地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)設(shè)備故障維修系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

摘 ?要：為解決目前地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)設(shè)備故障維修系統(tǒng)存在故障報(bào)修及修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)的問題，文章提出了一種自動(dòng)售檢票系統(tǒng)設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集設(shè)備故障信息并自動(dòng)生成工單發(fā)送給故障維修人員，有效地解決了故障報(bào)修時(shí)間長(zhǎng)的問題;同時(shí)根據(jù)細(xì)分的故障類別和等級(jí)信息，采用不同的策略和優(yōu)先級(jí)維修故障，有效地提高了故障修復(fù)效率并且優(yōu)化了乘客乘車的體驗(yàn)感。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)售檢票系統(tǒng);故障維修;故障類別;故障等級(jí)

中圖分類號(hào)：TP311.52 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）23-0109-03

Design and Research on Equipment Fault Maintenance System of Metro Automatic Fare Collection System

WANG Dabin

（Kunming Metro Operation Co.，Ltd.，650051 ?Kunming，China）

Abstract：In order to solve the problem of long time of fault report and repair in the equipment fault maintenance system of metro automatic fare collection system. This paper presents an intelligent maintenance management system for equipment fault in automatic fare collection system，which collects equipment fault information in real time and automatically generates work order and sends it to fault maintenance personnel. It effectively solves the problem of long time for fault report;at the same time，according to the subdivided fault category and level information，different strategies and priorities are adopted to repair faults，which effectively improves the efficiency of fault repair and optimizes the experience of passengers.

Keywords：automatic fare collection system;fault maintenance;fault category;fault level

0 ?引 ?言

地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（Automatic Fare Collection System，AFC）是實(shí)現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分、管理等全過程的自動(dòng)化系統(tǒng)，是地鐵運(yùn)營(yíng)收益管理的重要手段。該系統(tǒng)自下而上由車票、車站終端設(shè)備（Station Level Equipment，SLE）、車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（Station Computer，SC）、線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（Line Central Computer，LCC）和清分中心系統(tǒng)（AFC–Clearing Center，ACC）五層組成。它作為城市軌道交通面向公眾提供服務(wù)的窗口，運(yùn)行狀況直接影響著城市軌道交通的服務(wù)水平，其中AFC設(shè)備主要包括：自動(dòng)售票機(jī)（TVM）、自動(dòng)檢票機(jī)（AGM）、半自動(dòng)售票機(jī)（BOM）和綜合服務(wù)終端（ISM）等，這些設(shè)備直接面向乘客，使用頻率高，使得設(shè)備的故障率較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，昆明地鐵首期工程1、2號(hào)線，1號(hào)線支線，3號(hào)線，6號(hào)線一期/二期工程AFC設(shè)備故障每月約1 000件次。

為提高設(shè)備故障維修效率，減少維修調(diào)度工作量，提高維修質(zhì)量，目前國(guó)內(nèi)大量城市地鐵[1-4]，都在研究如何提高AFC設(shè)備維修效率，如北京、深圳、南京、上海、鄭州等，部分城市地鐵也已研發(fā)AFC系統(tǒng)設(shè)備故障維修管理系統(tǒng)，在車站現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)AFC設(shè)備故障后，將故障信息以手工的方式錄入系統(tǒng)內(nèi)，達(dá)到故障報(bào)修的目的。但是，AFC設(shè)備維修管理系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)修復(fù)的功能，故障的發(fā)現(xiàn)還需要靠車站現(xiàn)場(chǎng)人員，導(dǎo)致故障報(bào)修的時(shí)間較長(zhǎng)。另外，設(shè)備故障未進(jìn)行有效的分等級(jí)管理，導(dǎo)致只需車站現(xiàn)場(chǎng)人員簡(jiǎn)單處理即可維護(hù)的故障，都需維修人員到現(xiàn)場(chǎng)處理，使得設(shè)備修復(fù)時(shí)間也較長(zhǎng)。為解決上述故障報(bào)修時(shí)間及故障修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的問題，本文提供了一種AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)已應(yīng)用于昆明地鐵AFC設(shè)備故障維修工作中。

1 ?AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 ?方案思路

預(yù)先對(duì)AFC設(shè)備故障進(jìn)行細(xì)分，將AFC設(shè)備故障類別分為車站人員維護(hù)故障和維修人員維護(hù)故障，即形成AFC設(shè)備故障與故障類別之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再將AFC設(shè)備故障進(jìn)行等級(jí)劃分，劃分為致命故障、降級(jí)運(yùn)營(yíng)故障、一般故障，并分別用3、2和1表示，細(xì)分結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

