第五節(jié)自動檢售票系統(tǒng)

1、概 述 大運(yùn)量，速度快，不受路面阻塞影響的城市軌道交通是緩解大城市交通壓力的快速城市公共交通主要的解決方案。城市軌道交通在運(yùn)力、速度、準(zhǔn)時性、可靠性和安全性方面都有其無可比擬的優(yōu)勢，它主要吸引中短程、出行頻繁的旅客。因此，軌道交通的便捷性應(yīng)體現(xiàn)在每一個環(huán)節(jié)，尤其是乘客進(jìn)出車站時的方便和快捷特別重要，而軌道交通進(jìn)出車站的主要環(huán)節(jié)為乘客購票和進(jìn)，出站檢票的過程。 軌道交通最早沿用了鐵路的售檢票模式，即由人工提供相關(guān)的服務(wù)，票制為單一票制，僅進(jìn)站時人工檢票，如早期的倫敦和紐約地鐵以及北京地鐵等都采用了人工售檢票方式。第五節(jié) 自動檢售票系統(tǒng)1在應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的前提下，20世紀(jì)

2、70年代初在北美及歐洲的一些城市地鐵中出現(xiàn)了早期的自動售檢票系統(tǒng)，但其模式仍然沿用了開放式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，即沒有考慮乘距的單一票價(jià)的系統(tǒng)，只是售票和進(jìn)閘檢票由人工改為由機(jī)器自動進(jìn)行，這在一定程度上緩解了人工售檢票速度慢的問題，但無法統(tǒng)計(jì)客流的走向及實(shí)際的旅客出行需求，同時無法對旅客滯留在付費(fèi)區(qū)的時間加以限制，當(dāng)?shù)罔F線路成網(wǎng)或線路較長時不能合理劃分票價(jià)，這一模式對地鐵運(yùn)營公司的收益有一定的影響。 為了更好地統(tǒng)計(jì)客流在不同時段的走向，合理分配票價(jià)區(qū)段，提高運(yùn)營資源的使用效率，20世紀(jì)70年代中期美國加州大學(xué)首先提出了封閉式票務(wù)的概念和可多次使用的儲值票模式。1979年開通的香港地鐵自動售檢票系統(tǒng)首

3、次將此概念運(yùn)用到實(shí)踐中，并獲得了成功。2 城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)（簡稱AFC系統(tǒng)）通常以磁卡條或非回收的IC卡作為車票信息媒介，如香港地鐵“八達(dá)通”系統(tǒng)（初期為全磁卡，運(yùn)營后儲值票改為IC卡）、廣州地鐵一號線（全磁卡）、上海地鐵一號線（全磁卡）及上?！皷|方卡，系統(tǒng)（IC卡）。由于磁票系統(tǒng)的信息讀寫過程是接觸式的，帶來了設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械部件精度要求高、制造成本高、實(shí)時控制技術(shù)復(fù)雜等問題，使得維護(hù)工作量大，亦給國產(chǎn)化造成了較大的困難。使用全非接觸式IC卡系統(tǒng)后，這些問題得到了很好的解決。3第五節(jié) 自動檢售票系統(tǒng) 地鐵售檢票系統(tǒng)有開放式和封閉式兩類。開放式系統(tǒng)在地鐵站口不設(shè)撿票閘門，敞開的通道

4、直通站臺，上車前或在車上注銷車票并隨機(jī)查票。這種售檢票系統(tǒng)設(shè)備投資少緊急疏散時沒有障礙物，但逃票者難以控制，將降低地鐵運(yùn)營收入，故只適用于客流量小，主要靠政府補(bǔ)貼維持運(yùn)營的地鐵系統(tǒng)。 封閉式是通常所說的自動售檢票系統(tǒng)(Amomatic Fare Confection System)簡稱AFC系統(tǒng))是現(xiàn)代地下鐵普遍通采用的票務(wù)管理模式，它不僅每天可及時提供精確的客流、財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告，還方便乘客，減少乘客和員工作弊，增加運(yùn)營收入。 4第五節(jié) 自動檢售票系統(tǒng)一票制及票務(wù)管理1、票制2、票務(wù)管理二系統(tǒng)組成及功能1、中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2、車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3、AFC終端設(shè)備5 自動售檢票系統(tǒng)有幾種類型車票媒介：單

