西安地铁AFC系统功能测试经验

刘璐璐

（西安市地下铁道有限责任公司，助理工程师，陕西 西安 710018）

西安地铁2号线自2011年9月16日开通运营以来，日均客流始终保持在10 万人以上，最大客流达到33 万，随着其它线路的建设，客流将随之而增加。城市轨道交通自动售检票系统（AFC）作为票务运营管理系统，其功能和性能直接影响到票务收益的安全及乘客的售检票过程，为此在AFC系统投入使用之前要对其功能进行多方位、多层次的测试，对存在的问题与厂商进行沟通修改，在此基础上，对晚于2 号线开通的1 号线AFC 系统建设提出建议，以保障AFC设备在开通时正常投入使用。

1 AFC系统结构

AFC系统基本功能包括自动采集与处理票务信息和设备信息；采用半自动与自动相结合的方式出售各种车票；采用进出站自动检票方式检验车票的有效性，并实现自动计费与收费；为运营管理提供准确的统计分析报告和决策信息。

AFC系统主要由小清分中心（PACC）、中央计算机系统（CC）、车站计算机系统（SC）和车站AFC终端设备系统等构成。

小清分系统承担1、2 号线的内部清分、参数管理、运营管理以及线路与城市“一卡通”的清分。

中央计算机系统对本系统内部的所有设备进行监控，实现对系统运营、票务、财务及维护的集中管理以及与车站计算机系统交换信息的功能。并预留与城市交通“一卡通”清算中心进行数据交换及对账清算的接口。

车站计算机对本车站内部的所有设备进行实时监控，实现对车站AFC系统运行、票务、财务及维修的集中管理功能。

AFC 终端设备是AFC 系统实现自动售检票功能的最终执行设备，设于各个车站的站厅层，主要包括自动售票机（TVM）、半自动售票机（BOM）及自动检票机（AGM，包括进站、出站、双向、宽通道检票机）、便携式验票机（PCA）等。

此外，还有密钥管理系统和编码系统。密钥管理系统涉及到整个AFC系统的密钥安全问题，包括系统系列主密钥和各级子密钥实现生成、发散、移植、修改、销毁等功能。主要包括密钥管理工作站和密钥写入设备和各级安全密钥载体（SAM）等。编码系统的主要功能是实现对本系统所有车票的初始化、预赋值、再编码、注销、分拣等功能。主要包括编码分拣机、工作站、证卡打印机、电源设备等〔1〕。从AFC系统结构（见图1所示）可以清晰地展示各个分支之间的关系。

图1 AFC系统结构

2 AFC系统功能测试

从2011年7月底起，利用1个多月的时间对AFC 系统功能进行使用前的验收及测试，主要包括单系统模块测试、走票测试和票务演练。在整个测试流程中，对不同的阶段发现的问题及时进行修改，保障下一阶段不出现相同的问题。

2.1 单系统模块测试 单系统模块测试主要是对车站计算机（SC）系统、车站AFC 终端设备系统（BOM、TVM、AGM）、编码分拣机的功能进行测试。

2.1.1 单系统模块测试目的一是检验设备的基本功能是否可以实现；二是检验设备的界面使用是否操作方便。

2.1.2 单系统模块测试内容

1）AGM测试：检验不同票种单程票、计次票、纪念票、长安通卡等是否可以正常进出站，乘客显示界面是否正常显示；检验一张车票是否只能一个人通行；检验无进站码、超时、超程等车票是否不能出站等。

2）BOM 测试：检验是否可以正常发售单程票、出站票；是否可以对一卡通进行充值；是否可以对无进站码、超时、超程等车票进行补票；是否可以进行退票和是否可以激活老人卡等功能。

3）TVM测试：检验TVM补币、补票是否正常，是否操作完可以打印小单，设备在补币、补票后是否可以正常服务；投入纸币是否正常接收，是否进行找零，是否正常出票；是否可以进行长安通卡充值操作；是否在出现卡票、卡币、找零不足时打印故障小单等。

4）SC测试：检验车站AFC终端设备出现故障是否进行报警，对设备的状态监控是否到位；是否可以监控车站的实时客流；是否可以成功设置降级模式、紧急模式；是否可以对票箱进行压票、清点操作；是否可进行钱箱清点以及班次结算操作等。

