摘要：城市軌道交通自動售檢票系統由清分中心（ACC）、線路中心計算機系統（LCC）、車站計算機系統（SC）、車站終端設備（SLE）、車票五個層次構成，五層架構的自動售檢票系統非常適用于城市軌道交通線網運營管理的需要，是目前國內外各城市的主要設計方案。本文介紹了清分中心、線路中心計算機系統、車站計算機系統的主要功能及構成，并就車站終端設備、車票進行了組成及說明，為城市軌道交通自動售檢票系統的設計提供參考。
　　關鍵詞：自動售檢票系統；清分中心；線路中心計算機系統；車站計算機系統；車站終端設備；車票
　　自動售檢票系統(AutomaticFareCollectionSystem,簡稱AFC系統)是基于計算機、通信、網絡、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、管理等全過程的自動化系統，是城軌系統中的運營核心子系統，該系統綜合了機械、電子、通信、計算機等學科，替代傳統的人工售檢票，實現了地鐵運營環境中售票、進站檢票、出站檢票、票務數據統計和處理等環節的自動化，杜絕了人為因素的影響，體現了地鐵票務管理的現代化水平，同時也極大地方便了乘客。
　　目前國內外城市軌道交通已建和在建線路的AFC系統都是按照“系統結構簡單、擴充靈活、經濟合理、管理方便”的原則設計，基于此原則構建的五層架構AFC系統已經是目前國內外各城市的主要設計方案，并大量開花結果，如廣州、上海等城市地鐵中的廣泛應用。AFC的層次結構是按照全封閉的運行方式,以計程收費模式為基礎,采用非接觸式IC卡為車票介質的組成原則,根據各層次設備和子系統各自的功能、管理職能和所處的位置進行劃分的。五層架構AFC系統總體結構如圖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；第三層：車站計算機系統；第四層：車站終端設備；第五層：車票。
　　                            
　　                                                                 圖1AFC系統總體架構圖
　　1軌道交通清分中心（ACC）
　　ACC為各線路統一制定、發行和管理軌道交通專用車票，實現互聯互通，并實現與城市公共交通一卡通系統在地鐵各線路中的應用（即“一票通”和“一卡通”），負責對各聯網線路“一票通”收益作清算、對賬、系統安全管理及有關數據處理等和各聯網線路與IC卡公司之間的“一卡通”清算、對帳等業務。ACC作為城市軌道交通線網AFC系統最上層的管理中心，它代表所有軌道交通線路負責向其它部門和單位進行票務事宜的聯系和協調工作，在正常運營情況下，ACC對各線路運營起監控作用，并提供協調各線路的票務服務；在降級情況或緊急情況下，ACC負責協調各線路的運營。
　　ACC是AFC系統聯網收費清分中心，負責軌道交通“一票通”、“一卡通”所必須的運行管理，它將制定所有與LCC接口相關的接口及AFC系統的技術標準和業務規則，ACC對各個線路進行統一的業務規范管理（通過參數制定統一的交易規則、清算規則）、票務管理（票卡格式制定、票卡采購、制票與分發）、安全管理（SAM卡發行、安全認證），并實施清算（軌道交通與公交“一卡通”系統之間的清算、ACC與各軌道交通線路之間的清算）。就清分系統本身而言，由收益清分管理需要確定功能定位，決定了系統的架構和設備組成。ACC主要由中央清算系統、制票系統、密鑰系統、運營管理系統、數據交換系統、報表管理系統、異地容災系統、不間斷電源系統、網絡管理系統、系統維護與開發系統、測試系統等組成，其系統結構如圖2所示：
　　                       
　                                                                                                　圖2ACC系統結構圖
　　
　　ACC具體功能主要是：負責軌道交通與公交“一卡通”系統的清算對帳及軌道交通各線路間的清分對帳；下設票務管理中心，負責軌道交通各線路統一的票務管理、車票調配及車票跟蹤；實現設置并下載票價表、費率表、車票種類、運營模式、聯乘優惠率等參數；完成ACC內部及接入系統間的網絡管理；提供與LCC系統、“一卡通”系統及其它系統相連的接口；提供系統標準時鐘；接收、生成、上傳、下載黑名單；根據有關規定建立安全密鑰體系，產生系統密鑰，進行密鑰管理；發行系統內使用的SAM卡，完成交易數據TAC碼認證；入網設備注冊、認證及授權。
　　2線路中心計算機系統（LCC）
　　2.1LCC系統構成
　　線路中央計算機系統是整個系統承上啟下的重要環節,完成數據交易、審核、統計、傳送等工作，收集本線路AFC系統產生的交易和審計數據,并將此數據傳送給城市軌道交通清分系統以及與其進行對帳,規定了對該線路的車票票務管理、運營管理及系統維護的技術要求。在實際工程應用中，LCC則主要由結算系統、線路運營管理系統、數據交換系統、報表管理系統、網絡管理系統、網絡設備及各部門操作工作站（包括票務管理、財務管理、計劃管理、審核管理等終端工作站）、打印機等組成，LCC系統構架圖如圖3所示。
　　                       
　                                                                                            　圖3LCC系統構架圖
　　
