北京轨道交通换乘站AFC系统资源共享研究

徐 文 孙 静

(1.北京城建设计研究总院有限责任公司 北京 100037;2.北京市轨道交通建设管理有限公司 北京 100037)

1 研究背景

截至2010年，北京轨道交通已开通了9条线路的AFC系统及清分管理中心系统，实现了各线联网运行、市政交通“一卡通”、轨道交通“一票通”以及各线路收益的清分结算。

目前，随着线网不断扩大，换乘站越来越多，每站均设置有车站级AFC系统。传统的系统建设模式是以线路为单位进行建设，那么对于换乘站，AFC系统是否可以实现资源共享，如何实现资源共享已越来越受到各方关注，有必要结合建设、运营、乘客等多方面因素进行系统地研究分析。

2 国内部分城市AFC系统现状调研

从北京、上海、广州3个城市轨道交通AFC系统的调研情况看，各有不同，综合对比情况如表1所示。

表1 北京、上海、广州AFC系统现状对比

1)当采用合设系统方案时，各城市均采用的是由一家集成商提供系统和设备的方式。显然，合设系统的方案必须考虑各换乘线路建设期的差异，当建设期差异很大时，将会给合同的执行带来问题。

2)通道换乘站采用按线分设系统，同站台换乘站采用合设系统的方案是各城市的共性。同站厅换乘站采用何种方式则有所不同，而这种差异是因运营需求不同而异，不能一概而论，应结合运营的具体需求而确定。

3 资源共享分析

3.1 业务分析

资源共享不仅仅是为了节省投资，更主要的还在于方便运营管理。因此要分析系统资源共享的问题，仍然要从系统所实现的业务开始。

系统业务从所实现的功能来分，主要包括票务类、收益类、运行类、维护类和辅助类业务等，表2是与运营人员操作、使用相关业务的分析。

表2 系统业务分析

从运营管理的方便性和线路中心对车站的管理两方面来看，可以形成以下结论:

1)当换乘站为一家运营单位管理，而线路中心为多家运营单位管理时，车站系统需采用合设方案。

2)当换乘站为一家运营单位管理，且线路中心也为一家运营单位管理时，车站系统采用合设方案更方便运营管理。

3)当换乘站为多家运营单位管理时，车站系统可采用分设方案，但合设方案在技术上也是可行的，前提是线路中心也采用合设方案。

3.2 系统和设备资源共享分析

车站AFC系统设备主要包括计算机类设备和售检票终端设备。能够共享的设备主要是计算机类设备，其投资对于AFC系统来说微乎其微，这不是AFC系统共享的实质。AFC系统共享的是系统，其实就是业务实现的平台，系统共享了，信息就整合了，管理就方便了。

在这种C/S架构的系统中，共享的是服务端，客户端可以是不同的人员、部门，乃至单位，只要访问服务端的应用接口是标准的、公开的就可以，所以接口的标准化是这种系统共享的前提。同时，共享了就要考虑安全，因此服务端是根据客户端的权限提供有限的服务。

对于北京轨道交通AFC系统来说，各层之间的应用接口已经标准化，系统共享完全可行。

3.3 用房资源共享分析

车站AFC系统的用房主要包括设备室、票务室、配线间、维修工区等。

从设备资源共享的分析可以看出，如果采用共享方案，设备室、维修工区可以仅设置一个。票务室设置数量需结合换乘站类型进行确定;配线间是为了方便配电、布线而设置的，设置数量与具体站型有关。

3.4 人力资源共享分析

在车站，涉及AFC系统的运营人员主要是客运人员和维护人员。其中，售票员的配置是与半自动售票机设置相关的，因此这类人员和设备一样，不会因是否为换乘站而有所减少。对于值班站长、客运值班员，均有管理车站票务的职能，但这只是其运营管理职能之一，因此客运人员配置的多少不仅决定于AFC系统的设置，同时当换乘站由一家运营单位管理时，其工作量将比普通站增大，人员配置依然需根据工作量确定。

3.5 资源共享分析总结

从以上这几方面的分析可以看出，换乘站系统整合与否对于设备配置、用房设置、人力配属等的影响很小，合设方案并不会比分设方案有多大的优势;而对于系统业务的处理则是有较大影响的，合设方案较分设方案更方便运营的管理，包括车站和线路中心。

4 系统共享方案

车站系统包括车站计算机系统和车站终端设备，一般有如图1所示的几种设置和互联方案。

图1 换乘站车站系统设置方案

4.1 方案概述

方案1:相关换乘线路分别设置车站计算机系统和终端设备，紧急按钮不联动，运行模式的联动由清算管理中心系统转发。

方案2:相关换乘线路分别设置车站计算机系统和终端设备，紧急按钮联动，运行模式的联动由清算管理中心系统转发。

方案3:相关换乘线路仅由主控线路设置车站计算机系统及终端设备。由于存在车站终端设备监视及相关数据掌握的需求，需为换乘线路设置监控工作站，紧急按钮联动。运行模式的联动由清算管理中心系统转发。

