城市轨道交通系统结构组成

任务2　城市轨道交通AFC系统结构组成

【活动场景】

利用多媒体或实地参观轨道交通车站，了解AFC系统组成。

【任务要求】

了解自动售检票系统基本架构，掌握售检票系统各基本架构适用情况。

【知识准备】

1.自动售检票系统基本架构

城市轨道交通网络化运营对自动售检票系统提出的技术要求包括：在城市轨道交通运营网络内，所有运营线路均可实现“一卡换乘”；实现在各线路之间的票务清分、结算；实现线路与城市公共交通卡发行、管理部门的清算。不同城市为实现以上要求，按照各自需要构建了不同的自动售检票系统架构。自动售检票系统的基本架构形式有线路式架构、分散式架构、区域式架构、完全集中式架构、分级集中式架构五种。

①线路式架构

在线路式架构中，每条运营线路仅有一套独立的自动售检票系统，包括中央计算机系统、车站计算机系统、终端设备和车票媒介。中央计算机系统完成线路轨道交通自动售检票的管理、票务统计和票务结算并单独与外部卡清算系统连接，实现与外部卡清算系统的交易数据转发、对账和结算等。不同线路之间的自动售检票系统是彼此独立的，票务信息不能共享，无法满足站内跨线换乘票务清分应用需求。

线路式架构的自动售检票系统只能够使用于单线式轨道交通线路和分离时轨道交通线路。

②分散式架构

轨道交通网络由若干个区域构成，每个区域由若干条线路组成，但各个区域相互独立，完成本区域线路的票务处理和运营管理构成分散式架构。

从运营管理的角度来看，分散式架构的售检票系统可以设置若干区域，每个区域之间相互独立，每个区域仅能对本区域的线路实现票款、客流统计和收支分离等方面的管理。如果实现路网全面管理的话，必须将若干区域清分中心的数据进行汇总、分析和统计。对分散式系统架构而言，区域清分中心管辖的线路减少，发生换乘的路径将大大减少，清分工作量相对较小。但是，不同区域清分系统之间的线路不能够直接换乘，增加了路网的运营管理工作量。

分散式架构的自动售检票系统能够使用于条状形区域管理的轨道交通线路和由一个投资和运营方管理的多条线路。

③区域式架构

区域式架构是在分散式架构和线路独立式架构基础上设置的一个路网中心。

路网中心直接与独立线路的售检票系统连接，同时与区域中心连接，区域中心直接与所管辖线路的自动售检票系统连接。区域中心负责获取所管辖线路的交易数据，确定其管辖范围内各线路的换乘清分方式和结算，并对所管辖范围内各线路的跨线交易数据进行实时清分。路网中心具有外部卡清算系统的接口，用于转发数据、对账和结算等。

从运营管理角度看，如果区域中心对应的线路由一家投资方投资和一家运营公司管理，则可将此区域视为一条线路，系统就可简化成一个区域中心；如果区域的线路由多方投资和多家运营公司管理，则此时采用两个层面进行清分。采用区域式架构的自动售检票系统会给管理带来麻烦，但保护了原有的投资，并可通过区域中心实现跨线换乘。

区域式架构的自动售检票系统能够适用于由区域式线路和独立线路构成的轨道交通网络。

④完全集中式架构

完全集中式架构是将轨道交通网络中所有的线路拟为一条线网式线路，设置一个路网中心，线路上的车站计算机系统集中后通过通信设备直接与路网中心连接，即不设置线路中心系统进行相应的清分处理。路网中心相当于自动售检票系统的中央数据处理系统，负责获取全路网的所有交易数据并负责各线路的数据处理和结算同时负责线路的运营管理。

完全集中式架构的自动售检票系统的路网中心与各独立线路的车站系统直接连接，路网中心替代线路中央系统的职责同时负责对各线路的清分、统计和管理。路网中心负责全路网所有线路单程票／储值票交易数据的收集、处理、清分、对账和结算处理，负责路网所有线路外部卡交易数据的收集、转发、处理、清分，负责路网车票的统一编码和管理，负责与公共交通卡清算中心的清分。全路网数据的管理与结算由路网中心独立完成。

从运营管理角度看，完全集中式架构的自动售检票系统实质上为线路售检票系统，在全路网范围内实施票款、客流和运营的管理。

完全集中式架构的自动售检票系统能够适用于单一线路或运营商和多个独立的运营商管理的多线路。

⑤分级集中式架构

分级集中式架构是在线路式架构的基础上设置一个路网中心，路网中心负责获取全路网交易数据，确定各线路的换乘结算方式和数据公共接口，并对各线路的跨线交易数据进行实时清分。

