淺析城市軌道交通自動售檢票系統故障的自動應急處理

羅玲

武漢地鐵運營有限公司 湖北 武漢 430000

在現代化的軌道交通系統中，AFC系統為乘客的出行帶來了極大的便利。為了應對地鐵車站內發生突發事件，在AFC系統內引入了自動應急處理，可根據車站現場實際結合運營實際在ACC、LC、SC設置各類AFC系統運行模式，以此保障在突發事件下AFC系統的穩定運行。

1 AFC系統簡介

自動售檢票系統(AFC系統)全稱Automatic Fare Collection，是基于計算機、通信、網絡、自動控制等技術實現軌道交通售票、檢票、計費、收費、統計、清分、管理等全過程的自動化系統。傳統地鐵車站的AFC系統設備如圖1所示。

圖1 地鐵車站的AFC系統

2 AFC系統架構

傳統的AFC系統一般采用五層架構：第一層為城市軌道交通票務清分系統(ACC)，第二層為線路計算機系統(LC)，第三層為車站計算機系統(SC)，第四層為車站售檢票終端設備(SLE)，第五層為車票及手機終端。傳統AFC系統采用五層架構如圖2所示。

圖2 傳統AFC系統五層架構

2.1 中央清分系統

票務清分系統(ACC)主要功能是統一城市軌道交通AFC系統內部的各種運行參數、收集城市軌道交通AFC系統產生的交易和審計數據并進行數據清分和對賬。

2.2 線路中央計算機系統

線路計算機系統(LC)主要功能是收集本線路AFC系統產生的交易和審計數據，并將此數據傳送給城市軌道交通清分系統，以及與其進行對賬等。

2.3 車站計算機系統

車站計算機系統(SC)主要功能是對車站終端設備進行狀態監控以及收集本站車站設備產生的交易和審計數據等。

2.4 車站終端設備

車站售檢票設備(SLE)安裝在各車站的站廳，直接為乘客提供售檢票服務的設備，包括自動售票機(TVM)、票房售票機(BOM)、自動檢票機(AGM)和便攜式驗票機(PCA)等。

2.5 車票及手機終端

車站和手機終端主要為 IC 單程票、專用儲值票、公交一卡通車票以及采用虛擬電子票的新型票種。

3 AFC系統的運營模式及處理規則

3.1 AFC系統正常運行模式

3.1.1 正常服務模式

正常服務模式為AFC系統的默認模式。自動售票機在正常服務模式下可正常進行票卡的發售、充值、驗卡業務。自動檢票機在正常服務模式下對車票進行全部的有效性檢驗。票房售票機在正常服務模式下可當其它模式解除后，并且沒有新的模式存在時，系統自動回到本運營模式。

3.1.2 關閉服務模式

在關閉模式下，所有設備應不能處理車票或現金。每天運營結束后，AFC的設備設定為關閉模式。在運營時間內，可根據車站實際運營需求在ACC、LC、SC及設備終端設置實現停止單臺或部分終端設備工作。

3.1.3 設備故障模式

當車站終端設備發生故障時，設備應自動進入故障模式，并根據故障等級將設備關閉或繼續服務。各類終端設備能自動對發生的故障進行檢測并在顯示界面顯示設備故障代碼，維修人員可根據代碼迅速判定故障原因，在故障恢復后，自動退出故障模式。

3.1.4 暫停服務模式

在暫停服務模式下，所有設備均不能完成正常業務處理。票房售票機在暫停服務模式下，乘客顯示器顯示暫停服務。自動售票機顯示器及運營狀態顯示器均會提示“暫停服務”信息。自動檢票機頂棚導向標志及方向指示器應顯示“禁止通行”標志，乘客顯示器顯示暫停信息，同時閘門應關閉。