接著按照AFC設(shè)備故障細(xì)分規(guī)則，制定故障代碼信息表，采用5位故障代碼表示設(shè)備故障，其中第1、2位表示模塊類型，第3位表示故障等級(jí)，第4、5位表示模塊具體故障代碼，例如TVM的紙幣機(jī)和IO模塊部分故障代碼如表1所示。

AFC設(shè)備的應(yīng)用程序定期（如每隔5分鐘）檢測(cè)設(shè)備各個(gè)模塊故障信息，并將檢測(cè)到的故障信息以故障代碼的形式發(fā)送給AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)的服務(wù)端。接著服務(wù)端接收到故障代碼后，從故障代碼與故障類別對(duì)應(yīng)的記錄中，獲得設(shè)備故障的類別信息，然后根據(jù)故障類別將設(shè)備故障信息推動(dòng)給對(duì)應(yīng)的人員進(jìn)行故障維修，特別針對(duì)維修人員維護(hù)故障，需要根據(jù)設(shè)備故障等級(jí)，讓維修人員按照不同的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行故障維修。

1.2 ?系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)介

本文提供的系統(tǒng)，并不改變現(xiàn)有AFC系統(tǒng)的架構(gòu)，只是在AFC系統(tǒng)中增加了AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)服務(wù)端（下文下簡(jiǎn)稱服務(wù)端）和AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)客戶端（下文簡(jiǎn)稱客戶端），采用了B/S的架構(gòu)，具體架構(gòu)如圖2所示。

如圖2所示，AFC設(shè)備（TVM、AGM、BOM、ISM等）定期采集各自模塊的工作狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)模塊處于故障狀態(tài)時(shí)，生成含故障代碼的故障信息，通過AFC網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)端，服務(wù)端接收到故障信息后，解析出故障代碼，并從本地存儲(chǔ)的故障代碼與故障類別的對(duì)應(yīng)記錄中，獲得故障類別。然后根據(jù)故障類別將故障信息發(fā)送給相應(yīng)的人員進(jìn)行維修，即如果故障類別是車站人員維護(hù)故障，則將設(shè)備故障信息發(fā)送車站人員;如果故障類別是維修人員維護(hù)故障，則將設(shè)備故障信息發(fā)送給維修人員。特別的，針對(duì)維修人員維護(hù)故障，還需根據(jù)故障等級(jí)，生成不同緊要程度的工單發(fā)給維修人員，開展故障維修工作。

1.3 ?故障維修管理流程簡(jiǎn)介

AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)主要流程如圖3所示。

如圖3所示，AFC設(shè)備故障維修過程包括以下步驟：

S01：服務(wù)端接收AFC設(shè)備發(fā)來的故障信息，其中，設(shè)備故障信息包括：故障設(shè)備位置信息、設(shè)備類型、設(shè)備編號(hào)、故障代碼等信息，AFC設(shè)備定期采集各自模塊的工作狀態(tài)，在模塊存在故障時(shí)，生成故障信息發(fā)送給服務(wù)端;

S02：服務(wù)端從本地故障代碼與故障類別對(duì)應(yīng)的記錄中，獲得故障信息中故障代碼對(duì)應(yīng)的故障類別;

S03：判斷故障類別是否為車站人員維修故障，是則執(zhí)行S04，否則執(zhí)行S05;

S04：根據(jù)設(shè)備故障信息生成故障工單推送給車站人員，并執(zhí)行S06;

S05：從故障代碼中獲得故障等級(jí)信息，其中，故障代碼第3位即為故障等級(jí)信息;并執(zhí)行步驟S08;

S06：車站人員通過客戶端接收到維修工單后進(jìn)行故障維修，如TVM紙幣模塊卡幣故障，則可讓車站人員先進(jìn)行故障維修;

S07：判斷故障是否修復(fù)成功，是則結(jié)束流程，否則執(zhí)行S05，例如，TVM出現(xiàn)卡幣故障后，車站人員無法修復(fù)此故障時(shí)，則可以將故障轉(zhuǎn)為維修人員維護(hù)故障，通知維修人員進(jìn)行故障維修;

S08：按照故障等級(jí)生成不同緊急程度的維修工單，通知維修人員，如TVM硬幣模塊故障，則可以定義為降級(jí)運(yùn)營(yíng)故障，處理優(yōu)先級(jí)可以定義為中級(jí)，但是如果是TVM紙幣模塊故障，則可以定義為致命故障，處理優(yōu)先級(jí)為高級(jí)，需立即進(jìn)行維修;

