地铁自动售检票(AFC)系统及其发展趋势

文/刘斌

（中铁电气化局集团有限公司设计研究院系统集成部，北京 100000）

1.AFC系统基本概述

AFC系统是轨道交通经营、运行过程中的重要组成部分，轨道交通乘坐人员是其服务对象。这一系统能够使地铁实现平稳运行以及获取收益。在社会经济发展的过程中，越来越多的人在出行时选择乘坐地铁，传统检票系统与售票系统已经难以满足乘客实际出行需要。为使乘客获得优质服务，提高地铁系统运行的效率，相关部门需要增加AFC系统投入。[1]AFC系统功能主要体现在硬件系统与软件系统两个方面。硬件系统可以保证系统运行的稳定性以及安全性，它的功能主要体现在自动售票、旅客咨询、进出闸机控制等方面。软件系统可以管理整个交通系统[2]，它的功能主要体现在票务管理、库存管理、车票结算管理、车票运营管理等方面，能够为交通系统提供各种信息服务。

AFC系统架构可以划分为五层：①第一层是清分系统。它是整个AFC系统的线网控制管理中心，其与移动支付平台、城市一卡通等结算系统进行联网，有效完成了下发系统参数、上传交易数据、票务对账、票务清算等工作。②第二层是由中央计算机系统构成的中央层，它目前处于MCC（多线中央计算机系统）和LCC（线路中央计算机系统）两种模式并存阶段，它是AFC系统的线路管理中心。③第三层是由车站计算机系统组成的车站层。它先接受中央计算机系统发出指令，并且采集和统计车站内的客流数据、交易数据、运营状态信息，然后将获得的信息上传到中央系统，并且监控车站终端设备实际运营情况，最后根据实际需要来启用紧急运行模式。[3]④第四层是由终端设备组成的终端层。它主要负责售票、充值、补票、检票、查询、更新、退票等业务。⑤第五层是车票层。车票既是乘车凭证，也是交易信息主要载体，它贯穿于售票和检票的整个过程中。

2.AFC系统关键技术

2.1交易安全技术

AFC系统中的安全技术是售票系统中的重要技术，它可以最大限度地保证系统交易的安全性。应用密钥、TAC和通信中间件等交易安全技术，有利于在银行收款系统与自动售票机之间构建安全的交易纽带和交易环境。采用二维码过闸、云闪付的方式，有利于保证地铁检票和地铁售票的安全性。[4]总之，在AFC系统中应用交易安全技术，有利于提高票务交易的安全性、票务交易网络系统的稳定性，从而保证了AFC系统的可靠性。

2.2检票机控制技术

在实际工作中，检票系统的应用比较关键。检票机主要由车票读写器、电源、显示器、安全闸门、报警系统等组成，检票系统涉及的环节较多。[5]因此，在检票机运行时，各环节应处于协调状态，各部件应有序工作。在地铁系统处于运行状态时，工作人员需应用检票机控制技术与监督技术来监控检票机的工作状态。

2.3票务管理软件

票务管理终端包括虚拟资源模块和Web访问模块，前者属于独立模块，后者属于软件模块。工作人员可以利用Web访问模块，访问云计算中心，实现虚拟资源分配目标，建立虚拟资源模块和访问模块之间的有效连接。虚拟资源模块在收到连接请求后，会自动在界面上输入相关信息，直接调用虚拟资源层提供的云服务信息，并且在在屏幕上显示工作人员所需的信息。

2.4拓扑技术

目前，管理信息系统开发经常使用B/C模式。B/C模式在地铁局域网的支持下，可以实现SLE和云的连接，并且在运行过程中不仅能完成数据传输，还能直接获取相关参数与指令。B/C模式是建立在B/S模式基础上的系统，它可以通过云桌面向票务人员提供相关功能。该系统的硬件共为三个部分：通信网络、云计算中心、车站终端设备。其中，云计算中心是核心部分，它由计算机、机架、服务器等构成，可以结合地铁路线、客流量、规模、站内IT资源来部署相关工作。B/C模式应用了多层网络中的二层结构：第一层结构是服务器群，第二层结构是聚合层交换机和中间层交换机。这种二层结构有效保证了服务器流量的均衡性。在设计硬件时，通信网络主要应用了光纤双环网、主备交换机。应用这种网络结构的目的是，保证网络运行的可靠性与安全性。车站终端设备通过以太网组成环网，并且借助交换机与通信网络、云服务相连接。如果在系统运行的过程中，通信网络发生故障，那么终端能够以孤岛的运行方式，保留最近一周的数据。

