城轨交通自动售检票系统的研究-

1、 文章编号:1005-8451(200506-0004-04第14卷第6期Vol.14No.6研究与开发RESEARCH AND DEVELOPMENT计算机应用R A I L W A Y C O M P U T E R A P P L I C A T I O N铁路收稿日期:2005-02-12作者简介:于鑫,研究实习员;王富章,研究员。城轨交通自动售检票系统的研究于鑫,王富章(铁道科学研究院电子计算技术研究所,北京100081摘要:对城轨自动售检票系统(AFC的构成、主要功能、设计技术要求等进行了较为详细的描述,并对城市轨道交通自动售检票系统的建设和发展提出了自己的见解。关键词:城市轨道交

2、通;自动售检票;功能描述;体系结构中图分类号:U231.92文献标识码:A Research on Automatic Fare Collection of Urban RailwayYU Xin, WANG F u-zhang(Institute of Computing Technology, China Academy of Railways Science, Beijing 100081, ChinaAbstract: The construction, function and design of AFC System had been discussed in defail. Fu

3、rthmore, the authors had put further their own points on the development and construction of AFC System.Key words: urban railway traffic; Automatic Fare Collection; function describing; system structure城轨交通的建设是一项巨大的系统工程,自动售检票系统(AutomaticFareCollectionSystem,简称A F C 系统是城轨系统中的运营核心子系统。A F C 系统的设计目标就是要建

4、立一个以纸票、磁卡或非接触式IC 卡等为车票载体的、高度安全、可靠和保密性能良好的自动售检票网络系统,完成车票的检票、计费、收费和统计等全过程自动化管理。该系统集计算机技术、机电一体化技术和模式识别技术等多种高新技术于一体,实现售检票全过程的自动化,是一个大型的综合自动化系统。1自动售检票系统功能A F C 系统的功能是指A F C 系统为城轨交通实际运营提供的各种功能,如售检票功能、业务统计和分析功能、各种特殊处理功能等。A F C 系统按层次来分,可分为中心计算机系统、车站计算机系统和IC 卡终端设备应用系统,3层相对独立。此外,培训系统是作为A F C 系统的一个辅助子系统,具有与以上系

5、统类似的功能集合。各系统应用软件是跨平台的,即不依赖于任何硬件平台,具有较强的移植性和扩充性。1.1中心计算机系统中心计算机系统(CentralComputerSystem简称C C 是A F C 系统运行在控制中心的计算机网络管理系统,主要用于监控、管理整个A F C 系统的运营。由于C C 负责整个A F C 系统的运营和协调、数据交换枢纽和集中备份等重要工作,地位相当重要,各方面性能要求较高。因此中心主机通常由高档小型机构成,采用具有数据容错、处理容错的计算机集群系统。CC 是局域网络系统,配备不同功能的工作站和I C 卡初始化机。C C 功能结构见图1。1.2车站计算机系统简称S C

6、,是A F C 系统运行在各个车站的计算机网络管理系统,主要用于监控和管理车站AFC 系统的运营情况,同时能与C C 进行网络通信和数据交换。SC 的功能结构如图2。图1CC 功能结构图 储值票、充值(储值票、验票以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(5自动售票机:用于协助乘客自助式购买车票(单程票。主要功能有:硬币自动识别、出票以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与SC 进行网络通信和数据交换;(6自动充值机:用于协助乘客自助式补充车票(储值票金额,主要功能有硬币自动识别、票卡充值以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和

7、数据交换;(7自动转帐机:用于协助乘客自助式通过银行卡转帐方式补充车票(储值票金额,主要功能有:银行卡自动识别和扣款转帐、票卡充值以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(8自动验票机:用于协助乘客自助式检查车票的剩余金额,主要功能有I C 卡读卡和显示功能、有关的设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(9自动补票机:用于协助乘客在单程票面额不足以支付车费情况下自助式补充车票的不足金额,主要功能有:硬币自动识别、票卡充值以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(10自动兑币机:用于协助乘客自助式兑换硬币,

