南京地鐵AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中面臨的問題初探

南京地鐵AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中面臨的問題初探

摘要：

在城市軌道交通線網(wǎng)擴(kuò)容、AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的新形勢下，AFC網(wǎng)絡(luò)化面臨各種問題，這些問題的順利解決，是順利實現(xiàn)AFC網(wǎng)絡(luò)化的關(guān)鍵。

1南京地鐵AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)1.1AFC系統(tǒng)面臨網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和運(yùn)營的新形勢

經(jīng)過4年多的努力，南京地鐵一號線已建成通車并于201*年9月3日正式開通試運(yùn)營，客流總體呈增長趨勢，目前日均客流15萬人次，201*年5.1黃金周期間最高日客流達(dá)27萬。

南京地鐵二號線一期工程西起汪家村站，東至馬群站，全長為25.3km。共設(shè)19座車站，其中地下站17座，地面站1座，高架站1座。另外預(yù)留高架車站1座。二號線與一號線在新街口站和元通站換乘。在油坊橋設(shè)停車場1座，在馬群設(shè)車輛段1座。

201*年底地鐵二號線開工建設(shè)試驗段，計劃于201*年11月建成通車，一號線南延線也將同期建設(shè)，南京城市軌道交通線網(wǎng)已進(jìn)入迅猛擴(kuò)張的黃金時代。根據(jù)南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，到2050年南京市軌道交通線網(wǎng)將有11條軌道交通線、3條輕軌線構(gòu)成共計440.9公里的網(wǎng)絡(luò)。城市軌道交通的發(fā)展趨勢是軌道交通以交織成網(wǎng)的方式覆蓋整個城市的各個區(qū)域，從而最大限度的改善城市交通狀況，緩解城市交通擁擠，方便人們的出行。

自動售檢票（AFC）系統(tǒng)是城市軌道交通實現(xiàn)票務(wù)管理的先進(jìn)手段，是智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）中一項具體服務(wù)內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)，目的是通過使用先進(jìn)的智能卡技術(shù)提高公共交通的服務(wù)水平與管理水平。在城市軌道交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和運(yùn)營的同時，多條線路的AFC系統(tǒng)將形成既獨立又互聯(lián)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，即軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)，既要實現(xiàn)地鐵AFC系統(tǒng)和公交IC卡系統(tǒng)之間的“一卡通”，又要實現(xiàn)地鐵各線路之間的“一票通”，保證乘客在各條線路間無障礙換乘，保障各運(yùn)營實體間的清分管理。而且新、舊線路AFC系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)性也居地鐵各設(shè)備系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)性之首，最為突出的矛盾就是各線路各系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通問題，這是單線建設(shè)向網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)運(yùn)營轉(zhuǎn)化期間的重大挑戰(zhàn)。

1.2研究并實施各線路AFC系統(tǒng)互聯(lián)互通已編制完成、待批頒布的國標(biāo)《城市軌道交通AFC系統(tǒng)技術(shù)條件》將原先地鐵AFC系統(tǒng)由4層架構(gòu)升級為5層架構(gòu)，即“清算管理中心ACC-線路中心LC-SC-終端售檢票機(jī)-票卡”，明確提出城市軌道交通線網(wǎng)需要設(shè)立ACC中心，以ACC取代原線路中心系統(tǒng)成為整個線網(wǎng)AFC系統(tǒng)的最高層次。這將對目前新線的規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)形成很大沖擊，一是目前階段的設(shè)計依然處于單線系統(tǒng)建設(shè)方式，忽視建設(shè)清分管理中心和新舊線路并網(wǎng)接入的重要性，國內(nèi)目前地鐵AFC單線系統(tǒng)建設(shè)的普遍情況是只構(gòu)筑了四層架構(gòu)；二是技術(shù)上各承包商核心技術(shù)存在封閉性，接口兼容條件較差，缺乏統(tǒng)一接口規(guī)范的預(yù)見性，造成互聯(lián)的技術(shù)障礙；三是目前國內(nèi)建成投運(yùn)的ACC項目甚少，其規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和管理都缺乏經(jīng)驗。

國內(nèi)許多城市已遇到AFC系統(tǒng)互聯(lián)互通問題，各地在軌道交通線網(wǎng)建設(shè)過程中遲早都會面臨此類問題。雖然各地遇到的問題是共同的，但是背景和基礎(chǔ)情況不同，解決方式不同，經(jīng)驗也不能直接照搬，軌道交通AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化過程中的互聯(lián)互通問題已引起了越來越多的關(guān)注。