2.5界面控制技术

在AFC系统运行时，有效控制界面是一项比较重要的工作。控制界面的目的是，保证乘客购票时可以通过界面来清晰、全面地了解售票基本信息，从而准确购买车票。界面控制涉及三个方面的内容：车站信息、车次信息、购票信息与购票方式。界面控制系统可以通过界面窗口组合、界面色彩拼接等方式来为不同的乘客提供个性化服务，从而保证乘客完成自助购票。另外，乘客在操作购票界面时，可以查看车次、选择车站。在应用界面控制技术时，界面设计与控制需要体现人性化。

2.6数据和事务一致性处理技术

应用数据和事务一致性处理技术的目的是，有效处理服务器、自动售票设备、购票信息三者之间的数据和事务，保证三者之间的数据、事务的一致性。应用数据和事务一致处理技术，可以有效处理操作、购票、存档等日常数据和事务，具体工作内容包括硬件故障分析和处理、电源中断、电源供给、服务器中断、服务器开启等。总之，数据和事务一致性处理技术是一项综合性处理技术，它可以有效处理AFC系统的日常数据和事务。

2.7硬件接口技术

AFC系统中的设备由许多常见的配件构成。因此，在应用这些设备时，工作人员必须保证设备中的硬件接口的有效性和正确性。硬件接口技术的作用主要体现在以下几个方面：①保证设备中各种硬件有效连接；②保证设备中各种硬件在组装以后能够降低出错率；③保证设备中的各个硬件有效配合。因此，在设计硬件接口时，接口命令必须统一，从而保证硬件接口技术得到有效落实。

3.AFC系统今后发展主要趋势

在当今大数据、移动支付、人工智能、云计算技术获得广泛应用和相关行业标准规范的影响下，AFC系统向着智能化、去中心化、扁平化、实名化以及电子化的方向发展。AFC系统的发展趋势主要表现在以下两个方面：①生物识别技术＋智能自助查询与信用支付在AFC系统中获得了广泛应用。生物识别技术主要应用了声学、光学、生物统计学、生物传感器基本原理，并且基于人体生理特征和行为特征来鉴定个人身份。其中，生理特征主要包括脸像、指纹、静脉等，行为特征主要包括步态、笔迹等。这些特征和乘客实名制相结合，可以使乘客在无感支付状态下过闸。应用智能自助查询技术，可以有效获取语音购票、车站三维布局、人脸注册、乘客换乘路径、车站周边信息等。新设备、技术与AFC系统相结合，不仅能够使乘客在使用时产生亲切感，还能够减轻工作人员的工作压力，从而为乘客提供优质的出行服务。②在大数据平台的支持下，AFC、门禁、PIS、BIM等系统的融合，有利于实现乘客出行管控的精确化、实名化，从而保证车站运营管理的科学性、可预测性。随着智慧地铁的发展，AFC系统将与互联网、大数据、云计算有效结合，共同促进地铁行业的发展。AFC系统后台存储的大量客流信息，有利于深入挖掘商业价值。在技术革新的过程中，地铁企业需要把握发展方向，重视技术储备工作，从而推动AFC系统的发展。

4.结语

综上所述，地铁系统作为城市交通的重要组成部分，越来越受到人们的重视。地铁建设情况可以反映城市发展实际的情况以及经济状况。应用AFC系统，有利于实现自动售票、自动检票，在节省时间同时，也能为乘客提供优质的服务。为推动AFC系统的发展，地铁企业需重视自主创新，加强新技术应用，坚持“可靠性、安全性、稳定性”三项基本原则，从而给乘客带来良好的出行体验。