地鐵自動售檢票(AFC)系統及其發展趨勢

文/劉斌

（中鐵電氣化局集團有限公司設計研究院系統集成部，北京 100000）

1.AFC系統基本概述

AFC系統是軌道交通經營、運行過程中的重要組成部分，軌道交通乘坐人員是其服務對象。這一系統能夠使地鐵實現平穩運行以及獲取收益。在社會經濟發展的過程中，越來越多的人在出行時選擇乘坐地鐵，傳統檢票系統與售票系統已經難以滿足乘客實際出行需要。為使乘客獲得優質服務，提高地鐵系統運行的效率，相關部門需要增加AFC系統投入。[1]AFC系統功能主要體現在硬件系統與軟件系統兩個方面。硬件系統可以保證系統運行的穩定性以及安全性，它的功能主要體現在自動售票、旅客咨詢、進出閘機控制等方面。軟件系統可以管理整個交通系統[2]，它的功能主要體現在票務管理、庫存管理、車票結算管理、車票運營管理等方面，能夠為交通系統提供各種信息服務。

AFC系統架構可以劃分為五層：①第一層是清分系統。它是整個AFC系統的線網控制管理中心，其與移動支付平臺、城市一卡通等結算系統進行聯網，有效完成了下發系統參數、上傳交易數據、票務對賬、票務清算等工作。②第二層是由中央計算機系統構成的中央層，它目前處于MCC（多線中央計算機系統）和LCC（線路中央計算機系統）兩種模式并存階段，它是AFC系統的線路管理中心。③第三層是由車站計算機系統組成的車站層。它先接受中央計算機系統發出指令，并且采集和統計車站內的客流數據、交易數據、運營狀態信息，然后將獲得的信息上傳到中央系統，并且監控車站終端設備實際運營情況，最后根據實際需要來啟用緊急運行模式。[3]④第四層是由終端設備組成的終端層。它主要負責售票、充值、補票、檢票、查詢、更新、退票等業務。⑤第五層是車票層。車票既是乘車憑證，也是交易信息主要載體，它貫穿于售票和檢票的整個過程中。

2.AFC系統關鍵技術

2.1交易安全技術

AFC系統中的安全技術是售票系統中的重要技術，它可以最大限度地保證系統交易的安全性。應用密鑰、TAC和通信中間件等交易安全技術，有利于在銀行收款系統與自動售票機之間構建安全的交易紐帶和交易環境。采用二維碼過閘、云閃付的方式，有利于保證地鐵檢票和地鐵售票的安全性。[4]總之，在AFC系統中應用交易安全技術，有利于提高票務交易的安全性、票務交易網絡系統的穩定性，從而保證了AFC系統的可靠性。

2.2檢票機控制技術

在實際工作中，檢票系統的應用比較關鍵。檢票機主要由車票讀寫器、電源、顯示器、安全閘門、報警系統等組成，檢票系統涉及的環節較多。[5]因此，在檢票機運行時，各環節應處于協調狀態，各部件應有序工作。在地鐵系統處于運行狀態時，工作人員需應用檢票機控制技術與監督技術來監控檢票機的工作狀態。

2.3票務管理軟件

票務管理終端包括虛擬資源模塊和Web訪問模塊，前者屬于獨立模塊，后者屬于軟件模塊。工作人員可以利用Web訪問模塊，訪問云計算中心，實現虛擬資源分配目標，建立虛擬資源模塊和訪問模塊之間的有效連接。虛擬資源模塊在收到連接請求后，會自動在界面上輸入相關信息，直接調用虛擬資源層提供的云服務信息，并且在在屏幕上顯示工作人員所需的信息。

2.4拓撲技術

目前，管理信息系統開發經常使用B/C模式。B/C模式在地鐵局域網的支持下，可以實現SLE和云的連接，并且在運行過程中不僅能完成數據傳輸，還能直接獲取相關參數與指令。B/C模式是建立在B/S模式基礎上的系統，它可以通過云桌面向票務人員提供相關功能。該系統的硬件共為三個部分：通信網絡、云計算中心、車站終端設備。其中，云計算中心是核心部分，它由計算機、機架、服務器等構成，可以結合地鐵路線、客流量、規模、站內IT資源來部署相關工作。B/C模式應用了多層網絡中的二層結構：第一層結構是服務器群，第二層結構是聚合層交換機和中間層交換機。這種二層結構有效保證了服務器流量的均衡性。在設計硬件時，通信網絡主要應用了光纖雙環網、主備交換機。應用這種網絡結構的目的是，保證網絡運行的可靠性與安全性。車站終端設備通過以太網組成環網，并且借助交換機與通信網絡、云服務相連接。如果在系統運行的過程中，通信網絡發生故障，那么終端能夠以孤島的運行方式，保留最近一周的數據。

