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1、概 述 大运量，速度快，不受路面阻塞影响的城市轨道交通是缓解大城市交通压力的快速城市公共交通主要的解决方案。城市轨道交通在运力、速度、准时性、可靠性和安全性方面都有其无可比拟的优势，它主要吸引中短程、出行频繁的旅客。因此，轨道交通的便捷性应体现在每一个环节，尤其是乘客进出车站时的方便和快捷特别重要，而轨道交通进出车站的主要环节为乘客购票和进，出站检票的过程。轨道交通最早沿用了铁路的售检票模式，即由人工提供相关的服务，票制为单一票制，仅进站时人工检票，如早期的伦敦和纽约地铁以及北京地铁等都采用了人工售检票方式。,第五节 自动检售票系统,在应用了计算机技术、通信技术和自动控制技术的前提下，20世纪
2、70年代初在北美及欧洲的一些城市地铁中出现了早期的自动售检票系统，但其模式仍然沿用了开放式系统的设计理念，即没有考虑乘距的单一票价的系统，只是售票和进闸检票由人工改为由机器自动进行，这在一定程度上缓解了人工售检票速度慢的问题，但无法统计客流的走向及实际的旅客出行需求，同时无法对旅客滞留在付费区的时间加以限制，当地铁线路成网或线路较长时不能合理划分票价，这一模式对地铁运营公司的收益有一定的影响。为了更好地统计客流在不同时段的走向，合理分配票价区段，提高运营资源的使用效率，20世纪70年代中期美国加州大学首先提出了封闭式票务的概念和可多次使用的储值票模式。1979年开通的香港地铁自动售检票系统首次
3、将此概念运用到实践中，并获得了成功。,城市轨道交通自动售检票系统（简称AFC系统）通常以磁卡条或非回收的IC卡作为车票信息媒介，如香港地铁“八达通”系统（初期为全磁卡，运营后储值票改为IC卡）、广州地铁一号线（全磁卡）、上海地铁一号线（全磁卡）及上海“东方卡，系统（IC卡）。由于磁票系统的信息读写过程是接触式的，带来了设备结构复杂、机械部件精度要求高、制造成本高、实时控制技术复杂等问题，使得维护工作量大，亦给国产化造成了较大的困难。使用全非接触式IC卡系统后，这些问题得到了很好的解决。,第五节 自动检售票系统,地铁售检票系统有开放式和封闭式两类。开放式系统在地铁站口不设捡票闸门，敞开的通道直通
4、站台，上车前或在车上注销车票并随机查票。这种售检票系统设备投资少紧急疏散时没有障碍物，但逃票者难以控制，将降低地铁运营收入，故只适用于客流量小，主要靠政府补贴维持运营的地铁系统。封闭式是通常所说的自动售检票系统(Amomatic Fare Confection System)简称AFC系统)是现代地下铁普遍通采用的票务管理模式，它不仅每天可及时提供精确的客流、财务统计报告，还方便乘客，减少乘客和员工作弊，增加运营收入。,第五节 自动检售票系统,一票制及票务管理1、票制2、票务管理二系统组成及功能1、中央计算机系统2、车站计算机系统3、AFC终端设备,自动售检票系统有几种类型车票媒介：单程票、多
5、程票、储值非接触式智能卡、出站票、员工票、测试票和测试非接触式智能卡。单程票和出站票在每次使用后重新编码和再次售卖后进入流通多程车票由人工售票机发售，并且在出口检票机上不被回收。非接触式智能卡可由乘客重复使用，当面值用尽时可再充值。单程票和出站票是由聚脂塑料制成的，在恶劣温度和湿度环境下能经久耐用和保持尺寸稳定。宽度和长度为ISO标准，约5486 mm,厚度为0.25 mm.单程票和出站票都可重复流通，由出口检票机回收，并由自动售票机或人工售票机重新发售。多程车票、员工票（若它们是磁卡车票而非非接触式智能卡的话）以及其他特殊用途磁卡车票都是不被检票机回收，他们可具有和一般车票不同的外观形状。,
6、返回,票 制,1、采用控制中心和车站两级管理模式。2、控制中心负责全线的票务管理，3、各车站负责本站的票务管理。,2.票务管理,二系统组成及功能,图6-13 AFC系统框图,AFC系统,中央计算机系统组成 由服务器、操作站、报表工作站、不间断电源（UPS）、中央及远程维修工作站、磁卡初始化工作站、制卡中心、分类编码机、高速打印机等组成。,二系统组成及功能,功能 对车站计算机系统和AFC终端设备进行实时监控；对采集到的车站计算机系统数据进行分析处理、票务收入审计、客流量统计、数据分件存档、打印有关报表；分类编码机负责对新发行卡及回收卡进行编码、分拣、供售票机发售。接收和存储从所有线路上车站计算机
