轨道交通自动售检票系统架构设计及发展
   来源:中国科技博览     2021年04月01日 23:41

赵丹++曲鸣飞++陶砂

[摘 要]自动售检票系统是轨道交通的重要部分,正朝着标准化、国产化及智能化方向发展。本文针对AFC系统常见的AFC五层架构体系进行具体分析,介绍每层架构的组成及功能,对未来AFC的建设和发展具有一定的参考意义。

[关键词]自动售检票系统,AFC五层架构,发展趋势

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0284-01

1 城市轨道交通AFC系统概述

城市轨道交通售检票(Automatic Fare CollectionSystem,AFC)是一个基于计算机、通信、网络、系统集成、数据库、自动控制等技术,以非接触IC卡为车票信息载体,实现地铁车票的自动和半自动售票、检票、计费、收费,统计、结算全过程自动化管理的系统。

2 城市轨道交通AFC系统总体构架

轨道交通自动售检票的架构是多种多样的,但系统架构的选择与轨道交通网络结构、售检票方式、清分需求和车票媒介等相关联。我国城市轨道交通的建设经历了从单线建设阶段到多线建设阶段、再到网络化建设阶段的过程,与之相对应,AFC系统的建设经历了启蒙阶段到实践阶段、再到调整阶段的发展历程。我国的AFC系统通常采用分级集中式架构方案,一般使用五层构架体系,包括路网层、线路中央层、车站层、终端层、车票层,如图1所示。

第一层:路网层

路网层主要由轨道清分(ACC)系统和外部发卡机构(一卡通)清算中心组成。轨道清分系统作为整个AFC系统的顶层,主要负责对地铁线路之间、地铁与城市一卡通系统之间的清分结算,对不同运营实体(或线路)进行管理,制定业务规程和票务规则,制作发行票卡,全面协调不同线路间的日常运营,是城市轨道交通网络化运营条件下AFC系统的管理中心。该系统通常包括通信前置子系统、清分管理子系统、票务管理子系统、运营管理子系统、安全管理子系统、票卡发行子系统、信息管理子系统、系统管理子系统、测试培训子系统、决策支持子系统和异地灾备系统等组成。轨道交通票务清分系统是整个AFC 系统中功能最复杂,数据处理要求和安全性要求最高的系统,技术实施难度很高。一般而言,每个城市的轨道交通投资仅会建设一个轨道交通票务清分系统。

第二层:线路中央层

线路中央层主要由线路中央计算(Line Central Computer,LCC)系统机构成,其主要功能是管理线路内交易、客流、设备、票务等数据,负责本线路系统的AFC收费数据、设备状态数据、客流量数据的采集,生成报表以及对账等。LCC将收集的本线路数据上传到清分结算管理中心,接受清分结算管理中心的命令与参数,并将其下发到各车站系统;同时,LCC也管理和下发线路级的命令及系统参数,完成本线路的票务管理,具备票卡的库存管理和调配等功能。

第三层:车站层

车站层主要由车站计算机(Station Computer,SC)系统构成,主要用来监控和配置车站本地终端设备,采集本站终端设备数据,对车站的每一台设备实施监督、控制、参数化、数据采集和审计。SC接收LCC下达的运行和票务参数,并下发到相应的设备。同时,SC采集终端设备的交易、事件和审计数据,上传到LCC。一般而言,每个城市轨道交通车站都会设置一套车站计算机系统。

第四层:终端设备层

设备终端层(Station Level Equipment,SLE)包括自动售票机、自动检票机、半自动售/补票机、自动验票机、移动支付设备和其他设备等。安装在各车站的站厅,直接为乘客提供售检票服务的设备,完成售票、充值、检票、补票、查询等业务,满足联网运营的要求。

第五层:车票层

车票是AFC系统中重要的中间媒介,它记载了乘客从购票开始至完成一次完整行程所发生的费用、事件、乘车区间等信息,既是乘客的乘车凭证,又是车站“票款”结算的依据,是AFC系统中不可缺少的信息载体和交互媒介。根据轨道交通的特点,按车票使用性质,票卡可分为单程票、储值票和许可票三大类。

3 AFC系统的特点和发展趋势

随着城市轨道交通建设的快速发展、专业技术的进步以及多种公共交通优惠政策的灵活组合,城市轨道交通AFC系统发展的总趋势是:标准化、简单化、集成化和人性化。

(1)标准化

为实现轨道交通售检票系统的简捷和大集成,必须制定标准和规范,统一系统设备和终端设备,使系统达到互联互通,采用统一的车票媒介,实现不同线路之间的方便换乘。

(2)国产化

城市轨道交通AFC 系统的国产化是城市轨道交通企业和供应商共同关注的问题。对于城市轨道交通企业来说,国产化能降低建设与运营成本;对于供应商,特别国外是供货商使其能更好地融入国内市场。

目前,国外的专业厂家对软件设计并没有开放,导致用户在项目的维护和升级方面对其依赖性很强,而国内厂家也暂时无法给予很有效的帮助。可以预见,国内的AFC系统设备厂家和系统集成商主动寻找合作机会,弥补系统开发能力不足的缺陷,使AFC系统国产化得以全面实现,将是AFC 系统发展的长期趋势。

(3)智能化

智能化是AFC系统近几年来的最新发展趋势。AFC系统第五层(清分系统层)的建立除了满足日常的结算业务外,更重要的是使体系内所汇集的各类票务数据能被有效整合,利用BI技术将城市轨道交通企业中现有的数据转化为知识,帮助企业各业务部门做出明智的业务经营决策。

随着AI(人工智能)技术的不断发展与成熟,其在AFC系统各层的应用将会不断地延伸,使AFC系统不但具有高度的自动化,而且具有高度的智能化。这将大大地缓解了AFC系统对各专业领域、各层级人才的需求压力。

参考文献

[1] 赵时旻.轨道交通自动售检票系统[M].上海:同济大学出版社,2007.

[2] 于鑫,王富章.城轨交通自动售检票系统的研究[J].铁路计算机应用,2005,14(6):4-7.

[3] 陈鹏辉.城市轨道交通自动售检票系统的现状与发展趋势[J].城市轨道交通研究,2009(5):10-12.

[4] 邱华瑞,张宁,徐文,何铁军.城轨交通自动售检票系统架构体系研究.

系统 文章 轨道交通