西安地鐵AFC系統功能測試經驗

劉璐璐

（西安市地下鐵道有限責任公司，助理工程師，陜西 西安 710018）

西安地鐵2號線自2011年9月16日開通運營以來，日均客流始終保持在10 萬人以上，最大客流達到33 萬，隨著其它線路的建設，客流將隨之而增加。城市軌道交通自動售檢票系統（AFC）作為票務運營管理系統，其功能和性能直接影響到票務收益的安全及乘客的售檢票過程，為此在AFC系統投入使用之前要對其功能進行多方位、多層次的測試，對存在的問題與廠商進行溝通修改，在此基礎上，對晚于2 號線開通的1 號線AFC 系統建設提出建議，以保障AFC設備在開通時正常投入使用。

1 AFC系統結構

AFC系統基本功能包括自動采集與處理票務信息和設備信息；采用半自動與自動相結合的方式出售各種車票；采用進出站自動檢票方式檢驗車票的有效性，并實現自動計費與收費；為運營管理提供準確的統計分析報告和決策信息。

AFC系統主要由小清分中心（PACC）、中央計算機系統（CC）、車站計算機系統（SC）和車站AFC終端設備系統等構成。

小清分系統承擔1、2 號線的內部清分、參數管理、運營管理以及線路與城市“一卡通”的清分。

中央計算機系統對本系統內部的所有設備進行監控，實現對系統運營、票務、財務及維護的集中管理以及與車站計算機系統交換信息的功能。并預留與城市交通“一卡通”清算中心進行數據交換及對賬清算的接口。

車站計算機對本車站內部的所有設備進行實時監控，實現對車站AFC系統運行、票務、財務及維修的集中管理功能。

AFC 終端設備是AFC 系統實現自動售檢票功能的最終執行設備，設于各個車站的站廳層，主要包括自動售票機（TVM）、半自動售票機（BOM）及自動檢票機（AGM，包括進站、出站、雙向、寬通道檢票機）、便攜式驗票機（PCA）等。

此外，還有密鑰管理系統和編碼系統。密鑰管理系統涉及到整個AFC系統的密鑰安全問題，包括系統系列主密鑰和各級子密鑰實現生成、發散、移植、修改、銷毀等功能。主要包括密鑰管理工作站和密鑰寫入設備和各級安全密鑰載體（SAM）等。編碼系統的主要功能是實現對本系統所有車票的初始化、預賦值、再編碼、注銷、分揀等功能。主要包括編碼分揀機、工作站、證卡打印機、電源設備等〔1〕。從AFC系統結構（見圖1所示）可以清晰地展示各個分支之間的關系。

圖1 AFC系統結構

2 AFC系統功能測試

從2011年7月底起，利用1個多月的時間對AFC 系統功能進行使用前的驗收及測試，主要包括單系統模塊測試、走票測試和票務演練。在整個測試流程中，對不同的階段發現的問題及時進行修改，保障下一階段不出現相同的問題。

2.1 單系統模塊測試 單系統模塊測試主要是對車站計算機（SC）系統、車站AFC 終端設備系統（BOM、TVM、AGM）、編碼分揀機的功能進行測試。

2.1.1 單系統模塊測試目的一是檢驗設備的基本功能是否可以實現；二是檢驗設備的界面使用是否操作方便。

2.1.2 單系統模塊測試內容

1）AGM測試：檢驗不同票種單程票、計次票、紀念票、長安通卡等是否可以正常進出站，乘客顯示界面是否正常顯示；檢驗一張車票是否只能一個人通行；檢驗無進站碼、超時、超程等車票是否不能出站等。

2）BOM 測試：檢驗是否可以正常發售單程票、出站票；是否可以對一卡通進行充值；是否可以對無進站碼、超時、超程等車票進行補票；是否可以進行退票和是否可以激活老人卡等功能。

3）TVM測試：檢驗TVM補幣、補票是否正常，是否操作完可以打印小單，設備在補幣、補票后是否可以正常服務；投入紙幣是否正常接收，是否進行找零，是否正常出票；是否可以進行長安通卡充值操作；是否在出現卡票、卡幣、找零不足時打印故障小單等。

4）SC測試：檢驗車站AFC終端設備出現故障是否進行報警，對設備的狀態監控是否到位；是否可以監控車站的實時客流；是否可以成功設置降級模式、緊急模式；是否可以對票箱進行壓票、清點操作；是否可進行錢箱清點以及班次結算操作等。

