浅谈地铁AFC系统建设中的若干问题

徽术　地铁路网标准与ＡＣＣ，线路ＡＦＣ系统建设要素分析　巩奇　郑州市轨道交通有限公司　【摘■】目前国内各城市轨道交通ＡＦＣ￣．统的建设通常都会涉及“路　网标准”、Ａｃｃ￣，统以及直接为乘客提供售检票服务的线路ＡＦＣ＃．统，此三　者在建设进度、耦合范围、系统实现的质量以及对多线路线网建设带来的　支撑和风险等方面，既相互促进也相互制约。同时，一卡通系统的接入，虽　然不会对ＡＦＣ系统的建设带来颠覆，但在系统可靠性以及乘客使用满意度　方面都会有所体现。本文通过对以上各方面在ＡＦＣ＃．统建设中的关键影响　要素进行分析，从而降低系统建设中的不确定性，尝试减小甚至消除系统　改遣的风险。　【关键词】自动售检票系统；路网标准；票卡结构；大读写器（ＴＰｕ）；票　务规则　１，ＡＦＣ系统建设要求　目前国内多个城市都在进行轨道交通建设，并且规划线路基本多　于６条，形成一定的线网规模，其中自动售检票（ＡＦＣ）专业作为直接与　乘客进行交互的专业，并且是各专业中同时涉及资金流、数据流、材物　流的唯一专业，越来越受到重视。从建设方式上，ＡＦＣ专业会涉及三个　重要组成，各线路ＡＦＣ系统、清分中心系统（ＡＣＣ）以及线网ＡＦＣ建设　标准（规范）。通常前两个部分分别为两个标的，线网标准的实现则有　多种形式，放入ＡＣＣ标的、由ＡＣＣ／ＡＦＣ　ＳＩ共同制定、或者使用行业内　相对稳定的标准进行本地化由第三方提供。　ＡＦＣ线网标准作为ＡＦＣ专业的重要建设指导文件，需要经过地铁　业主严格的评审，以及充分、完整、全面的验证测试，既要保证其能够　完全满足地铁公司建设和运营单位的票务规则（业务需求），更要保　证其能够指导后续多线路ＡＦＣ系统互联互通的建设，这是一个需要长　期、逐步完善的过程。　ＡＦＣ路网标准、ＡＣＣ、线路ＡＦＣ系统三者既相互促进又相互制约，　但在某些阶段会存在一定的矛盾，尤其对于新建第一、二条线路，同时　ＡＣＣ已经招标的城市。这个阶段各个标段的建设进度并不一致，对互　联互通、线网清分的要求也不是十分的强烈，但是线路ＡＦＣ系统和清分　ＡＣＣ系统的建设又必须由路网标准进行指导。那么，面对线路ＡＦＣ系统　按期甚至提前开通的压力，路网标准定义中哪些是关键内容必须尽早　确定ｌ线路ＡＦＣ系统该如何满足设计、开通时的稳定性，并且能够应对　标准变化带来的升级要求顺利接入一卡通系统・ＡＣＣ系统该优先实现　哪些功能，与线路ＡＦＣ系统应该如何实现接口和不同功能部署使得项　目能够并行快速推进？本文将对此部分内容进行分析、探讨，以期降低　系统建设中的不确定性，尝试减小甚至消除系统改造的风险。　２．关键要素分析　Ｉ，路网标准需要优先定义的内容　一票卡结构　票卡结构是ＡＦＣ系统的运行的基础，确认票种以及其对应的物理　介质（Ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔ、ＣＰＵ卡等）后，进行定性及定量分析，卡结构的设计　必须满足现有票务规则的要求，并且能够具备扩展要求。　一票卡状态　票卡承载ＡＦＣ系统的所有业务需求和处理结果，其流通过程中的　状态会不断变化，必须在卡结构的基础上，通过“票卡处理流程”或“业　务一卡内值对应表”等详细说明文档的解释，来保证不同线路对票卡处　理结果的一致性，从而保证互联互通。　●ＳＡＭ及密钥系统定义　包括了密钥的生成方式、ＳＡＭ的发行管理方式、ＩＳＡＭ认证方式以　及ＴＡＣ编码认证方式等。　