云环境下地铁自动售检票系统研究

何杰 万旭

摘  要：近年来我国城市轨道交通发展迅猛，许多城市正处于规划和建设高峰期，在地铁建设中涉及众多的子系统，自动售检票（AFC）系统便是其重要的组成部分。AFC系统主要实现地铁售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动处理。随着网络时代的发展，AFC系统中引入互联网和移动支付技术，能有效解决设备造价成本高、使用率低、票卡流失折旧等问题，降低运营维护成本。文章首先分析传统AFC系统特点，然后基于云环境对AFC系统进行分析阐述。

关键词：自动售检票;AFC系统;移动支付;云环境

中图分类号：U293.22       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）15-0062-02

Abstract： In recent years， urban rail transit in China has developed rapidly. Many cities are at the peak of planning and construction. There are many subsystems involved in Metro construction， and Automatic Fare Collection （AFC） system is an important part of Metro system. AFC system mainly realizes automatic processing of the whole process of ticket selling， ticket checking， billing， charging， statistics， sorting and management. With the development of network era， the introduction of Internet and mobile payment technology in AFC system can effectively solve the problems of high cost of equipment， low utilization rate， depreciation of ticket card loss， and reduce the cost of operation and maintenance. This paper first analyses the characteristics of traditional AFC system， and then based on the cloud environment to analyze and elaborate the new AFC system.

Keywords： automatic fare collection （AFC）; automatic fare collection （AFC） system; mobile payment; cloud environment

1 概述

根据我国相关统计数据显示：2018年移动支付规模达252万亿元，较2017年增长30.2%。城市轨道交通AFC系统增加移动支付势在必行，为了应对互联网移动支付引入所带来的改变，在此分析阐述新AFC系统架构、设备变化和车票种类的变化等问题。

2 传统AFC系统架构

轨道交通AFC系统按照系统职能划分为5层，每一层都包含相对独立的职能，同时通过通信系统将各层连接成一个完整的系统。目前已有轨道交通城市无一例外的采用了图1所示架构，轨道交通每一层次的系统功能如下。

（1）票务清分系统：该系统是AFC系统的管理中心，主要完成账务清分、数据管理、客流分析、運营参数管理、安全管理、票卡发行、票务管理、系统监控、公共信息发布及外部系统互连等功能，可适应多线路自动售检票系统联网运营模式。

（2）线路中央计算机系统：是线路自动售检票系统的运营管理中心和票务交易数据存储、管理和分析中心，用于监控和管理线路自动售检票系统的运营和各种业务报表处理。

（3）车站计算机系统：接收线路中央计算机系统下达的运行和票务参数并下传给各终端设备、接收终端设备上传的票务交易数据等并转发给线路中央计算机系统，负责车站终端设备的监控和管理。

（4）车站终端设备：车站终端设备包括各种AFC 操作终端，如自动售票机、自动检票机（闸机）、票房售（补）票机、自动加值（查询）机等，用于对乘客提供各类售检票服务。

（5）票卡：票卡包括单程票和储值票（含公共交通卡）两大类别，单程票可采用薄卡型封装或筹码型封装，储值票采用标准非接触式IC 卡的形式封装。

3 基于云环境AFC系统

目前，各大设备集成商在轨道交通AFC进行互联网及移动支付改造主要采用以下技术方案：

（1）建立线网统一的互联网云平台，平台能够和清分中心系统进行融合，统一管理所有互联网售票设备及互联网检票设备。

（2）地铁手机APP可支持支付宝、微信等第三方支付方式购买电子车票及实体票取票凭证。

（3）乘客可以在互联网闸机上使用电子车票进出站，

进出站的电子车票一般采用NFC、二维码或者蓝牙等方式。

（4）地铁自动售票类设备支持互联网凭证取实体票，

也可以在设备上通过支付宝、微信等第三方支付方式购买实体票。

（5）统一乘客互联网购票入口，统一乘客互联网购票和支付宝、微信等第三方支付的统一接口。

（6）以非对称密钥体系保证安全，采用电子签名实现脱机检票。

基于云平台的自动售票系统，由原来的五层架构改变成了六层架构。其结构图如图2所示。

图2中，第1层ACC和第2层LC是云系统运用层，功能与原有AFC系统功能一致，利用云平台对硬件容量进行提升、软件配置过程得以简化。利用云支付降低现场购票设备投资和养护，减少设备现金管理，节省人力资源，提高工作效率，降低管理风险。同时，通过网络购票或者第三方支付，为乘客提供便利条件。

第3、4、5层为站级设备层，其中第5层为读写器，TVM、AGM和BOM读写器作为一个独立个体通过自身IP直接与手机支付平台通讯，便于对读写器软件版本集中管理以及手机平台交易与设备产生交易核算。在SLE层中，应增加TVM、BOM和AGM互联网功能，并且還需增加新的设备类型。具体调整如下：

（1）TVM增加移动支付购票和取票功能。

（2）AGM增加直接刷手机等移动设备进出站、银行卡和个人信用卡刷卡进出站功能。

（3）BOM增加移动支付功能，实现通过移动支付购票、取票、补票、更新、储值票充值和储值票发售功能。

（4）增加新设备类型。和传统AFC系统相比，应增加自助票务处理机，其主要针对互联网车票实现补票、更新、充值等乘客自助操作;针对传统车票实现补票、充值等乘客自主操作，所有自助票务处理只能通过移动支付或者银联卡支付。通过自助票务处理，可以减少客运人员配置，为运营企业减负。

第6层为票卡用户层。票卡除了非接触式传统车票，还有银联卡、蓝牙、二维码、NFC技术等各种票卡。

4 结束语

基于云技术的地铁自动售检票系统可以缓解大客流量的压力，解决海量数据存储等一系列弊端，因此云计算技术在自动售检票系统中具有良好应用前景。本文对云环境下地铁自动售检票系统进行探讨并分析与传统AFC系统的区别，以期行业内持续深入研究云计算技术在AFC系统中的应用，并最终完美实践。

参考文献：

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