云環(huán)境下地鐵自動售檢票系統(tǒng)研究

何杰 萬旭

摘 ?要：近年來我國城市軌道交通發(fā)展迅猛，許多城市正處于規(guī)劃和建設(shè)高峰期，在地鐵建設(shè)中涉及眾多的子系統(tǒng)，自動售檢票（AFC）系統(tǒng)便是其重要的組成部分。AFC系統(tǒng)主要實現(xiàn)地鐵售票、檢票、計費、收費、統(tǒng)計、清分、管理等全過程的自動處理。隨著網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展，AFC系統(tǒng)中引入互聯(lián)網(wǎng)和移動支付技術(shù)，能有效解決設(shè)備造價成本高、使用率低、票卡流失折舊等問題，降低運營維護(hù)成本。文章首先分析傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)特點，然后基于云環(huán)境對AFC系統(tǒng)進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：自動售檢票;AFC系統(tǒng);移動支付;云環(huán)境

中圖分類號：U293.22 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）15-0062-02

Abstract： In recent years， urban rail transit in China has developed rapidly. Many cities are at the peak of planning and construction. There are many subsystems involved in Metro construction， and Automatic Fare Collection （AFC） system is an important part of Metro system. AFC system mainly realizes automatic processing of the whole process of ticket selling， ticket checking， billing， charging， statistics， sorting and management. With the development of network era， the introduction of Internet and mobile payment technology in AFC system can effectively solve the problems of high cost of equipment， low utilization rate， depreciation of ticket card loss， and reduce the cost of operation and maintenance. This paper first analyses the characteristics of traditional AFC system， and then based on the cloud environment to analyze and elaborate the new AFC system.

Keywords： automatic fare collection （AFC）; automatic fare collection （AFC） system; mobile payment; cloud environment

1 概述

根據(jù)我國相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2018年移動支付規(guī)模達(dá)252萬億元，較2017年增長30.2%。城市軌道交通AFC系統(tǒng)增加移動支付勢在必行，為了應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)移動支付引入所帶來的改變，在此分析闡述新AFC系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備變化和車票種類的變化等問題。

2 傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)架構(gòu)

軌道交通AFC系統(tǒng)按照系統(tǒng)職能劃分為5層，每一層都包含相對獨立的職能，同時通過通信系統(tǒng)將各層連接成一個完整的系統(tǒng)。目前已有軌道交通城市無一例外的采用了圖1所示架構(gòu)，軌道交通每一層次的系統(tǒng)功能如下。

（1）票務(wù)清分系統(tǒng)：該系統(tǒng)是AFC系統(tǒng)的管理中心，主要完成賬務(wù)清分、數(shù)據(jù)管理、客流分析、運營參數(shù)管理、安全管理、票卡發(fā)行、票務(wù)管理、系統(tǒng)監(jiān)控、公共信息發(fā)布及外部系統(tǒng)互連等功能，可適應(yīng)多線路自動售檢票系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運營模式。

（2）線路中央計算機系統(tǒng)：是線路自動售檢票系統(tǒng)的運營管理中心和票務(wù)交易數(shù)據(jù)存儲、管理和分析中心，用于監(jiān)控和管理線路自動售檢票系統(tǒng)的運營和各種業(yè)務(wù)報表處理。

（3）車站計算機系統(tǒng)：接收線路中央計算機系統(tǒng)下達(dá)的運行和票務(wù)參數(shù)并下傳給各終端設(shè)備、接收終端設(shè)備上傳的票務(wù)交易數(shù)據(jù)等并轉(zhuǎn)發(fā)給線路中央計算機系統(tǒng)，負(fù)責(zé)車站終端設(shè)備的監(jiān)控和管理。

（4）車站終端設(shè)備：車站終端設(shè)備包括各種AFC 操作終端，如自動售票機、自動檢票機（閘機）、票房售（補）票機、自動加值（查詢）機等，用于對乘客提供各類售檢票服務(wù)。

（5）票卡：票卡包括單程票和儲值票（含公共交通卡）兩大類別，單程票可采用薄卡型封裝或籌碼型封裝，儲值票采用標(biāo)準(zhǔn)非接觸式IC 卡的形式封裝。

