源获取设施繁忙度Fmcd数据；

所述个性化建议及推荐模块通过所述推荐指数Tjzs和预设阈值匹配，获取推荐等级方案，根据方案内容，形成用户推荐的个性化导航，供乘客参考，从而做出具体时间规划，合理安排等待时间；

所述时间更新与提醒模块用于根据航班的实时状态不断更新乘客的等待时间，同时提供提醒，协助他们避免错过登机时间，定期更新设施繁忙度Fmcd数据，以确保建议活动始终反映实际情况；

所述反馈和评估模块用于乘客提供反馈，告诉系统他们选择了哪些活动，以及他们对推荐的时间规划的满意程度，这有助于系统改进和个性化建议的精确性。

本实施例中，通过采集乘客的个人信息、航班信息和联系方式，发送至数据处理模块进行计算，乘客注册导航应用程序建立用户身份，设置个性化选项，通过摄像头和传感器采集面部特征与身份证信息做比对，身份验证成功后将数据发送到数据处理模块，通过所述采集模块和所述用户注册模块对数据进行计算分析，从而提取数据进行建模训练，通过模型训练获取：推荐指数Tjzs，通过所述推荐指数Tjzs和预设阈值匹配，获取推荐等级方案，根据方案内容，形成用户推荐的个性化导航，供乘客参考，从而做出具体时间规划，根据乘客的实时状态更新等待时间提醒用户剩余时间以便用户合理安排时间，通过收集乘客的评价反馈，帮助系统进一步改进与提升。

实施例2

本实施例是在实施例1中进行的解释说明，请参照图1，具体的：所述采集模块包括个人信息采集单元和身份验证单元；

所述个人信息采集单元用于采集乘客的个人信息，以建立用户的身份和提供个性化的导航服务，包括采集用户的姓名、联系方式、出生日期和国籍，以及乘客的偏好、兴趣爱好和特殊需求；

所述身份验证单元负责验证与用户身份相关的信息，以确保乘客的身份真实可信，并将结果发送至所述用户注册模块，核验相关航班信息。

所述用户注册模块包括注册账号单元和个性化设置单元；

所述注册账号单元用于乘客设置一个安全的登录密码，存储和管理乘客的个人信息，以供登录和身份验证使用，乘客需要提供身份验证信息，包括电子邮件或手机号码，发送确认验证码到用户提供的联系方式，以确保用户的身份用于后续的验证和通信，进而激活账户；

所述个性化设置单元用于提供个性化的偏好设置，包括接收消息提醒或优惠信息，让用户设置目的地信息，包括航班号码和目的地机场，允许用户选择兴趣偏好，发送至个性化建议及推荐模块，以便系统能够为他们提供相关服务。

所述人脸识别模块包括面部特征提取单元、人脸对比单元和数据传输单元；

所述面部特征提取单元用于使用摄像头或传感器实时扫描乘客的面部，将采集到的面部图像中的关键特征提取出来发送至人脸对比单元；

所述人脸对比单元用于使用提取的面部特征与所述用户注册模块采集到的身份证照片人脸进行对比，验证面部特征的相似度，以核验乘客的身份匹配度；

所述数据传输单元用于将人脸识别和身份核验的结果数据发到数据分析模块，以便进一步的处理和决策。

所述数据分析模块包括数据接收处理单元和计算分析单元；

所述数据接收处理单元用于接收来自采集模块、用户注册模块和人脸识别模块的数据，并对这些数据进行初步处理建立模型；

所述计算分析单元用于通过模型训练获取：推荐指数Tjzs、空余时间系数Kysj和偏好系数Phxs，结合机场内活动和设施的信息，计算建议活动的时长和顺序。

本实施例中，采集模块允许乘客提供详细的个人信息和偏好，使系统能够为每位乘客提供个性化的导航服务，从而提高他们的机场体验，身份验证单元确保乘客的身份真实可信，减少了身份伪装和不当使用的风险，提高了机场的安全性，通过数据分析模块使用收集到的信息和机场内的数据，计算推荐指数和建议活动的时长和顺序，帮助乘客更好地规划时间，充分利用机场的资源。

实施例3

本实施例是在实施例1中进行的解释说明，请参照图1，具体的：所述空余时间系数Kysj通过以下公式计算获取：

式中，Ddsj表示到达机场时间，Hbsj表示航班登机时间，Dcsj表示堵车时间，Jpsj表示检票时间，f

其中0.45≤Ddsj≤0.65，0.35≤Hbsj≤0.55，0.35≤Dcsj≤0.45，0.25≤Jpsj≤0.45，其中f

所述偏好系数Phxs通过以下公式计算获取：

Phxs＝(Lsah*w

式中，Laah表示历史爱好值，Nldah表示年龄段爱好值，Fmcd表示设施繁忙程度，w

实施例4

本实施例是在实施例1中进行的解释说明，请参照图1，具体的：所述个性化建议及推荐模块包括个性化内容接收单元、建议生成单元和显示及推送单元；

所述个性化内容接收单元用于接收所述个性化设置单元乘客设置的偏好及个人信息；

所述建议生成单元用于根据乘客的早到时间、目的地机场、个人喜好和机场内活动信息以及所述数据处理模块计算的结果，生成个性化的时间规划和建议，根据用户提供的偏好，调整建议活动的优先级；

