城市地鐵AFC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)研究

董占東?顧金禹

摘 要：地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自動(dòng)控制等技術(shù)，進(jìn)行自動(dòng)化的軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分以及管理的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及軟件技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的城市地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)與我國(guó)城市的一卡通相融合，城市各交通工具之間、城區(qū)之間都實(shí)現(xiàn)了一卡通。

關(guān)鍵詞：地鐵AFC系統(tǒng);標(biāo)準(zhǔn)化

一、AFC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)現(xiàn)狀

我國(guó)的城市化規(guī)模程度不斷加深，城市地鐵發(fā)展也越來(lái)越迅速，目前已形成了規(guī)模化的、交通網(wǎng)絡(luò)化的以及運(yùn)營(yíng)主體多樣化的運(yùn)輸格局。但我國(guó)目前AFC系統(tǒng)以及軟硬件設(shè)備在設(shè)計(jì)、開發(fā)以及制造和檢驗(yàn)等方面仍然存在一定的缺陷，沒(méi)有形成行業(yè)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。城市地鐵AFC系統(tǒng)的各線路之間設(shè)備存在不兼容的問(wèn)題，加之各終端設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及通信機(jī)制等都有著明顯的區(qū)別，關(guān)鍵設(shè)備模塊不能交換，這些問(wèn)題導(dǎo)致AFC系統(tǒng)的集成商成本增加。所以，我國(guó)要推進(jìn)城市地鐵AFC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)，減少運(yùn)行成本。

二、國(guó)內(nèi)AFC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)

（一）國(guó)內(nèi)AFC系統(tǒng)五層架構(gòu)

目前，我國(guó)城市地鐵的AFC系統(tǒng)通常采用五層構(gòu)架，由底層到上層分別是車票、車站終端設(shè)備層（SLE）、車站計(jì)算機(jī)層（SC）、線路中央計(jì)算機(jī)層（LCC）、清分中心層（ACC）。AFC系統(tǒng)的架構(gòu)劃分主要是根據(jù)功能進(jìn)行的，五層構(gòu)架之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。

（二）AFC系統(tǒng)五層架構(gòu)的主要功能

1.清分中心（ACC）主要功能。第一，車票管理包括車票的類型以及定義，車票的發(fā)行，車票的初始化以及車票分揀和車票的調(diào)配;第二，清分要求制定科學(xué)的清算制度和規(guī)則，要對(duì)各線網(wǎng)之間的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行清分，同時(shí)還要與城市一卡通系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)賬;第三，運(yùn)營(yíng)管理要對(duì)客流盡心統(tǒng)計(jì)和分析，進(jìn)行運(yùn)營(yíng)注冊(cè)、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的模式的管理、發(fā)布票價(jià)表，同時(shí)還要對(duì)運(yùn)營(yíng)參數(shù)以及時(shí)鐘、車票等進(jìn)行管理。第四，交易數(shù)據(jù)處理要求進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)。第五，密鑰管理要求生成密鑰、提供密鑰下載、SAM卡的分發(fā)與管理等。第六，系統(tǒng)維護(hù)，要對(duì)用戶、權(quán)限管理，備份并恢復(fù)數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)日志進(jìn)行管理。

2.線路中心（LCC）主要功能。（1）運(yùn)營(yíng)管理要采集并上傳線路內(nèi)的數(shù)據(jù)，同時(shí)還要對(duì)下級(jí)的SC和設(shè)備進(jìn)行注冊(cè)管理。（2）車票管理要對(duì)車票的庫(kù)存信息、車票的調(diào)配以及車票的使用等進(jìn)行管理。（3）票務(wù)管理要對(duì)收益情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)還要管理賬務(wù)信息。（4）系統(tǒng)維護(hù)管理是指對(duì)用戶、權(quán)限進(jìn)行管理，做好數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)工作，管理好日常系統(tǒng)日記。

3.車站計(jì)算機(jī)（SC）主要功能。運(yùn)營(yíng)管理時(shí)，首先采集、上傳SLE的數(shù)據(jù)資料，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行管理;然后，當(dāng)車票管理完成后，將數(shù)據(jù)上傳到LCC;再通過(guò)票務(wù)管理進(jìn)行售票員結(jié)算，分析設(shè)備和車站的收益;最后，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，做好數(shù)據(jù)的恢復(fù)和備份，同時(shí)要進(jìn)行系統(tǒng)日記的管理。

