摘要：介紹AFC系統(tǒng)可靠性的定義和標(biāo)準(zhǔn)，從系統(tǒng)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、終端設(shè)備、AFC與外網(wǎng)的接口等多個(gè)方面進(jìn)行針對(duì)性的可靠性設(shè)計(jì)。結(jié)合運(yùn)營(yíng)管理中存在的問(wèn)題，進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為其他軌道交通AFC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。
　　關(guān)鍵詞：軌道交通；AFC系統(tǒng)；可靠性；設(shè)計(jì)
　　自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)是基于計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分和管理等全過(guò)程的自動(dòng)化系統(tǒng)。由于AFC系統(tǒng)需要承載所有軌道交通的運(yùn)營(yíng)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，并與城市一卡通、軌道交通清分中心系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)互聯(lián)，因此AFC系統(tǒng)也成為軌道交通中的準(zhǔn)財(cái)務(wù)系統(tǒng)。由于與運(yùn)營(yíng)收入息息相關(guān)，是軌道交通收益的主要來(lái)源，因此如何保障系統(tǒng)的可靠、設(shè)備的穩(wěn)定和數(shù)據(jù)的安全是AFC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
　　1AFC系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)定義
　　AFC系統(tǒng)可靠性應(yīng)由兩部分組成：(1)設(shè)備的固有可靠性，(2)設(shè)備的使用可靠性。固有可靠性是設(shè)備可靠的基礎(chǔ)，主要是從設(shè)計(jì)、制造等方面進(jìn)行有效的控制，以保證制造出來(lái)的設(shè)備達(dá)到要求的可靠性等級(jí)。使用可靠性則是從使用入手，保證和提高設(shè)備的可靠程度，使其能滿足整機(jī)系統(tǒng)的可靠性要求。本文主要討論如何提高AFC系統(tǒng)設(shè)備的固有可靠性。
　　AFC系統(tǒng)的可靠性要求可以分為針對(duì)AFC計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層面(包括中央計(jì)算機(jī)級(jí)，車(chē)站計(jì)算機(jī)級(jí))和車(chē)站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。其可靠性指標(biāo)要求和考核方式有所不同。AFC計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層面主要設(shè)備為計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其固有可靠性和使用可靠性差別不大，一般其設(shè)計(jì)指標(biāo)為：MTBF≥30000h、MTTR≤10min。AFC系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，自動(dòng)售票機(jī)固有可靠性指標(biāo)為MCBF≥70000、MTTR≤30min，閘機(jī)固有可靠性指標(biāo)為MCBF≥100000、MTTR≤30min。使用可靠性則可結(jié)合已運(yùn)營(yíng)線路的經(jīng)驗(yàn)值和運(yùn)營(yíng)管理需要提出較為合適的指標(biāo)。
　　2AFC系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)
　　2．1系統(tǒng)的硬件．軟件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)的可靠性在硬件上主要依靠冗余的系統(tǒng)設(shè)備來(lái)保障，如在清算中心、線路服務(wù)器都設(shè)計(jì)了雙機(jī)熱備系統(tǒng)，清算中心、線路、車(chē)站服務(wù)器、自動(dòng)售票機(jī)的數(shù)據(jù)盤(pán)都使用磁盤(pán)鏡像RAID1或者冗余磁盤(pán)陣列(RAID5)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，以保證單個(gè)硬盤(pán)故障時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，整個(gè)財(cái)務(wù)和交易數(shù)據(jù)采取異地備份。此外，清算中心和車(chē)站可以采用綜合布線系統(tǒng)和AFC集中供電方式提高系統(tǒng)的可靠性，車(chē)站緊急按鈕供電通過(guò)雙電源冗余設(shè)計(jì)保證電力的可靠供給。系統(tǒng)的可靠性在軟件上通過(guò)開(kāi)發(fā)商提供的程序，應(yīng)用服務(wù)器間功能的相互支持、合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃、成熟穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和操作系統(tǒng)共同支持。目前，清算中心和線路服務(wù)器廣泛采用UNIX和Windows2005Server操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件采用Oracle、SQLServer2005和Sybase等，操作終端采用Windows2000或WindowsXp系統(tǒng)，這些較為成熟的技術(shù)在軟件上保障了系統(tǒng)的可靠性。
　　2．2AFC系統(tǒng)的高可靠組網(wǎng)方案
