目前我國鐵路站段使用的考勤方式有人工考勤和系統(tǒng)考勤，人工考勤顯然已無法滿足整合后的站段要求。現(xiàn)有考勤系統(tǒng)主要為刷卡的方式，而磁卡需要員工攜帶，易于遺失，并且，此方式難以杜絕代人考勤等舞弊現(xiàn)象。因此，傳統(tǒng)的考勤方式已逐漸不再滿足現(xiàn)代化管理的要求。指紋作為人的一種生物特征，具有惟一性和不變性，可用于人的身份認證[1q]。將指紋識別技術用于鐵路站段考勤，可以有效地解決上述考勤系統(tǒng)存在的問題。

　　隨著Internet和wWW 的流行，以往的主機/終端結構和c/s(Client/Server)結構都無法滿足當前的大型網(wǎng)絡開放、互連、信息隨處可見和信息共享的新要求，于是出現(xiàn)了B/S型結構，即瀏覽器/服務器結構。因此，利用指紋識別技術，建立一套基于B/S結構的指紋考勤系統(tǒng)勢必提高鐵路站段的考勤管理力度。

　　2、系統(tǒng)方案設計

　　2.1 B/S結構搭建

　　搭建鐵路站段的B/S構架首先要結合站段的具體情況，以北京動車客車段為例。北京動車客車段由鐵路站段整合前的北京車輛段、北京西車輛段、天津車輛段、石家莊車輛段以及最新開通運行的北京動車段整合而成，地跨北京市、天津市和河北省全省，全段干部職工近七千人。搭建北京動車客車段B/S構架，采用圖1所示的分布式服務器結構。

　　鐵路系統(tǒng)擁有自己的系統(tǒng)網(wǎng)絡結構，這給建立分布式服務器結構提供了相當大的便利條件，在此基礎上應用原來各個車輛段自身的局域網(wǎng)搭建起整個考勤系統(tǒng)的構架既可以充分利用資源，又可以縮短開發(fā)周期。

　　2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫搭建

　　各地區(qū)服務器中的數(shù)據(jù)庫結構是一致的，但是各個地區(qū)數(shù)據(jù)庫只管理本地區(qū)的記錄，只有當本地終端訪問遠程數(shù)據(jù)庫時才將所訪問數(shù)據(jù)庫中的該條記錄先行復制到本地數(shù)據(jù)庫中，再進行顯示，這樣既避免了直接操作遠程數(shù)據(jù)庫造成通道擁堵，又可以避免多個終端同時操作同一條記錄。

　　圖2所示為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表，其中“遠程訪問表”是保存本地終端訪問遠程數(shù)據(jù)庫或本地數(shù)據(jù)庫被遠程終端訪問時的事件信息，以便于本地數(shù)據(jù)庫管理員管理。

　　2.3 人機交互界面設計

　　建立基于B/S結構最顯著的優(yōu)勢就是使用In—ternet瀏覽器作為終端顯示界面，而服務器端只需配置好IIS(Internet Information Service)，并利用Microsoft ASP.Net設計好人機交互界面。[nextpage]

　　3、關鍵技術

　　3.1 B/S結構

　　B/S結構，即瀏覽器/服務器(Browser/Serv—er)結構，是隨著Internet技術的興起，對c/s結構的一種變化或者改進的結構l3]。它采用了三層模型結構。在這種結構下，用戶界面完全通過WWW瀏覽器實現(xiàn)，一部分事務邏輯在前端實現(xiàn)，但是主要事務邏輯在服務器端實現(xiàn)，形成所謂三層結構。

　　B/S結構，主要是利用了不斷成熟的WWW 瀏覽器技術，結合瀏覽器的多種Script語言(VBScript、JavaScript?)和ActiveX技術，采用ASP技術內(nèi)置的熱Response、Session、Server、Application等對象，通過瀏覽器實現(xiàn)原來需要復雜專用軟件才能實現(xiàn)的強大功能，節(jié)約了開發(fā)成本，是一種全新的軟件系統(tǒng)構造技術。隨著Windows98/Win—dows2000將瀏覽器技術植入操作系統(tǒng)內(nèi)部，這種結構越來越受到歡迎。

　　采用三層結構是為了克服客戶機/服務器的代碼不可復用和可移植性差的缺陷。在這個結構中，每一層都有自己的不同功能，分別是：表達服務(客戶機層)、業(yè)務服務(中間層)、數(shù)據(jù)服務(數(shù)據(jù)源層或數(shù)據(jù)庫層)，如圖3所示。

