AFC設備模塊疲勞測試的研究

徐忠迎 羅艷 張羅來

摘要：隨著軌道交通及客運需求的發展，AFC設備維修檢測的智能化、高效性、實時性要求也不斷提升。結合地鐵AFC設備模塊現行維修測試中存在的問題，對疲勞測試進行了研發，主要從AFC模塊測試需求、軟件功能設計、研發過程及架構、功能實現方法及研究成果等方面進行了詳細闡述。通過對比分析，采用該研究成果，極大的節約了人力資源和測試周期，節約成本的同時提高了準確率和效率，實現了維保自動化辦公，對軌道交通行業AFC設備維修測試具有很大的應用意義。

關鍵詞：AFC；自動化；疲勞測試；軟件研發

1 引言

AFC（Auto Fare Collection）是軌道交通的重要客運管理應用，隨著軌道交通行業的不斷發展和客運量的不斷提升，其使用量日益增多，故障維保需求也隨之上升，由此對AFC設備維保質量、可靠性及工作效率提出了更高的要求。在各種檢維修工作尤其是大中修工作中，確保AFC設備各模塊維修質量、設備可靠穩運行是工作重點，而各模塊維修后的測試工作則是保證維修質量和設備穩定的重要依據。鑒于AFC設備模塊測試的重要性及重復性，人工測試耗時耗力且易出錯，故本文將研究開發AFC設備重要模塊的疲勞檢測自動測試功能。

2 AFC設備模塊維修簡介

AFC設備常有日常維護檢修、中修、大修、故障修幾種檢修方式，其中大中修是保障設備功能、節約運營成本的重要方式，所有進入老化階段的設備都必須進行大中修檢測，大中修以及故障設備相關模塊修復后的設備還需通過專業測試人員對設備進行性能測試及質檢，合格后方能投入使用。

其中，大中修和故障修都涉及AFC設備票卡發售、票卡回收、硬幣裝置、紙幣找零、紙幣回收等模塊的測試。此前，檢修測試均采用人工發收卡/幣和人工記錄測試結果的方式進行，存在以下缺點：

1） 單臺測試時間長：單臺模塊概率統計所需測試基數大，故時間較長，平均一臺設備完成測試需5小時左右，批量檢測工作周期更長，不利于工作安排。

2） 測試記錄易出錯：由于測試基數大周期長，人工記錄易漏易錯，準確度和可靠性差。

3） 批量測試成本高、效率低：每臺設備測試至少需要兩人，且測試步驟需人工開展，人力和時間成本高，但效率低下。

4） 測試可靠性不可究：人工測試過程中，設備測試項目、測試作業是否標準無法考究，不能確保測試結果準確可靠。

5） 測試結果應用難：設備狀態無法在測試過程中實時顯示，需人工分析處理測試數據，導致測試結果難以廣泛應用于生產活動。

3 解決方案

3.1研發內容

根據實際情況，將AFC各模塊分為三組，票卡發售、票卡回收為一組，紙幣回收、紙幣找零為一組，硬幣模塊為一組開展疲勞測試。前兩組一發一收連續進行；硬幣模塊，實現了連續送幣和出幣的功能，無需人員操作便可自動測試。針對上述設備功能模塊，統一進行軟件設計。

3.2研發模塊功能分析

票卡發售模塊實現的功能為：模塊初始化、A/B票箱連續出票、通道清理，且可自行設置測試量，并記錄操作結果。

票卡回收主要功能為：模塊初始化、票卡連續回收到票箱、通道自檢，并記錄操作結果。

紙幣找零主要功能為：模塊初始化、連續出鈔。

紙幣回收主要功能為：復位、紙幣連續回收、清理通道，且可自行設置測試量，并記錄操作結果。

硬幣模塊主要功能為：模塊復位、連續出幣，且可自行設置測試量，并記錄操作結果。

以上模塊均可測試完成后生產測試報告，根據報告進行后續操作。

3.3 研發模塊功能實現方法

此類自動化測試軟件主要根據各模塊的功能測試需求，使用Winform框架，采用C#語言，串口編程來實現開發。

4成果及應用效果

以下結合地鐵應用實際，對AFC設備模塊自動疲勞測試軟件開發成果及應用效果進行介紹。

4.1 研發成果

軟件整體設計效果圖如下圖4-1所示。項目投入使用后，該軟件能自動控制實現AFC各模塊老化測試功能，無需人工操作和記錄，實現了維保工作的自動化和無紙化。

4-1 軟件效果圖

4.2 應用效果

根據成都地鐵AFC設備2018年檢修統計記錄，2018年完成各類模塊的中修共1982臺。采用人工檢測方式，平均每臺設備需求人力至少2人全程參與，耗時約5小時；而自動檢測方式將每臺測試耗時由原5小時縮減為1小時，且僅需1人花費約幾分鐘進行控制確認，人力成本可忽略不計。相比人工方式，很大程度上降低了維修檢測的人力和時間成本，同時更能滿足檢測工作實時化、信息化、智能化趨勢。

5 結論

采用本文自動化測試軟件和平臺，可實現AFC設備五大主要模塊的自動化疲勞測試，對AFC模塊功能、性能和狀態、測試強度以及測試數據等進行實時記錄和智能處理，為維保數據挖掘研究工作提供基礎，有助于信息化、智能化的開展維修、檢測以及管理工作，從而有效降低設備維保成本，對地鐵設備維保工作開展方式有著極大地應用價值和指導意義。

參考文獻：

[1]王媛媛. 基于數據分析的AFC終端設備"主動檢修"模式探索[J]. 信息化建設， 2016（12）.

[2]陳子汝. 北京地鐵AFC專業設備管理系統的設計與實現[D]. 中國科學院大學（中國科學院工程管理與信息技術學院）， 2017.

（作者單位：成都地鐵運營有限公司）