ＢＡＣＣ与ＬＣ的接口通信方式　重要组成部分为线网参数的下发方式和交易数据的上传方式。　一线网参数定义　包括票价、黑名单等参数，涉及ＡＦＣ系统的处理一致性，必须统　一、清新。　２　ＡＣＣ系统优先实现的功能　■票卡发行功能　按照线网标准中票卡结构定义，ＡＣＣ系统通过建设编码分拣设备　来完成票卡的初始化，为全线网提供统一票卡以及回收卡的处理。　一密钥系统　线网标准中定义的密钥系统，需要部署在ＡＣＣ系统中，作为线网安　全体系的基础，同时要承担ＩＳＡＭ／ＰＳＡＭ卡的初始化和发行功能。　３　线路ＡＦＣ系统功能　ＡＦＣ专业面向乘客的所有主要功能均由线路系统承担，是地铁开　通时的一线系统，承担乘客服务责任。系统必须是经过足够时间测试的　稳定的系统，且其基于的标准须成熟、可靠并对后续需求的变化有足够　的适应能力和扩展能力。关键功能包括：　●票卡处理单元　使用线网参数，对各个票种进行业务处理，生成交易数据・　■售检票设备业务功能　一车站系统，对所有设备进行管理和监控　系统整体设计必须支持线网标准的持续改进，支持版本的升级和　平滑过度。　３．关键设计解决方案　我们认为，线网标准是ＡＣＣ和线路ＡＦＣ系统的详细设计，ＡＣＣ／　ＡＦＣ系统是这个设计的承载和实现，它必须具有全局性，要符合软件设　计思想。其实施过程可以在类似ＣＭＭＩ或ＣＭＭ等成熟度模型下有效控　制，整体的框架设计模式要符合ＡＦＣ行业的多层次结构。不能因为设计　的不足，或者为了引入ＳＯＡ等新技术，而导致多层结构的功能交叉，以　至使用过量的缺陷补丁实现系统正常的功能。这要求标准的设计者，以　及系统承建的ＳＩ具有长期的行业经验积累以及对业务与技术的有效平　衡。　解决方案中的几个关键实现包括：面向对象的票卡结构设计，开放　独立的票卡处理单元框架定义，在线与离线业务的分离处理，交易数据　不确定性的规避。　３．１票卡结构　目前国内ＡＦＣ行业内使用的各类票种，无论是面向乘客或者面向　运营的，还是使用ＵＬ、Ｍｌ或者ＣＰＵ等物理介质，通过对其行为和属性　的分析、总结，可以使用面向对象的思想对其进行卡结构设计，即基于　钱包、计次和定期的三种产品。例如，以下常用的各类票种，都可以归为　以上三类产品。　蔼睫绦磐＇Ｉ＝ｊｌ　舟磺。　越懒碾罄ｌｃ　舟１虫　ｌ稻　嶝繁船　舟辘　出　预　‘　福　定值　计冼　悍通　储　术站　特殊　塌　临ｌｆｄ　站　制　口　利　纪念　纪念　敬　值　公井　作公务　Ｉ．　通勤　票　柴　祭　架　栗　染　架　荣　槊　计　钱　钱　定　计　钱乜　计淡　计谈　钱　定期　定期　科　次　包　包　期　敬　包　淡　计次　这三种产品对象的使用，无论是新票种的增加，还是原有票种的新　增应用以及读写器的对票卡的业务处理应用程序的开发，都可以利用抽　象、继承、多态等面向对象设计的特征。为ＡＦＣ系统中票种的使用提供　极大的灵活性和扩展能力，同时，基于此思想的读写器应用软件，结构　清晰、升级简单、维护方便、业务的变化不会对原有应用产生影响。　３．２票卡处理单元设计　基于面向对象的票卡结构，最好的解决方案是实现票卡处理单元　（Ｔｉｃｋｅｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ），也就是通常所讲的大读写器方式，即读　写器不仅仅作为设备主控单元与票卡进行交互的通道，而是其内部要包　含所有参数的解析、所有票卡业务的处理、以及生成和上传交易数据。　