S09：維修人員通過客戶端接收維修工單并進(jìn)行故障維修。

1.4 ?系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

AFC設(shè)備故障智能維修管理流程如上文給出的圖3所示，其主要過程包括AFC設(shè)備故障信息的生成和服務(wù)端故障信息處理，下文分別給出兩個(gè)步驟的偽代碼。

1.4.1 ?AFC設(shè)備故障信息生成偽代碼

AFC設(shè)備將定期（如每隔300秒）檢測(cè)各個(gè)模塊的工作狀態(tài)，在檢測(cè)到模塊故障后，生成故障信息發(fā)送給服務(wù)端，具體偽代碼為：

//每間隔300秒，檢測(cè)模塊工作狀態(tài)，及其故障信息

sleep（300）;

//逐個(gè)檢測(cè)模塊的工作狀態(tài)，直至所有模塊檢測(cè)完成

While count（test（module））≤count（module）

do

/*模塊工作狀態(tài)不正常時(shí)，則生成故障信息發(fā)送給AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)服務(wù)端，其中0表示正常*/

if（test_code（module）≠0）

then fault_info=generate_fault_info（test（module））;

send_fault_info_to_server（fault_info）;

end if

end while

1.4.2 ?服務(wù)端偽代碼

服務(wù)端接收到AFC設(shè)備發(fā)來的故障信息后，將根據(jù)故障類別生成工單發(fā)送給車站人員或維修人員，并在車站人員無法修好故障的情況下，將故障信息發(fā)送維修人員，具體偽代碼為：

//接收AFC設(shè)備發(fā)來的故障信息

recv_fault_info=recv（fault_info）;

//從故障信息中獲取故障代碼

fault_code=get_fault_code（recv_fault_info）;

//從本地故障代碼與故障類別對(duì)應(yīng)關(guān)系中，獲得故障類別

fault_type = get_fault_type（fault_code）;

//如果故障類別為車站人員維保故障，則將故障信息發(fā)送給車站人員

if fault_type=type_station_staff

then send_to_station_staff（fault_info）;

//如果故障類別為維修人員維保故障，則將故障信息發(fā)送給維修人員

else if

send_to_repair_staff（fault_info，fault_level（fault_code））;

end if

Do

//獲取車站人員故障維修的狀態(tài)

fault_repair_status =recv_from_station_staff（fault_info）;

//車站人員維修設(shè)備故障不成功，則將故障信息發(fā)送給維修人員進(jìn)行維修

if fault_repair_status≠0

thensend_to_repair_staff（fault_info，fault_level（fault_code））;

end if

2 ?AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)有益效果

2.1 ?節(jié)約故障報(bào)修時(shí)間

設(shè)備故障發(fā)生后，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集AFC設(shè)備故障信息并生成工單發(fā)送給車站人員或維修人員，整個(gè)過程不需要人工參與，有效地節(jié)約了發(fā)現(xiàn)故障和故障信息錄入系統(tǒng)的時(shí)間，從而有效地減少了故障報(bào)修的時(shí)間。

2.2 ?節(jié)約故障維修時(shí)間

對(duì)故障類別進(jìn)行分類：車站人員維護(hù)故障和維修人員維護(hù)故障，針對(duì)車站人員維護(hù)故障則安排給車站人員維修，不用維修人員趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，從而有效地減少了設(shè)備維修的時(shí)間。

2.3 ?提高乘客滿意度

對(duì)故障進(jìn)行等級(jí)劃分，并為不同等級(jí)的故障分配不同處理優(yōu)先級(jí)，如直接影響乘客正常進(jìn)出站的故障，設(shè)置高的故障等級(jí)，從而維修人員需立即進(jìn)行處理，有效地提高了乘客滿意度，避免車站因乘客聚集而發(fā)生安全事故。

3 ?結(jié) ?論

為解決現(xiàn)有AFC設(shè)備維修管理系統(tǒng)因故障信息需要人工發(fā)現(xiàn)和錄入，導(dǎo)致故障報(bào)修時(shí)間長(zhǎng)的問題，和車站人員能處理的故障，都需維修人員浪費(fèi)大量路程時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，導(dǎo)致故障修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的問題，本文提出了AFC設(shè)備故障智能維修管理系統(tǒng)，能自動(dòng)的生成工單發(fā)給相應(yīng)的人員進(jìn)行處理，有效地減少了故障報(bào)修時(shí)間;并通過對(duì)故障類別和等級(jí)進(jìn)行劃分，制定相應(yīng)的維修策略，有效地提高了故障修復(fù)效率。

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作者簡(jiǎn)介：王大彬（1985.08—），男，漢族，四川宜賓人，工程師，碩士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)集成及地鐵票務(wù)運(yùn)營(yíng)管理。