摘要：城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)由清分中心（ACC）、線路中心計算機系統(tǒng)（LCC）、車站計算機系統(tǒng)（SC）、車站終端設(shè)備（SLE）、車票五個層次構(gòu)成，五層架構(gòu)的自動售檢票系統(tǒng)非常適用于城市軌道交通線網(wǎng)運營管理的需要，是目前國內(nèi)外各城市的主要設(shè)計方案。本文介紹了清分中心、線路中心計算機系統(tǒng)、車站計算機系統(tǒng)的主要功能及構(gòu)成，并就車站終端設(shè)備、車票進行了組成及說明，為城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)的設(shè)計提供參考。
　　關(guān)鍵詞：自動售檢票系統(tǒng)；清分中心；線路中心計算機系統(tǒng)；車站計算機系統(tǒng)；車站終端設(shè)備；車票
　　自動售檢票系統(tǒng)(AutomaticFareCollectionSystem,簡稱AFC系統(tǒng))是基于計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動控制等技術(shù),實現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計費、收費、統(tǒng)計、清分、管理等全過程的自動化系統(tǒng)，是城軌系統(tǒng)中的運營核心子系統(tǒng)，該系統(tǒng)綜合了機械、電子、通信、計算機等學(xué)科，替代傳統(tǒng)的人工售檢票，實現(xiàn)了地鐵運營環(huán)境中售票、進站檢票、出站檢票、票務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理等環(huán)節(jié)的自動化，杜絕了人為因素的影響，體現(xiàn)了地鐵票務(wù)管理的現(xiàn)代化水平，同時也極大地方便了乘客。
　　目前國內(nèi)外城市軌道交通已建和在建線路的AFC系統(tǒng)都是按照“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、擴充靈活、經(jīng)濟合理、管理方便”的原則設(shè)計，基于此原則構(gòu)建的五層架構(gòu)AFC系統(tǒng)已經(jīng)是目前國內(nèi)外各城市的主要設(shè)計方案，并大量開花結(jié)果，如廣州、上海等城市地鐵中的廣泛應(yīng)用。AFC的層次結(jié)構(gòu)是按照全封閉的運行方式,以計程收費模式為基礎(chǔ),采用非接觸式IC卡為車票介質(zhì)的組成原則,根據(jù)各層次設(shè)備和子系統(tǒng)各自的功能、管理職能和所處的位置進行劃分的。五層架構(gòu)AFC系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它們分別是：第一層：軌道交通清分中心；第二層：線路中心計算機系統(tǒng)；第三層：車站計算機系統(tǒng)；第四層：車站終端設(shè)備；第五層：車票。
　　                            
　　                                                                 圖1AFC系統(tǒng)總體架構(gòu)圖
　　1軌道交通清分中心（ACC）
　　ACC為各線路統(tǒng)一制定、發(fā)行和管理軌道交通專用車票，實現(xiàn)互聯(lián)互通，并實現(xiàn)與城市公共交通一卡通系統(tǒng)在地鐵各線路中的應(yīng)用（即“一票通”和“一卡通”），負責(zé)對各聯(lián)網(wǎng)線路“一票通”收益作清算、對賬、系統(tǒng)安全管理及有關(guān)數(shù)據(jù)處理等和各聯(lián)網(wǎng)線路與IC卡公司之間的“一卡通”清算、對帳等業(yè)務(wù)。ACC作為城市軌道交通線網(wǎng)AFC系統(tǒng)最上層的管理中心，它代表所有軌道交通線路負責(zé)向其它部門和單位進行票務(wù)事宜的聯(lián)系和協(xié)調(diào)工作，在正常運營情況下，ACC對各線路運營起監(jiān)控作用，并提供協(xié)調(diào)各線路的票務(wù)服務(wù)；在降級情況或緊急情況下，ACC負責(zé)協(xié)調(diào)各線路的運營。
　　ACC是AFC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)收費清分中心，負責(zé)軌道交通“一票通”、“一卡通”所必須的運行管理，它將制定所有與LCC接口相關(guān)的接口及AFC系統(tǒng)的技術(shù)標準和業(yè)務(wù)規(guī)則，ACC對各個線路進行統(tǒng)一的業(yè)務(wù)規(guī)范管理（通過參數(shù)制定統(tǒng)一的交易規(guī)則、清算規(guī)則）、票務(wù)管理（票卡格式制定、票卡采購、制票與分發(fā)）、安全管理（SAM卡發(fā)行、安全認證），并實施清算（軌道交通與公交“一卡通”系統(tǒng)之間的清算、ACC與各軌道交通線路之間的清算）。就清分系統(tǒng)本身而言，由收益清分管理需要確定功能定位，決定了系統(tǒng)的架構(gòu)和設(shè)備組成。ACC主要由中央清算系統(tǒng)、制票系統(tǒng)、密鑰系統(tǒng)、運營管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、報表管理系統(tǒng)、異地容災(zāi)系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、系統(tǒng)維護與開發(fā)系統(tǒng)、測試系統(tǒng)等組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示：