3 基于云環(huán)境AFC系統(tǒng)

目前，各大設(shè)備集成商在軌道交通AFC進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)及移動支付改造主要采用以下技術(shù)方案：

（1）建立線網(wǎng)統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)云平臺，平臺能夠和清分中心系統(tǒng)進(jìn)行融合，統(tǒng)一管理所有互聯(lián)網(wǎng)售票設(shè)備及互聯(lián)網(wǎng)檢票設(shè)備。

（2）地鐵手機APP可支持支付寶、微信等第三方支付方式購買電子車票及實體票取票憑證。

（3）乘客可以在互聯(lián)網(wǎng)閘機上使用電子車票進(jìn)出站，

進(jìn)出站的電子車票一般采用NFC、二維碼或者藍(lán)牙等方式。

（4）地鐵自動售票類設(shè)備支持互聯(lián)網(wǎng)憑證取實體票，

也可以在設(shè)備上通過支付寶、微信等第三方支付方式購買實體票。

（5）統(tǒng)一乘客互聯(lián)網(wǎng)購票入口，統(tǒng)一乘客互聯(lián)網(wǎng)購票和支付寶、微信等第三方支付的統(tǒng)一接口。

（6）以非對稱密鑰體系保證安全，采用電子簽名實現(xiàn)脫機檢票。

基于云平臺的自動售票系統(tǒng)，由原來的五層架構(gòu)改變成了六層架構(gòu)。其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2中，第1層ACC和第2層LC是云系統(tǒng)運用層，功能與原有AFC系統(tǒng)功能一致，利用云平臺對硬件容量進(jìn)行提升、軟件配置過程得以簡化。利用云支付降低現(xiàn)場購票設(shè)備投資和養(yǎng)護(hù)，減少設(shè)備現(xiàn)金管理，節(jié)省人力資源，提高工作效率，降低管理風(fēng)險。同時，通過網(wǎng)絡(luò)購票或者第三方支付，為乘客提供便利條件。

第3、4、5層為站級設(shè)備層，其中第5層為讀寫器，TVM、AGM和BOM讀寫器作為一個獨立個體通過自身IP直接與手機支付平臺通訊，便于對讀寫器軟件版本集中管理以及手機平臺交易與設(shè)備產(chǎn)生交易核算。在SLE層中，應(yīng)增加TVM、BOM和AGM互聯(lián)網(wǎng)功能，并且還需增加新的設(shè)備類型。具體調(diào)整如下：

（1）TVM增加移動支付購票和取票功能。

（2）AGM增加直接刷手機等移動設(shè)備進(jìn)出站、銀行卡和個人信用卡刷卡進(jìn)出站功能。

（3）BOM增加移動支付功能，實現(xiàn)通過移動支付購票、取票、補票、更新、儲值票充值和儲值票發(fā)售功能。

（4）增加新設(shè)備類型。和傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)相比，應(yīng)增加自助票務(wù)處理機，其主要針對互聯(lián)網(wǎng)車票實現(xiàn)補票、更新、充值等乘客自助操作;針對傳統(tǒng)車票實現(xiàn)補票、充值等乘客自主操作，所有自助票務(wù)處理只能通過移動支付或者銀聯(lián)卡支付。通過自助票務(wù)處理，可以減少客運人員配置，為運營企業(yè)減負(fù)。

第6層為票卡用戶層。票卡除了非接觸式傳統(tǒng)車票，還有銀聯(lián)卡、藍(lán)牙、二維碼、NFC技術(shù)等各種票卡。

4 結(jié)束語

基于云技術(shù)的地鐵自動售檢票系統(tǒng)可以緩解大客流量的壓力，解決海量數(shù)據(jù)存儲等一系列弊端，因此云計算技術(shù)在自動售檢票系統(tǒng)中具有良好應(yīng)用前景。本文對云環(huán)境下地鐵自動售檢票系統(tǒng)進(jìn)行探討并分析與傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)的區(qū)別，以期行業(yè)內(nèi)持續(xù)深入研究云計算技術(shù)在AFC系統(tǒng)中的應(yīng)用，并最終完美實踐。

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