一种地铁自动售票机的取票找零口结构设计

第44卷 第8期 2017年8月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.44 No.8Aug. 2017收稿日期：2017-07-21应用技术一种地铁自动售票机的取票找零口结构设计于 海，潘颖芳(南京熊猫信息产业有限公司 江苏南京210033)摘 要：地铁自动售票机是地铁自动售检票(AFC )系统中最为核心的专用设备之一，也是一种与用户高度交互的自助式终端设备，其设计的优劣不但关系到用户使用的感受，同时也直接影响到用户需求的实现和功能任务的完成。

介绍了一种地铁自动售票机的取票找零口结构设计方案，通过采用双层一体式结构并配合整体机电一体化结构装置的设计方式，可实现车票与找零硬币的汇集，以便于乘客同时拿取。

关键词：自动售票机 取票找零口 双层一体式 结构设计中图分类号：TN911.7-34；TP311 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2017)08-0055-02A Structure Design of Tickets and Change Export of Ticket Vending MachineYU Hai ，PAN Yingfang(Nanjing Panda Information Industry Co.，Ltd.，Nanjing 210033，Jiangsu Province ，China )Abstract ：This paper briefly describes the structure design of ticket vending machine’s export of tickets and change by the design method of double layer integrated structure and integrated electromechanical integrated structure device ．It can realize tickets and change collection ，so as to facilitate passengers to take them at the same time.Key words ：ticket vending machine ；export of tickets and change ；integrated double layer ；structure design0 引 言地铁自动售票机是地铁自动售检票(AFC )系统中最为核心的专用设备之一，也是一种与用户高度交互的自助式终端设备，其设计的优劣不但关系到用户使用的感受，同时也直接影响到用户需求的实现和功能任务的完成。

地铁自动售票机为乘客提供自助式售票服务，和人工售票的人-人之间的互动不同，地铁自动售票机售票的用户体验，很大程度取决于其设计的优劣。

我们可以按需通过合适的设计，实现良好的人机交互，进而实现良好的用户满意度。

在地铁自动售票机硬件系统的设计中，和用户交互最直接、最频繁的地铁自动售票机前面板及其相关部分是设计重点之一。

地铁自动售票机前面板及其相关部分的设计包含：前面板材料和外型、前面板结构和布局、相关功能模块与前面板的接口、与前面板相关的环境因素和与前面板相关的视觉传达因素等等。

取票找零口是相关功能模块与前面板的重要接口结构之一，也是前面板及其相关部分的重点设计内容。

当前，国内外地铁自动售票机的取票找零口，绝大部分采用一体式单腔结构，即售票机发售出的车票与找零硬币各自落入到一个贯通式的取票口腔体内。

由于二者是由不同模块执行的，时间上一般车票出票在先，找零硬币出币在后，有时就会出现乘客只拿走车票而遗漏取走找零硬币的情况。

本设计通过采用将取票找零口结构分隔为双层的设计方式，使得上部区域能够将售出车票、找零硬币全部收集在一块收集板上，然后通过该收集板的运动使得车票、找零硬币可一起落下到下部区域(取票找零口底部)，便于乘客将车票、找零硬币一同取走，而不会有所遗漏。

1 取票找零口结构设计1.1 设计目的通过将地铁自动售票机的取票找零口结构分隔为双层的设计方式，中间采用收集板间隔，收集板既是上层腔体的底板，又是下层腔体的顶板，售出的车票与找零硬币先在收集板上汇集，然后再一同落下，以方便乘客同时拿取全部车票和找零硬币，不会有所遗漏。

设计还将考虑车票、找零硬币从上层到下层切·56· 天 津 科 技 第44卷 第8期换时无疏漏，同时考虑对于乘客取走售出车票、找零硬币给予提示和观察的便利。

设计时采用模块化设计方案，以便于生产加工，后期维护和升级改造。

1.2 设计方案将地铁自动售票机的取票找零口设计为双层式结构，中间采用收集板方式来汇集售票机发售的车票及找零硬币，收集板设置有导向及运动伸缩机构，可来回往复运动。

该收集板往复运动机构采用一只直流马达驱动，通过马达轴上的齿轮与收集板底部安装的齿条啮合。

程序指令控制马达进行正或反向转动，带动收集板的来回运动。

在收集板的两端设有限位导向长条，以保证收集板运动平稳、轨迹一致。

同时在收集板的上方还设置有滑板，滑板和收集板相配合，可以实现售出车票、找零硬币从取票找零口上层到下层的切换。

在取票找零口上层前部设有透明有机玻璃窗口、顶部设有照明指示灯，便于观察到取票找零口内的物品。

取票找零口下层部分前面为敞开式，底部设计为浅U 字形状。

车票入口和找零硬币入口设置于取票找零口上层，分别连通单程票发售模块和硬币处理模块，乘客完成自助购票流程操作和票款支付后，售出的车票和找零硬币通过车票入口和找零硬币入口进入取票找零口上层。

取票找零口下层，设计有排水孔结构和排水导管，对于进入取票找零口的液体，可以经由此排水装置排放至自动售票机的外部，以保护设备的内部电气模块的正常工作和避免由此造成的安全问题。

