轨道交通AFC系统网络通信概要设计

武鹏

【摘要】 全自动收费（Auto Fare Collection，AFC）是如今铁路交通行业中最为重要的技术方式，这种系统的应用将信息收集以及处理技术与当前先进的计算机技术相互结合，并且还将机械制造技术融入到了其中，实现了对售票以及检票系统的一体化发展的系统，实现了自动化以及智能化的性能。通过自动化的售检票系统，提升了系统的整体精确程度以及方便性，与传统的纸质售票方式有着非常的不同，将其中存在的售票速度慢以及财务上容易出现错误的情况及进行了最大限度的改善，降低存在假票的工作内容，提升了管理水平。

【关键词】 AFC系统 通信 设计

一、地铁AFC系统

当期我国地铁运行中的AFC系统中对各种设备的应用中主要是分为下面几种方式：线路层、终端设备层以及车站层，每个层中的设备组成以及对于通信中各项网络的运行要求存在着很大的不容，因此在进行各自的结构设计与实际的应用中存在着非常大的不同，要认真的区别对待。在这三层次的结构中，SLE层需要进行冗余设计，一般在工作中直接与乘客相接触。SC、LC两层主要是负责进行管理，同时也是各项数据的聚集场所，对于保证系统的可靠性有着非常高的需要。

二、AFC系统通信网络的研究

2.1 SDH 传输协议

同步数字体系是通过时分复用作为基础系统建立的一种同步数字技术方式，通过对于数位信号中的不同传输速度对不同等级的信息以及结构进行提供，其中应用到的主要是映射方法、复用方法以及同步方法等方式。SDH-N结构上由270×Nbyte组成每行，一共包含9行，一共包含9×270×NB，而对于每个字节包含着8bit，因此每帧的大小一共是包含19440×Nbit，每帧的运行周期是125μs，即每秒传输8000帧。对于STM-1而言，其最大传输速率为9×270×8×8000=155.520Mb/s。SDH中对于发送中的每个字节，通过从上向下的顺序进行传送，每行先左后右。

2.2 AFC 系统的网络拓扑

按照网络拓扑中的自愈网来看，将其各种保护作用按照不同分为了环间业务保护、链形网络业务保护以及环形网络业务保护三种形式，当前我国国内地铁行业中将SDH网络进行划分，主要是将其拓扑结构应用为环形网络的形式，通过二纤单向、二纤双向、二纤双向复用和四纤双向复用段的方式实现保护作用。

2.3 AFC 系统网络交换设备及相关技术

SDH设备是通过各种不同的传输业务实现技术的控制作用的，当前对于于AFC系统中的板卡进行分析，发现支撑AFC系统进行数据上的传输中主要是通过以太网来进行传输和承担的，一般在SDH设备上负责以太网传输的是通过双路透传千兆以太网板，通过以太板设备进行透传模式的应用，通过2路千兆以太网来实现对信号系统的透明传输，系统中所用的端口支持PPP/GFP封装协议、VC3实级联或VC3/ VC4虚级联、LCAS协议。

三、通信系统的设计

3.1 功能设计

SLE包括自动售票机（TVM）、半自动售票机（BOM）、自动检票机（GATE）等，这种系统的功能是通过对于车票的发售以及进出站的检票和充值等实现的，终端中的设备通过计算机中所传达的指令和数据文件进行接收，并且对其进行数据的存储，将这些审计数据和设备运行的状态传达给上层系统中。SC的功能是对车站中的终端系统进行数据的交易，并且将其上传到上层系统中，然后对系统中的运行参数和命令进行接收，并且经过处理的数据传达给车站终端，然后对监控车站中终端设备，将车站中的运行状态和故障信息进行显示。

LC的功能通过对系统中下传的命令、运行参数以及黑名单等数据信息，实现对各项内容的处理和传达，对交易数据进行处理并上传。

CC的功能对参与命令以及信息进行下发，对中央计算机系统中的各种数据进行接收和处理，生成各种统计分析报告和打印报表。

3.2 消息传递

对于系统中各种数据和消息的传递通过队列和请求/回复相互结合的模式进行完成传递的过程，在消息发送的端口中通过队列的模式对信息进行传递，通过对于通信管理设备维护和管理实现消息的队列组成，然后通过故宫协议封装实现对目的端的接收，然后再根据队列中的协议内容对解包，将工作传递给应用程度，实现对系统的运行。在对单项任务请求进行分配的过程中，通过线程对其任务实现分配和处理。

綜上所述，我国城市地铁系统中通过AFC系统实现其核心设备的组成，通信设备的运行可靠性以及稳定性保证其发展，文章中通过对系统中各项结构的组成以及对于数据组成模式和整体的通信方式进行分析，将AFC系统中的网络通信设计内容进行了阐述，实现了网络通信系统的进一步发展。

参 考 文 献

[1]…王德铭，田爱军，张国鹏.…轨道交通无线网络通信中的可靠性评估系统改进设计[J].…现代电子技术，2017，04：19-23.

[2]…张良春.…AFC系统通信中间件的研究与设计[D].…长沙理工大学，2011.