7、送来的有关票务收入、客流量和维修的数据，并建立一个自动收费系统数据库；在磁带上做数据备份形成档案；来自车站计算机的有关指定自动收费系统设备检票机、人工售票机和自动售票机）的状态信息；保存黑名单文件，用黑名单的车票序号更新相应的车站计算机数据文件，单独黑名单库的总数为8400,而且每个站每台检票机和每台人工售票机均是相同；,同步所有车站计算机的日期时间的时钟：下载系统和控制参数给一台或所有的车站计算机（车票价目、日期、时间、检票机打开关闭，黑名单和处理时间超时）；接收和迅速处理外界侵犯和紧急报警信息：生成每日票务收入、客流量、维修状态管理信息报表；汾析和归纳自动收费系统数据库信息并生成报表以帮助
8、更有效地管理运营系统；提供储值票使用系统（SVUS），以跟踪非接触式智能票和将数据输入黑名单文件系统,1、中央计算机系统（CC）,组成 由车站计算机、通讯控制器、显示器、紧急报警系统等组成。功能 监控车站AFC设备，采集和贮存AFC终端设备数据，经格式化后送经中央计算机系统，进行数据分析和报表生成，同时也将中央计算机系统发来的指令、参数传给相应的AFC终端设备。对客流量和票务收入数据提供最大的数据安全性和责任。收集和存储最多达128台的自动收费系统设备检票机、人工售票机和自动售票机）的交易及设备维修状态信息格式化和传送信息给中央计算机，以便于整理、分析和生成报表。从中央计算机接收关键的系统参数
9、数据（日期、时间、车票价目、黑名单）并分送给各个车站自诊断功能。控制检票机、自动售票机和人工售票机在紧急情况下，车站计算机系统控制所有进、出站检票机呈自由通行状态，便于乘客紧急疏散。,车站计算机系统,AFC终端设备组成 由全自动售票机、半自动售票机、进出站检票机、自动加值机、自动验票机、便携式查票机等组成。功能 全自动售票机：接受硬币、纸币、出售单程票；半自动售票机：人工收款，机器出票，发售单程票和储值票，兼作补票功能；进、出站检票机：采用三杆或门扉式检票机，自动检票，出站时回收单程票；自动加值机：接收纸币，对储值票进行加值；自动验票机：供乘客对所持非接触式智能卡及单程票进行查询。,二系统组成
10、及功能,返回,全自动售票机：接受硬币、纸币、出售单程票；,半自动售票机,检票门禁闸机,自动加值机：接收纸币，对储值票进行加值,AFC系统,随着客流量的增大，使用循环磁性编码车票的AFC设备已不能满足人们的需要。其主要原因是由于售票机、捡票机的车票机械传播机构的设计标淮、制造材料和技术要求较高，且易发生磨损、夹塞车票和读写故障，单票上密码容易破译、盗窃，需要经常进行调整和维修更换。为了解决传统循环磁性编码车票AFC设备存在的这些问题，国外从90年代初就开始采用新一代AFC设备装置。,AFC系统技术发展,新一代AFC设备装置称为无接触通过式储值票处理装置。该装置使用的车票(非接触式IC卡)与磁性编
11、码车票大小相同，所不同的是这种新车票内设置微处理器、存储器和一个转发器。当乘客拿这种车票接近设置在检票机或售票机上的感应接受装置时，就可对车票进行检验和加减储值。车票处理时间极短，甚至不需要乘客把车票从票夹内取出。车票使用寿命可长达5年以上。另外由于这种车票内设置有微处理器和存储器，因此可很容易地编制和修改用于不同交通模式的收费结构程序 使用无接触储值票处理装置的AFC系统与使用循环磁编码车票的AFC系统相比具有以下优点：更加方便乘客；安全性、可靠性提高；乘客通过量增大；可以与磁编码车票同时使用；降低系统使用成本。,广州地铁二号线AFC系统,为了实现广州市轨道交通线路之间旅客的无障碍换乘，达到
12、快速疏散旅客的设计要求，降低运营成本，同时配合广州市公交“一卡通”工程建设，在经过对目前国际上AFC系统及IC卡技术进行充分分析和评估后，广州地铁总公司确定在建设广州地铁二号线时采用全非接触式IC卡的AFC系统。,3.6系统构成和功能 广州地铁二号线AFC系统（见图3-I)主要由全非接触式IC卡车票（包括IC卡储值票、单程票、特种票等）、编码分拣机、车站计算机系统（包括自动售票机、验票机、闸机、票房售票机）和中央计算机系统构成。,广州地铁二号线AFC系统单程票采用符合ISO 14443标准的Type B系列的代币式简易非接触式IC卡（简称Token)，其他票种采用符合ISO 14443标准的T