1.3南京地鐵通過技術(shù)咨詢解決AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)問題

南京地鐵一號線建設(shè)時對AFC網(wǎng)絡(luò)化問題已有所考慮，南京地鐵一號線的控制中心設(shè)置了AFC系統(tǒng)的線路中心（LC）系統(tǒng)，對一號線AFC系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控管理；并在地鐵一號線中央系統(tǒng)和城市交通一卡通清算中心之間建成了地鐵結(jié)算數(shù)據(jù)中心(IDC)，負(fù)責(zé)一號線與公交IC卡系統(tǒng)的清分對帳。在國內(nèi)首次實現(xiàn)了地鐵開通運(yùn)營即與公交IC卡系統(tǒng)互聯(lián)互通和清分對帳，目前該系統(tǒng)運(yùn)行良好，基本滿足了單線運(yùn)營的需求。雖然受到建設(shè)工期和投資范圍的制約，IDC僅為地鐵線路和一卡通提供清結(jié)算功能，但一定程度上已具備ACC這一層次的雛形。

線網(wǎng)環(huán)境下，為了保證乘客在各軌道交通線路間無障礙換乘，以及實現(xiàn)各運(yùn)營實體間安全、合理的票款拆分，在軌道交通線路LC之上應(yīng)建立清算管理中心（ACC），其主要作用為：對軌道交通各線路間、軌道交通與公交一卡通之間票款的清分，以及對軌道交通線網(wǎng)的統(tǒng)一密鑰、統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一參數(shù)等全局性管理，并發(fā)布ACC級別的各種統(tǒng)計報表。因此線網(wǎng)環(huán)境下的軌道交通AFC系統(tǒng)應(yīng)為“ACC-LC-SC-終端-票卡”五層架構(gòu)。

線網(wǎng)環(huán)境初期軌道交通AFC系統(tǒng)建設(shè)具有以下特點：1）由單線建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑�成網(wǎng)建設(shè)；2）由單一建設(shè)/經(jīng)營轉(zhuǎn)變?yōu)榘�容多種融資/建設(shè)/經(jīng)營模式；3）需為乘客提供統(tǒng)一的服務(wù)界面和無障礙換乘；4）保護(hù)老線投資，規(guī)避推倒重來的顛覆性風(fēng)險；5）系統(tǒng)運(yùn)營經(jīng)驗的積累滯后于系統(tǒng)建設(shè)擴(kuò)張速度。突出的矛盾是整個線網(wǎng)票務(wù)管理架構(gòu)、車票制式、管理方式、信息服務(wù)、功能需求和技術(shù)要求等方面的網(wǎng)絡(luò)化適應(yīng)與調(diào)整。目前很多城市在建設(shè)軌道交通新線路AFC系統(tǒng)的同時，在不是同一個系統(tǒng)承包商中標(biāo)的情況下，往往需要將原有單線路AFC系統(tǒng)LC中的結(jié)算交易數(shù)據(jù)子系統(tǒng)（IDC）和密鑰系統(tǒng)、發(fā)卡系統(tǒng)、全局性參數(shù)和運(yùn)行模式等的管理功能移植、升級或新建為ACC系統(tǒng)，即同時進(jìn)行新線路AFC系統(tǒng)建設(shè)、ACC系統(tǒng)建設(shè)以及原有線路AFC系統(tǒng)并網(wǎng)改造。只有這樣，才能保證新線AFC系統(tǒng)建成的同時，實現(xiàn)兩線統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)行和軌道交通無縫換乘（即“一票通”）與“一卡通”，上海、廣州等先行城市都經(jīng)歷了類似的歷程，但在承包商核心技術(shù)不開放、接口標(biāo)準(zhǔn)尚未建立等矛盾亟待化解情況下，困難重重，步履維艱，后續(xù)線路AFC系統(tǒng)建設(shè)接入仍然存在障礙。

因此，線網(wǎng)環(huán)境下軌道交通AFC系統(tǒng)建設(shè)面臨以下需重點研究解決的問題：1）線網(wǎng)AFC系統(tǒng)的建設(shè)對目前地鐵AFC系統(tǒng)運(yùn)營模式有何改變，以及對后續(xù)線路的建設(shè)、運(yùn)營、收益、資源開發(fā)等方面帶來什么樣的影響？

2）ACC系統(tǒng)的功能定位、規(guī)模及其建設(shè)規(guī)劃？

3）原有線路AFC系統(tǒng)改擴(kuò)建具體要移植、改造、升級哪些內(nèi)容，風(fēng)險和代價是多少？4)后續(xù)線路的建設(shè)，在面對各線路AFC系統(tǒng)、設(shè)備供貨商不一的情況，如何協(xié)調(diào)使之相互兼容？