　　數(shù)據(jù)服務或用戶界面位于客戶機上。業(yè)務邏輯從客戶機代碼移植到中間層。數(shù)據(jù)服務層包含數(shù)據(jù)庫服務器。三層結構的每一層都在不同的計算機上。

　　B/S結構具有以下特點：

　　· 簡化客戶端的工作，無需像C/S模式那樣在客戶端上安裝應用程序、無需建立客戶端到數(shù)據(jù)庫的連接，只需要瀏覽器;

　　· 簡化了系統(tǒng)的維護。B/S的所有功能都在WEB服務器上實現(xiàn)，大量減輕升級維護工作量;

　　· 功能分層。使應用程序得到伸縮性、復用性和安全性;

　　· 用戶操作變得簡單。B/S模式的客戶端只是一個簡單易用的瀏覽器，瀏覽器軟件提供統(tǒng)一、友好易用的界面，使用者無需培訓就可以直接使用。

　　B/S結構因其自身的特點比較適合網(wǎng)絡信息的處理，而且技術成熟、易于實現(xiàn)信息共享和交互，具有較高的安全性和通用性，它緊密結合了Inter—net/Intranet技術，是技術發(fā)展的大勢所趨。因此，本文設計的鐵路站段指紋網(wǎng)絡考勤系統(tǒng)采用三層B/S體系結構。

　　3.2 指紋識別技術

　　指紋識別技術是成熟的生物識別技術。因為每個人包括指紋在內(nèi)的皮膚紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同，是唯一的，并且終生不變。通過和預先保存的指紋進行比較，就可以驗證其身份的真?zhèn)巍Ｗ詣又讣y識別是利用計算機來進行指紋識別的一種方法。它得益于現(xiàn)代電子集成制造技術和快速可靠的算法理論研究。盡管指紋只是人體皮膚的一小部分，但用于識別的數(shù)據(jù)量相當大，對這些數(shù)據(jù)進行比對是需要進行大量運算的模糊匹配算法。利用現(xiàn)代電子集成制造技術生產(chǎn)的小型指紋圖像讀取設備和速度更快的計算機，提供了在微機上進行指紋比對運算的可能。另外，匹配算法可靠性也不斷提高。因此，指紋識別技術已經(jīng)非常簡單實用_4 ]，圖4所示即為使用U.are.U2000型指紋采集器采集到的三個指紋。由于計算機處理指紋時，只是涉及了一些有限的信息，而且比對算法并不是十分精確匹配，其結果也不能保證100準確。

　　指紋識別技術主要涉及四個功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對。通過指紋讀取設備讀取到人體指紋的圖像，然后要對原始圖像進行初步的處理，使之更清晰，再通過指紋辨識軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點”(minutiae)的數(shù)據(jù)點，即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位置，這些點同時具有七種以上的唯一性特征E 川j。通常手指上平均具有70個節(jié)點，所以這種方法會產(chǎn)生大約490個數(shù)據(jù)(通常稱為模板)。

　　通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。目前的采集設備(即取像設備)主要有光學、半導體傳感器和其他類型。指紋識別算法是整個系統(tǒng)的核心算法。整個算法包括三個部分，分別是圖像預處理、特征提取和特征匹配。圖像預處理是為了消除和修正指紋圖像在采集、傳送和轉換等過程中產(chǎn)生的各種干擾噪聲和畸變，使無損的圖像信息在一定程度上得到突出，改善圖像質(zhì)量。其結果是得到一個二值細化的指紋圖像，以便后續(xù)正確的特征提取。圖像預處理大致分為五個步驟：圖像平滑，方向場提取，方向場濾波，二值化，細化。指紋特征采用了細節(jié)點坐標模型，利用脊末梢與分支點這兩種關鍵點來鑒定指紋。在細化后的圖像中使用一個3×3的細節(jié)檢測模板來檢測細節(jié)點的位置與類型。細節(jié)匹配算法采用極坐標下的點模式匹配算法。

　　4、結語

　　本軟件系統(tǒng)利用指紋識別技術實現(xiàn)員工鐵路站段職工考勤數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和信息查詢過程的自動化，方便職工上班報到及管理人員統(tǒng)計、考核職工出勤情況，完善人事管理、薪資管理現(xiàn)代化，最大限度地避免了人為因素的干擾，體現(xiàn)了考勤管理制度的公正性，為鐵路站段管理提供了科學、可靠的人事考勤管理手段，具有廣闊的產(chǎn)品化前景。