基于票價導流的AFC系統實現方案淺析

王炯

摘 要：介紹了城市軌道交通客流特點與存在風險，從調節票價的角度提出了一種使客流趨于均衡化的思路，并設計了票務系統的改造方案與驗證平臺建議。

關鍵詞：軌道交通；客流均衡；自動售檢票系統

目前，世界范圍內軌道交通面對客流時空分布不均衡問題，通常采取提升運能和車站限流兩種方式[1]。上海軌道交通一方面通過購置列車持續提升重點線路的運能，另一方面對1、2、3、6、16號線等5條線路的21座車站實施早高峰常規限流措施，其他線路車站根據客流情況可采取臨時限流措施。但綜合社會效益和經濟效益來看，效果都不夠理想。

基于以上背景，本研究以軌道交通運營的實際應用為導向，以緩解網絡客流擁堵、保障運營安全為目標，從實現票價導流的具體技術措施角度進行研究，提出票務系統及設施設備的改造方案，為實施網絡客流均衡提供條件。

1 軌道交通客流特點

1.1 大客流風險直接威脅運營安全

上海軌道交通具有空間封閉、人口密集的特點，且隨著網絡化進程的不斷推進，呈現出客流量增長幅度遠大于運力增加，進出站及換乘客流量大等“網絡化效應”的特點。在大客流的沖擊下，部分線路前期規劃與后期客流量不匹配的問題日益嚴重。

1.2 大客流主要風險源于時空不均衡

軌道交通的大客流風險主要表現為兩個方面，一方面是客流規模持續增加的總量性風險，另一方面源于客流時空分布不均衡的結構性風險[2]。相比之下，由于時空部分不均衡的結構性風險往往會造成局部區段、部分車站和換乘站產生超過承載能力的大客流，將直接危害到客運安全和行車安全，對運營的影響更為直接和明顯，也是需要重點關注解決的主要對象。

客流時間分布不均衡主要表現為高峰與平峰分布不均衡、工作日與節假日分布不均衡。其中，高峰與平峰分布不均衡影響最大，高峰小時進站量達到平峰的3倍以上，絕大多數線路高峰時段的列車滿載率達到或超過100%，高峰運能緊張情況難以有效緩解。線路客流分布不均衡表現為相同OD的多條線路，早高峰擁擠情況差異較大，如靜安寺到龍陽路區段，2號線和7號線的最大擁擠度分別為100%以上和60%。車站客流分布不均衡突出表現為少數換乘站集中了大量換乘客流，而大部分換乘站的日均換乘客流不足5萬人次。

1.3 依托智能化技術和票價杠桿引導客流均衡分布是新的方向

利用票價彈性引導客流在國內外已經存在很多案例并在實際應用過程中發揮出較好的導流效果。同時，隨著互聯網+、大數據、云計算等新興智能化技術的快速發展，引導客流在多條路徑上均衡分布，避免大量客流集中聚集在最短路徑上，造成客流擁堵現象成為可能。

2 票務系統改造方案

2.1 總體目標

目前，上海地鐵實施的票價有以下特點：

1）基于起止站的票區、票價設計；

2）基于節假日、工作日的票價設計；

3）基于周為單位的每日高低峰票價設計；

4）路網高低峰時間粒度為15分鐘；

5）基于車票類型的票價設計。

為實現使用票價杠桿的方法引導乘客錯峰出行，需要按以下原則進行票務系統改造和調整：

1）重新設計日期類型，以適應周六、日調整為工作日的情況；

2）進站、出站的高峰設置到1分鐘單位；

3）指定車站才參與進站高峰、出站高峰導流優惠；

4）需要設置專用設備在票卡上寫入實際換乘路徑；

5）設置參與票價導流的車票類型及優惠比例。

出站閘機根據車票上的進站信息在系統參數中進行查詢，若卡上記錄的繞行車站在參數中有定義則根據相應的優惠計算優惠票價。

2.2 票卡結構調整方案

由于當前軌道交通中，使用單程票與公交卡乘客的比例約為1：4，即80%的乘客使用公交卡，后期這個比例還將增長，因此本次研究暫不考慮單程票的情況。

通過分析上海公交卡的票卡結構，其第8扇區第2塊暫未啟用，可將其用于記錄繞行車站，此時，需要在換乘路徑內選擇合適位置安裝票卡讀寫設備（下文簡稱為“拍拍卡”），將乘客實際換乘路徑寫入票卡中。

2.3 讀寫器及系統改造

除了以上工作，還需要對既有閘機讀卡器、車站計算機系統、中央計算機系統、清分系統也進行相應的改造，增加此類業務功能。

2.4 引入票價導流后閘機票卡處理業務流程

引入票價導流后，閘機進站流程與常規流程相同，區別在于出站，流程如下圖所示：

2.5 驗證平臺搭建

為避免改造后設備直接正式上線帶來的風險，應根據改造方案，先行在實驗室環境進行驗證測試，驗證測試可按以下方案搭建：

1）PC服務器1臺，配置開發環境數據庫及SNC應用程序，主要用于編輯系統級參數、控制終端設備的運行、接受終端設備上傳的交易數據和狀態數據。

2）測試工作站1臺，部署多個車站的SOC操作監控應用程序，以對應每個車站SNC服務，在SOC內集成參數編輯的功能。

3）閘機6臺，搭建2個車站的環境，在無票價導流優惠參數的情況下按既有的AFC系統運行參數正常使用；接收到票價導流優惠參數后，可根據新增的參數執行票價導流優惠功能。

4）“拍拍卡”設備4臺，用于安裝可與票卡進行交互的應用程序，對符合優惠條件的票卡寫入繞行數據。

3 結語

軌道交通大客流風險歷來是較難攻克的難題，本研究通過調節AFC系統票價體系，是改善客流分布不均衡問題的一種解決方法。設計的系統改造方案與驗證平臺搭建思路給后續研究提供了借鑒，具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]馬超群，王玉萍.城市軌道交通客流特征與規律分析[J].鐵道運輸與經濟，2015，37（6）：85-86.

[2]李得偉，魯放，韓宇.城市軌道交通客流補償及引導措施研究[J] 都市快軌交通，2008，21（2）：19-20.