5）编码分拣机测试：检验是否可以下达生产计划；是否可以对各种车票进行初始化编码、预赋值、重编码、分拣等操作；证卡打印机是否可以打印员工卡照片等。

2.1.3 单系统模块测试结果 测试的结果表明AFC设备总体基本功能实现，但仍存在一些问题需要改进。如无进站码的车票不能免费更新，TVM乘客界面的线路图有问题，证卡打印机不能打印员工卡照片等问题。

2.2 走票测试 走票测试主要是对车站AFC 终端设备系统（BOM、TVM、AGM）进行的测试。

2.2.1 走票测试目的 测试AFC 设备可以承受的压力有多大，主要是在面对大客流的情况下，是否可以应对。

2.2.2 走票测试内容 选择2个TVM、1个BOM、2个进站闸机、2个出站闸机进行测试，在不间断的情况下，对大量的单程票（10万张）进行购买及进出站测试，看设备在这种压力下可以承受连续操作的数量、操作的间隔时间及发生故障的情况。

2.2.3 走票测试结果 测试结果显示设备连续操作的数量与理论间隔时间都是不现实的。系统功能实现的前提是所有人员必须熟知设备性能并且操作迅速准确，这与实际使用情况不符。最后根据实际使用的情况，在设备可以承受的范围内，对设备连续操作的数量与间隔时间进行了调整。

2.3 票务演练 票务运作演练是对AFC 所有设备的功能进行集中、综合的检验，检验其是否在正常、异常情况下均可达标使用。

2.3.1 票务演练目的 一是检验系统的互联互通功能；二是检验系统设备运行的稳定性、可靠性；三是检验AFC系统在设备故障、行车组织异常及紧急情况下，车站的票务组织、协作、应急处理能力；四是检验AFC终端设备、SC、CC、PACC、一卡通系统间数据统计的准确性与完整性，验证PACC 清分数据的正确性；五是研判系统是否达到开通试运营的相关指标及条件。

2.3.2 票务演练内容

1）运营前的票务演练。车站完成TVM 的硬币及纸币、车票的清点工作，并对TVM 进行补币、补票；完成售票员的车票和备用金、报表配发工作；开启AFC 系统设备，并检查设备是否显示已开启，显示的状态是否正常。

2）正常票务演练。乘客在TVM上购买单程票；乘客持不同票种（单程票、预制单程票、纪念票、长安通卡等）进出站；售票员对要退票的乘客进行退票及对不能进出站（超程、超时、无效票等）的乘客进行办理补票相关操作。

3）特殊情况下的票务演练。车站人员在AFC系统设备、行车组织异常等紧急情况下，根据相关的规章进行操作演练，并保障乘客安全进出站。

4）运营结束后的票务演练。清空储币箱和储票箱的结账方式完成TVM 结账，更换钱箱；钱箱清点并填写相关报表；售票员结账并完成相关报表；出闸机单程票回收并进行清点；完成全部票务报表并加封相关现金、车票。

5）票务核对及结算演练。车站将相关票务报表及车票上交；收益审核人员根据SC报表与车站报表进行收益核对工作；收益审核人员核对报表正确后进行数据结算，填写相关台账或记录。

2.3.3 票务演练结果 票务演练结表明设备满足车站的日常需求，问题在于车站人员对日常情况、特殊情况下的设备操作太生疏，在有些操作上需要人工来弥补时，还不能达到快速、准确的运营需求。

3 系统测试存在问题

AFC系统功能经过多方面测试以及后期的试运营，反映出来的问题主要表现在以下4个方面。

3.1 软件版本管理混乱 由于运营时间的提前，AFC设备厂家对AFC软件功能测试的力度不够，厂家到现场与运营票务人员共同边测边改，使软件版本的管理和控制混乱，导致在后期的使用中激发系统漏洞。同时，在AFC 软件投入车站使用后，通过一段时间的运营，暴露出一些设备软件在程序上的缺陷，虽然对影响范围大的缺陷和控制方式已相对成熟，但对于影响范围较小的缺陷，往往由AFC 设备厂家自行进行局部设备软件变更，这就导致对软件版本管理的严重缺失〔2〕。

3.2 票务管理系统不能满足需求 AFC 应用系统要求开发人员对地铁票务运营管理十分熟悉，而该承包商以前未开发过类似软件，又缺少运营管理方面的经验，由于开发人员对于需求不是很明确，所以开发的应用系统实用性不强〔3〕。票务管理系统的开发相对滞后，在设计上存在问题较多，同时系统功能也存在一些不足，比如车站报表和中心报表种类不齐全、统计不准确等。