　　AFC系統(tǒng)數(shù)據(jù)量不大，但要求網(wǎng)絡(luò)可靠性高，整體網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)以雙星為主，在線路中心放置兩臺(tái)高可靠的交換機(jī)，并運(yùn)行VRRP熱備協(xié)議。車(chē)站匯聚交換機(jī)以FE接口接入到MSTP平臺(tái)，為保障車(chē)站網(wǎng)絡(luò)的安全，車(chē)站匯聚交換機(jī)和接入交換機(jī)之間以光纖鏈路互聯(lián)。線路服務(wù)器、清算中心等關(guān)鍵部門(mén)則以雙歸方式與核心交換機(jī)互聯(lián)。
　　2．3提高外部系統(tǒng)可靠性的考慮
　　由于考慮AFC系統(tǒng)需要與城市通卡清分系統(tǒng)、軌道交通清分中心系統(tǒng)等外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連，所以防止可能出現(xiàn)的非法入侵、病毒感染，保證系統(tǒng)的安全，確保公司收益的可靠顯得異常重要。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠傳輸、票卡數(shù)據(jù)的安全和防止病毒感染等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠傳輸需要考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�性，系統(tǒng)口令不能被竊取，傳輸?shù)募用芙灰滓�防止被非法獲取和解密。設(shè)計(jì)時(shí)可以采用系統(tǒng)登陸用員工卡和口令相結(jié)合的方式，以及指紋識(shí)別等方式，通信數(shù)據(jù)加密，密鑰定期升級(jí)。票卡數(shù)據(jù)的安全主要包括票卡數(shù)據(jù)不能被破解或損壞，防止非法票卡進(jìn)入本系統(tǒng)票務(wù)流程等。對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案包括在票卡的選型和使用方式上采取預(yù)防措施。系統(tǒng)防病毒的設(shè)計(jì)主要通過(guò)防病毒軟件的病毒庫(kù)和防火墻的定期更新、嚴(yán)格把控安全生產(chǎn)管理制度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　2．4系統(tǒng)終端設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)
　　自動(dòng)售票機(jī)、閘機(jī)采用體積小、能耗小、重量輕、高安全、高可靠、高穩(wěn)定的嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)作為工控機(jī)，在自動(dòng)售票機(jī)里設(shè)計(jì)有風(fēng)扇以降低設(shè)備溫度，濾網(wǎng)以防止車(chē)站中塵土對(duì)設(shè)備性能的影響，所有電器元件電容電感均選擇工業(yè)級(jí)電子元件。設(shè)備內(nèi)部布置小型UPS，以備斷電時(shí)繼續(xù)為交易存儲(chǔ)供電。設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)也可以借助模塊分析法確定設(shè)備可靠度，加強(qiáng)關(guān)鍵模塊的安全設(shè)計(jì)以整體提高系統(tǒng)可靠度。如自動(dòng)售票機(jī)，其物理模塊框圖如圖1。
　　
　　針對(duì)在實(shí)際使用過(guò)程中紙幣模塊、硬幣模塊故障率相對(duì)較高的情況，考慮將系統(tǒng)邏輯框圖中紙幣模塊和硬幣模塊由串聯(lián)方式改變?yōu)椴⒙?lián)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩模塊中任一模塊故障均不影響售票，保證工作效率，也提高了整機(jī)的可靠度；電源對(duì)于整個(gè)售票機(jī)的重要性不言而喻，為了提高其可靠性，將電源與UPS也作并聯(lián)處理。另外，由于售票過(guò)程涉及金錢(qián)和票卡，為高度安全的金融設(shè)備，整個(gè)交易過(guò)程具有獨(dú)立性與秘密性，故其他部分全部采用串聯(lián)設(shè)計(jì)，各重要部件的可靠度指標(biāo)均可由AFC系統(tǒng)分配的大指標(biāo)根據(jù)邏輯框圖推算出。
　　其整機(jī)邏輯框圖如圖2。
　　
　　3AFC系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
　　AFC系統(tǒng)可靠性建設(shè)經(jīng)驗(yàn)主要包括：采用成熟技術(shù)；采用同有可靠性高的部件和工業(yè)級(jí)設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層采用冗余結(jié)構(gòu)，具備容錯(cuò)技術(shù)；采用成熟穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)以及應(yīng)用系統(tǒng)軟件；盡量采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備、減少設(shè)備內(nèi)部組件接口；安全監(jiān)控；管理安全制度健全，經(jīng)常進(jìn)行安全教育，提高員工安全生產(chǎn)意識(shí)，增強(qiáng)工作責(zé)任心。
　　4結(jié)束語(yǔ)
　　日前，可靠性設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。AFC系統(tǒng)對(duì)可靠度有著更高的要求。我們應(yīng)努力將可靠性的設(shè)計(jì)理念貫穿于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，力爭(zhēng)建設(shè)一個(gè)高可靠的AFC系統(tǒng)。

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