分级集中式架构的自动售检票系统的路网中心直接与各独立线路售检票系统的线路中央计算机系统连接，路网中心负责对各独立线路进行清分、统计和管理。路网中心负责全路网所有线路售检票系统单程票／储值票换乘交易数据的收集、处理、清分和清算，负责路网所有线路外部交易数据的收集、转发、处理、清分和结算，负责路网车票的统一编码和管理，负责与外部清算中心统一接口的处理。线路中央计算机系统负责线路交易数据的收集、处理、分析和管理，并与路网中心交换数据。清分交易数据的管理由路网中央计算机系统共同完成。

从运营管理的角度看，分级集中式架构的售检票系统可以实现对全路网票款、客流的全面管理，可实施收支分开的管理。分级集中式架构的自动售检票系统能够满足轨道交通网络化的基本需求。

【知识链接】

自动售检票系统一般有两种运营模式：正常运营模式和降级运营模式。通常情况下，自动售检票系统在正常运营模式下自动运行。正常运营模式主要包括正常服务状态、关闭状态、暂停服务状态、设备故障状态、测试状态和离线运行状态等。而在发生列车故障、火灾、爆炸等突发情况时，自动售检票系统可以根据实际需要设置成各类故障情况下运营模式，免除乘客乘车费用，可以使乘客正常出站。

2.自动售检票系统

自动售检票系统是基于计算机、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、清算等全过程的自动化系统，包括车站计算机系统、线路中央计算机系统、路网票务清分系统。

①车站计算机系统

车站计算机系统主要用于车站级票务处理、运行管理和客流统计的计算机系统。车站计算机是车站及AFC设备的核心，既要存储部分数据，又是操作员人机界面接口，其主要功能是用于处理来自车站的交易信息，生成必要的管理参数表并发送到各车站计算机，其中包括车票价目表、黑名单信息、维修报表等。在每天运营结束后，中央计算机分析处理各个车站全天收集的数据并生成各管理部门要求的所有管理和财务报表。中心操作工作站是中心操作人员的人机对话界面，可以执行以下操作：监控整个系统的运作；各个设备的状态、客流情况；设置并下载各种参数；查询收益和车票管理情况；打印各类报表等。这些操作都是通过中心操作工作站完成。

车站计算机的作用是收集来自检票机，人工售／补票机和自动售票机的每天交易信息并把这些信息发送到中央计算机，以便票务收入汇总和报表生成，还负责把票价表，黑名单以及控制参数下载到车站的每台设备上，同时负责对车站设备状态进行监控和控制。车站设备具有自我检测功能，可以在车站计算机和中央计算机显示器上显示检测情况。若车站设备与车站计算机的通讯发生中断，人工售票机、自动售票机和检票机也能独立地工作。如果车站出现不安全情况，可在车站计算机上启动紧急模式，完全开放进出口通道。

②线路中央计算机系统

线路中央计算机系统是轨道交通自动售检票系统中，负责线路运营管理的主要信息管理系统。线路中央计算机系统接受车站计算机系统及终端设备上传的各种数据，建立线路自动售检票数据库，进行客流、票务统计及财务管理，中央计算机系统对各类运营参数进行管理并下传至各终端设备，以保证轨道交通的有序运营。

线路中央计算机系统主要负责对线路内的交易数据进行处理和统计，接受自动售检票系统中的各类交易数据。线路中央计算机系统主要具备的功能有：一、数据采集功能。该功能用来收集车站计算机、车站设备上传的管理数据、状态数据和交易数据，经过处理生成报告和报表存储在数据库中。二、系统运行管理。该功能包括监视子系统运行情况、设备转台、网络信息功能和控制子系统运行方式、设备运行方式的功能。三、财务管理。该功能可用来查询某一时间段任意区间的全线及各站财务收入情况，统计当日各站、各类设备收益情况，记录自动售票机变更和票房售票机换班的收益记录，记录退票、补票等情况下发生的交易信息，单独统计一卡通票卡的交易情况并生成相应的报告报表。四、参数和报表管理。线路中央计算机系统可对网络上所有AFC系统设备进行参数下传、下传失败自动再传以及定时或手工制作生成各种报表。

③路网票务清分系统

路网清分系统是实现地铁线网内部的清分和与其他交通企业交通票卡清算中心系统之间的清分。票务清分系统主要用于各类交易数据以及各线路交易数据的收集、统计、上传、接收票卡清算结果并进行与其他交通公司交通票卡和各线路之间的对账处理等功能。小清分系统是路网清分系统的一种降级模式，其功能是路网清分系统的一个子集。建立清分系统的目的是实现轨道交通路网内各运营商的统一协调系统运行，实现轨道交通系统与其他交通企业交通票卡间的清算、对账，各线路间的清分、对账以及数据处理，实现轨道交通专用票的统一发行及管理，实现轨道交通系统对外的信息服务，实现系统安全管理。

【任务实施】

掌握自动售检票系统架构的几种形式以及各种形式的适用范围。

【效果评价】

评价表