3.3 数据上传不稳定 系统的数据如进出站客流、TVM售票等数据，经常出现几个车站的部分设备未上传，并且不可预测什么时间方能补传上来，也无数据未上传提示。同时，有些数据在传送过程中丢失，对丢失数据未能进行补传，导致SC 与CC 上的数据存在不一致性。

3.4 部分功能存在局限多和不可优化的缺陷 AFC系统在一些设备的功能上有太多局限。如ES 编码分拣机对可以生产的车票种类已经限制，如要生产设置之外的车票时，需要AFC厂家到场进行程序的修改才可以生产其它种类车票。系统在一些功能实现上不能达到我们的需求，须改变成其它形式或人工实现的方式才能够完成，如付费区长安通卡进行补票后不能持原票出站；刷卡乘客未进站不能在BOM 上进行免费更新，需要通过人工开边门实现等，这对日常的工作造成一定的麻烦。

4 对建设1号线AFC系统的建议

西安地铁建设过程中，考虑2 号线的客流比较大，决定先开通2号线再开通1号线。为避免2号线AFC 系统功能测试过程中存在诸多问题在1 号线AFC 建设中再次出现，提出了在1 号线AFC 设备采购过程中应采取相应的措施，同时对后期发展方向提出一点建议。

4.1 软件版本严格控制 针对软件版本管理混乱的情况，要求对软件进行修改都要通过软件版本从上至下的下达来完成，并由运营人员进行或直接参与；要设立专门的台帐对软件版本进行登记，并保存到专用硬盘，以便在出现问题时能够快速地找到相应的软件版本进行分析并解决问题。

4.2 厂家的选择 在后期线路建设过程中，应注意选择具有AFC系统及设备研发制造经验，特别是在系统设计、运营模式、票务流程、IC卡读写处理及数据规划方面有优势的承包商〔4〕。这样所设计的AFC应用系统实用性比较强，在修改功能方面比较容易沟通理解，能够满足地铁票务日常需求。

4.3 数据的稳定性检测 在AFC售检票系统中，数据的一致性和速度是AFC系统可靠性的关键因素，对于系统数据上传不稳定和不一致的问题，应研究制定严格的检测标准和方法。同时，要求AFC系统厂商制作一个对系统数据上传的检测软件，对未上传的数据及上传丢失的数据进行报警，并在第一时间进行数据的补传和在日志中列举上传数据的所有操作。

4.4 票务工作前提性 对于AFC 设备存在系统功能的局限性和不可优化性，在前期的设备采购过程中未了解使用需求，按固有想法要求制作方向，或者设计的方式太过死板固定，导致后期修改困难、工作量大，甚至无法修改等诸多问题，在1号线设备采购过程中，票务工作者要对2 号线存在的问题进行总结，将需求在设计前期交与软件系统开发商，避免在以后的工作中继续存在此问题。

4.5 AFC 地方标准的制定 应尽快开展轨道交通AFC 系统的地方和行业标准的制定工作，用技术标准来规范市场的发展。目前北京和上海已经相继出台了相应的地方标准和技术规定。具体有《北京市轨道交通自动售检票系统技术管理规定》和《北京市政交通一卡通在轨道交通自动售检票系统中应用的技术规定》等〔1〕。西安地铁作为西北五省首先开通的地铁，随着线路的逐渐增加，也应开始地方标准的研讨和制定工作，从而使AFC 系统朝着规范化、标准化方向有序发展。

5 结束语

在AFC系统功能测试过程中，对发现的一些问题可以与设备厂家直接沟通后直接解决，但有些问题发现在设计后就无法再更改，需要大量的资金重新设计。在地铁运营系统中，AFC 系统是面对社会的最直接窗口，运营公司的经营思想、运营模式主要依靠它来体现。更为重要的是，AFC 系统运行的好坏将直接关系到整个地铁系统的运营效益。所以在AFC设备投入运营以前，要进行全方位、多层次的测试。

〔1〕吴娟，徐慧，吴超.1号线总联调中AFC系统的调试.现代城市轨道交通〔J〕，2006（4）：30-33.

〔2〕褚祺晟.软件功能测试管理模型在上海轨道交通AFC 系统中的应用.软件产业与工程〔M〕，2011（1）：45.

〔3〕丁耿，卢曙光，刘乐.深圳推行地铁AFC 系统的经验教训.都市快轨交通〔J〕，2007（4）：96.

〔4〕李莹，时进.大连快轨3号线AFC系统工程经验.都市快轨交通〔J〕，2005（8）：：96.