浅析无锡地铁一号线自动售票机硬币循环找零模块工作原理

刘丹

摘 要：如今，自动售票机（TVM）系统在地铁运营中，发挥得作用越来越大，乘客对TVM设备的服务要求也越来越高，因此自动售票机（TVM）设备的稳定性要求越显重要，我们积极探索分析设备的工作原理，不断改进设备缺陷。本文主要分析了无锡地铁一号线自动售票机硬币模块循环找零模块工作原理。

关键词：自动售票机;硬币循环找零;工作原理

1.系统概述

自动售检票系统（AutomaticFareCollectionSystem，简称AFC系统）是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统，AFC系统共分为车票、车站终端设备、车站计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次。

2.自动售票机模块分类

自动售票机（以下简称TVM）属于车站终端设备，为乘客提供方便快捷的购票方式.TVM中有多个模块组成：纸币模块、硬币处理模块、单程票发行模块、票据打印机、显示触摸屏、电源模块等等。所以模块都通过电缆接驳到工控机上，按照软件的控制流程在TVM内协调工作。

为了方便购票者，一般地铁中的TVM内部设置接收金额中纸币的识别接收器和接收的小额硬币的识别接收找零器（即硬币循环处理模块）无锡地铁一号线的TVM也采用了这样的硬币循环处理模块，此模块由日本高见泽提供的ESM-2511B硬币循环处理模块。

该模块内部采用皮带夹持碗币、动力输送技术，而非目前在国内同类设备上使用的重力输送技术（即利用硬币自身重量完成内部滑道输送），达到了同类产品中的先进水平。而国内一些利用硬币重力处理的硬币模块，投币口和找零口之间高程差偏大，使得高个投币容易但必须弯腰取币，矮个无法投币但取找回零钱方便，利用硬币重力完成购票。找零功能所花费时间偏长。因此高见泽的这款硬币处理模块更适合我们乘客的使用.

3. 硬币循环处理模块介绍

高见泽的硬币循环处理模块被物理地划分为以下几个部分：硬币识别器子模块、暂存部子模块、循环找零子模块、备用钱箱子模块。

3.1硬币识别器子模块

硬币识别器采用先进的电磁识别技术，识别精确度最高，特别是对最难识别的游戏币如：飞马、牛头、富贵花等币种识别能力强。识别器只对真伪币进行分辨，不需分币，本循环模块配有专门的分币装置，分币简单准确。普通硬币模块使用的NRI硬币鉴别器是通过电磁鉴别分币，当鉴别器长时间工作或没有及时清洁时，其鉴别能力降低，经常出现错误分币。该识别器还具有伪币自学习拒收和真币自学习接收的功能.

硬币通道传感器，由入币口槽型光电传感器与硬币识别器下面多个反射型光电传感器组成。通过它们，可以准确地检测到硬币投入的开始时间和进入相应硬币滑道的开始时间，进而计算硬币在此滑道段的时间，与硬币识别器配合从而判断滑道是否需要排除障碍以及硬币是否滞留滑道中。

3.2暂存器子模块

硬币循环处理模块的暂存器采用的是较大功率直线电磁铁，当前的硬币循环处理模块使用小功率直流减速电机，暂存翻斗动作变得柔和，而且暂存硬币的数目增加。硬币暂存器可存2种硬币，容量为70枚，已鉴别及接受的硬币暂存于硬币暂存器内，当收到接受指令后，将硬币送至循环找零箱，循环找零箱满时，就送硬币钱箱。当收到取消指令后，将硬币经退币口退回给乘客。

3.3循环找零子模块

循环找零模块1元硬币循环找零容量可达700枚.5角硬币循环找零容量可达到1000枚。循环找零子模块如图5所示。乘客投入的硬币可循环使用，大大缓解银行兑零压力，减少人工补币的次数，避免无币找零，TVM不能正常工作。

普通HOPPER容易出現不停找零（俗称拉肚子），循环找零箱中硬币无法彻底清空等现象，引起盘存、计数不准，而该硬币循环找零模块使用双通道设计，计数准确，清空彻底，不留残币，可以彻底解决卡币问题.

在找零操作时，首先使用循环找零箱找零;当循环找零箱空时.再从备用找零箱找零。找零模块可准确监测找零硬币的数量，当低于设定值时（设备参数设置），设备就不能找硬币了，会自动向车站计算机发送信息，设备将自动切换到不找零运行模式。

3.4备用钱箱子模块

硬币循环处理模块上装备2个备用钱箱.备用找零箱由操作人员进行补充硬币操作，备用找零箱带专用锁和锁紧设计，避免操作人员直接接触硬币。备用钱箱子模块

4. 无锡地铁TVM硬币模块的工作流程

TVM接收乘客买票请求后，入币闸门电磁铁动作，打开上投币通道，与此同时，硬币识别器开始工作，硬币顺着滑道进入识别器，被识别真伪后，进入指定下通道内，真硬币进入暂存器，假硬币会从退币通道入退币口，乘客可以收起或者重新投入，若此时乘客确认购票交易了，则将暂存翻斗中的硬币倒入循环找零单元中，以备循环找零或者再次被抛入相应位置硬币回收箱中去。当TVM接收都乘客中断买票 请求后，投入并保存在暂存器中的硬币被倒出，顺退币道进入退币口，等待乘客取回。

当TVM接收乘客买票请求且采用纸币后，在出票的同时，硬币循环处理模块将按照自动售票机的指令将找零硬币从循环找零钱箱抛到找零口内。如果循环找零钱箱确认钱箱内硬币数不足，则从备用钱箱补充所需的数目，然后抛出指定枚硬币给乘客。

综上所述，无锡地铁TVM所用的硬币模块，是要沿着皮带动力传输的方向发展，彻底摆脱该模块笨重的印象，进而加快模块的运转速度以适应日益高频率使用的需求，更加方便乘客的使用和站务人员的操作。

5.结语

经过近五年的使用情况来，次款硬币模块功能较为稳定，性能良好，据维护班组的同事反映，这几年未发生模块部件损坏需要做换件维修的。车站使用部门的同时反映，虽然处理残币、带有异物的硬币的故障较多，但多数是乘客未按照要求使用正常的硬币引发故障，此类也比较好处理，前后三分钟以内即可修复投入正常运营。由于硬币识别装置的特殊性，需要检测硬币的外形尺寸、材质等，就决定了识别装置的尺寸特性。所以这就要求乘客按要求使用币面光洁的、无附着异物、外形尺寸完整、无形变的硬币。

这也是此款硬币处理模块唯一一个差强人意的地方，目前班组成员在研究QC课题进行功能改善。与此同时车站增加了广播提醒乘客使用合规的硬币，另一方面，维护组成员对车站使用部门就此项操作，进行专项培训，以保障车站使用部门能快速修复运营。

参考文献：

[1]  AFC系统设备操作手册，Q/WYJ/ZD/WX/3006-2014A，无锡地铁集团有限公司运营分公司

[2] 赵时雯.轨道交通自动售检票系统[M].上海：同济大学出版社，2007.