5)線網(wǎng)AFC系統(tǒng)各層次間的功能如何合理劃分？

6)新線路AFC系統(tǒng)、ACC系統(tǒng)以及原有線路AFC系統(tǒng)擴(kuò)改建設(shè)順序如何確定？為有效保護(hù)投資，贏得工程技術(shù)主動，化解潛在風(fēng)險，建立節(jié)約型、可持續(xù)發(fā)展的城市軌道交通建設(shè)運(yùn)營模式，非常有必要針對南京的實際情況，積極開展專題研究，尋求此類問題的解決辦法和長遠(yuǎn)打算。

結(jié)合南京特點，采取的思路是：吸納有關(guān)院校咨詢顧問力量，輔助建設(shè)方聯(lián)合研究ACC和線網(wǎng)互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)問題，修訂系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃，制訂統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范，調(diào)整系統(tǒng)構(gòu)架，在IDC的基礎(chǔ)平臺上升級建設(shè)ACC，適當(dāng)改造舊線路，更好地滿足二號線和南沿線等新線建設(shè)和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營的要求。其中ACC宜分步建設(shè)完善，合理控制建設(shè)和投資規(guī)模，與軌道交通線網(wǎng)同步擴(kuò)容的方式進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)。同時注重建設(shè)與運(yùn)營經(jīng)驗的積累和票務(wù)運(yùn)作管理的形成與成熟，相輔相成。

2南京地鐵AFC系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)對策略

在上述主導(dǎo)思想的指導(dǎo)下，目前南京市地下鐵道建設(shè)指揮部積極進(jìn)行規(guī)劃和工程前期準(zhǔn)備工作，重點進(jìn)行軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)平臺研究，整合所有軌道交通信息資源，促進(jìn)軌道交通各線路系統(tǒng)之間的信息交換，增強(qiáng)軌道交通系統(tǒng)的可靠性、兼容性和系統(tǒng)之間的無縫連接，以提高軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高軌道交通系統(tǒng)的管理能力，方便市民出行，提高市民的生活質(zhì)量，更好地為社會服務(wù)。軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)平臺研究包含以下內(nèi)容：

2.1制定線網(wǎng)AFC系統(tǒng)運(yùn)營模式2.1.1系統(tǒng)業(yè)務(wù)規(guī)則及流

包括票卡使用規(guī)則及流程、票卡處理規(guī)則及流程、交易數(shù)據(jù)處理規(guī)則及流程、黑名單處理規(guī)則及流程、車站終端設(shè)備換幣、換卡操作規(guī)則及流程、各級參數(shù)下發(fā)規(guī)則及流程等內(nèi)容；

2.1.2系統(tǒng)運(yùn)行模式

描述系統(tǒng)在正常、降級、緊急模式下的運(yùn)作流程，以及各種設(shè)備表現(xiàn)狀態(tài)；2.1.3系統(tǒng)管理體制

定義管理機(jī)構(gòu)組織架構(gòu)（ACC）、權(quán)限管理方案以及界定系統(tǒng)內(nèi)、外部相互關(guān)系。2.2制定線網(wǎng)AFC系統(tǒng)票務(wù)規(guī)則

包括軌道交通售檢票方式、票卡種類及功能、車票計費方式以及票款收益管理等。2.3研究線網(wǎng)AFC系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.3.1線網(wǎng)AFC系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)體系

重點對大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理功能劃分；以及對軌道交通線網(wǎng)AFC系統(tǒng)統(tǒng)一編目編碼，包括線路的編碼規(guī)則，軌道交通車站的編碼規(guī)則，軌道交通閘機(jī)的編碼規(guī)則，管理人員的編碼規(guī)則，各種卡片的編碼規(guī)則，票據(jù)的編碼規(guī)則，設(shè)備狀態(tài)的編碼規(guī)則以及參數(shù)的編碼規(guī)則等。

2.3.2內(nèi)部系統(tǒng)之間的接口規(guī)范

內(nèi)部系統(tǒng)之間的接口規(guī)范是AFC系統(tǒng)互聯(lián)的重要部分，沒有統(tǒng)一的接口，系統(tǒng)之間無法交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接口規(guī)范包括：LC向ACC上傳的數(shù)據(jù)接口、ACC下載到CC的數(shù)據(jù)接口、SC向LC上傳的數(shù)據(jù)接口、LC下載到SC的數(shù)據(jù)接口、SC下載到設(shè)備的數(shù)據(jù)接口和設(shè)備上傳到SC的數(shù)據(jù)接口；

2.3.3票務(wù)系統(tǒng)規(guī)范

票卡的互通是地鐵AFC系統(tǒng)互通的一個重要因素。票務(wù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)包括密鑰管理系統(tǒng)、票卡發(fā)行系統(tǒng)、票卡結(jié)構(gòu)和票卡交易流程等；