5、程票、多程票、儲值非接觸式智能卡、出站票、員工票、測試票和測試非接觸式智能卡。單程票和出站票在每次使用后重新編碼和再次售賣后進(jìn)入流通多程車票由人工售票機(jī)發(fā)售，并且在出口檢票機(jī)上不被回收。非接觸式智能卡可由乘客重復(fù)使用，當(dāng)面值用盡時可再充值。單程票和出站票是由聚脂塑料制成的，在惡劣溫度和濕度環(huán)境下能經(jīng)久耐用和保持尺寸穩(wěn)定。寬度和長度為ISO標(biāo)準(zhǔn)，約5486 mm,厚度為0.25 mm.單程票和出站票都可重復(fù)流通，由出口檢票機(jī)回收，并由自動售票機(jī)或人工售票機(jī)重新發(fā)售。多程車票、員工票（若它們是磁卡車票而非非接觸式智能卡的話）以及其他特殊用途磁卡車票都是不被檢票機(jī)回收，他們可具有和一般車票不同的外觀

6、形狀。 返回票 制61、采用控制中心和車站兩級管理模式。2、控制中心負(fù)責(zé)全線的票務(wù)管理，3、各車站負(fù)責(zé)本站的票務(wù)管理。 2.票務(wù)管理7二系統(tǒng)組成及功能圖6-13 AFC系統(tǒng)框圖8AFC系統(tǒng)9中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 由服務(wù)器、操作站、報(bào)表工作站、不間斷電源（UPS）、中央及遠(yuǎn)程維修工作站、磁卡初始化工作站、制卡中心、分類編碼機(jī)、高速打印機(jī)等組成。二系統(tǒng)組成及功能10功能 對車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和AFC終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控； 對采集到的車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、票務(wù)收入審計(jì)、客流量統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分件存檔、打印有關(guān)報(bào)表； 分類編碼機(jī)負(fù)責(zé)對新發(fā)行卡及回收卡進(jìn)行編碼、分揀、供售票機(jī)發(fā)售。接收和存儲從所有線路上車

7、站計(jì)算機(jī)送來的有關(guān)票務(wù)收入、客流量和維修的數(shù)據(jù)，并建立一個自動收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；在磁帶上做數(shù)據(jù)備份形成檔案；來自車站計(jì)算機(jī)的有關(guān)指定自動收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)備檢票機(jī)、人工售票機(jī)和自動售票機(jī)）的狀態(tài)信息；保存黑名單文件，用黑名單的車票序號更新相應(yīng)的車站計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)文件，單獨(dú)黑名單庫的總數(shù)為8400,而且每個站每臺檢票機(jī)和每臺人工售票機(jī)均是相同；11 同步所有車站計(jì)算機(jī)的日期時間的時鐘： 下載系統(tǒng)和控制參數(shù)給一臺或所有的車站計(jì)算機(jī)（車票價(jià)目、日期、時間、檢票機(jī)打開關(guān)閉，黑名單和處理時間超時）； 接收和迅速處理外界侵犯和緊急報(bào)警信息： 生成每日票務(wù)收入、客流量、維修狀態(tài)管理信息報(bào)表； 汾析和歸納自動收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

8、信息并生成報(bào)表以幫助更有效地管理運(yùn)營系統(tǒng)； 提供儲值票使用系統(tǒng)（SVUS），以跟蹤非接觸式智能票和將數(shù)據(jù)輸入黑名單文件系統(tǒng)1、中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（CC）12組成 由車站計(jì)算機(jī)、通訊控制器、顯示器、緊急報(bào)警系統(tǒng)等組成。功能 監(jiān)控車站AFC設(shè)備，采集和貯存AFC終端設(shè)備數(shù)據(jù)，經(jīng)格式化后送經(jīng)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和報(bào)表生成，同時也將中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)來的指令、參數(shù)傳給相應(yīng)的AFC終端設(shè)備。對客流量和票務(wù)收入數(shù)據(jù)提供最大的數(shù)據(jù)安全性和責(zé)任。收集和存儲最多達(dá)128臺的自動收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)備檢票機(jī)、人工售票機(jī)和自動售票機(jī)）的交易及設(shè)備維修狀態(tài)信息格式化和傳送信息給中央計(jì)算機(jī)，以便于整理、分析和生成報(bào)表。從中央計(jì)