所述通过推荐指数Tjzs和预设阈值对比，提供不同等级的建议和时间规划方案，以满足用户的出行体验感，获取建议策略方案：

Tjzs≤20，获取一级推荐等级评价，早到时间小于1小时，推荐活动：享受一杯咖啡或茶休息片刻、浏览机场内的新闻和杂志、阅读一本轻松的小说或电子书，建议规划：喝咖啡或茶30分钟、浏览新闻和杂志15分钟、阅读15分钟；

21≤Tjzs≤40，获取二级推荐等级评价，早到时间介于1小时和2小时之间，推荐活动：享受一顿美味的早餐或午餐、阅读一本书或电子书、购物免税店或机场商店，建议规划：用餐45分钟、阅读或浏览30分钟、购物45分钟；

41≤Tjzs≤60，获取三级推荐等级评价，早到时间介于2小时和3小时之间，推荐活动：享受一顿美味的早餐和咖啡、购物免税店或机场商店寻找纪念品、体验机场内的艺术展览或文化活动，建议规划：用餐1小时、购物1小时、参观艺术展览30分钟；

61≤Tjzs≤80，获取四级推荐等级评价，早到时间介于3小时和4小时之间，推荐活动：享受一顿美味的早餐和咖啡及甜点、购物免税店或机场商店购买礼物和纪念品、参观机场内的博物馆或展览，建议：用餐1.5小时、购物1.5小时、参观博物馆或展览1小时；

81≤Tjzs≤99，获取五级推荐等级评价，早到时间大于4小时，推荐活动：享受一顿丰盛的多道菜早午餐或晚餐、购物免税店或机场商店购买豪华商品、参加机场内的瑜伽或健身课程，建议规划：用餐2小时、购物2小时、参加健身课程1小时；

所述显示及推送单元用于将生成的个性化建议呈现给乘客，并在需要时向他们推送建议，在乘客的移动应用程序上展示时间规划和建议活动，发送通知或提醒，以便乘客知道何时进行不同的活动，提供与建议相关的详细信息，包括位置、运营时间和特殊优惠，当设施较忙，系统会建议乘客选择其他活动或稍后访问，以提高他们的机场体验。

本实施例中，根据早到时间为乘客提供不同等级的建议，确保他们获得最佳的机场体验。每个等级方案都会根据乘客的时间和偏好进行定制，以满足他们的需求，这种个性化的服务可以增加乘客的满意度和机场内的参与度，同时也促进机场内的商业活动。

实施例5

一种基于人脸识别的智慧机场全流程管理系统，请参照图1，具体的：所述时间更新与提醒模块包括时间更新单元和提醒和通知单元；

所述时间更新单元用于接收从用户注册模块和人脸识别模块传递的早到时间信息，根据早到时间调整建议活动的时长和顺序，定期更新建议，以反映乘客在机场内的实际情况，定期更新设施繁忙度Fmcd数据，以确保建议活动始终反映实际情况，当建议的设施繁忙度Fmcd在乘客到达后发生变化，系统将调整建议；

所述提醒和通知单元用于根据建议的时间规划生成提醒和通知，向乘客的移动应用程序发送提醒和通知，处理乘客的响应和确认，以确保他们收到并理解提醒。

所述反馈与评估模块包括活动跟踪和反馈单元；

所述活动跟踪和反馈单元用于监控乘客的活动，包括到达时间、离开时间和选择的活动，提供乘客反馈和评估的渠道，以改进建议和服务记录乘客的历史记录，以便以后的分析和个性化建议。

具体示例：

假设某某机场，我们将使用以下参数和权重来演示推荐指数的计算示例。这些参数和权重仅供示范目的，实际系统可能会使用更复杂的算法和数据：

目的地机场：目的地机场为国内机场。

到达机场时间Ddsj：上午8点，权重值为8

航班登机时间Hbsj：下午1点，权重值为1

堵车时间Dcsj：30分钟，权重值为0.5

检票时间Jpsj：20分钟，权重值为0.25

乘客个人偏好：乘客偏好购物

设施繁忙度Fmcd：根据设施繁忙度数据，繁忙度为0.7

年龄段爱好值Nldah：0.87

历史爱好值Laah：乘客以往的记录显示他们喜欢在机场购物，将其权重分配为0.2。

现在，我们可以使用这些参数和权重来计算推荐指数。推荐指数的计算公式可以根据具体算法来定制，但以下是一个示例计算：

偏好系数Phxs＝(0.2*w

空余时间系数

推荐指数数

这个示例中的推荐指数为5.78。系统可以根据不同的推荐指数范围为乘客提供等级方案，例如，如果推荐指数在5到6之间，可以建议乘客选择等级五的活动和时间规划。这种方式可以根据乘客的情况为他们提供最适合的建议。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。