關于AFC系統硬件接口統一的調研

摘 要：地鐵經過十幾年的快速發展，現已進入統籌發展、融合成長、資源共享的新階段。但縱觀AFC全線網，在硬件方面，每條線路使用的設備雖然外觀大致相同，但里面有一些模塊各線路卻都不同，硬件接口也不一致。這不僅加大了采購部門的工作量，給設備的維修維護帶來壓力，也一定程度上制約了公司的進一步發展。因此，本文認為，通過硬件接口統一的方式能更好地實現線網資源的整合利用。

關鍵詞：AFC；接口；統一

一、緒論

在地鐵的眾多設備中，自動售檢票系統（Automatic Fare Collection，AFC）的設備與乘客接觸最多，也是地鐵收益安全的保障，它不僅給乘客提供了一個便捷的購票與驗票方式，也大大縮減了地鐵的人力和物力成本。

因此，AFC系統良好的運行是地鐵安全穩定運營的保障。

二、AFC系統現存的問題

據初步統計，AFC系統每個月所有線路加起來可能需要更換的備件超過1000件。

而每條線路使用的AFC設備都不盡相同，設備不同，采購的備件就不同，導致采購回來的備件就缺乏通用性，如此一來，將大大降低各線路設備維修的便利性。

對于采購物流部門來說，如果采購太多，會浪費地鐵的大量物力；采購太少，可能會導致備件不足，但卻無法向別的線路尋求幫助資源共享。縱觀線網物資，庫存積壓與備件不足矛盾并存。

三、解決方案的探討

（一）硬件接口統一的分析

如果地鐵線路采用的AFC設備硬件接口一致，那么采購物流部門就不需要繁瑣的去采購多種不同的備件，各線路全面預算采購的備件也不需要足夠多。

我們可以資源共享，向其他線路借用該備件，以降低對運營的影響。同時，很多不同的設備都需要同一功能的備件，如果不同設備但功能相同的備件可以通用，也可以節約大量的人力物力。

（二）方案的可行性分析

所謂統一硬件接口標準，并不是讓某條線的設備統一使用另一條線設備的標準，本文討論的統一硬件接口主要是對將來開通的新線而言，這樣統一的難度和成本都不高。

我們可以通過分析各線路設備硬件接口的特點，制定出一個硬件接口標準，然后在以后新線的采購中，將這個設備的硬件接口標準化；如此，以后新線的設備就能實現統一硬件接口。對于已有的線路，可考慮在設備進行大中修時，一步一步的將已有老化的設備更換成線網統一標準接口的設備。

四、硬件接口統一的調研

在AFC系統中，主控是設備中最重要的模塊，它的好壞將直接影響設備的運行，且各線路中主控模塊的故障量居高不下，因此，接下來我們以主控為例，從兩個方面對主控模塊進行AFC設備硬件接口統一的討論。

（一）不同設備間相同模塊的硬件接口統一

在AFC系統中，很多不同的設備都需要同一功能的相同模塊，但設備不同，功能相同的模塊幾乎都不通用，下面我以TVM和AGM的主控為例來分析。

1.AGM主控

閘機主控的作用是控制閘機，它相當于閘機的大腦，與各個模塊之間進行數據處理與交換，上傳交易數據等。

從上圖可知，閘機主控有8種不同的接口，分別是1個 LAN口，6個USB口，6個COM口，1個KB/MS口，1個G.+24V口，2個VGA、LVDS口，1個IO口，1個AUDIO口。其中，IO口和2個COM口暫時沒有連接設備。

2.TVM主控

TVM主控相當于一臺工業用計算機，對設備內的模塊進行控制，包括接受和發送數據與信號，協調各模塊完成日常運營的各種操作，下圖所示為TVM主控的硬件接口。

從圖中可以看出，TVM主控的硬件接口有8種：1個LAN接口、6個USB接口、10個COM口、1個KB/MS接口、1個DVI接口、1個G.+24接口、2個D0 0～23接口、1個LVDS接口、一個VGA接口、一個AUDIO接口。其中，2個COM口和一個VGA接口暫時沒有連接設備。

通過AGM與TVM主控硬件接口的對比分析，可發現TVM與AGM主控接口的差異為：AGM有6個COM口，TVM有10個COM口；AGM有1個IO口，但TVM沒有；TVM有1個DVI口和2個D0 0～23口，但AGM沒有；除此之外，其它的接口全部相同。

從上述分析可知，TVM除了IO口沒有外，其它接口都可以滿足AGM的需要，且AGM的IO口沒有連接設備；就硬件接口來說，TVM的硬件接口完全可以滿足AGM的需要，且主控相當于一臺計算機的主機，它通過電路板以及底層軟件來控制各個硬件接口的功能，因此只要保證其外部的硬件接口滿足需求，那么AGM和TVM的主控就可以通用。

（二）不同線路相同設備的硬件接口統一

不同線路相同的設備很多模塊功能相同，硬件接口卻不一致，因此不同線路間，即使是相同的設備，很多模塊也是不通用的。下面我以一號線和八號線的AGM主控為例來分析。

1.一號線閘機主控

由圖可知，在主控器的正面設有一個散熱風扇、 1個網線接口、2個K/B接口、4個3.5MM音頻輸入輸出插孔、4個COM接口（未使用）。主控器的側面設有1個電源輸入接口，底面也設有4個COM口。

2.八號線閘機主控

由上圖可知，八號線的主控器硬件接口主要有：1個網線接口、6個COM接口、4個USB接口、3個音頻輸入輸出接口、2個K/B接口、1個電源輸入接口。

縱觀線網各類閘機的主控模塊，都是以小機箱裝嵌的工業計算機，加上連接模塊的擴展卡、增加顯示功能的顯卡組成主控模塊；從其硬件接口分析可知，各線路主控的硬件接口大同小異，在以后的新線建設中，可以做到將其硬件接口統一。

五、結論

隨著各城市地鐵線網的不斷擴大，不同線路之間設備的硬件接口不一致造成的問題慢慢暴露出來，為了確保地鐵的可持續發展，統一AFC系統的硬件接口勢在必行。本文通過對統一硬件接口的分析，建議在地鐵新線建設中實現AFC系統統一的硬件接口，對既有線AFC設備，可考慮在中大修中實現統一。

參考文獻：

[1] 柯旭.閘機扇門模塊設計與研究，南京理工大學碩士畢業論文，2011.

[2] 嚴建華，蔡靜瑤.AFC系統閘機扇門模塊的三維建模及仿真.科技風，2012，11.

[3] 張奇.城市地鐵AFC系統標準化建設研究.電子技術與軟件工程，2015.

作者簡介：

龐錦（1987-），女，漢族，湖北人，碩士，畢業于武漢理工大學物理電子學專業，現在廣州地鐵集團有限公司從事AFC設備維護維修工作。