4.車站終端設(shè)備（SLE）主要功能。車站終端設(shè)備主要包括自動(dòng)售票機(jī)（TVM）、票房售票機(jī)（BOM）以及自動(dòng)檢票機(jī)（AG）。首先，TVM負(fù)責(zé)單程票的發(fā)售以及儲(chǔ)值票的充值工作;其次，BOM負(fù)責(zé)人工發(fā)售單程票、儲(chǔ)值票的充值以及其他補(bǔ)票等特殊工作;最后，AG主要是在乘客進(jìn)出站時(shí)的檢票和回收單程票。

5.車票主要功能。乘客通過(guò)車票乘坐地鐵，車票既是乘客乘車的媒介，也是AFC系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的媒介。

三、實(shí)現(xiàn)AFC系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)的技術(shù)路線

（一）系統(tǒng)級(jí)的互聯(lián)互通

系統(tǒng)級(jí)的互聯(lián)互通的目標(biāo)主要是：首先，要形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范以及接口條件;其次，對(duì)城市地鐵進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，并形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);再次，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)科學(xué)清算;第四，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面;第五，具備統(tǒng)一的IC通用卡片功能同時(shí)要有完善的密鑰管理體系;第六，進(jìn)一步完善城市地鐵的AFC系統(tǒng)。

（二）設(shè)備級(jí)的互換

AFC系統(tǒng)中的終端設(shè)備主要包括自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)充值機(jī)以及自動(dòng)閘機(jī)等。設(shè)備的功能明確，具備較為統(tǒng)一的運(yùn)行模式，接口較為一致。設(shè)備的統(tǒng)一化能夠促進(jìn)AFC設(shè)備級(jí)的互換，不僅減少了AFC設(shè)備的備用零件，避免設(shè)備的壟斷化，能夠促進(jìn)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)的研發(fā)。

（三）模塊級(jí)互換

不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備存在細(xì)微的差別，因此難以將所有模塊進(jìn)行互換。模塊級(jí)的互換要求容器的尺寸統(tǒng)一，并且所有接口條件一致，容器中的物品數(shù)量和規(guī)格都有著明確的標(biāo)準(zhǔn)。因此，要想實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)的互換，必須要統(tǒng)一設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)。

四、推進(jìn)AFC標(biāo)準(zhǔn)化工作的實(shí)施步驟

（一）制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

為了達(dá)到各層次的互換目的，必須要結(jié)合地鐵運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況，制定出完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及終端設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，要求設(shè)備廠商、各系統(tǒng)集成商根據(jù)要求進(jìn)行生產(chǎn)或集成。

（二）掌握產(chǎn)品核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)

我國(guó)必須要加快對(duì)AFC系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)程，通過(guò)終端設(shè)備核心模塊的研發(fā)掌握核心知識(shí)，從而促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。相關(guān)研發(fā)部門要結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，明確AFC設(shè)備及模塊構(gòu)成，掌握核心技術(shù)，攻克難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)AFC系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化。

（三）進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證

技術(shù)驗(yàn)證是指對(duì)AFC的終端設(shè)備以及應(yīng)用軟件等進(jìn)行功能、性能以及可用性等相關(guān)的檢驗(yàn)。同時(shí)，借助模擬系統(tǒng)的開發(fā)，制定并完善系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另外，對(duì)我國(guó)難以獨(dú)自生產(chǎn)的個(gè)別模塊要進(jìn)行攻關(guān)研究。

（四）與標(biāo)準(zhǔn)相配套的互換性檢驗(yàn)測(cè)試手段

在進(jìn)行終端設(shè)備的檢驗(yàn)時(shí)，要以與標(biāo)準(zhǔn)相配套的互換性檢驗(yàn)手段進(jìn)行測(cè)試，構(gòu)建專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，不僅要對(duì)系統(tǒng)的單體系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，還要對(duì)設(shè)備、模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)。確保各單體、模塊以及整體質(zhì)量的同時(shí)，還要進(jìn)行分層檢測(cè)，對(duì)系統(tǒng)與系統(tǒng)、系統(tǒng)與設(shè)備以及設(shè)備與模塊接口等關(guān)鍵性的功能進(jìn)行檢測(cè)。

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