地铁自动售票系统(2)

大连海事大学

毕 业 论 文

二○一○年 六 月

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基于FPGA设计地铁自动售票系统

专业班级： 电科1班

* 名： * * *

指导教师： * * *

信息科学技术学院 内容摘要

本毕业设计是基于FPGA设计一个地铁自动售票系统。近年来，集成电路技术的迅猛发展，特别是可编程逻辑器件的高速发展，电子设计自动化EDA技术成为电子设计工程师的新宠。然而随着城市人口的迅速增加、车辆的增多，世界各地的城市交通变得愈发拥挤，地铁成为城市交通的重要组成部分。随着国民经济的发展，我国的地铁建设也日益成为人们日常生活中不可或缺的一部分。作为地铁运营服务的第一道关，改善地铁已逐渐落后于时代步伐的售票系统势在必行。本系统是结合行业管理中实际的地铁售票系统运行过程中的需求过程，经过实际的需求分析，开发出来的地铁自动售票系统。整个系统的设计从符合操作简便快捷、灵活实用、保证稳定安全的要求出发，完成售票管理的基本过程。

本设计采用自顶向下的模块化设计方法，基于FPGA使用Verilog语言设计制作一个地铁自动售票控制系统，该系统能出售2条线路3种不同价位的票，完成售票、找零、显示等功能。通过本设计，正确掌握数字系统的模块划分、并能自如应用硬件描述语言描述各模块功能，以实现系统设计。以VHDL语言和MAX+PLUSII为工具，在ZY11EDA13BE实验系统主板上，实现了地铁自动售票系统。系统划分为几个功能模块，分模块进行分析和设计，系统给出相应的设计原理图和VHDL源程序，通过仿真实现预定的功能。

关键词：FPGA；地铁自动售票系统；EDA；VHDL; MAX+PLUSII;模块；仿真 ABSTRACT

The graduation project is based on the FPGA design of a subway ticket system. In recent years, the rapid development of integrated circuit technology, in particular the rapid development of programmable logic devices, electronic design automation EDA technology to become the new darling of electronic design engineers. However, with the rapid urban population increase in the number of vehicles around the world have become increasingly congested urban traffic, Metro became an important part of urban transportation. With the development of national economy, China's subway construction has increasingly become an indispensable part of daily life. As a subway service in the first pass, to improve the subway has gradually lagged behind the times ticketing system is necessary. This system is a combination of industry management in the actual subway ticketing system operating in the demand process, after the actual needs analysis, developed the Subway Automatic ticketing system. The overall design is easy to manipulate fast, flexible and practical, to ensure the safety and stability requirements, the completion of the basic process of ticket management.

- 20 - 地铁自动售票机票务系统结构设计 鲁亚明1 陈 爽2 李义斌1 张 超1 （1.长安大学，陕西 西安 710000；2.西安交通大学，陕西 西安 710000） 【摘 要】简化自动售票机内部机械结构，使售票机结构更加紧凑、节约制造成本、方便乘客购票是自动售票机当前需要实现的目标。文章通过分析自动售票机的结构，确定了滚轴皮带混合式传送机构为进钞机构、摩擦滚子式出钞机构以及凸轮法找零机构。该方式结构紧凑，节省成本。最后通过Solidworks来实现结构的三维建模。 【关键词】自动售票机；地铁；票务系统；设计 【中图分类号】TH136 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2019)08-0020-04 Structural Design of Ticketing System for Metro Ticket Vending Machine Abstract: Simplifying the internal mechanical structure of the ticket vending machine, making the ticket vending machine structure more compact, saving manufacturing costs, and facilitating passengers to purchase tickets is the current goal of the automatic ticket vending machine. By analyzing the structure of the ticket vending machine, the ticket system structure with the mixed conveying mechanism of the roller belt, the friction roller type money delivery mechanism and the cam method change-finding mechanism is determined. This method is compact and cost-effective. Finally, solid 3D modeling of the structure is realized by Solidworks. Key words: ticket vending machine; metro; ticketing system; design 随着城市轨道交通的发展，地铁出行成了大部分市民出行方式的首要选择，导致地铁站内人流量迅速增长，地铁站内的自动售票机显得尤为重要。自动售票机（TVM）是直接面对乘客，实现售票的自主化，支持硬币、纸币以及硬币和纸币混合支付及找零方式。目前国内外主要针对售票系统模块的软件系统[1-4]，人机交互界面[5,6]，资源配置[7-9]以及售票机的故障诊断[10]等对售票系统进行研究，于海等[11]设计了一种地铁自动售票机的取票找零口结构。周世爽等[12]以深圳地铁为案例，找到了能最大限度利用乘客投入硬币进行找零的硬币循环箱容量的临界值。常超等[13]针对自动售票机（TVM）单程票发卡模块进行免清洁结构设计与研究，为后续单程票发卡模块的清洁工作提供参考。这些仅仅是针对售票机某一部分机型结构设计，对售票机进出钞票的整体结构设计的研究很少，本文主要是针对自动售票机票务系统的结构进行相关设计并进行三维模型的建立。 1 自动售票机结构分析 自动售票机主要由电路控制系统和机械结构组成，本文主要研究自动售票机的机械结构部分。如图1所示，机械结构可分为三个部分：进钞部分，找零部分和出票部分。进钞部分由展平区、第一停留区（检测识别区）、第二停留区（纸币等候区）、真伪识别器、电机以及纸币收纳箱组成。找零部分由钱箱、挖钞机构、纸币传送区、夹钞检测装置、夹钞处理机构、硬币找零机构以及电机组成。出票部分由储票筒、出票机构、票筒替换机构以及电机组成。