3.1.5 離線運營模式

當AFC終端設備與SC間或是SC與LC間的網絡中斷時，AFC設備可在離線運營模式下運行。在離線運營模式下，AFC設備能有效存儲設備原始的交易數據及設備運行數據，數據保存天數可通過系統參數配置。當系統網絡恢復連接時，設備數據可自動傳送至上級設備，上級設備也可以對下級設備下發交易重傳命令實現設備數據的有效傳送[1]。

3.2 降級運營模式

降級運營模式的種類分為進出站次序免檢模式、乘車時間免檢模式、日期免檢模式、超時免檢模式、列車故障模式。車站工作人員可根據各類突發狀況結合車站實際需求申請對AFC系統下發降級運營模式。

降級運營模式由LC、SC設定和解除，并把事件信息通知LC和ACC。當某一條線路發生突發事件時，LC將及時把事件信息上傳至ACC。 ACC根據實際情況，將上傳的事件信息轉發給其他的LC。各線路LC進行判斷分析后設置相應的模式并下發至所有車站。在系統網絡故障的條件下，可由車站設定和解除降級運行模式，降級模式信息應通過其他方式告知LC和ACC[2]。

AFC系統各層級的設備的模式履歷將記錄各類運營模式及其產生的日期，模式履歷是AFC系統對車票進行后續處理的依據。各LC每次收到ACC下發的運營模式變更通知后，進行判斷，如果是正常模式變更為降級模式時，將自動生成模式履歷，并下發到下級，依次經過SC并下發至每一臺終端設備。

3.2.1 進出站次序免檢模式

進出站次序免檢模式允許乘客車票不按進站、出站的次序刷卡檢票通行。當車站發生突發大客流造成進站乘客擁擠，且此時車站付費區較大空間容納乘客或是車站付費區出現大量乘客手持進出站次序錯誤的車票到客服中心處理，造成大量乘客排隊等候的情況時，可在LC、SC處設置進出站次序免檢模式。在模式或是非模式發生車站出站，AGM不檢驗車票進出站次序，但仍檢查車票的其它信息，所有車票按正常方式計費。

以下是進出站次序免檢模式下各終端設備的處理規則：模式發生站：

(1)TVM：正常運行；(2)AGM進站/出站：票卡免檢，乘客不用刷卡直接可以進站/出站；(3)BOM：正常運行。

非模式發生站：

(1)TVM：正常運行；(2)AGM進站：正常檢票通行；AGM出站：在模式發生時及模式規定延長期(可通過系統參數設置)內，無進閘信息的車票出閘時，出站AGM將根據上級設備下發的模式履歷將默認票卡為進出站次序免檢發生車站進站車票，若有大于兩個車站設置進出站次序免檢模式，出站AGM將按扣費最低的車站對車票進行扣費；(3)BOM：正常工作。

3.2.2 乘車時間免檢模式

AFC系統處于正常運行模式下，若出站AGM檢測到乘客所持票卡進站時間與出站時間時間間隔超過系統設置的乘車時間，將會對票卡進行超時扣費(可通過系統參數設置)。若由于軌道交通的原因造成列車延導致乘客在車站付費區停留時間超過系統設置的乘車時間，可在LC、SC處設置為乘車時間免檢模式。在模式車站出站，車票不計算超時，但仍檢查車票的其它信息，所有車票按正常方式計費。

以下是乘車時間免檢模式下各終端設備的處理規則：

模式發生站：

(1)TVM：正常運行；(2)AGM進站：正常檢驗車票；AGM出站：出閘不檢查票卡超時，單程票回收，但仍檢查其他正常規則下需要檢查的內容，如車票的進出次序、車票費用等；(3)BOM：正常運行。

對于非模式發生站，車站設備應為如下工作狀態：

(1)TVM：正常運行；(2)AGM進站/出站：正常檢票；(3)BOM：正常運行。

3.2.3 日期免檢模式

因軌道交通自身原因(終端設備時鐘出現故障不能正常判斷車票日期有效性等)導致車票過期，系統將啟用“車票日期免檢模式”。

以下是乘車時間日期免檢模式下各終端設備的處理規則：

模式發生站：

(1)TVM：正常工作；(2)AGM進站/出站：進站/出站不檢查票卡有效期，但仍檢查其他正常規則下需要檢查的內容，如車票的進出次序、可用站點、進站時間、車票費用等；(3)BOM：正常工作。