中小规模城市轨道交通线网AFC系统整体解决方案

何跃齐;刘洋;张宁

【摘 要】论述中小规模城市线网AFC系统的建设和发展,认为传统大城市AFC系统的建设模式存在着标准较高、资源利用不合理、灵活性差等问题,不适合经济实力较弱、线网运营规模较小的中小规模城市.根据中小规模城市的线网规模和资源投入情况,分析线网AFC系统整体解决方案的要求,并从线网AFC系统资源共享、AFC系统架构比选、AFC系统互换性等多个角度提出线网AFC系统整体解决方案,以指导中小规模城市轨道交通AFC系统网络的建设与运营.

【期刊名称】《都市快轨交通》

【年(卷),期】2016(029)006

【总页数】5页(P110-113,134)

【关键词】城市轨道交通;资源共享;AFC系统架构;互换性;中小规模城市

【作 者】何跃齐;刘洋;张宁

【作者单位】北京城建设计发展集团股份有限公司 北京100037;东南大学智能运输系统研究中心轨道交通研究所 南京210096;东南大学智能运输系统研究中心轨道交通研究所 南京210096

【正文语种】中 文

【中图分类】U231

轨道交通自动售检票(automatic fare collection，AFC)系统是基于计算机、自动控制等技术实现购票、检票、收费、统计分析等功能的自动化系统[1]。 随着轨道交通建设的不断发展，起步较早的北京、上海、广州等城市逐步向网络化发展。基于网络化运营特点，各大城市相继研究并出台了地方AFC系统标准规范，但由于大城市自身发展的高要求，AFC系统建设日趋复杂且标准较高，导致新投入建设的经济、技术实力较弱的中小规模城市在AFC系统建设的经验借鉴方面有很大的困难，而且针对中小规模城市线网AFC系统的建设模式和标准，之前也尚未进行专题研究。另外，大城市AFC系统在经历反复改造的摸索发展过程后，其建设思路和系统架构基本稳定成熟，各线路一般独立建设，采用标准5层系统架构[2-3](清分中心、线路中心、车站、设备层、票卡层)，这种建设模式虽然具有层次分明、安全性高、方便线路独立运营等优点，但从中小规模城市轨道交通线网的角度来看，若每条线均设置线路中心，不但增加了中心级设备采购、应用软件开发、维护等的费用，同时也需要增加电力、人力、用房等资源。由于各线路工期不一致，系统集成商所使用的技术不同，设备采用和系统实现方式差异很大，各线路集成商设备之间互不兼容，关键设备模块不能互换，不仅需要为每条线路建立相应的运营维护团队，而且在面对新线的并网运营和运营需求调整时，难以保障多家集成商的统一协调，导致系统的可扩展性、需求适应性差，不利于中小规模城市轨道交通的可持续发展。