2.5界面控制技術

在AFC系統運行時，有效控制界面是一項比較重要的工作。控制界面的目的是，保證乘客購票時可以通過界面來清晰、全面地了解售票基本信息，從而準確購買車票。界面控制涉及三個方面的內容：車站信息、車次信息、購票信息與購票方式。界面控制系統可以通過界面窗口組合、界面色彩拼接等方式來為不同的乘客提供個性化服務，從而保證乘客完成自助購票。另外，乘客在操作購票界面時，可以查看車次、選擇車站。在應用界面控制技術時，界面設計與控制需要體現人性化。

2.6數據和事務一致性處理技術

應用數據和事務一致性處理技術的目的是，有效處理服務器、自動售票設備、購票信息三者之間的數據和事務，保證三者之間的數據、事務的一致性。應用數據和事務一致處理技術，可以有效處理操作、購票、存檔等日常數據和事務，具體工作內容包括硬件故障分析和處理、電源中斷、電源供給、服務器中斷、服務器開啟等。總之，數據和事務一致性處理技術是一項綜合性處理技術，它可以有效處理AFC系統的日常數據和事務。

2.7硬件接口技術

AFC系統中的設備由許多常見的配件構成。因此，在應用這些設備時，工作人員必須保證設備中的硬件接口的有效性和正確性。硬件接口技術的作用主要體現在以下幾個方面：①保證設備中各種硬件有效連接；②保證設備中各種硬件在組裝以后能夠降低出錯率；③保證設備中的各個硬件有效配合。因此，在設計硬件接口時，接口命令必須統一，從而保證硬件接口技術得到有效落實。

3.AFC系統今后發展主要趨勢

在當今大數據、移動支付、人工智能、云計算技術獲得廣泛應用和相關行業標準規范的影響下，AFC系統向著智能化、去中心化、扁平化、實名化以及電子化的方向發展。AFC系統的發展趨勢主要表現在以下兩個方面：①生物識別技術＋智能自助查詢與信用支付在AFC系統中獲得了廣泛應用。生物識別技術主要應用了聲學、光學、生物統計學、生物傳感器基本原理，并且基于人體生理特征和行為特征來鑒定個人身份。其中，生理特征主要包括臉像、指紋、靜脈等，行為特征主要包括步態、筆跡等。這些特征和乘客實名制相結合，可以使乘客在無感支付狀態下過閘。應用智能自助查詢技術，可以有效獲取語音購票、車站三維布局、人臉注冊、乘客換乘路徑、車站周邊信息等。新設備、技術與AFC系統相結合，不僅能夠使乘客在使用時產生親切感，還能夠減輕工作人員的工作壓力，從而為乘客提供優質的出行服務。②在大數據平臺的支持下，AFC、門禁、PIS、BIM等系統的融合，有利于實現乘客出行管控的精確化、實名化，從而保證車站運營管理的科學性、可預測性。隨著智慧地鐵的發展，AFC系統將與互聯網、大數據、云計算有效結合，共同促進地鐵行業的發展。AFC系統后臺存儲的大量客流信息，有利于深入挖掘商業價值。在技術革新的過程中，地鐵企業需要把握發展方向，重視技術儲備工作，從而推動AFC系統的發展。

4.結語

綜上所述，地鐵系統作為城市交通的重要組成部分，越來越受到人們的重視。地鐵建設情況可以反映城市發展實際的情況以及經濟狀況。應用AFC系統，有利于實現自動售票、自動檢票，在節省時間同時，也能為乘客提供優質的服務。為推動AFC系統的發展，地鐵企業需重視自主創新，加強新技術應用，堅持“可靠性、安全性、穩定性”三項基本原則，從而給乘客帶來良好的出行體驗。