13、ype B系列的非接触式IC卡。卡式车票芯片为MOTOROLA MERCURS逻辑加密芯片，芯片内存为8 kbit，读写距离为100mm.代币式单程票芯片采用ATMEL ATS8RF020芯片，芯片内存为2 kbit，芯片电容82 F，匹配电感1.6 pH，标准频率13.56 MHz，读写距离为50mm。,车票,地铁中所有的车票必须在发卡密钥的环境下进行初始编码，在将密钥的有关信息及加密算法写人每张车票后，车票才能在AFC系统中使用。广州地铁AFC系统总共配置了5台初始编码分拣机，每台编码分拣机有5套功能模块，其中3个为处理Token的模块，2个为处理卡式车票的模块，根据运营的实际需求，分别对
14、地铁的单程票和储值票、纪念票、员工票进行初始编码或分拣。每一套功能模块的工作都是相互独立的，即使同一台设备上某一模块出现故障，也不会影响其他模块的正常工作。,3.6.2 编码分拣机,票房售票机安装在车站的票务处，由车站工作人员操作，能对“羊城通”卡及地铁专用车票进行处理，包括发售、分析、无效更新、充值、替换、退款、交易查询及收款记录等处理。,3.6.3 票房售系机,自动售票机的设计充分考虑了人性化，高度、视角和各功能模块都考虑了人体工程学设计，旅客的外部操作及运营维护人员的内部操作均在设计上给予了充分的体现，乘客的人机界面操作简单、指引明确、反应快捷。乘客的购票操作面板采用远红外线触摸板，它是
15、在触摸式地图的四周布置了128对（纵轴及横轴各128对）远红外光感传感器，以判断被遮挡点（乘客选择的车站）的位置，从而判断其输人信息。其优点在于反应敏捷，面板的抗外力损坏能力强，面板图案的更改容易，软件功能的调整也较为方便，适用于无强光干扰的地铁环境 自动售票机模块结构如图3-2所示。当乘客选好目的车站并投人足够的金额时，发票模块通过旋转机构在票箱中找出一个Token车票，由读写器写入相应的信息后落到出票口给乘客，找零模块同时将余额找给乘客。设备出票找零过程控制在2s内完成。自动售票机支持票款多种支付方式，能用纸币、硬币购买车票，也可用储值票、“羊城通”，等有价车票购买单程票。同时，自动售票机
16、还具有充值功能，旅客可在自动自动售票机与编码分拣机、票房售票机的出票模块保持一致，使设备的维修操作和备件都统一，便于运营的维护管理。,自动售票机,首先，闸机阻挡装置选用“蝶式”，扇门，这种门的人性化程度高，旅客通过方便，尤其是对于携带大件行李、拉杆箱，以及推婴儿车的旅客。闸机侧板上安装了20对远红外传感器，通过远红外传感器被遮挡的逻辑关系运算，判断旅客或物体通过闸机通道的情况，从而发出相应的扇门控制命令。在车站紧急疏散时，扇门打开，闸机通道完全开放，通过能力高，没有阻塞的隐患。同时，在正常使用中，扇门式闸机的通过能力也比三杆式闸机要高，通过实测，其实际通过能力提高了30%.,闸机的机械结构得到
17、了大大的简化，其主要包括主控单元、电源、外设接口装置、扇门驱动装置、票卡读写器，省却了大量的票卡传动机构和控制装置，提高了设备的可靠性，设备的故障也大大减少，设备的MCBF可达到10万次 闸机在平时的正常运作中属于免维护设备，运营人员不需对其作任何装置调整，减少了运营维护成本 乘客的过闸过程十分简便，乘客进闸时，只需在进闸机的读卡器上出示票卡，如果票卡有效，则扇门打开，乘客即可进闸；乘客出闸时，在出闸机的读卡器上出示储值票羊城通，或将单程票投入回收口中，如果票卡有效，则扇门打开，乘客即可出闸，闸机使用便捷，充分体现了“以人为本，的设计理念。广州地铁一号线闸机见图3-6，广州地铁二号线闸机见图3-7,车站计算机系统 车站计算机系统负责对车站设备监控、车站票务管理工作、设备故障跟踪维修管理工作进行管理及操作。车站计算机系统的结构如图3-8所示。广州地铁二号线车站计算机系统为工业级双主机运行系统，一台主机作为数据处理和系统控制主机，另一台作为通信网络控制主机。,