科技信息　专题论述　

浅谈地铁ＡＦＣ系统　

西安地下铁道有限责任公司机电设备处　邓小健　

［摘要】自动售检票（ＡＦＣ）系统在地铁运营过程中发挥着重要的作用，本文介绍了我国ＡＦＣ系统的发展历程，阐述了ＡＰＣ系统的　

四层架构和功能。　

［关键词］城市轨道交通　自动售检票系统　

自动售检票ｆＡＦｃ）系统在地铁运营过程中在发挥着重要的作用。ＡＦＣ　

系统扮演着售票员、检票员、会计员的角色，实现了票务管理的高度自　

动化，是地铁运营收益管理的重要手段。　

１．国内地铁ＡＦＣ系统的发展　

十几年来，我国轨道交通ＡＦＣ事业从无到有，从小到大，经历了启　

蒙、实践、调整三个阶段。［１１　

１．１启蒙阶段　・　２０世纪８０年代末，上海地铁凭借国外集成商的经验和资料，开始　

ＡＦＣ系统和设备的研制。当时城市轨道交通ＡＦＣ系统在中国仍然是空　

白。在９ｏ年代初《广州地铁１号线可行性研究报告》中，票务收费方式人　

工和自动的比选方案描述是重要章节。在此阶段，ＡＦＣ系统的功能主要　

是借鉴国外成功经验配置。　

我国城市轨道交通首个ＡＦＣ系统供货合同于２０世纪９ｏ年代中　

期签订。当时国际上的磁卡ＡＦＣ系统技术已成熟，Ｉｃ卡技术在交通收　

费方面的应用研究刚剐起步，巴黎地铁和香港地铁收费系统考虑采用　

非接触ｌｃ卡技术。当时我国对公交ＩＣ卡应用只是处于接触式ＩＣ卡水　

平，在磁卡、Ｉｃ卡、条形码等多种媒介之间，由于Ｉｃ卡成本高，所以这一　

阶段国内ＡＦＣ系统票卡通常采用磁卡介质。　１．２实践阶段　

自１９９８年底开始，ＡＦＣ系统在国内城市轨道交通领域相继投入使　用，并发挥了重要作用。ＡＦＣ系统能为乘客提供便捷服务，使票务管理　

水平和客流处理能力逐步得到提高，实现地铁票务收益管理低投入、高　

效率运行。这个阶段，国内轨道交通ＡＦＣ系统通过摸索和总结，整理和　

归纳了许多适用于轨道交通票务管理需要的新功能，使ＡＦＣ系统的功　能更为完善。轨道交通ＡＦＣ系统的优越性体现在以下几个方面。　

多线共用 AFC系统线路中心设计探讨

摘要：以轨道交通线网多线共用AFC系统线路中心(MLC)的工程设计为例，从国内轨道交通线网AFC系统架构设计现状着手，分析目前存在的问题;从MLC建设目的出发，结合某轨道交通线网规划情况及建设时序，确定轨道交通MLC建设方案。

关键词：城市轨道交通；AFC系统；资源共享

在多条新线路同时开建以及现有AFC系统改扩建的背景下，若后续多条线路仍采用单线独立建设模式，必然带来建设成本高、管理分散、工作效率低等问题，为解决一家运营公司运营多条线路，统一管理的需求，它有别于以往以单个线路为单位的AFC建设管理模式和多线共用中心系统模式，以区域为建设管理单位。其中“区域”可以是几条线路或某些车站的集合。区域线路中心模式，能够统一线路中心建设、运营和维护标准，避免因多家集成商分散建设、运营和维护造成的技术壁垒和协调瓶颈，提高路网运营管理维护的工作效率、降低系统建设、运营和维护等各方面成本。

一、AFC区域线路中心的关键问题

1、区域线路中心的规划设计。区域线路中心建设的关键问题之一是线网内线路和车站等元素的区域划分和规划设计。它以利于节省建设成本、便于管理和运营维护为目标，通过优化理论完成对区域线路中心各要素，以及要素之间的连接关系的规划设计。其中主要问题又分为面向经济和社会效益的多种建设方案指标体系的建立、基于损益估算的方案评估、基于评估理论的多种方案比较和排序等。另外，区域线路中心还需要具备一定的接入能力，以满足未来几年内新建线路/车站的接入。因此区域中心在规划设计阶段，就应充分考虑预留相应接入能力，待后续线路接入时，区域中心仅需通过硬件扩容即可实现接入。

2、标准化问题。AFC系统是地铁网络化和信息化的重要标志之一。随着AFC各项技术的研究深入和相关产业不断发展，AFC系统中各种设备、各类数据、通信报文等必须满足相应的国家或行业标准。传统线路一般按照建设时序采用单线分别采购招标方式，而区域中心一旦建成后，为保证后续线路能顺利接入区域中心，新线路的接口标准、设备制式、操作流程等必须进行标准化方面的要求。