　　其中，結算系統主要由AFC主服務器和歷史數據服務器等設備組成，此外，還需配置磁盤陣列、磁帶庫等外部存儲設備；而線路運營管理系統主要包括線路運營管理服務器及工作站等；數據交換系統由數據交換服務器、前置通信服務器組成，數據交換服務器是LCC與ACC之間進行交易數據上傳、下載參數傳遞、清算對帳等數據交換的平臺，管理LCC與ACC互聯的通信接口，具有硬件接口、軟件協議轉換的能力，前置通信服務器則是LCC與SC間進行數據交換的平臺；報表管理系統則包括報表服務器、報表查詢工作站等；網絡設備則包含了網絡交換機、路由器、防火墻、入侵檢測系統等，為了能夠保證本系統LCC與ACC等其他系統有效通訊，需設置兩套路由器，用于規劃本系統對外的路由管理；網絡管理系統包括網管服務器、網管工作站等。
　　2.2LCC系統功能劃分
　　線路中心計算機系統具有對本線路區域內的AFC系統設備進行監控、票款清算、對賬、數據審核、設備維護、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、運營模式等參數并通過SC下載到AFC車站終端設備；
　　（2）能自動采集各車站上傳的各種交易數據，產生各種報表。審計每站每日票務、核準所售票值及現金數額、統計分析票務數據、客流分析、財務記賬和結/轉賬管理，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；
　　（3）運營管理：對AFC車站終端設備進行管理，下載運營參數、運營模式、控制參數、同步時鐘、黑名單等，含操作權限和設備運行狀態監控等，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通過通信專業的通信傳輸網與各車站計算機進行數據傳輸及交換；
　　（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，同時實時下發給各車站計算機系統；
　　（6）權限管理：設置工作站，管理和設置操作權限，負責系統內各層面操作權限的設置和管理；
　　（7）系統電源中斷時，依靠UPS的供電，能保證系統正常工作一定時間；
　　3車站計算機系統（SC）
　　車站計算機系統是AFC系統中的重要組成部分，在整個AFC系統中，車站計算機系統負責對本車站內部的所有設備進行實時監控，并可對車站AFC系統運營、票務、收益以及維修等功能進行集中管理。車站計算機能夠收集、處理車站內各類數據，并上傳到LCC，接收LCC下傳的各類系統參數，并下載到車站各終端設備；可接收LCC下達系統各類命令，并下傳到各終端設備，同時可根據需要自行向車站設備下達控制命令，并將該操作記錄上傳到LCC。
　　車站計算機系統主要包括車站服務器，監視管理工作站，票務工作站，維修工作站、緊急按鈕控制箱、打印機等，其系統構成的示意圖如圖4所示，其中，車站計算機系統工作站和服務器之間以及各SLE與車站服務器之間通過車站以太網連接，并通過軌道交通通信骨干網與中央計算機系統相連，完成數據的上傳和下載。
　　                                
　　                                                                                         圖4車站計算機系統示意圖
　　
　　4車站終端設備（SLE）
　　AFC系統的服務功能主要是通過設置在車站現場的自動售檢票設備來進行完成的，車站終端設備安裝在各車站的站廳,是直接為乘客提供售檢票服務的設備。按應用分類，車站終端設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將安裝在非付費區內，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與車站計算機連接，接收有關參數及控制命令，同時上傳有關的交易、現金、錢箱更換、票箱更換及設備狀態等數據。
　　（2）半自動售票機（BOM）：BOM為功能較全面的終端設備，設于車站售票亭和補票亭。半自動售票機可以同時向付費區乘客提供售票服務和向非付費區的乘客補票服務，也可以只向付費區或非付費區乘客服務，具體根據其所在票亭位置的不同，通過設置來實現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，自動檢票機設在公共區付費區和非付費區的分隔帶上。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與車站計算機連接，接收有關參數及控制命令，同時上傳有關的交易、班次及設備狀態等數據。在時段客流方向明顯的車站，如果站廳面積狹窄，可根據實際情況設置可調的雙向閘機。
　　（4）自動查詢機（TCM）：TCM安裝在非付費區，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據。
　　（5）便攜式驗票機（PCA）：PCA是供票務及稽查人員使用，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”系統發行的車票；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，接收有關參數等功能。
　　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備共同完成系統自動售票檢票功能。
　　參考文獻：
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