　　                       
　                                                                                                　圖2ACC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
　　
　　ACC具體功能主要是：負責(zé)軌道交通與公交“一卡通”系統(tǒng)的清算對帳及軌道交通各線路間的清分對帳；下設(shè)票務(wù)管理中心，負責(zé)軌道交通各線路統(tǒng)一的票務(wù)管理、車票調(diào)配及車票跟蹤；實現(xiàn)設(shè)置并下載票價表、費率表、車票種類、運營模式、聯(lián)乘優(yōu)惠率等參數(shù)；完成ACC內(nèi)部及接入系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)管理；提供與LCC系統(tǒng)、“一卡通”系統(tǒng)及其它系統(tǒng)相連的接口；提供系統(tǒng)標準時鐘；接收、生成、上傳、下載黑名單；根據(jù)有關(guān)規(guī)定建立安全密鑰體系，產(chǎn)生系統(tǒng)密鑰，進行密鑰管理；發(fā)行系統(tǒng)內(nèi)使用的SAM卡，完成交易數(shù)據(jù)TAC碼認證；入網(wǎng)設(shè)備注冊、認證及授權(quán)。
　　2線路中心計算機系統(tǒng)（LCC）
　　2.1LCC系統(tǒng)構(gòu)成
　　線路中央計算機系統(tǒng)是整個系統(tǒng)承上啟下的重要環(huán)節(jié),完成數(shù)據(jù)交易、審核、統(tǒng)計、傳送等工作，收集本線路AFC系統(tǒng)產(chǎn)生的交易和審計數(shù)據(jù),并將此數(shù)據(jù)傳送給城市軌道交通清分系統(tǒng)以及與其進行對帳,規(guī)定了對該線路的車票票務(wù)管理、運營管理及系統(tǒng)維護的技術(shù)要求。在實際工程應(yīng)用中，LCC則主要由結(jié)算系統(tǒng)、線路運營管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、報表管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及各部門操作工作站（包括票務(wù)管理、財務(wù)管理、計劃管理、審核管理等終端工作站）、打印機等組成，LCC系統(tǒng)構(gòu)架圖如圖3所示。
　　                       
　                                                                                            　圖3LCC系統(tǒng)構(gòu)架圖
　　
　　其中，結(jié)算系統(tǒng)主要由AFC主服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器等設(shè)備組成，此外，還需配置磁盤陣列、磁帶庫等外部存儲設(shè)備；而線路運營管理系統(tǒng)主要包括線路運營管理服務(wù)器及工作站等；數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)由數(shù)據(jù)交換服務(wù)器、前置通信服務(wù)器組成，數(shù)據(jù)交換服務(wù)器是LCC與ACC之間進行交易數(shù)據(jù)上傳、下載參數(shù)傳遞、清算對帳等數(shù)據(jù)交換的平臺，管理LCC與ACC互聯(lián)的通信接口，具有硬件接口、軟件協(xié)議轉(zhuǎn)換的能力，前置通信服務(wù)器則是LCC與SC間進行數(shù)據(jù)交換的平臺；報表管理系統(tǒng)則包括報表服務(wù)器、報表查詢工作站等；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備則包含了網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等，為了能夠保證本系統(tǒng)LCC與ACC等其他系統(tǒng)有效通訊，需設(shè)置兩套路由器，用于規(guī)劃本系統(tǒng)對外的路由管理；網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括網(wǎng)管服務(wù)器、網(wǎng)管工作站等。
　　2.2LCC系統(tǒng)功能劃分
　　線路中心計算機系統(tǒng)具有對本線路區(qū)域內(nèi)的AFC系統(tǒng)設(shè)備進行監(jiān)控、票款清算、對賬、數(shù)據(jù)審核、設(shè)備維護、管理等功能，主要功能如下：
　　（1）接收ACC下載的車票種類、票價表、運營模式等參數(shù)并通過SC下載到AFC車站終端設(shè)備；
　　（2）能自動采集各車站上傳的各種交易數(shù)據(jù)，產(chǎn)生各種報表。審計每站每日票務(wù)、核準所售票值及現(xiàn)金數(shù)額、統(tǒng)計分析票務(wù)數(shù)據(jù)、客流分析、財務(wù)記賬和結(jié)/轉(zhuǎn)賬管理，查詢和報表處理，完成與ACC清算對賬和收益管理工作，為運營管理決策提供有效依據(jù)；