5）編碼分揀機測試：檢驗是否可以下達生產計劃；是否可以對各種車票進行初始化編碼、預賦值、重編碼、分揀等操作；證卡打印機是否可以打印員工卡照片等。

2.1.3 單系統模塊測試結果 測試的結果表明AFC設備總體基本功能實現，但仍存在一些問題需要改進。如無進站碼的車票不能免費更新，TVM乘客界面的線路圖有問題，證卡打印機不能打印員工卡照片等問題。

2.2 走票測試 走票測試主要是對車站AFC 終端設備系統（BOM、TVM、AGM）進行的測試。

2.2.1 走票測試目的 測試AFC 設備可以承受的壓力有多大，主要是在面對大客流的情況下，是否可以應對。

2.2.2 走票測試內容 選擇2個TVM、1個BOM、2個進站閘機、2個出站閘機進行測試，在不間斷的情況下，對大量的單程票（10萬張）進行購買及進出站測試，看設備在這種壓力下可以承受連續操作的數量、操作的間隔時間及發生故障的情況。

2.2.3 走票測試結果 測試結果顯示設備連續操作的數量與理論間隔時間都是不現實的。系統功能實現的前提是所有人員必須熟知設備性能并且操作迅速準確，這與實際使用情況不符。最后根據實際使用的情況，在設備可以承受的范圍內，對設備連續操作的數量與間隔時間進行了調整。

2.3 票務演練 票務運作演練是對AFC 所有設備的功能進行集中、綜合的檢驗，檢驗其是否在正常、異常情況下均可達標使用。

2.3.1 票務演練目的 一是檢驗系統的互聯互通功能；二是檢驗系統設備運行的穩定性、可靠性；三是檢驗AFC系統在設備故障、行車組織異常及緊急情況下，車站的票務組織、協作、應急處理能力；四是檢驗AFC終端設備、SC、CC、PACC、一卡通系統間數據統計的準確性與完整性，驗證PACC 清分數據的正確性；五是研判系統是否達到開通試運營的相關指標及條件。

2.3.2 票務演練內容

1）運營前的票務演練。車站完成TVM 的硬幣及紙幣、車票的清點工作，并對TVM 進行補幣、補票；完成售票員的車票和備用金、報表配發工作；開啟AFC 系統設備，并檢查設備是否顯示已開啟，顯示的狀態是否正常。

2）正常票務演練。乘客在TVM上購買單程票；乘客持不同票種（單程票、預制單程票、紀念票、長安通卡等）進出站；售票員對要退票的乘客進行退票及對不能進出站（超程、超時、無效票等）的乘客進行辦理補票相關操作。

3）特殊情況下的票務演練。車站人員在AFC系統設備、行車組織異常等緊急情況下，根據相關的規章進行操作演練，并保障乘客安全進出站。

4）運營結束后的票務演練。清空儲幣箱和儲票箱的結賬方式完成TVM 結賬，更換錢箱；錢箱清點并填寫相關報表；售票員結賬并完成相關報表；出閘機單程票回收并進行清點；完成全部票務報表并加封相關現金、車票。

5）票務核對及結算演練。車站將相關票務報表及車票上交；收益審核人員根據SC報表與車站報表進行收益核對工作；收益審核人員核對報表正確后進行數據結算，填寫相關臺賬或記錄。

2.3.3 票務演練結果 票務演練結表明設備滿足車站的日常需求，問題在于車站人員對日常情況、特殊情況下的設備操作太生疏，在有些操作上需要人工來彌補時，還不能達到快速、準確的運營需求。

3 系統測試存在問題

AFC系統功能經過多方面測試以及后期的試運營，反映出來的問題主要表現在以下4個方面。

3.1 軟件版本管理混亂 由于運營時間的提前，AFC設備廠家對AFC軟件功能測試的力度不夠，廠家到現場與運營票務人員共同邊測邊改，使軟件版本的管理和控制混亂，導致在后期的使用中激發系統漏洞。同時，在AFC 軟件投入車站使用后，通過一段時間的運營，暴露出一些設備軟件在程序上的缺陷，雖然對影響范圍大的缺陷和控制方式已相對成熟，但對于影響范圍較小的缺陷，往往由AFC 設備廠家自行進行局部設備軟件變更，這就導致對軟件版本管理的嚴重缺失〔2〕。

3.2 票務管理系統不能滿足需求 AFC 應用系統要求開發人員對地鐵票務運營管理十分熟悉，而該承包商以前未開發過類似軟件，又缺少運營管理方面的經驗，由于開發人員對于需求不是很明確，所以開發的應用系統實用性不強〔3〕。票務管理系統的開發相對滯后，在設計上存在問題較多，同時系統功能也存在一些不足，比如車站報表和中心報表種類不齊全、統計不準確等。