方案4:相关换乘线路分别设置车站计算机系统，共享站厅部分的终端设备由主控线路统一配置，非共享站厅部分的终端设备由相关线路独立配置。

方案5:该方案与方案3基本相同，由于车站控制室共用，因此无需为换成线路设置监控工作站。

4.2 方案分析

换乘站系统的设置方案与运营管理模式、车站类型、建设时序、乘客的使用等相关，不同的方案适用不同的情况。

运营管理模式主要包括换乘站及线路中心是统一管理，还是分线管理。不同的系统设置方案对于运营单位业务处理的方便性是不同的。以下将按4种管理模式进行分析。

模式1:车站及线路中心均按线分别管理。

模式2:车站按线分别管理，线路中心统一管理。

模式3:车站统一管理，线路中心按线分别管理。

模式4:车站及线路中心均统一管理。

车站类型主要包括同站台、同站厅(十字、T、L)、通道换乘等。不同的车站类型，其站厅的耦合程度是不同的。不同的耦合程度会带来不同的运营管理模式，进而影响到车站系统的设置方案。

建设时序是指换乘站相关换乘线路的建设时间差异，主要包括与既有运营线路换乘、同期建设、预留换乘节点等。其中，同期建设的换乘站还因线路是否同期开通、设备是否同期建设而有所不同。以下将按4种时序进行分析。

时序1:土建不同期建设，与既有运营线路进行换乘。

时序2:土建不同期建设，为远期换乘线路预留土建节点。

时序3:土建同期建设，设备同期开通。

时序4:土建同期建设，设备不同期开通。

乘客的使用是指设备提供给乘客的服务界面，主要包括操作界面、操作方法、标识等。

系统方案分析见表3。

在乘客使用一致性方面，由于北京轨道交通已经制定并颁布了统一乘客服务界面的标准，因此无论采取何种方案都是一致的，对于方案的选择没有大的影响。

在建设适应性方面，主要考虑不同厂家的系统是互不兼容的。如果采用合设系统的方案，当存在建设时序差异时，通过招投标方式采购的系统很可能不是一个厂家的。那么各厂家在技术上的差异，将大大增加工程建设的难度。系统整合的成本也是难以控制的，即便实现了整合，其可靠性也需要时间来验证，进而对系统的运营造成影响。因此，建设适应性是方案选择的最大影响因素之一，而这一因素与运营管理的方便性也是一对矛盾。目前，北京轨道交通已经制定并颁布了设备与系统的接口标准，在很大程度上解决了不同厂家技术差异的影响。因此，对于同期建设和预留节点的换乘站，可以根据不同的运营管理模式和车站类型考虑合设系统的方案:但对于与既有线换乘的车站，还需结合对已经运营线路的影响、运营管理模式、建设成本来综合确定。

表3 系统方案分析

在对已经运营线路的影响方面，与建设时序考虑的因素类同，也是不同厂家技术的差异和招投标的程序。由于改造对运营影响较大，包括车站和中心，所以在设备与系统的接口标准不统一的情况下，应以方案1和方案2作为首选方案。

在对运营管理的方便性方面，见表2。

4.3 案例分析

宋家庄是5、10号线、亦庄线的换乘站，5、10号线为同站台换乘，5、10号线与亦庄线为T型同站厅换乘(见图2)。三线开通运营的时间分别为2008、2010、2012年。由于5号线开通较早，其系统不是按目前接口标准建设的。

根据上述情况，该站有方案2和方案3的选择，其中管理模式属于模式2，建设时序属于时序1，见表4的对比分析。

由于5号线已经运营，方案2有较大优势，实际建设中采用的是此方案。

图2 宋家庄站平面图

表4 宋家庄站方案分析

4.4 方案推荐

综上可以看出，影响换乘站系统设置方案最主要的因素，是运营管理模式或是对运营管理的方便性，而在没有确定设备和系统接口标准的情况下，建设时序也是主要因素之一。推荐方案如下:

1)对于与既有线的换乘站，考虑到降低对已运营线路的影响和提高系统的可靠性，建议采用按线分设方案。通道换乘站采用方案1;同站厅换乘站采用方案2。

2)对于同期建设、预留节点的换乘站，在设备和系统接口标准已统一的情况下，可根据运营管理的方便性和车站类型进行确定。通道换乘站采用方案1;同站台、同站厅换乘站采用方案3或方案5，其中如果车站控制室是按线分设的，采用方案3，反之采用方案5;独立站厅与共享站厅结合的换乘站，采用方案4。

5 结语

在倡导以人为本的今天，换乘站越来越趋向于采用同站台、同站厅的换乘形式。对于AFC系统来说，合设系统将大大方便换乘站的运营管理。然而，在建设时序存在差异的情况下，往往不能实现这种理想的设置方案。为了解决这种问题，非常有必要开展系统各层之间接口标准的研究和制定工作。

［1］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2003.

［2］北京市轨道交通建设管理有限公司.北京市轨道交通AFC系统设计及实施导则［G］.北京，2010.

［3］北京市轨道交通建设管理有限公司.北京市轨道交通新建线换乘站设备系统优化方案及接口指导原则［G］.北京，2010.

［4］北京市轨道交通建设管理有限公司，北京城建设计研究总院有限责任公司，北京市地铁运营有限公司.轨道交通换乘站设备系统资源共享关键技术研究报告［R］.北京，2010.

［5］北京市基础设施投资有限公司，北京市轨道交通建设管理有限公司，北京市地铁运营有限公司，等.轨道交通网络换乘节点综合研究［R］.北京，2008.