8、主要功能有:纸币自动识别、兑币以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(11IC 卡初始化机:用于对外购卡进行初始化,处理为城轨交通车票和对需初始化车票进行再处理,主要功能有:IC 卡分区、基础信息写入以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与C C 进行网络通信和数据交换。2AFC 系统与其他系统的接口说明(1与城轨交通办公自动化系统(OA的接口:城轨交通办公自动化系统一般要使用A F C 运营数据,而A F C 系统不会采用城轨交通办公自动化系统的数据。可采用数据管道方式处理以上事宜;(2紧急报警和消防报警系统的接口:与紧急报警和消防报警系统的接口可以

9、采用人工和自动化S C 的主要功能描述:(1系统维护:辅助车站AFC 系统的维护工作,它主要用于协调和实现C C 系统维护方面的功能在车站方面的相应处理,主要功能有数据维护、参数维护编码查询和用户及其权限维护;(2票务管理:辅助车站的各种票务管理工作,主要功能有:票价查询、票务查询、统计分析、票卡管理和帐务稽核。(3设备管理:辅助管理人员在车站AFC 系统各种设备的管理、维护和监控工作,主要功能有:设备管理、设备监控和时钟接入。(4通信管理:负责实时地与CC 和有关的终端设备等进行网络通信和数据交换,主要作用有:接收数据和发送数据。1.3AFC系统终端设备按应用分类,A F C 系统终端设备主

10、要有以下几种:(1入站闸机:用于乘客从车站非付费区进入付费区的合法性检查,并处理有关事宜,主要功能有:车票合法性检查、入站信息登记、允许或禁止旅客通行以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(2出站闸机:用于乘客从车站付费区进入非付费区的合法性检查,并处理有关事宜,主要功能有:车票合法性检查、出站信息登记、车费扣除、允许或禁止旅客通行以及相关的业务统计和设备部件状态监视等,能与S C 进行网络通信和数据交换;(3出入站兼用闸机:具有入站闸机和出站闸机的两套不同用途功能,但在同一时间最多只有一套功能使用,同时具有用途方式的选择功能;(4票务处理机:也叫半自动售

11、票机。辅助票务员与乘客之间有关票务的处理,主要功能有:售票、退票(储值票、补票(单程票、挂失(记名图2SC 的功能结构图 城轨交通自动售检票系统的研究研究与开发第14卷第6期控制两种方法。但根据实际情况和以往经验,认为采用人工相对较好;(3与信号系统的接口:主要是时钟同步接口,目前采用中心和车站两级分别时钟同步的方式,即所在地的信号系统分别接入控制中心和各车站A F C 系统;(4与银行系统的接口:主要是车站的自动转帐机通过专线与银行系统相联接,进行有关银行卡方面的数据交换,同时将相应数据转输到车站A F C 系统中。3设计技术要求3.1AFC系统(1A F C系统要求具有较高的可靠性、安全性

12、和可维护性,同时在技术上具有先进性;(2整个系统对AFC系统的相关信息进行记录并且能够进行统计和分析;要求具有容错能力和应急处理措施;车站或中央计算机出现系统故障或通信故障时,各终端设备能独立运行和存储信息,在故障恢复后系统能够收集故障期间各设备的运营数据;系统具有应急处理功能,如在紧急情况下,出、入站闸机双向常开,确保车站内乘客疏散;各终端设备能存储不少于若干个交易日(具体数量根据实际需求来定,例如7天的业务数据,车站主机能存储不少于若干个交易日(例如14天的业务数据,中心主机能存储不少于一定期间(例如1年的业务数据;A F C系统每天能处理不少于一定次数(根据设计要求的交易数据。(3整个A

13、FC系统应具有抗电磁干扰能力;电缆方面要求采用5类以上电缆标准,电线要求采用3芯电线,并满足A F C设备的功率要求;(4系统设备配置的运营能力要满足规定期限内超高峰小时客流量要求,并满足紧急疏散要求;(5IC卡车票有加密和防伪措施,并且系统具有防范伪票和追踪挂失车票能力,中心和车站主机能保留和处理所有挂失名单,有关终端设备能存储和处理不少于一定数量(根据实际需要确定的挂失名单;(6AFC系统和IC卡车票实际要考虑与其他公交互通使用,预留“一卡通”的接口条件。3.2城轨交通票务(1采用计程、计时票价制;(2车票必须经票务中心IC卡初始化设备初始化后,才能使用。4对进一步发展的几点建议4.1设备