2.3.4業(yè)務(wù)流程規(guī)范

AFC系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程很多，例如票務(wù)管理中的車票補(bǔ)票流程、車票遺失處理流程、車票破損替換流程、車票退票流程、預(yù)付卡掛失流程、預(yù)付卡充值流程、預(yù)付卡注銷流程等，以系統(tǒng)運(yùn)營模式為基礎(chǔ)制定。2.3.5面向客戶的界面規(guī)范

包括以下內(nèi)容：半自動售票機(jī)的用戶界面和操作流程規(guī)范、閘機(jī)的用戶界面和操作流程規(guī)范、自動售票機(jī)的用戶界面和操作流程規(guī)范；

2.3.6軌道交通線網(wǎng)AFC系統(tǒng)IP地址和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

制定軌道交通線網(wǎng)AFC系統(tǒng)的IP地址的分配原則，IP地址的分配辦法，域名系統(tǒng)設(shè)計的原則等。

2.4研究思路

2.4.1分析國內(nèi)現(xiàn)有軌道交通AFC系統(tǒng)及ACC的總體結(jié)構(gòu)和各部分功能結(jié)構(gòu)，重點分析南京地鐵一號線技術(shù)實現(xiàn)細(xì)節(jié)，對一號線技術(shù)特點進(jìn)行消化吸收；

2.4.2調(diào)研國內(nèi)外軌道交通系統(tǒng)的狀況以及發(fā)展趨勢，調(diào)研軌道交通系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)可靠性，兼容性以及應(yīng)用前景，重點調(diào)研單線AFC系統(tǒng)互聯(lián)升級方案；

2.4.3吸納具有豐富經(jīng)驗的廠家和系統(tǒng)承包商參與協(xié)作；吸收國內(nèi)其他城市地鐵的有益經(jīng)驗；討論相關(guān)接口技術(shù)和單線系統(tǒng)向線網(wǎng)系統(tǒng)升級方案，以及運(yùn)營需求；

2.4.4廣泛征求相關(guān)方面意見，并在南京地鐵二號線建設(shè)期間跟蹤并配合AFC系統(tǒng)工程建設(shè)進(jìn)展，總結(jié)過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，及時調(diào)整并進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)要求，逐步完善規(guī)范體系，并指導(dǎo)工程建設(shè)。

2.5工程實施的考慮

在形成軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上，研究南京地鐵二號線建設(shè)面臨的線網(wǎng)AFC系統(tǒng)互聯(lián)問題的情況分析與對策、系統(tǒng)建設(shè)實施方案，并重點分析各方案的風(fēng)險，包括：ACC、地鐵各線路及一卡通互聯(lián)總體方案、一號線改擴(kuò)建方案、二號線技術(shù)方案、ACC規(guī)劃與實施方案。

3AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的總體思路和方向

在軌道交通線網(wǎng)擴(kuò)容、AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的新形勢下，南京地鐵二號線建設(shè)的總體思路是開展必要的技術(shù)咨詢和研究工作，提出軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，以最小的代價確保一、二號線互聯(lián)互通并網(wǎng)運(yùn)行目標(biāo)，最終使后續(xù)線路建設(shè)遵循相同標(biāo)準(zhǔn)以及逐步推行AFC系統(tǒng)國產(chǎn)化,更好地滿足新線建設(shè)和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營的要求。

近期目標(biāo)和方向大致有：

1)研究并確定票務(wù)系統(tǒng)管理的流程模式、票務(wù)規(guī)則，建立完整的地鐵票務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和運(yùn)營的重要理念，確定和引導(dǎo)需求設(shè)計的逐步定型；2）規(guī)劃并確定軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費清結(jié)算中心ACC的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)要求，研究并確定ACC與一、二號線系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)方案和實施計劃；

3）研究并形成開放的統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和接口條件，創(chuàng)造條件營造有效競爭環(huán)境，控制并逐步降低AFC系統(tǒng)新線建設(shè)和并網(wǎng)接入成本，規(guī)避承包商技術(shù)封閉造成的互聯(lián)風(fēng)險。確保系統(tǒng)的兼容性、規(guī)范性、可擴(kuò)展性，為軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)提供基礎(chǔ)；

4）分步建設(shè)并確立ACC核心地位，與軌道交通線網(wǎng)同步擴(kuò)容建設(shè)；5）新線建設(shè)和并網(wǎng)運(yùn)營，舊線路系統(tǒng)同步改造；6）對關(guān)鍵產(chǎn)品和系統(tǒng)的進(jìn)一步研發(fā)、測試；

