城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

（石家莊市軌道交通有限責(zé)任公司運(yùn)營(yíng)分公司，河北 石家莊 050000）

上世紀(jì)90年代末，AFC系統(tǒng)在上海、廣州等城市率先投入使用，其快捷、便利、安全、準(zhǔn)確、節(jié)省人力的優(yōu)勢(shì)明顯，因此迅速替代人工售檢票作業(yè)，至2005年全國(guó)各地規(guī)劃和新建的城市軌道交通線路均把AFC系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)化配置。

隨著我國(guó)信息技術(shù)水平的提升，AFC應(yīng)用技術(shù)得以飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠商已實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的自主設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、落地。近年來(lái)，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、電子支付、人臉識(shí)別等新技術(shù)的應(yīng)用，各傳統(tǒng)行業(yè)均發(fā)生了巨大變革，AFC系統(tǒng)將如何發(fā)展以保持其先進(jìn)性，將面臨新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

一、AFC系統(tǒng)簡(jiǎn)介

（一）AFC系統(tǒng)

AFC系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、IC卡等先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析算法進(jìn)行客流分析和財(cái)務(wù)結(jié)算，實(shí)現(xiàn)軌道交通的售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分結(jié)算和運(yùn)行管理業(yè)務(wù)。作為城市軌道交通票務(wù)管理的關(guān)鍵系統(tǒng)，其主要由清分中心、線路中心、車(chē)站系統(tǒng)、終端設(shè)備和票卡組成，具備智能、安全、準(zhǔn)確、高效、可靠的特點(diǎn)。

（二）清分中心

清分中心系統(tǒng)基于AFC線網(wǎng)技術(shù)規(guī)范包括收費(fèi)制度、安全審計(jì)、對(duì)賬規(guī)則、票卡標(biāo)準(zhǔn)、控制流程、參數(shù)編碼、業(yè)務(wù)界面和系統(tǒng)接口等，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用票卡的統(tǒng)一發(fā)行及管理；實(shí)現(xiàn)對(duì)外的應(yīng)用服務(wù)；實(shí)現(xiàn)集中控制和安全管理，以保證軌道交通路網(wǎng)各線路之間的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，進(jìn)行統(tǒng)一票務(wù)管理和清分對(duì)賬；保證軌道交通系統(tǒng)與城市一卡通的收益核對(duì)，以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理。

（三）線路中心

線路中心系統(tǒng)是線路內(nèi)AFC系統(tǒng)集中監(jiān)控和統(tǒng)一控制管理的單元，能夠匯聚處理本線路內(nèi)各類(lèi)交易、客流、收益、控制及狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)車(chē)票、費(fèi)率、權(quán)限、黑名單等運(yùn)營(yíng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)線路內(nèi)數(shù)據(jù)審核、軟件版本、時(shí)鐘同步、訪問(wèn)控制、在線監(jiān)測(cè)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能，以保證與清分中心和車(chē)站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理收益核對(duì)。

（四）車(chē)站系統(tǒng)

車(chē)站系統(tǒng)是車(chē)站AFC系統(tǒng)集中監(jiān)控和統(tǒng)一控制管理的單元，能夠匯聚處理本車(chē)站各類(lèi)交易、客流、收益、控制及狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)運(yùn)行控制參數(shù)和命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)站全部AFC終端設(shè)備的運(yùn)營(yíng)管理，完成與線路中心系統(tǒng)的收益對(duì)賬。

（五）終端設(shè)備

基礎(chǔ)AFC終端設(shè)備一般由自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)檢票機(jī)、半自動(dòng)售票機(jī)等組成，輔助AFC終端設(shè)備有充值查詢(xún)機(jī)、移動(dòng)檢票機(jī)等，互聯(lián)網(wǎng)型AFC終端設(shè)備有互聯(lián)網(wǎng)售取票機(jī)、自助客服機(jī)等。各類(lèi)AFC終端設(shè)備通過(guò)加密讀寫(xiě)器同車(chē)票交互，實(shí)現(xiàn)車(chē)票發(fā)售、進(jìn)出站、充值更新等售檢票業(yè)務(wù)。

二、AFC系統(tǒng)發(fā)展因素

（一）技術(shù)發(fā)展演進(jìn)

電子信息技術(shù)不斷發(fā)展演進(jìn)，新技術(shù)應(yīng)用將推動(dòng)AFC應(yīng)用技術(shù)更迭。比如隨著錢(qián)幣找零設(shè)備和電子支付方式的應(yīng)用，自動(dòng)售票設(shè)備的付費(fèi)方式，則經(jīng)歷了單純硬幣購(gòu)票、紙幣硬幣混合找零購(gòu)票、掃碼支付購(gòu)票等階段；隨著磁卡技術(shù)、加密技術(shù)和在線支付的應(yīng)用，地鐵票卡進(jìn)入了百花齊放的時(shí)代，單程票、計(jì)次票、多日票、一卡通、紀(jì)念票、虛擬卡等均在使用。