14、国产化为了加快我国城市交通的建设步伐,国家计委对城市轨道交通的建设给予了高度的重视,明确指出:整个系统的国产化率要达到70%以上。我们应该通过自己的努力,掌握当代先进的A F C系统技术,发展我国的A F C系统产业,设计出符合中国国情的、具有自主知识产权的A F C系统,彻底摆脱在A F C系统方面受制于人的不利局面。4.2技术标准化由于全套A F C系统所涉及的技术面非常广,科技含量很高,关键部件的加工工艺复杂。加之没有A F C系统和装备的技术标准可以遵循,故只能停留在实验样机阶段,设备的兼容性、可靠性和可维护性等都存在着问题。制定A F C系统和装备的技术标准,以规范技术装备的设计、制

15、造、工艺和测试等过程是非常必要的。4.3解决单程票的“倒挂”在持卡消费不普及的情况下,加之人们出行的需要,单程票的发售将有可观的数量。单程票选用非接触IC卡基本上已成为共识。但由于卡的成本高于城轨的最低票价,出现了价格“倒挂”。为此,普遍采取在检票机上增加车票回收装置的办法,致使检票机的通过能力降低了,同时出现回收不充分的情况,造成一定的经济损失。目前,已出现每片成本价为3元左右的薄型卡,上海一些城轨交通线路已在使用。随着IC卡技术的发展,其成本更会下降。但无论其使用范围还是卡的生产规模都不够大,降低成本尚需时日。建议行业有关部门出面,组织对该产品进行技术审核,形成行业的推荐标准,并形成推广建

16、议。以促成产量上规模,使用覆盖行业,最终突破“倒挂”瓶颈。4.4城轨交通向网络化发展(1统一规划,统一设计,资源共享。网络化势必要求有关部门在设计路网发展规划时,对路网内的不同线路有统一的要求:统一运营模式、票制、票务规定、清分对帐规则、乘客服务界面、技术规定和业务流程等。不仅一个城市(地区,全国范围内亦应统筹规划。因此,可以借鉴铁路建设“客票系第14卷第6期研究与开发铁路计算机应用 文章编号:1005-8451(200506-0007-03收稿日期:2004-12-03作者简介:刘军,在读硕士研究生;苗建瑞,工程师。基于路网的列车运行及组织模拟外围支撑环境设计刘军,苗建瑞,李海鹰(北京交通大

17、学交通运输学院,100044北京摘要:介绍了基于路网的列车运行及组织模拟外围支撑环境设计过程,就系统的总体需求和功能模块进行了阐述,并且讨论了关键技术的实现。关键词:运输仿真;列车运行;外围环境;编组内容中图分类号:U29-39文献标识码:ADesign of peripheral supporting environment for train operation and organizationsimulation based on railway networkLIU Jun, MIAO Jian-rui, LI Hai-ying(School of Traffic and Transp

18、ortation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, ChinaAbstract: It was introduced the design of peripheral supporting environment for train operation and organization simulation based on railway network. It was also elaborated the requirement, function modules of the System. In addition, it wa

19、s discussed the implementation of critical technology.Key words: traffic simulation; train operation; peripheral environment; marshalling formation铁路运输模拟系统是通过对铁路运输生产过程的认识和了解,抽取其中的基本要素和关键参数,建立与现实系统相对应的仿真模型,通过对铁路运输系统进行仿真实验,根据模拟结果推断和估计铁路运输系统的真实参数和性能测度,为系统分析和科学决策提供专业依据。通用性是铁路运输模拟系统的基本要求之一,在适用范围方面,系统能满足不同层次(全路、某区域、枢纽、某条线路或车站统”的模式,组织力量统一开发城轨交通AFC 系统。不要各行其是,重复开发,从而造成资源的浪费。(2共用车站模式。北京城