7）研究并提升系統(tǒng)可靠性、維修性和維修再開發(fā)體系；

8）研究關(guān)鍵技術(shù)升級對于系統(tǒng)框架體系沖擊，尋求可堆疊、可擴(kuò)展、可嵌入的平滑升級技術(shù)；

9）研究并提升系統(tǒng)運(yùn)營和服務(wù)品質(zhì)。4結(jié)語

在南京城市軌道交通線網(wǎng)擴(kuò)容、AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的新形勢下，面臨多方面的挑戰(zhàn)，特別是原有的系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)和建設(shè)管理內(nèi)容都需要及時作出相應(yīng)地調(diào)整�，F(xiàn)階段的思路是開展必要的技術(shù)咨詢和研究工作，提出軌道交通聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，以最小的代價確保一、二號線互聯(lián)互通并網(wǎng)運(yùn)行目標(biāo)，最終使后續(xù)線路建設(shè)遵循相同標(biāo)準(zhǔn)以及逐步推行AFC系統(tǒng)國產(chǎn)化,更好地滿足新線建設(shè)和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營的要求。

同時面對網(wǎng)絡(luò)化局面下的這一共性問題，我們愿意和全國同行及致力于軌道交通研究與建設(shè)的各方力量，共同尋求解決之道。

擴(kuò)展閱讀：軌道交通AFC系統(tǒng)介紹

西安地鐵AFC系統(tǒng)建設(shè)

摘要：隨著城市軌道交通線網(wǎng)的形成，AFC系統(tǒng)需要滿足運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)化、建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化，因此，引入RAMS（可靠性、可用性、可維護(hù)性、安全性）管理有利于軌道交通AFC系統(tǒng)的建設(shè)；AFC系統(tǒng)承擔(dān)著票務(wù)管理的功能，系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要，本文以在建的西安地鐵二號線和即將開工的地鐵一號線為例，探討AFC系統(tǒng)建設(shè)時應(yīng)該注意的若干問題以及系統(tǒng)的安全問題，同時，為建設(shè)該系統(tǒng)和運(yùn)營作必要的準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化、RAMS、AFC、安全

目前，國內(nèi)各在建地鐵城市都加快了地鐵建設(shè)的步伐，每條線路的建設(shè)時間大都比較短，甚至出現(xiàn)了一個城市同時建數(shù)條地鐵線路的情況，施工工期的縮短，留給機(jī)電設(shè)備調(diào)試的時間就比較少，而AFC系統(tǒng)作為最后一個進(jìn)入現(xiàn)場調(diào)試的系統(tǒng)，工期更短；而AFC系統(tǒng)是面向乘客的系統(tǒng)，服務(wù)的是諸多不確定的對象，怎樣做好地鐵AFC系統(tǒng)的建設(shè)至關(guān)重要，在地鐵各設(shè)備系統(tǒng)中，信號關(guān)系著行車安全，AFC系統(tǒng)輔助運(yùn)營管理，同時與票務(wù)系統(tǒng)、財務(wù)統(tǒng)計有著直接的關(guān)系，因此，該系統(tǒng)的安全性不言而喻。1、西安地鐵AFC系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

地鐵AFC系統(tǒng)是集自動控制、機(jī)電一體化、計算機(jī)、軌道交通運(yùn)營等多種專業(yè)學(xué)科于一體的綜合性學(xué)科；它承擔(dān)著售票員、檢票員、會計、審計、統(tǒng)計等工作，從而實現(xiàn)了票務(wù)管理的高度自動化；西安地鐵AFC系統(tǒng)最終也是采用五層結(jié)構(gòu)體系，它們分別是中央清分系統(tǒng)（AＣＣ）、線路中央計算機(jī)系統(tǒng)（ＬＣＣ）、車站計算機(jī)系統(tǒng)（ＳＣ）、車站現(xiàn)場設(shè)備（ＳＬＥ）、車票。目前，根據(jù)二號線和一號線的建設(shè)工期的調(diào)整，以及AFC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的要求，我們可以考慮清分與二號線基本同步建設(shè)的方案，在建設(shè)二號線的AFC系統(tǒng)時，先把整個系統(tǒng)架構(gòu)搭好，即：“地鐵小清分中心（綜合計算機(jī)系統(tǒng)）-中央計算機(jī)系統(tǒng)-車站計算機(jī)系統(tǒng)-AFC終端設(shè)備-車票”五層架構(gòu)；在建設(shè)一號線時，其線路中央計算機(jī)系統(tǒng)可直接接入小清分中心（綜合計算機(jī)系統(tǒng)），通過該小清分服務(wù)器來完成對外來卡的清分、對二號線、一號線的清分以及票務(wù)管理。將來，西安市軌道交通線網(wǎng)形成，隨著西安市卡消費市場的成熟，多種卡需要清分時，可以通過該小清分服務(wù)器來實現(xiàn)（如果需要，可以升級），也可以通過它向上接入西安市更高一層的卡清分中心，從而避免了改造各個線路中央計算機(jī)，降低建設(shè)成本。如圖1西安地鐵AFC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

