城市轨道交通自动售检票系统所面临的技术挑战

（石家庄市轨道交通有限责任公司运营分公司，河北 石家庄 050000）

上世纪90年代末，AFC系统在上海、广州等城市率先投入使用，其快捷、便利、安全、准确、节省人力的优势明显，因此迅速替代人工售检票作业，至2005年全国各地规划和新建的城市轨道交通线路均把AFC系统作为标准化配置。

随着我国信息技术水平的提升，AFC应用技术得以飞速发展，国内厂商已实现全产业链的自主设计、开发、生产、落地。近年来，伴随着互联网、电子支付、人脸识别等新技术的应用，各传统行业均发生了巨大变革，AFC系统将如何发展以保持其先进性，将面临新的技术挑战。

一、AFC系统简介

（一）AFC系统

AFC系统应用计算机、数据库、网络、自动控制、IC卡等先进技术，通过科学的统计分析算法进行客流分析和财务结算，实现轨道交通的售票、检票、计费、收费、统计、清分结算和运行管理业务。作为城市轨道交通票务管理的关键系统，其主要由清分中心、线路中心、车站系统、终端设备和票卡组成，具备智能、安全、准确、高效、可靠的特点。

（二）清分中心

清分中心系统基于AFC线网技术规范包括收费制度、安全审计、对账规则、票卡标准、控制流程、参数编码、业务界面和系统接口等，实现专用票卡的统一发行及管理；实现对外的应用服务；实现集中控制和安全管理，以保证轨道交通路网各线路之间的联网运行，进行统一票务管理和清分对账；保证轨道交通系统与城市一卡通的收益核对，以及业务数据处理。

（三）线路中心

线路中心系统是线路内AFC系统集中监控和统一控制管理的单元，能够汇聚处理本线路内各类交易、客流、收益、控制及状态数据，通过车票、费率、权限、黑名单等运营参数，实现线路内数据审核、软件版本、时钟同步、访问控制、在线监测、报表统计等功能，以保证与清分中心和车站系统的数据处理收益核对。

（四）车站系统

车站系统是车站AFC系统集中监控和统一控制管理的单元，能够汇聚处理本车站各类交易、客流、收益、控制及状态数据，通过运行控制参数和命令，实现对车站全部AFC终端设备的运营管理，完成与线路中心系统的收益对账。

（五）终端设备

基础AFC终端设备一般由自动售票机、自动检票机、半自动售票机等组成，辅助AFC终端设备有充值查询机、移动检票机等，互联网型AFC终端设备有互联网售取票机、自助客服机等。各类AFC终端设备通过加密读写器同车票交互，实现车票发售、进出站、充值更新等售检票业务。

二、AFC系统发展因素

（一）技术发展演进

电子信息技术不断发展演进，新技术应用将推动AFC应用技术更迭。比如随着钱币找零设备和电子支付方式的应用，自动售票设备的付费方式，则经历了单纯硬币购票、纸币硬币混合找零购票、扫码支付购票等阶段；随着磁卡技术、加密技术和在线支付的应用，地铁票卡进入了百花齐放的时代，单程票、计次票、多日票、一卡通、纪念票、虚拟卡等均在使用。

（二）业务功能需求

为了应对城市公共交通收费政策或优惠政策的变化，以及新的业务功能需求，如票价政策、公交地铁联乘优惠、特定人群优惠等，往往需要对AFC系统所采用的技术手段进行调整，甚至进行技术变革，以支持新的票务政策和管理的要求，比如北京地铁票价改革，AFC系统则通过技术革新支持计程限时票制。

（三）新线系统互联

AFC线网运营管理同城市轨道交通规划建设是密不可分的，新的线路必须同既有线路对接构成互联交互的AFC系统，而地铁的规划建设周期相对较长，不同时期建设的AFC系统进行互联交互将会存在技术标准和协议不能互联互通的情况。为满足AFC系统线网统一运营管理要求，新线系统接入时，一般需要对既有系统进行软硬件的技术升级改造。

（四）线网运营管理

在地铁的长期运营管理中，运营单位须考虑逐步解决系统及设备在设计和建设阶段的遗留问题，同时应降低系统运行成本、提高系统安全性、可维护性，实现运营维护管理工作的可持续性，保持系统的可扩展性，因此需要以技术为支撑，进行系统升级改造，以提高运营管理水平和系统服务质量。

三、AFC系统面临的技术挑战

（一）虚拟票卡移动支付

在技术演进和业务需求的共同作用下，NFC、二维码、人脸识别等不同类型的虚拟票卡移动支付技术应用在越来越多的地铁AFC系统，传统IC卡和现金支付业务占比越来越低。自2008年，广州地铁首次使用NFC-SIM模式支付过闸，十年间全国地铁同时支持NFC移动支付和二维码乘车的城市已达到29个。如今人脸识别、生态识别已走出实验室，进入应用推广阶段，济南人脸识别、南宁全生态识别功能已上线试用。数字货币、区块链技术也将对支付方式产生新的影响，AFC系统将踏入无卡化、实名制、信用支付、无感乘车的新征程。

（二）系统融合数据挖掘

不同时期AFC系统的融合互通，线网业务数据安全及统一管理是地铁设计单位、建设单位、运营管理单位以及行业厂商所面临的共同课题，云计算、虚拟化、数据融合、数据挖掘等相关技术标准的成熟落地，将为行业发展变革带来新的契机和希望。当前基于云计算和大数据技术的中心级系统融合、大数据分析、辅助决策功能，已在部分城市试点应用，AFC系统扁平架构、虚拟中心、数据集中、将写入新的设计建设规范。

（三）信息安全等级保护

互联网时代，AFC系统将存在多种支付方式，将采用云数据中心，将打破原有的封闭架构。在此情况下，既有的密钥管理和网络安全防范措施，已不足以应对瞬息万变的威胁，中心风险、IOT风险、数据安全风险、管理风险，将会对系统造成更加严重的影响或破坏。AFC系统必须采用全面安全防护技术，以保障网络安全、数据安全、应用安全、管理安全，目前信息安全等级保护测评工作已在全国开展。

AFC系统票卡介质将从“实体票”向“虚拟票”转变，以票卡为中心向以乘客账户为中心转变，实现信用支付无感乘车；AFC系统将趋向更加扁平化的架构，“一朵云”将取代清分中心、线路中心和车站系统，实现系统融合数据集中；同时AFC系统安全措施也将更加全面完善，从而保障业务及乘客信息安全，系统可靠高效运行。