（二）業(yè)務(wù)功能需求

為了應(yīng)對(duì)城市公共交通收費(fèi)政策或優(yōu)惠政策的變化，以及新的業(yè)務(wù)功能需求，如票價(jià)政策、公交地鐵聯(lián)乘優(yōu)惠、特定人群優(yōu)惠等，往往需要對(duì)AFC系統(tǒng)所采用的技術(shù)手段進(jìn)行調(diào)整，甚至進(jìn)行技術(shù)變革，以支持新的票務(wù)政策和管理的要求，比如北京地鐵票價(jià)改革，AFC系統(tǒng)則通過(guò)技術(shù)革新支持計(jì)程限時(shí)票制。

（三）新線系統(tǒng)互聯(lián)

AFC線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理同城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)是密不可分的，新的線路必須同既有線路對(duì)接構(gòu)成互聯(lián)交互的AFC系統(tǒng)，而地鐵的規(guī)劃建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)，不同時(shí)期建設(shè)的AFC系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)交互將會(huì)存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議不能互聯(lián)互通的情況。為滿(mǎn)足AFC系統(tǒng)線網(wǎng)統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理要求，新線系統(tǒng)接入時(shí)，一般需要對(duì)既有系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件的技術(shù)升級(jí)改造。

（四）線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理

在地鐵的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)管理中，運(yùn)營(yíng)單位須考慮逐步解決系統(tǒng)及設(shè)備在設(shè)計(jì)和建設(shè)階段的遺留問(wèn)題，同時(shí)應(yīng)降低系統(tǒng)運(yùn)行成本、提高系統(tǒng)安全性、可維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理工作的可持續(xù)性，保持系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，因此需要以技術(shù)為支撐，進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)改造，以提高運(yùn)營(yíng)管理水平和系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量。

三、AFC系統(tǒng)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

（一）虛擬票卡移動(dòng)支付

在技術(shù)演進(jìn)和業(yè)務(wù)需求的共同作用下，NFC、二維碼、人臉識(shí)別等不同類(lèi)型的虛擬票卡移動(dòng)支付技術(shù)應(yīng)用在越來(lái)越多的地鐵AFC系統(tǒng)，傳統(tǒng)IC卡和現(xiàn)金支付業(yè)務(wù)占比越來(lái)越低。自2008年，廣州地鐵首次使用NFC-SIM模式支付過(guò)閘，十年間全國(guó)地鐵同時(shí)支持NFC移動(dòng)支付和二維碼乘車(chē)的城市已達(dá)到29個(gè)。如今人臉識(shí)別、生態(tài)識(shí)別已走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入應(yīng)用推廣階段，濟(jì)南人臉識(shí)別、南寧全生態(tài)識(shí)別功能已上線試用。數(shù)字貨幣、區(qū)塊鏈技術(shù)也將對(duì)支付方式產(chǎn)生新的影響，AFC系統(tǒng)將踏入無(wú)卡化、實(shí)名制、信用支付、無(wú)感乘車(chē)的新征程。

（二）系統(tǒng)融合數(shù)據(jù)挖掘

不同時(shí)期AFC系統(tǒng)的融合互通，線網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全及統(tǒng)一管理是地鐵設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、運(yùn)營(yíng)管理單位以及行業(yè)廠商所面臨的共同課題，云計(jì)算、虛擬化、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟落地，將為行業(yè)發(fā)展變革帶來(lái)新的契機(jī)和希望。當(dāng)前基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的中心級(jí)系統(tǒng)融合、大數(shù)據(jù)分析、輔助決策功能，已在部分城市試點(diǎn)應(yīng)用，AFC系統(tǒng)扁平架構(gòu)、虛擬中心、數(shù)據(jù)集中、將寫(xiě)入新的設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)范。

（三）信息安全等級(jí)保護(hù)

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，AFC系統(tǒng)將存在多種支付方式，將采用云數(shù)據(jù)中心，將打破原有的封閉架構(gòu)。在此情況下，既有的密鑰管理和網(wǎng)絡(luò)安全防范措施，已不足以應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的威脅，中心風(fēng)險(xiǎn)、IOT風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)，將會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成更加嚴(yán)重的影響或破壞。AFC系統(tǒng)必須采用全面安全防護(hù)技術(shù)，以保障網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、管理安全，目前信息安全等級(jí)保護(hù)測(cè)評(píng)工作已在全國(guó)開(kāi)展。

AFC系統(tǒng)票卡介質(zhì)將從“實(shí)體票”向“虛擬票”轉(zhuǎn)變，以票卡為中心向以乘客賬戶(hù)為中心轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)信用支付無(wú)感乘車(chē)；AFC系統(tǒng)將趨向更加扁平化的架構(gòu)，“一朵云”將取代清分中心、線路中心和車(chē)站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)融合數(shù)據(jù)集中；同時(shí)AFC系統(tǒng)安全措施也將更加全面完善，從而保障業(yè)務(wù)及乘客信息安全，系統(tǒng)可靠高效運(yùn)行。