如圖1西安地鐵AFC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2、AFC系統(tǒng)在地鐵設(shè)備系統(tǒng)中的地位以及與其它系統(tǒng)的關(guān)系

目前，國內(nèi)外建設(shè)的地鐵涉及到很多專業(yè)，僅機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)就有十幾個專業(yè)，各專業(yè)系統(tǒng)存在著接口，信息傳輸，聯(lián)動顯示、控制，因此地鐵設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在的它們之間的集成性、保證運(yùn)營的安全性。AFC系統(tǒng)在整個設(shè)備系統(tǒng)中投資相對比較少，工期也比較短，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時間也較短，而該系統(tǒng)是主要面對乘客的服務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)后臺是運(yùn)營的財務(wù)收益，在建設(shè)伊始我們就要考慮該系統(tǒng)與通信傳輸系統(tǒng)的接口、與時鐘的接口、與CCTV的接口、與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口、與ACS系統(tǒng)的接口，等等；另外，還要考慮系統(tǒng)整體的電磁兼容，AFC系統(tǒng)與低壓配電系統(tǒng)的接口，AFC系統(tǒng)的車站終端設(shè)備的安裝，與建筑專業(yè)的接口，站廳裝修的接口，管線、溝槽、孔洞的預(yù)埋，管理用房等的規(guī)劃等。從控制系統(tǒng)的角度看，AFC系統(tǒng)屬于整個地鐵系統(tǒng)中的弱電控制系統(tǒng)，和綜合監(jiān)控一樣是兩級管理三級控制，但從綜合監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢上看，AFC系統(tǒng)被大數(shù)的地鐵公司認(rèn)同為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)接入系統(tǒng)，而沒有被集成整合到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中去，這和該系統(tǒng)的特點有關(guān)，數(shù)據(jù)傳輸有求安全、交易傳輸數(shù)據(jù)量比較大，因此，該系統(tǒng)相對比較獨立。3、與AFC系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)的幾個問題

地鐵AFC系統(tǒng)在我國發(fā)展起步相對較晚，而該系統(tǒng)既涉及到軟件，也涉及到精密機(jī)電設(shè)備，還有金融設(shè)備，是一個多行業(yè)制造集成的系統(tǒng)。目前還沒有公司是把該系統(tǒng)的全部產(chǎn)品自己生產(chǎn)，而是通過采購集成的方法，由軟件能力較強(qiáng)的公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成，這就是所謂的系統(tǒng)商。也就是說AFC系統(tǒng)是一個非標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)（實際上，AFC系統(tǒng)服務(wù)的主要對象是人，各地的人文環(huán)境、人的使用習(xí)慣、身高等因素不同，從而影響該系統(tǒng)設(shè)備的定制），我們看到國內(nèi)的既有地鐵城市的AFC系統(tǒng)也都是自己建立了一套自己的標(biāo)準(zhǔn)，對業(yè)主來說主要面對的也是系統(tǒng)商，我們在建設(shè)之初就需要考慮線網(wǎng)與ACC，不同線路之間怎樣互聯(lián)互通，這對協(xié)助營運(yùn)、票務(wù)管理非常重要，這樣避免以后的升級改造，設(shè)備之間不兼容，對外來卡不兼容等問題，這就是AFC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化問題。所以我們在建設(shè)西安地鐵二號線AFC系統(tǒng)的同時就要規(guī)劃西安市地鐵AFC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化問題。

AFC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化在建設(shè)階段主要從以下三個方面進(jìn)行考慮：ACC的功能定位、組成及接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；線路中央計算機(jī)及車站終端設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；票卡的標(biāo)準(zhǔn)及通信標(biāo)準(zhǔn)；其中ACC、票卡及通信標(biāo)準(zhǔn)涉及到線路與線路之間的接口問

題，尤其在票卡、讀卡器設(shè)置上要考慮西安市其它外來卡的進(jìn)入問題，如公交卡、區(qū)域或一體化城市使用的公共卡等。另外要考慮驗收測試標(biāo)準(zhǔn)�？上驳氖�201*年11月中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會頒布了《城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)技術(shù)條件》，這對我們西安市本地AFC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)有很大的指導(dǎo)意義。