3.3 數據上傳不穩定 系統的數據如進出站客流、TVM售票等數據，經常出現幾個車站的部分設備未上傳，并且不可預測什么時間方能補傳上來，也無數據未上傳提示。同時，有些數據在傳送過程中丟失，對丟失數據未能進行補傳，導致SC 與CC 上的數據存在不一致性。

3.4 部分功能存在局限多和不可優化的缺陷 AFC系統在一些設備的功能上有太多局限。如ES 編碼分揀機對可以生產的車票種類已經限制，如要生產設置之外的車票時，需要AFC廠家到場進行程序的修改才可以生產其它種類車票。系統在一些功能實現上不能達到我們的需求，須改變成其它形式或人工實現的方式才能夠完成，如付費區長安通卡進行補票后不能持原票出站；刷卡乘客未進站不能在BOM 上進行免費更新，需要通過人工開邊門實現等，這對日常的工作造成一定的麻煩。

4 對建設1號線AFC系統的建議

西安地鐵建設過程中，考慮2 號線的客流比較大，決定先開通2號線再開通1號線。為避免2號線AFC 系統功能測試過程中存在諸多問題在1 號線AFC 建設中再次出現，提出了在1 號線AFC 設備采購過程中應采取相應的措施，同時對后期發展方向提出一點建議。

4.1 軟件版本嚴格控制 針對軟件版本管理混亂的情況，要求對軟件進行修改都要通過軟件版本從上至下的下達來完成，并由運營人員進行或直接參與；要設立專門的臺帳對軟件版本進行登記，并保存到專用硬盤，以便在出現問題時能夠快速地找到相應的軟件版本進行分析并解決問題。

4.2 廠家的選擇 在后期線路建設過程中，應注意選擇具有AFC系統及設備研發制造經驗，特別是在系統設計、運營模式、票務流程、IC卡讀寫處理及數據規劃方面有優勢的承包商〔4〕。這樣所設計的AFC應用系統實用性比較強，在修改功能方面比較容易溝通理解，能夠滿足地鐵票務日常需求。

4.3 數據的穩定性檢測 在AFC售檢票系統中，數據的一致性和速度是AFC系統可靠性的關鍵因素，對于系統數據上傳不穩定和不一致的問題，應研究制定嚴格的檢測標準和方法。同時，要求AFC系統廠商制作一個對系統數據上傳的檢測軟件，對未上傳的數據及上傳丟失的數據進行報警，并在第一時間進行數據的補傳和在日志中列舉上傳數據的所有操作。

4.4 票務工作前提性 對于AFC 設備存在系統功能的局限性和不可優化性，在前期的設備采購過程中未了解使用需求，按固有想法要求制作方向，或者設計的方式太過死板固定，導致后期修改困難、工作量大，甚至無法修改等諸多問題，在1號線設備采購過程中，票務工作者要對2 號線存在的問題進行總結，將需求在設計前期交與軟件系統開發商，避免在以后的工作中繼續存在此問題。

4.5 AFC 地方標準的制定 應盡快開展軌道交通AFC 系統的地方和行業標準的制定工作，用技術標準來規范市場的發展。目前北京和上海已經相繼出臺了相應的地方標準和技術規定。具體有《北京市軌道交通自動售檢票系統技術管理規定》和《北京市政交通一卡通在軌道交通自動售檢票系統中應用的技術規定》等〔1〕。西安地鐵作為西北五省首先開通的地鐵，隨著線路的逐漸增加，也應開始地方標準的研討和制定工作，從而使AFC 系統朝著規范化、標準化方向有序發展。

5 結束語

在AFC系統功能測試過程中，對發現的一些問題可以與設備廠家直接溝通后直接解決，但有些問題發現在設計后就無法再更改，需要大量的資金重新設計。在地鐵運營系統中，AFC 系統是面對社會的最直接窗口，運營公司的經營思想、運營模式主要依靠它來體現。更為重要的是，AFC 系統運行的好壞將直接關系到整個地鐵系統的運營效益。所以在AFC設備投入運營以前，要進行全方位、多層次的測試。

〔1〕吳娟，徐慧，吳超.1號線總聯調中AFC系統的調試.現代城市軌道交通〔J〕，2006（4）：30-33.

〔2〕褚祺晟.軟件功能測試管理模型在上海軌道交通AFC 系統中的應用.軟件產業與工程〔M〕，2011（1）：45.

〔3〕丁耿，盧曙光，劉樂.深圳推行地鐵AFC 系統的經驗教訓.都市快軌交通〔J〕，2007（4）：96.

〔4〕李瑩，時進.大連快軌3號線AFC系統工程經驗.都市快軌交通〔J〕，2005（8）：：96.