摘要在自動售檢票系統中，自動售票機數量確定的前提下，假定自動售票機和自動增值機在相同的時間內服務完自己所服務的乘客，研究自動售票機和自動增值機數量比例關系，考慮乘客在地鐵的消費心理因素和地鐵票價因素對自動增值機數量的影響，提出了自動增值機數量的計算模型。
　　關鍵詞地鐵自動售檢票系統，售票機，增值機，比例關系，計算模型
　　1．地鐵自動售檢票系統概述
　　地鐵自動售檢票系統（AutomatedFareCollectionSystem，簡稱AFC系統）是地鐵運營系統中的一個子系統。AFC系統的設計目標就是要建立一個高度安全、可靠、保密性能良好的地鐵自動售檢票網絡系統，完成售票、檢票、計費、收費、結算和統計全過程自動化管理。AFC系統采用控制中心和車站兩級管理模式。AFC系統由中央計算機網絡系統、車站計算機網絡系統和AFC終端設備三部分組成。中央計算機網絡系統對車站計算機網絡系統和AFC終端設備進行實時監控；對采集到的車站的數據進行分析處理，完成票務收入審計、客流量統計、數據分類保存和打印相關報表等功能。車站計算機網絡系統監控AFC終端設備，采集和存儲AFC終端設備數據。通過地鐵廣域網系統將車站計算機網絡系統和中央計算機網絡系統連在一起，完成數據傳輸和參數指令傳遞。AFC系統終端設備由自動售票機，票務處理機（也稱半自動售票機），自動增值機，進出站閘機，自動驗票機和便攜式驗票機等組成。
　　AFC系統終端設備的數量和AFC系統終端設備在站廳層布局是站廳層布局設計的重要組成部分，直接決定客流組織形式，AFC系統終端設備數量越多，客流組織越容易，需要的投資也越多。自動售票機和自動增值機服務的乘客群體不相同，在乘客使用單程票和儲值票預測比例和投資確定的前提下，研究自動售票機和自動增值機比例，確定自動增值機的數量，對充分利用AFC終端設備和客流組織有著十分重要的意義。
　　
　　2．自動售票機數量確定
　　在地鐵車站AFC系統設計中，對車站自動售票機數量的確定都是以車站高峰小時客流量為依據。在設計時，一般用上下行客流預測數據來確定，計算機公式如下：
　　                                      （1）
　　式中：Nv——自動售票機的數量，一般用取整結果，取整時采用四舍五入；
　　k——車站超高峰系數，選用1.2~1.4；
　　P——使用自動售票機的人數或上行和下行上車的客流總量（按高峰小時計）；
　　Uv——自動售票機的處理能力，一般選用600人/小時/臺。
　　深圳地鐵一期工程AFC系統設計中使用的計算車站自動售票機數量的公式如下：
　　                                            （2）
　　式中：Nv——自動售票機的數量，一般用取整結果，取整時采用四舍五入；
　　k——車站超高峰系數，選用1.2~1.4；
　　Pe——入站高峰客流量；
　　a——使用單程票的比例系數，0＜a≤1；
　　B——使用自動售票機賣票的比例系數，0＜B≤1；
　　Uv——自動售票機的處理能力，一般選用600人/小時/臺。
　　公式（1）和（2）為標準高峰客流中單人次賣票所需要的自動售票機的數量，隨著地鐵票務管理組織形式的改變和社會售票點的增多，售票點不局限于地鐵車站，使用單程票的比例會越來越小，使用儲值票的比例會越來越大，單程票也可以在票務處理機出售。深圳地鐵一期工程AFC系統設計中，充分考慮了使用單程票的比例系數和使用自動售票機賣票的比例系數這兩個影響因素。
　　
　　3．根據自動售票機和自動增值機的比例關系確定自動增值機數量
　　自動售票機和自動增值機是一個典型的M/M/n排隊系統，自動售票機的數量確定后，根據使用儲值票和單程票的比例、乘客每次使用自動增值機增值用來坐地鐵的人民幣數量C和乘客每次坐地鐵消費的人民幣數量c可以確定自動增值機數量。
　　假定自動售票機數量已確定，自動售票機處理速度為10人/分鐘，自動增值機處理速度為5人/分鐘，票務處理機（在地鐵車站中，票務處理機可以出售單程票和儲值票，也可以給儲值票增值）對自動售票機和自動增值機影響程度相同，此處假定影響程度為零，即票務處理機不做增值業務，進地鐵的高峰客流中有一半人用儲值票，如果自動售票機和自動增值機在相同的時間內服務完各自的乘客，使用儲值票的人每次增值50元，這50元能用10次，那么自動售票機和自動增值機的比例為5:1（即一個車站如果配置5臺自動售票機時，可以考慮配置2臺自動增值機）。計算機結果如下表：