現(xiàn)在國內(nèi)申請新建地鐵的城市不少，大都采用“城市地鐵線網(wǎng)規(guī)劃”到“地鐵建設(shè)”到“地鐵線路的運(yùn)營”這個模式進(jìn)行的，但我個人認(rèn)為這個模式僅是一個單向控制模式，應(yīng)該有一個反饋來調(diào)整我們的“線網(wǎng)規(guī)劃”與“地鐵的建設(shè)”，那就是在實際投入使用的線路客流情況，這個客流或多或少要與我們建設(shè)之初的客流預(yù)測有所出入；客流的變化對我們已建成的線路的影響，以及怎樣在線網(wǎng)之間調(diào)節(jié)客流，這些功能的實現(xiàn)就需要AFC系統(tǒng)來實現(xiàn)，依靠“票務(wù)系統(tǒng)”來解決。所以，AFC系統(tǒng)就不僅僅是一個售票系統(tǒng)的角色，還要承擔(dān)管理決策的功能。對于地鐵中的“票務(wù)系統(tǒng)”主要包括“票務(wù)管理”、“票務(wù)政策”以及“清分規(guī)則”；對于這個系統(tǒng)的研究應(yīng)該是動態(tài)的、漸進(jìn)的一個過程，其中“票務(wù)管理”我們可以借鑒其他有地鐵運(yùn)營城市的經(jīng)驗，結(jié)合我們西安市本地情況，在使用中進(jìn)行完善；而“票務(wù)政策”的制定需要結(jié)合客流預(yù)測情況、本地市民的經(jīng)濟(jì)收入情況，真正使地鐵成為大眾出行工具，同時也能起到調(diào)節(jié)客流、保證地鐵公司收益的作用，所以，這是一個動態(tài)的、反饋性強(qiáng)的一項研究，不是一成不變的科研項目；“清分規(guī)則”主要處理對外來卡的清分以及地鐵線網(wǎng)內(nèi)線路之間的清分，特別是在城市形成地鐵線網(wǎng)以后，怎樣采取更合理的清分，對促進(jìn)各線路的運(yùn)營管理有重要意義。4、AFC系統(tǒng)的安全

根據(jù)AFC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖1），可知AFC系統(tǒng)是一個相對封閉的分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)與外部的接口主要是清分中心與各種外來卡、銀行系統(tǒng)的接口，讀卡器與各種票卡的接口；但AFC系統(tǒng)內(nèi)部通信節(jié)點較多，針對票務(wù)管理流程，系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)流程以及數(shù)據(jù)類型比較復(fù)雜，這些數(shù)據(jù)關(guān)系票務(wù)統(tǒng)計、清分等；因此，保證AFC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全尤為重要，根據(jù)不同系統(tǒng)商的工程方案以及兄弟城市AFC系統(tǒng)的運(yùn)營經(jīng)驗，本文主要從硬件接口、網(wǎng)絡(luò)安全措施、軟件及人員管理來分析。

4.1硬件接口安全措施

整個AFC系統(tǒng)對外部的接口安全主要體現(xiàn)這個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的兩端。一是小清分ACC通過防火墻與銀行系統(tǒng)相連，這是通過電信傳輸網(wǎng)建立起來的連接，（銀行系統(tǒng)的安全對我們的系統(tǒng)來說是有保證的），對外部基本沒有留internet接口，這就避免了網(wǎng)絡(luò)攻擊、進(jìn)而侵入各層的服務(wù)器，破壞票務(wù)數(shù)據(jù)；二是讀卡器與各種卡的接口，包括將來進(jìn)入地鐵的外來卡，西安地鐵在單程票、儲值票上選定非接觸式IC卡TYPEA制式，在進(jìn)行交易時，讀卡器和卡要進(jìn)行三次相互認(rèn)證，然后再讀寫數(shù)據(jù)，這個過程是在百毫秒級，再由讀卡器把數(shù)據(jù)傳給控制器。在整個過程中，保證安全要注意以下方面：一是卡的結(jié)構(gòu)和軟件得到權(quán)威安全認(rèn)證；二是卡與讀卡器及控制器之間通信要有安全加密措施。尤其是在開發(fā)地鐵周邊物業(yè)，考慮使用地鐵儲值卡拓展未來業(yè)務(wù)，不得不考慮這些安全措施。另外，新付費方式的安全問題也是我們考慮的重點，如手機(jī)付費，我們密切關(guān)注這種新技術(shù)及在其他國內(nèi)城市地鐵中的應(yīng)用。4.2網(wǎng)絡(luò)安全措施