　　（3）運營管理：對AFC車站終端設(shè)備進行管理，下載運營參數(shù)、運營模式、控制參數(shù)、同步時鐘、黑名單等，含操作權(quán)限和設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控等，并能建立維修檔案、向維修部門提供各車站AFC車站終端設(shè)備故障報警信息和故障類型；
　　（4）通信處理：線路中心計算機系統(tǒng)通過通信專業(yè)的通信傳輸網(wǎng)與各車站計算機進行數(shù)據(jù)傳輸及交換；
　　（5）時鐘校對功能：能接收清分中心下載的時鐘信號、自動校對本地主機時鐘，同時實時下發(fā)給各車站計算機系統(tǒng)；
　　（6）權(quán)限管理：設(shè)置工作站，管理和設(shè)置操作權(quán)限，負責(zé)系統(tǒng)內(nèi)各層面操作權(quán)限的設(shè)置和管理；
　　（7）系統(tǒng)電源中斷時，依靠UPS的供電，能保證系統(tǒng)正常工作一定時間；
　　3車站計算機系統(tǒng)（SC）
　　車站計算機系統(tǒng)是AFC系統(tǒng)中的重要組成部分，在整個AFC系統(tǒng)中，車站計算機系統(tǒng)負責(zé)對本車站內(nèi)部的所有設(shè)備進行實時監(jiān)控，并可對車站AFC系統(tǒng)運營、票務(wù)、收益以及維修等功能進行集中管理。車站計算機能夠收集、處理車站內(nèi)各類數(shù)據(jù)，并上傳到LCC，接收LCC下傳的各類系統(tǒng)參數(shù)，并下載到車站各終端設(shè)備；可接收LCC下達系統(tǒng)各類命令，并下傳到各終端設(shè)備，同時可根據(jù)需要自行向車站設(shè)備下達控制命令，并將該操作記錄上傳到LCC。
　　車站計算機系統(tǒng)主要包括車站服務(wù)器，監(jiān)視管理工作站，票務(wù)工作站，維修工作站、緊急按鈕控制箱、打印機等，其系統(tǒng)構(gòu)成的示意圖如圖4所示，其中，車站計算機系統(tǒng)工作站和服務(wù)器之間以及各SLE與車站服務(wù)器之間通過車站以太網(wǎng)連接，并通過軌道交通通信骨干網(wǎng)與中央計算機系統(tǒng)相連，完成數(shù)據(jù)的上傳和下載。
　　                                
　　                                                                                         圖4車站計算機系統(tǒng)示意圖
　　
　　4車站終端設(shè)備（SLE）
　　AFC系統(tǒng)的服務(wù)功能主要是通過設(shè)置在車站現(xiàn)場的自動售檢票設(shè)備來進行完成的，車站終端設(shè)備安裝在各車站的站廳,是直接為乘客提供售檢票服務(wù)的設(shè)備。按應(yīng)用分類，車站終端設(shè)備主要包括自動售票機、半自動售票機、自動檢票機（進站自動檢票機、出站自動檢票機、雙向自動檢票機）、自動查詢機等：
　　（1）自動售票機（TVM）：TVM將安裝在非付費區(qū)內(nèi)，主要用于乘客自助式購買軌道交通單程票及對軌道交通儲值票進行充值操作，同時自動售票機通過車站局域網(wǎng)與車站計算機連接，接收有關(guān)參數(shù)及控制命令，同時上傳有關(guān)的交易、現(xiàn)金、錢箱更換、票箱更換及設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
　　（2）半自動售票機（BOM）：BOM為功能較全面的終端設(shè)備，設(shè)于車站售票亭和補票亭。半自動售票機可以同時向付費區(qū)乘客提供售票服務(wù)和向非付費區(qū)的乘客補票服務(wù)，也可以只向付費區(qū)或非付費區(qū)乘客服務(wù)，具體根據(jù)其所在票亭位置的不同，通過設(shè)置來實現(xiàn)其向乘客提供不同的功能；
　　（3）自動檢票機（AGM）：AGM包括進閘機、出閘機、雙向閘機，自動檢票機設(shè)在公共區(qū)付費區(qū)和非付費區(qū)的分隔帶上。自動檢票機滿足乘客右手持票快速通過閘機，同時通過車站局域網(wǎng)與車站計算機連接，接收有關(guān)參數(shù)及控制命令，同時上傳有關(guān)的交易、班次及設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)。在時段客流方向明顯的車站，如果站廳面積狹窄，可根據(jù)實際情況設(shè)置可調(diào)的雙向閘機。
　　（4）自動查詢機（TCM）：TCM安裝在非付費區(qū)，主要是供乘客自助查看車票的信息及有效性，顯示車票基本信息（票種、車票有效期等）及車票內(nèi)記錄的使用歷史（交易類型、交易時間、交易地點、交易金額等），同時讀取過程不修改車票上的任何數(shù)據(jù)。
　　（5）便攜式驗票機（PCA）：PCA是供票務(wù)及稽查人員使用，以方便其隨時隨地檢查乘客車票及車票的交接。便攜式驗票機的主要功能包括：對各種車票進行限時、限程的有效性核查；對越站、超時及無效票除有顯示外，還具有聲音提示；可檢驗軌道交通及公交“一卡通”系統(tǒng)發(fā)行的車票；具備乘客顯示屏顯示車票的有效期、余值、歷史交易等信息；可與車站計算機或工作站的連接，接收有關(guān)參數(shù)等功能。
　　5車票
　　城市軌道交通常用的車票種類有：單程票、儲值票、乘次票、出站票、紀念票、贈卡、員工票、測試票等。車票是記錄乘客乘車信息的媒介和載體，能記錄車票的系統(tǒng)編號、安全信息、車票種類、個人信息、進、出站信息、金額、有效期、歷史交易記錄等信息，與車站售檢票終端設(shè)備共同完成系統(tǒng)自動售票檢票功能。
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