9、算機(jī)接收關(guān)鍵的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)（日期、時間、車票價(jià)目、黑名單）并分送給各個車站自診斷功能。控制檢票機(jī)、自動售票機(jī)和人工售票機(jī)在緊急情況下，車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制所有進(jìn)、出站檢票機(jī)呈自由通行狀態(tài)，便于乘客緊急疏散。車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)13AFC終端設(shè)備組成 由全自動售票機(jī)、半自動售票機(jī)、進(jìn)出站檢票機(jī)、自動加值機(jī)、自動驗(yàn)票機(jī)、便攜式查票機(jī)等組成。功能 全自動售票機(jī)：接受硬幣、紙幣、出售單程票； 半自動售票機(jī)：人工收款，機(jī)器出票，發(fā)售單程票和儲值票，兼作補(bǔ)票功能； 進(jìn)、出站檢票機(jī)：采用三桿或門扉式檢票機(jī)，自動檢票，出站時回收單程票； 自動加值機(jī)：接收紙幣，對儲值票進(jìn)行加值； 自動驗(yàn)票機(jī)：供乘客對所持非接觸式智能卡

10、及單程票進(jìn)行查詢。二系統(tǒng)組成及功能返回14全自動售票機(jī)：接受硬幣、紙幣、出售單程票；15半自動售票機(jī)16檢票門禁閘機(jī)17自動加值機(jī)：接收紙幣，對儲值票進(jìn)行加值18AFC系統(tǒng)19 隨著客流量的增大，使用循環(huán)磁性編碼車票的AFC設(shè)備已不能滿足人們的需要。其主要原因是由于售票機(jī)、撿票機(jī)的車票機(jī)械傳播機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)淮、制造材料和技術(shù)要求較高，且易發(fā)生磨損、夾塞車票和讀寫故障，單票上密碼容易破譯、盜竊，需要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整和維修更換。為了解決傳統(tǒng)循環(huán)磁性編碼車票AFC設(shè)備存在的這些問題，國外從90年代初就開始采用新一代AFC設(shè)備裝置。AFC系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展20 新一代AFC設(shè)備裝置稱為無接觸通過式儲值票處理裝置。

11、該裝置使用的車票(非接觸式IC卡)與磁性編碼車票大小相同，所不同的是這種新車票內(nèi)設(shè)置微處理器、存儲器和一個轉(zhuǎn)發(fā)器。當(dāng)乘客拿這種車票接近設(shè)置在檢票機(jī)或售票機(jī)上的感應(yīng)接受裝置時，就可對車票進(jìn)行檢驗(yàn)和加減儲值。車票處理時間極短，甚至不需要乘客把車票從票夾內(nèi)取出。車票使用壽命可長達(dá)5年以上。另外由于這種車票內(nèi)設(shè)置有微處理器和存儲器，因此可很容易地編制和修改用于不同交通模式的收費(fèi)結(jié)構(gòu)程序 使用無接觸儲值票處理裝置的AFC系統(tǒng)與使用循環(huán)磁編碼車票的AFC系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：更加方便乘客；安全性、可靠性提高；乘客通過量增大；可以與磁編碼車票同時使用；降低系統(tǒng)使用成本。 21廣州地鐵二號線AFC系統(tǒng) 為了實(shí)

12、現(xiàn)廣州市軌道交通線路之間旅客的無障礙換乘，達(dá)到快速疏散旅客的設(shè)計(jì)要求，降低運(yùn)營成本，同時配合廣州市公交“一卡通”工程建設(shè)，在經(jīng)過對目前國際上AFC系統(tǒng)及IC卡技術(shù)進(jìn)行充分分析和評估后，廣州地鐵總公司確定在建設(shè)廣州地鐵二號線時采用全非接觸式IC卡的AFC系統(tǒng)。222324252627282930313.6系統(tǒng)構(gòu)成和功能 廣州地鐵二號線AFC系統(tǒng)（見圖3-I)主要由全非接觸式IC卡車票（包括IC卡儲值票、單程票、特種票等）、編碼分揀機(jī)、車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（包括自動售票機(jī)、驗(yàn)票機(jī)、閘機(jī)、票房售票機(jī)）和中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。32 廣州地鐵二號線AFC系統(tǒng)單程票采用符合ISO 14443標(biāo)準(zhǔn)的Type B系列

13、的代幣式簡易非接觸式IC卡（簡稱Token)，其他票種采用符合ISO 14443標(biāo)準(zhǔn)的Type B系列的非接觸式IC卡。 卡式車票芯片為MOTOROLA MERCURS邏輯加密芯片，芯片內(nèi)存為8 kbit，讀寫距離為100mm. 代幣式單程票芯片采用ATMEL ATS8RF020芯片，芯片內(nèi)存為2 kbit，芯片電容82 F，匹配電感1.6 pH，標(biāo)準(zhǔn)頻率13.56 MHz，讀寫距離為50mm。3.6.7車票33 地鐵中所有的車票必須在發(fā)卡密鑰的環(huán)境下進(jìn)行初始編碼，在將密鑰的有關(guān)信息及加密算法寫人每張車票后，車票才能在AFC系統(tǒng)中使用。 廣州地鐵AFC系統(tǒng)總共配置了5臺初始編碼分揀機(jī)，每臺編碼