由圖1可知，AFC系統(tǒng)雖然是一個相對封閉的網(wǎng)絡(luò)，但在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大、類型較多，因此保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性就很重要。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上ACC小清分中心與線路計算機(jī)系統(tǒng)采用雙機(jī)冗余以及兩路以太網(wǎng)傳輸，在線路計算機(jī)LCC與各車站計算機(jī)SC組成的雙路100Mbpt的以太局域網(wǎng)的傳輸采取的是雙骨干通信網(wǎng)，從而保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐暾�性；在設(shè)備的選擇上，要選擇知名品牌的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和產(chǎn)品，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定性和可靠性；在網(wǎng)絡(luò)管理上，加入硬件防火墻、設(shè)置訪問控制、使用防殺毒軟件保證各服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)的安全。4.3軟件及人員管理

對于AFC系統(tǒng)來說，我個人理解核心是軟件，系統(tǒng)設(shè)備的各個廠家有各自的特點，在后面我們將探討引進(jìn)RAMS管理來把握系統(tǒng)和設(shè)備的招標(biāo)、安裝、管理，對于中標(biāo)單位必須是掌握該系統(tǒng)軟件的核心技術(shù)，否則對于地鐵公司以后的運(yùn)營造成許多不便，在運(yùn)營過程中，我們有可能調(diào)整票務(wù)政策、也有可能調(diào)整站名等等，都設(shè)計到軟件的修改及維護(hù)；怎么進(jìn)一步評估各家系統(tǒng)商的軟件的優(yōu)化程度、軟件的防護(hù)功能都需要探究。在該系統(tǒng)的建設(shè)調(diào)試之初，接觸該系統(tǒng)的人員比較復(fù)雜，有地鐵的員工、系統(tǒng)商工作人員、還會有一些合同工，這些人員對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較熟悉，做好施工管理，

避免這些失誤操作和惡意破壞，保證服務(wù)器的安全和記錄的完整性。5、引入RAMS管理提升AFC系統(tǒng)水平

RAMS管理始于20世紀(jì)70年代，最初應(yīng)用在民航、核電、軍工等領(lǐng)域，20世紀(jì)80年代開始引入城市軌道交通行業(yè)；R（reliability）可靠性，指零件在給定條件下，在給定時間間隔內(nèi)能執(zhí)行所要求功能的可能性；A（availability）可用性，指假定所需的外部資源已經(jīng)提供，在給定由瞬間或給定的時間間隔內(nèi)，處于某種狀態(tài)的產(chǎn)品，在給定條件下執(zhí)行所要求的能力；M(maintainability)可維護(hù)性，指在規(guī)定條件下，使用規(guī)定的程序和資源進(jìn)行維護(hù)時，在給定時間內(nèi)，對給定使用狀態(tài)下的零件可進(jìn)行給定有效維護(hù)操作的可能性；S（safety）安全性，指無不可接受的損傷的風(fēng)險。RAMS管理已經(jīng)在國外的軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（BSI）制定了EN50126《鐵路應(yīng)用----可靠性、可用性、維修性和安全性的規(guī)范和驗證》。該標(biāo)準(zhǔn)已是歐洲軌道交通運(yùn)營商和供貨商所遵守的標(biāo)準(zhǔn)。

近二十年AFC系統(tǒng)才引入國內(nèi)的軌道交通領(lǐng)域，也取得了快速的發(fā)展，但AFC系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、核心設(shè)備還掌握在國外的企業(yè)中，這要求在招標(biāo)過程中對系統(tǒng)整個壽命周期的設(shè)計、制造及運(yùn)行都能夠提出可靠的指標(biāo)要求。引入RAMS管理思想，建立AFC系統(tǒng)RAMS文檔，在初步設(shè)計、合同談判、設(shè)計聯(lián)絡(luò)、設(shè)備驗收、營運(yùn)維護(hù)等各階段落實RAMS管理思想，從而提高AFC整體性能。6、小結(jié)

在地鐵設(shè)備的整個系統(tǒng)中，AFC系統(tǒng)投資較少、建設(shè)較晚，但這個系統(tǒng)是非常重要的，它直接和乘客打交道，最容易引起乘客投訴，它關(guān)系著公司運(yùn)營的收益、關(guān)系著地鐵公司的形象，探討建立一個人性化的AFC系統(tǒng)、能很好服務(wù)運(yùn)營的AFC系統(tǒng)至關(guān)重要，同時也要減少重復(fù)投資、節(jié)約資金、保證工期。

參考文獻(xiàn)：

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［３］陳鳳敏探討引入RAMS管理在軌道交通自動售檢票（AFC）系統(tǒng)中的現(xiàn)實意義四屆城市軌道交通自動售檢票（AFC）系統(tǒng)技術(shù)研討會暨AFC專業(yè)產(chǎn)品展示會論文集09/201*

［４］李文慧西安地鐵二號線自動售檢票系統(tǒng)的研究［j］軌道交通縱橫11/007［５］丁耿深圳地鐵AFC系統(tǒng)安全性研究［j］機(jī)電工程04/201*

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