摘要：介紹AFC系統可靠性的定義和標準，從系統硬件、軟件、網絡、終端設備、AFC與外網的接口等多個方面進行針對性的可靠性設計。結合運營管理中存在的問題，進行可靠性設計的經驗總結，為其他軌道交通AFC系統的設計提供參考。
　　關鍵詞：軌道交通；AFC系統；可靠性；設計
　　自動售檢票系統(AFC)是基于計算機、通信、網絡和自動控制等技術，實現軌道交通售票、檢票、計費、收費、統計、清分和管理等全過程的自動化系統。由于AFC系統需要承載所有軌道交通的運營財務數據，并與城市一卡通、軌道交通清分中心系統等多個系統互聯，因此AFC系統也成為軌道交通中的準財務系統。由于與運營收入息息相關，是軌道交通收益的主要來源，因此如何保障系統的可靠、設備的穩定和數據的安全是AFC系統的設計重點。
　　1AFC系統可靠性設計定義
　　AFC系統可靠性應由兩部分組成：(1)設備的固有可靠性，(2)設備的使用可靠性。固有可靠性是設備可靠的基礎，主要是從設計、制造等方面進行有效的控制，以保證制造出來的設備達到要求的可靠性等級。使用可靠性則是從使用入手，保證和提高設備的可靠程度，使其能滿足整機系統的可靠性要求。本文主要討論如何提高AFC系統設備的固有可靠性。
　　AFC系統的可靠性要求可以分為針對AFC計算機系統層面(包括中央計算機級，車站計算機級)和車站現場設備層。其可靠性指標要求和考核方式有所不同。AFC計算機系統層面主要設備為計算機、網絡及數據存儲設備，其固有可靠性和使用可靠性差別不大，一般其設計指標為：MTBF≥30000h、MTTR≤10min。AFC系統的現場設備中，自動售票機固有可靠性指標為MCBF≥70000、MTTR≤30min，閘機固有可靠性指標為MCBF≥100000、MTTR≤30min。使用可靠性則可結合已運營線路的經驗值和運營管理需要提出較為合適的指標。
　　2AFC系統可靠性設計
　　2．1系統的硬件．軟件、數據存儲可靠性設計
　　系統的可靠性在硬件上主要依靠冗余的系統設備來保障，如在清算中心、線路服務器都設計了雙機熱備系統，清算中心、線路、車站服務器、自動售票機的數據盤都使用磁盤鏡像RAID1或者冗余磁盤陣列(RAID5)的數據保護技術，以保證單個硬盤故障時可以進行數據恢復，整個財務和交易數據采取異地備份。此外，清算中心和車站可以采用綜合布線系統和AFC集中供電方式提高系統的可靠性，車站緊急按鈕供電通過雙電源冗余設計保證電力的可靠供給。系統的可靠性在軟件上通過開發商提供的程序，應用服務器間功能的相互支持、合理的網絡結構規劃、成熟穩定的數據庫軟件和操作系統共同支持。目前，清算中心和線路服務器廣泛采用UNIX和Windows2005Server操作系統，數據庫軟件采用Oracle、SQLServer2005和Sybase等，操作終端采用Windows2000或WindowsXp系統，這些較為成熟的技術在軟件上保障了系統的可靠性。
　　2．2AFC系統的高可靠組網方案
　　AFC系統數據量不大，但要求網絡可靠性高，整體網絡方案設計以雙星為主，在線路中心放置兩臺高可靠的交換機，并運行VRRP熱備協議。車站匯聚交換機以FE接口接入到MSTP平臺，為保障車站網絡的安全，車站匯聚交換機和接入交換機之間以光纖鏈路互聯。線路服務器、清算中心等關鍵部門則以雙歸方式與核心交換機互聯。
　　2．3提高外部系統可靠性的考慮
　　由于考慮AFC系統需要與城市通卡清分系統、軌道交通清分中心系統等外部網絡系統相連，所以防止可能出現的非法入侵、病毒感染，保證系統的安全，確保公司收益的可靠顯得異常重要。具體設計內容包括系統數據的可靠傳輸、票卡數據的安全和防止病毒感染等。系統數據的可靠傳輸需要考慮數據傳輸的安全性，系統口令不能被竊取，傳輸的加密交易要防止被非法獲取和解密。設計時可以采用系統登陸用員工卡和口令相結合的方式，以及指紋識別等方式，通信數據加密，密鑰定期升級。票卡數據的安全主要包括票卡數據不能被破解或損壞，防止非法票卡進入本系統票務流程等。對應的設計方案包括在票卡的選型和使用方式上采取預防措施。系統防病毒的設計主要通過防病毒軟件的病毒庫和防火墻的定期更新、嚴格把控安全生產管理制度來實現。
　　2．4系統終端設備的可靠性設計
　　自動售票機、閘機采用體積小、能耗小、重量輕、高安全、高可靠、高穩定的嵌入式工業計算機作為工控機，在自動售票機里設計有風扇以降低設備溫度，濾網以防止車站中塵土對設備性能的影響，所有電器元件電容電感均選擇工業級電子元件。設備內部布置小型UPS，以備斷電時繼續為交易存儲供電。設備的可靠性設計也可以借助模塊分析法確定設備可靠度，加強關鍵模塊的安全設計以整體提高系統可靠度。如自動售票機，其物理模塊框圖如圖1。
　　
　　針對在實際使用過程中紙幣模塊、硬幣模塊故障率相對較高的情況，考慮將系統邏輯框圖中紙幣模塊和硬幣模塊由串聯方式改變為并聯方式進行設計，兩模塊中任一模塊故障均不影響售票，保證工作效率，也提高了整機的可靠度；電源對于整個售票機的重要性不言而喻，為了提高其可靠性，將電源與UPS也作并聯處理。另外，由于售票過程涉及金錢和票卡，為高度安全的金融設備，整個交易過程具有獨立性與秘密性，故其他部分全部采用串聯設計，各重要部件的可靠度指標均可由AFC系統分配的大指標根據邏輯框圖推算出。
　　其整機邏輯框圖如圖2。
　　
　　3AFC系統可靠性設計經驗
　　AFC系統可靠性建設經驗主要包括：采用成熟技術；采用同有可靠性高的部件和工業級設備；網絡和計算機系統層采用冗余結構，具備容錯技術；采用成熟穩定的數據庫、操作系統以及應用系統軟件；盡量采用國產設備、減少設備內部組件接口；安全監控；管理安全制度健全，經常進行安全教育，提高員工安全生產意識，增強工作責任心。
　　4結束語
　　日前，可靠性設計越來越受到人們的關注。AFC系統對可靠度有著更高的要求。我們應努力將可靠性的設計理念貫穿于整個系統的設計過程中，力爭建設一個高可靠的AFC系統。

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