城市軌道交通自動售檢票系統所面臨的技術挑戰

（石家莊市軌道交通有限責任公司運營分公司，河北 石家莊 050000）

上世紀90年代末，AFC系統在上海、廣州等城市率先投入使用，其快捷、便利、安全、準確、節省人力的優勢明顯，因此迅速替代人工售檢票作業，至2005年全國各地規劃和新建的城市軌道交通線路均把AFC系統作為標準化配置。

隨著我國信息技術水平的提升，AFC應用技術得以飛速發展，國內廠商已實現全產業鏈的自主設計、開發、生產、落地。近年來，伴隨著互聯網、電子支付、人臉識別等新技術的應用，各傳統行業均發生了巨大變革，AFC系統將如何發展以保持其先進性，將面臨新的技術挑戰。

一、AFC系統簡介

（一）AFC系統

AFC系統應用計算機、數據庫、網絡、自動控制、IC卡等先進技術，通過科學的統計分析算法進行客流分析和財務結算，實現軌道交通的售票、檢票、計費、收費、統計、清分結算和運行管理業務。作為城市軌道交通票務管理的關鍵系統，其主要由清分中心、線路中心、車站系統、終端設備和票卡組成，具備智能、安全、準確、高效、可靠的特點。

（二）清分中心

清分中心系統基于AFC線網技術規范包括收費制度、安全審計、對賬規則、票卡標準、控制流程、參數編碼、業務界面和系統接口等，實現專用票卡的統一發行及管理；實現對外的應用服務；實現集中控制和安全管理，以保證軌道交通路網各線路之間的聯網運行，進行統一票務管理和清分對賬；保證軌道交通系統與城市一卡通的收益核對，以及業務數據處理。

（三）線路中心

線路中心系統是線路內AFC系統集中監控和統一控制管理的單元，能夠匯聚處理本線路內各類交易、客流、收益、控制及狀態數據，通過車票、費率、權限、黑名單等運營參數，實現線路內數據審核、軟件版本、時鐘同步、訪問控制、在線監測、報表統計等功能，以保證與清分中心和車站系統的數據處理收益核對。

（四）車站系統

車站系統是車站AFC系統集中監控和統一控制管理的單元，能夠匯聚處理本車站各類交易、客流、收益、控制及狀態數據，通過運行控制參數和命令，實現對車站全部AFC終端設備的運營管理，完成與線路中心系統的收益對賬。

（五）終端設備

基礎AFC終端設備一般由自動售票機、自動檢票機、半自動售票機等組成，輔助AFC終端設備有充值查詢機、移動檢票機等，互聯網型AFC終端設備有互聯網售取票機、自助客服機等。各類AFC終端設備通過加密讀寫器同車票交互，實現車票發售、進出站、充值更新等售檢票業務。

二、AFC系統發展因素

（一）技術發展演進

電子信息技術不斷發展演進，新技術應用將推動AFC應用技術更迭。比如隨著錢幣找零設備和電子支付方式的應用，自動售票設備的付費方式，則經歷了單純硬幣購票、紙幣硬幣混合找零購票、掃碼支付購票等階段；隨著磁卡技術、加密技術和在線支付的應用，地鐵票卡進入了百花齊放的時代，單程票、計次票、多日票、一卡通、紀念票、虛擬卡等均在使用。

（二）業務功能需求

為了應對城市公共交通收費政策或優惠政策的變化，以及新的業務功能需求，如票價政策、公交地鐵聯乘優惠、特定人群優惠等，往往需要對AFC系統所采用的技術手段進行調整，甚至進行技術變革，以支持新的票務政策和管理的要求，比如北京地鐵票價改革，AFC系統則通過技術革新支持計程限時票制。

（三）新線系統互聯

AFC線網運營管理同城市軌道交通規劃建設是密不可分的，新的線路必須同既有線路對接構成互聯交互的AFC系統，而地鐵的規劃建設周期相對較長，不同時期建設的AFC系統進行互聯交互將會存在技術標準和協議不能互聯互通的情況。為滿足AFC系統線網統一運營管理要求，新線系統接入時，一般需要對既有系統進行軟硬件的技術升級改造。

（四）線網運營管理

在地鐵的長期運營管理中，運營單位須考慮逐步解決系統及設備在設計和建設階段的遺留問題，同時應降低系統運行成本、提高系統安全性、可維護性，實現運營維護管理工作的可持續性，保持系統的可擴展性，因此需要以技術為支撐，進行系統升級改造，以提高運營管理水平和系統服務質量。

三、AFC系統面臨的技術挑戰

（一）虛擬票卡移動支付

在技術演進和業務需求的共同作用下，NFC、二維碼、人臉識別等不同類型的虛擬票卡移動支付技術應用在越來越多的地鐵AFC系統，傳統IC卡和現金支付業務占比越來越低。自2008年，廣州地鐵首次使用NFC-SIM模式支付過閘，十年間全國地鐵同時支持NFC移動支付和二維碼乘車的城市已達到29個。如今人臉識別、生態識別已走出實驗室，進入應用推廣階段，濟南人臉識別、南寧全生態識別功能已上線試用。數字貨幣、區塊鏈技術也將對支付方式產生新的影響，AFC系統將踏入無卡化、實名制、信用支付、無感乘車的新征程。

（二）系統融合數據挖掘

不同時期AFC系統的融合互通，線網業務數據安全及統一管理是地鐵設計單位、建設單位、運營管理單位以及行業廠商所面臨的共同課題，云計算、虛擬化、數據融合、數據挖掘等相關技術標準的成熟落地，將為行業發展變革帶來新的契機和希望。當前基于云計算和大數據技術的中心級系統融合、大數據分析、輔助決策功能，已在部分城市試點應用，AFC系統扁平架構、虛擬中心、數據集中、將寫入新的設計建設規范。

（三）信息安全等級保護

互聯網時代，AFC系統將存在多種支付方式，將采用云數據中心，將打破原有的封閉架構。在此情況下，既有的密鑰管理和網絡安全防范措施，已不足以應對瞬息萬變的威脅，中心風險、IOT風險、數據安全風險、管理風險，將會對系統造成更加嚴重的影響或破壞。AFC系統必須采用全面安全防護技術，以保障網絡安全、數據安全、應用安全、管理安全，目前信息安全等級保護測評工作已在全國開展。

AFC系統票卡介質將從“實體票”向“虛擬票”轉變，以票卡為中心向以乘客賬戶為中心轉變，實現信用支付無感乘車；AFC系統將趨向更加扁平化的架構，“一朵云”將取代清分中心、線路中心和車站系統，實現系統融合數據集中；同時AFC系統安全措施也將更加全面完善，從而保障業務及乘客信息安全，系統可靠高效運行。