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地铁系统自动售票机的售票方式及技术研究

作者：只宇鹏

来源：《企业文化》2017年第15期

摘要：在地铁系统的运行过程中，大多采用自动售票机的售票方式，在目前的售票方式下，我们要应用更好的售票技术，才能够提高地铁系统自动售票的效率。

关键词：地铁系统；自动售票机；售票方式；技术

一、国内地铁系统自动售票机的售票方式

目前国内地铁站中的自动售票机已具备基本的购票功能和充值功能，此外，自动售票机还预留了金融卡充值功能。国内地铁的计费标准普遍按里程限时分段计价。

北京地铁有单程票和储值票两种，单程票采用ultralight薄卡IC卡，在自动售票机上可用5元、10元面值纸币或1元硬币购买并具有硬币找零功能；储值票采用市政交通一卡通IC卡，充值可使用20元、50元、100元面值的纸币在自动售票机上完成，但充值时不具备找零功能。

武汉地铁集团发行的地铁票有单程票、储值票、纪念票3种，单程票在自动售票机上购买，一次最多可购买6张；储值卡的充值可使用50元以上面值的纸币在自动售票机上完成；纪念票则可从指定车站客服中心购买。上海地铁票种多样，分为单程票、一日票、三日票、储值卡、纪念票等，站内的自动售票机可购买单程票、一日票、三日票和价值50元的储值卡；乘车还可以使用上海公共交通卡、手机卡、磁浮地铁一票通，此外还可使用敬老服务卡和免费乘车凭证进站；储值卡的充值可使用50元、100元面值的纸币在自动售票机上完成；另外，近年来上海地铁还成功开发了手机支付的应用，但它要求乘客必须持有具备NFC功能的中国移动定制手机且开通“上海地铁功能”才能使用。

天津地铁有单程票、储值卡（城市交通卡和地铁特惠票）、一日票、三日票、纪念票，目前自动售票机只出售单程票；储值卡、日票、纪念票由人工发售和人工充值，持储值卡乘地铁有一定比例优惠。

1 轨道交通术语解释

1.1

1.1.1 DCU —— 门控单元(Door Control Unit)

1.1.2 PSA —— 远程操作报警盘

1.1.3 PSC —— 站台安全门控制器

1.1.4 MMS —— 主监视系统

1.1.5 DLS —— 数据记录系统

1.1.6 PSL —— 站台端头控制盒

1.1.7 PEDC —— 逻辑控制单元

1.1.8 LCB —— 就地控制盒

1.1.9 UPS —— 不间断电源

1.2

1.2.1 PSD —— 屏蔽门\安全门(Platform Screen Door\Platform Safty Door)

1.2.2 FIX —— 固定门

1.2.3 ASD —— 滑动门(安全门/屏蔽门)

1.2.4 MSD —— 端头门

1.2.5 EED —— 应急门

1.2.6 DSD —— 司机手推门

1.2.7 SCR —— 车站控制室

1.3

1.3.1 PLC —— 可编程控制器

1.3.2 I/O —— 输入/输出

1.3.3 HMI —— 人机界面

1.3.4 CPU —— 中央处理器

1.4

1.4.1 MTBF —— 平均无故障时间

1.4.2 MCBF —— 平均无故障周期

1.4.3 MDT —— 平均停机时间

1.4.4 MTTR —— 平均维护时间

1.4.5 EMC —— 电磁兼容性

1.5

1.5.1 OCC —— 地铁控制中心

1.5.2 ATC —— 列车自动控制系统(Automatic Train Control)