本取票找零口具体各组成结构如图1所示。

（a ）取票找零口正视图 （b ）取票找零口左视图图1 取票找零口各组成结构示意图Fig.1 Schematic of structure of the composition of thetickets and change export of ticket vending ma -chine当售票机发售的车票及找出的找零硬币先后全部落在收集板上时，程序指令控制顶部的照明指示灯亮起，这时收集板往内侧运动缩回，并与设置在其上方的滑板相配合，使得上面的车票与找零硬币一同全部落下到取票找零口下层。

即滑板的下端接近收集板的上表面，收集板收缩时，滑板的下端可将收集板上的车票和硬币同时拨下落入取票找零口底部U 型槽。

顶部的照明指示灯会延时10s 后熄灭，随后收集板运动回到原位。

亮起照明指示灯可以引起乘客的 注意，提示乘客拿取售出的车票和找零硬币，同时给予乘客照明的便利。

在以往的设计中，取票找零口大部分是由自动售票机外壳(前面板)的开孔和附属板(金属或者塑料板)围成，非一个独立结构，而且是非机电一体化设计。

本次设计的取票找零口是一种独立于自动售票机外壳的一体式取票找零口结构(与外壳相互独立)。

采用了整体式机电一体化的结构装置设计思路和方案，这也是一种模块化的设计思路和方案，这种设计减少了设备加工的难度，提高了设备的易维护性、节省了维护时间，并且对于后续设备的升级，提供了良好的改造条件。

为配合本结构设计的现实，本次设计的取票找零口结构机械部分：腔体外壳、收集板和滑板等，建议采用不锈钢或者镀锌钢板材料，设计和加工时注意去毛刺、除尖角，边缘除锋刃、倒钝，以避免在使用时造成对乘客和地铁工作人员的伤害。

1.3 设计效益在实际的应用场景中，车票和找零因为各功能模块处理速度的不同而不能同时落入取票找零口时，会让乘客漏取车票或找零，往往会使乘客误以为设备有故障而不能正常出票和找零，需要人工服务来处理，这样既容易引起乘客的误投诉，又会带来地铁工作人员不必要的工作负担，轻则使得设备使用者和运营维护单位员工产生不良的用户体验，重则影响设计和制造单位对设备的营销和推广，或者更进一步对于设计和制造单位的经济效益和社会效益带来不利影响。

本设计可以有效解决此问题，带来良好的用户体验。

在地铁自动售票机上采用这种双层式结构的取票找零口，并配合整体式机电一体化的结构装置，设计新颖可靠，可使售票机发售的车票及找出的硬币同时下落到取票口底部，这时乘客可将取票口底部的车票与硬币同时全部取出，无需等待也不会有所遗漏，有效提高了操作的可靠性，大大地降低了出错概率。

同时模块化的设计思路和设计方法，降低了设备生产加工和后期维护的难度，提高了设备生产加工和后期维护的效率，为后续设备的升级提供了设计和工艺上的 便利。

1.4 设计改进本次设计的取票找零口结构，主要是应用于用硬币找零的地铁自动售票机，具有独立的自主知识产下转第63页2017年8月 赵子润等：“四车道-七通道”高安全性高速公路收费广场设计及通行能力和成本估算 ·63·施工中费用主要包含人工费、材料费、机械费、管理费，S L 表示人工费、S M 表示材料费、S S 表示机械费、S A 表示管理费。

S 2表示施工中基础工程费。

3.3 施工后费用1212()()R L LT T p pS S m p S S S p S S S p =××=+×=+× 施工后费用主要考虑施工项目的整体规费、税务和利润，m 表示劳工人数，L p 表示规费费率，T p 表示税率，p p 表示利润率。

而这一部分的整体费用就记作施工后的S 3： 3R T P S S S S =++综上，收费站建立期间需要支出的建设费用可以表示为：31,(1,2,3)i i S S i ===∑3.4 本规划的成本估算规划模型已经提供了具体的收费站模型平面建设图并标注了具体参数，因此根据建筑面积，如工程营业税率为4%，费率在35%～40%浮动，利润率为3.8%，材料和机械费参照目前市场高速收费站工程预算，本规划的成本估算在975～1070万人民币(150～165万美元，1/6.5的汇率)。

文中所涉及附表如表10所示。

■ 参考文献［1］ 中华人们共和国交通部公路科学研究所. 中华人民共和国交通行业标准-高速公路收费站及收费广场设计规范[S ]. 北京：人民交通出版社，2003.［2］ 中华人民共和国建设部. CJJ37-1990城市道路设计规范[S ]. 北京：中国建筑出版社，1991.［3］ 唐加山. 排队论及其应用[M ]. 北京：科学出版社出版，2016.［4］ 梁之舜，邓集贤. 概率论与数理统计[M ]. 北京：高等教育出版社，2003.［5］ 詹燕，李硕. 高速公路收费费率与交通量关系研究[J ]. 湖南交通科技，2002，28(1)：76-77.上接第56页权，获得了国家知识产权局的相关发明专利。