論地鐵自動售檢票系統設計與關鍵技術

摘 要：城市地鐵對解決城市交通擁擠問題具有很大的優勢，同時以其安全、快速、舒適、便捷的特點極大地方便了市民的出行，改善了城市交通網絡的總體結構，成為城市發展立體交通、建設現代化交通系統的方向。本文對地鐵核心部分的自動售檢票系統的設計以及RFID關鍵技術在系統中的應用進行了具體的分析，以期可以對地鐵自動售檢票系統的研究有一定的參考意義。

關鍵詞：地鐵；自動售檢票系統；設計；技術；

文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

前言

在整個的地鐵交通系統中，自動售檢票系統（下面簡稱AFC）占據了核心的地位。AFC系統是一種集合了諸如信息技術、機電技術等多種現代科技成果與新興技術的綜合系統，實現了地鐵運營中售票、檢票、票務管理的綜合一體化集成。我國的地鐵發展雖然起步較早，但是AFC系統的發展沒有同步跟進，和發達國家相比，在技術應用、整體設計等方面還存在一定的不足，我們必須在借鑒經驗、充分研究、自主研發的基礎上不斷提高AFC系統的設計應用水平，為地鐵運營提供更好的技術保障。

一、地鐵自動售檢票系統

隨著科技的不斷發展和信息時代的到來，自動售檢票模式在公用交通領域已逐漸代替人工售檢票方式。自動售票、檢票系統是基于網絡的一種封閉管理形式，它以計算機作為控制主體，實現公共交通自助系統的自動售票、檢票、收費和統計以及客流分析功能。自動售票機和檢票機最重要的組成部分為收費系統和扣費系統，其設計理念通常會遵循按時按程計費的封閉式統計方式。地鐵乘客通常使用的地鐵票包括一卡通、儲值卡和單程票等，地鐵車站通過自動售票、自動檢票和驗票扣費的管理模式，滿足旅客在地鐵的不同線路間無障礙換乘的需求，并依據乘車的里程或時間對旅客進行相應的收費。

二、地鐵自動售檢票系統的設計

（一）地鐵AFC系統設計的目標。結合城市地鐵運輸系統的特點以及發展現狀，地鐵AFC系統設計的目標是：第一，為了有效解決城市交通擁擠問題，提高交通的運載能力。結合城市發展與建設的現狀，地鐵AFC系統設計必須具有完整、協調的功能，具備完整的系統設計總體框架方案，為相關技術的具體實施與系統建設提供良好的指導與依據。第二，地鐵AFC系統設計必須對各種車票價格方案進行綜合比較，結合實際調研，確定總體的價格方案。通過相關的實驗和計算分析，采用信息記錄準確無誤、系統處理方便、經濟成本相對較低的車票介質以及使用材料。第三，建立運行穩定、傳輸速度較快、操作簡便的AFC網絡系統，為提高地鐵的服務水平做好通信保障。第四，通過優化地鐵AFC系統設計提高檢票的效率，及時地反饋乘客的出行信息以及交通流量狀況，做好系統運行的監督、保障和應急工作。

（二）地鐵AFC系統設計的基本架構。從結構上來說，地鐵AFC系統主要包含了應用管理系統與售檢票設備管理系統兩個主要部分。應用管理系統主要是對地鐵售票以及日常交易業務進行綜合管理的軟件系統，而售檢票設備管理系統主要是對AFC系統中包含的硬件設備進行管理、控制、維護的綜合管理系統。

具體來說，應用管理系統包含了票務管理、庫存管理、運營系統管理、結算管理、系統狀態監護、通信系統及其服務系統等功能模塊，是整個AFC系統的軟件核心，以實現地鐵票務管理、日常運營、經濟結算等具體功能。這些功能模塊結構和目標各不相同，但是互相依賴、互相協調，共同發揮了AFC系統的巨大作用，通過對地鐵票務信息流的記錄、分析、操作等，大大提高了系統的運行效率。

售檢票設備管理系統主要包含了AFC系統的硬件，包括自動售票機、自動檢票機、進站以及出站閘機、相關的服務設備等，是AFC系統的硬件核心，通過完成售票、檢票和日常的票務管理，使系統保持良好的工作狀態，為乘客提供良好的交通服務。

三、RFID技術在地鐵AFC中的應用

在我國，每個地鐵站內都會配備地鐵自動售票系統，一旦自動售票機里票卡和錢幣數量出現不足情況，機器就會暫停服務并發出告警提示通知工作人員，工作人員收到告警提示后要通知控制中心并記錄票箱或錢箱補充信息。在對票箱和錢箱進行入庫和補充操作時，還要再次打開以確認信息的真實性和準確性。這樣的工作方式沒有充分展現自動售票機方便至上的功能，也難免產生誤差操作。因此結合RFID讀寫技術對自動售票機中的硬幣錢箱、紙幣錢箱、空票箱和加票箱等重要模塊信息進行自動化管理，對實現地鐵自動售票機的高效、可靠運行具有十分重要的意義。

（一）工作原理。RFID技術（Radio Frequency Identification，射頻識別技術）是一種新式的非接觸型射頻識別技術，工作原理為利用射頻信號的空間融合或反射的傳輸特性達到無接觸信息傳遞目的，并通過分析接收信息完成對物體的自動識別。一旦標簽進入磁場范圍之內，只要它能捕獲到由讀卡器發射特有頻率的射頻信號，就可以依靠感應電流制造的能量，將標簽芯片內包含的信息數據發送出去或將票務信息數據寫入芯片內。

（二）系統組成。一個RFID系統一般由兩個核心部分構成：讀寫器和電子標簽（本文中即為地鐵IC卡），除此之外系統還應具有天線、主機等必備電子設施。根據能量供給方式的不同，電子標簽可以分為無源模式和有源模式。無源電子標簽工作方式較為被動，必須要在規定的范圍內獲取到讀寫器發射出的無線電波能量才能完成相關數據信息處理，其缺點為讀寫距離近，但工藝成本相對較低；而有源的RFID系統能夠實現較遠的讀寫距離，但其在工作時需要借助電池原件，制作成本較高，但其工作性能穩定，適用于中遠距離的自動識別系統。在自動售票機內加入RFID票卡讀寫器和儲值卡充值模塊，能夠很好實現自動售票系統的快捷可靠和重復利用的特點。

總之，近年來我國地鐵的發展迅速，隨著客流量的不斷加大，地鐵線路持續增多，這就需要建立一套科學的運用服務管理體系，實現地鐵運營服務管理的系統化和自動化。地鐵自動售檢票系統的應用不僅科學規范了地鐵運營服務管理，提高了管理水平，更有效的降低了地鐵運營服務的成本，保障了地鐵的經濟效益。

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