14、分揀機(jī)有5套功能模塊，其中3個為處理Token的模塊，2個為處理卡式車票的模塊，根據(jù)運(yùn)營的實(shí)際需求，分別對地鐵的單程票和儲值票、紀(jì)念票、員工票進(jìn)行初始編碼或分揀。每一套功能模塊的工作都是相互獨(dú)立的，即使同一臺設(shè)備上某一模塊出現(xiàn)故障，也不會影響其他模塊的正常工作。3.6.2 編碼分揀機(jī)34 票房售票機(jī)安裝在車站的票務(wù)處，由車站工作人員操作，能對“羊城通”卡及地鐵專用車票進(jìn)行處理，包括發(fā)售、分析、無效更新、充值、替換、退款、交易查詢及收款記錄等處理。3.6.3 票房售系機(jī)35 自動售票機(jī)的設(shè)計(jì)充分考慮了人性化，高度、視角和各功能模塊都考慮了人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，旅客的外部操作及運(yùn)營維護(hù)人員的內(nèi)部操作均在

15、設(shè)計(jì)上給予了充分的體現(xiàn)，乘客的人機(jī)界面操作簡單、指引明確、反應(yīng)快捷。 乘客的購票操作面板采用遠(yuǎn)紅外線觸摸板，它是在觸摸式地圖的四周布置了128對（縱軸及橫軸各128對）遠(yuǎn)紅外光感傳感器，以判斷被遮擋點(diǎn)（乘客選擇的車站）的位置，從而判斷其輸人信息。其優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)敏捷，面板的抗外力損壞能力強(qiáng)，面板圖案的更改容易，軟件功能的調(diào)整也較為方便，適用于無強(qiáng)光干擾的地鐵環(huán)境 自動售票機(jī)模塊結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。當(dāng)乘客選好目的車站并投人足夠的金額時，發(fā)票模塊通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在票箱中找出一個Token車票，由讀寫器寫入相應(yīng)的信息后落到出票口給乘客，找零模塊同時將余額找給乘客。設(shè)備出票找零過程控制在2s內(nèi)完成。 自動售

16、票機(jī)支持票款多種支付方式，能用紙幣、硬幣購買車票，也可用儲值票、“羊城通”，等有價(jià)車票購買單程票。同時，自動售票機(jī)還具有充值功能，旅客可在自動自動售票機(jī)與編碼分揀機(jī)、票房售票機(jī)的出票模塊保持一致，使設(shè)備的維修操作和備件都統(tǒng)一，便于運(yùn)營的維護(hù)管理。3.6.4自動售票機(jī)3637383940 首先，閘機(jī)阻擋裝置選用“蝶式”，扇門，這種門的人性化程度高，旅客通過方便，尤其是對于攜帶大件行李、拉桿箱，以及推嬰兒車的旅客。 閘機(jī)側(cè)板上安裝了20對遠(yuǎn)紅外傳感器，通過遠(yuǎn)紅外傳感器被遮擋的邏輯關(guān)系運(yùn)算，判斷旅客或物體通過閘機(jī)通道的情況，從而發(fā)出相應(yīng)的扇門控制命令。 在車站緊急疏散時，扇門打開，閘機(jī)通道完全開放，通過能力高，沒有阻塞的隱患。 同時，在正常使用中，扇門式閘機(jī)的通過能力也比三桿式閘機(jī)要高，通過實(shí)測，其實(shí)際通過能力提高了30%.41 閘機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)得到了大大的簡化，其主要包括主控單元、電源、外設(shè)接口裝置、扇門驅(qū)動裝置、票卡讀寫器，省卻了大量的票卡傳動機(jī)構(gòu)和控制裝置，提高了設(shè)備的可靠性，設(shè)備的故障也大大減少，設(shè)備的MCBF可達(dá)到10萬次 閘機(jī)在平時的正常運(yùn)作中屬于免維護(hù)設(shè)備，運(yùn)營人員不需對其作任何裝置調(diào)整，減少了運(yùn)營維護(hù)成本 乘客的過閘過程十分簡便，乘客進(jìn)閘時，只需在進(jìn)閘機(jī)的讀卡器上出示票卡，如果票卡有效，則扇門打開，乘客即可進(jìn)閘；