　                                                                 　表1自動售票和自動增值機的比例關系計算表

                       
　　　　上表第一種情況的計算方法說明：假設有200人進站，100人到自動售票機前賣票，10人到自動增值機前增值，自動售票機處理完100人需要10分鐘，自動增值機處理完10人需要2分鐘，如果在同一時間內服務完各自所服務的乘客，自動售票機和自動增值機配置的比例為5:1。該方法適合在新建城市軌道交通的城市應用，從深圳一期開通運營的情況來看，不配置自動增值機比較合理。
　　4．自動增值機數量精確計算模型
　　4.1自動增值機處理能力確定
　　自動增值機處理能力的計算公式如下：
　　                                （3）
　　式中：　Ua——自動增值機的處理能力，為計算方便一般用取整結果，取整時采用四舍五入；
　M1——使用現金增值的比例系數，0≤M1≤1；
　　M2——使用銀行卡增值的比例系數，0≤M2≤1；
　　U1——使用現金增值時自動增值機的處理能力，一般選用10人/分鐘/臺；
　　U2——使用銀行卡轉帳時自動增值機的處理能力，一般選用5人/分鐘/臺；
　　M1+M2=1。
　　 自動增值機具有紙幣識別器，可以接受紙幣，對儲值票進行增值；也可以接受銀行卡，通過銀行轉帳對儲值票進行增值。因此乘客的消費方式（適用現金和銀行卡）直接影響自動增值機的處理能力。
　　4.2根據自動售票機的數量計算自動增值機的數量的公式如下：
　　        （4）
　　式中：Na——自動增值機的數量，一般用取整結果，取整時采用四舍五入；
　　M——車站自動售票機的數量；
　　Y——儲值票和單程票的比例系數，Y＞0；
　　Uv——自動售票機的處理能力，一般選用10人/分鐘/臺；
　　Ua——自動增值機的處理能力，選用5~10人/分鐘/臺；
　　C——乘客每次使用自動增值機增值用來坐地鐵的人民幣數量；
　　c——乘客每次坐地鐵消費的人民幣數量。
　　該公式適合在城市軌道交通的二期及二期以后的建設中應用，可以從開通的線路上直接獲取、C和c數據，計算精確度高。
　　4.3根據入站高峰客流計算自動增值機的數量的公式如下：
　　                              （5）
　　式中：Na——自動增值機的數量，一般用取整結果，取整時采用四舍五入；
　　k——車站超高峰系數，選用1.2~1.4；
　　Pe——入站高峰客流量（按高峰小時計）；
　　——使用儲值票的比例系數，＞0；
　　——使用自動增值機增值的比例系數，0＜≤1；
　　Ua——自動增值機的處理能力，選用5~10人/分鐘/臺；
　　C——乘客每次使用自動增值機增值用來坐地鐵的人民幣數量；
　　c——乘客每次坐地鐵消費的人民幣數量。
　　該公式適合在已運行的線路上進行設備改造時應用，可以從要改造的線路上直接獲取、 、、C和c數據，計算精確度高。
　　從公式（4）和（5）可以看出，自動增值機的數量取決于自動增值機的利用率、自動增值機的處理能力、乘客的消費心理因素和地鐵票價。隨著城市一卡通和電子商務技術不斷發展，儲值票的增值功能可以擴充到其它領域，這樣車站的自動增值機的數量將大大減少。
　　5．結語
　　 地鐵AFC系統中終端設備數量對AFC系統的實際運用起舉足輕重的作用，自動售票機的數量與客流量和自動售票機的處理能力有關，而自動增值機的數量不僅與客流量和自動增值機的處理能力有關，還與乘客的消費心理和地鐵票價有關。以上自動增值機的計算模型為深圳地鐵AFC系統中的自動增值機數量確定提供了科學依據。
　　參考文獻
　　1． 深圳市特發現代計算機有限公司鐵道部第三勘測設計院，深圳地鐵一期工程《初步設計》第十七篇《自動售檢票》，深圳，1999.7
　　2． 張慶賀朱合華莊榮等，地鐵與輕軌，人民交通出版社，北京，2002.3