非模式發生站：

(1)TVM：正常工作；(2)AGM：進站/出站：正常檢票；(3)BOM：正常工作。

3.2.4 超程免檢模式

由于某些突發事件導致列車未在某些車站正常停車，促使乘客可能會因此而造成超程或超時。在這種情況下，可根據運營需求在LC、SC處設置車費免檢模式。在此模式車站，不檢查車費的余值，但仍檢查車票的其他信息。出站檢票機將不檢查回收類車票的余額，只是對單程票進行回收。對于儲值票，將按系統最低票價進行扣費。

以下是超程免檢模式下各終端設備的處理規則：

模式發生站：

(1)TVM：正常工作；(2)AGM進站：正常檢票；AGM出站：出站不檢查票卡費用，單程票回收，但仍檢查其他正常規則下需要檢查的內容，如車票的進出次序、進站時間等；(3)BOM：正常工作。

非模式發生站：

(1)TVM：正常售票；(2)AGM進站/出站：正常檢票；(3)BOM：正常工作。

3.2.5 列車故障模式

由于列車發生故障無法繼續行駛而滯留在某區間或車站，部分車站正常運營受到影響，則這些車站被設置為列車故障模式。

以下是列車故障模式下各終端設備的處理規則：

模式發生站：

(1) TVM：停止售票；(2) AGM進站：禁止進站；AGM出站：更新列車故障出站標志，出站站點及時間，不檢查有效性，不回收，不扣除任何費用。(3) BOM：停止售票，模式發生前還沒有進站的票可以進行退票操作。

非模式發生站：

(1) TVM：停止售買到模式發生站的單程票；(2) AGM進站/出站：正常檢票；(3) BOM：停止售買到模式發生站的單程票。

在列車故障模式結束后參數規定延長期(系統參數設置)內，具有列車故障出站標志票卡可到任一車站進行進站檢票，進站后票卡在出站時按正常規則處理。若有多個站點出現列車故障模式，延長時間以車票內出站站點的模式結束時間為準。

3.3 緊急放行模式

發生緊急情況需要乘客緊急撤離車站時，啟用“緊急放行模式”。緊急模式信息通過車站計算機上傳到ACC，由ACC下達到全路網的AFC系統。在緊急放行模式下，車站內的進站檢票機都將顯示“禁止進入”標志，檢票機處于全開狀態，乘客不需要檢票直接出站，同時所有的自動售票機自動退出服務，并在乘客顯示器上顯示退出服務及緊急放行等信息；票房售票機將在乘客顯示器上顯示緊急模式信息，并提示操作員在完成最后一次交易后，通過操作退出服務(也可延時自動退出服務)。系統允許時間將通過參數設置，并下發到所有車站。超過系統規定的時間，這些車票只能通過票房售票機更新。

以下是緊急模式下各終端設備的處理規則：

模式發生站：

(1) TVM：暫停服務；(2) AGM進站：禁止進閘，AGM 出站：出站免檢，直接出閘；(3) BOM：暫停服務。

非模式發生站：

(1) TVM：停止售買到模式發生站的單程票；(2) AGM進站/出站：正常檢票；(3) BOM：停止售買到模式發生站的單程票。

緊急模式進行中，符合模式定義票卡可到任一車站(發生站除外)進行進站檢票，進站后票卡在出站時按正常規則處理。緊急模式結束后在參數規定延長期內，符合模式定義票卡可到任一車站進行進站檢票，進站后票卡在出站時按正常規則處理。

3.4 AFC系統運營模式間的關系

AFC系統不同模式之間可根據現場實際產生模式的轉換關系，AFC系統降級模式可以產生模式組合關系，共同作用于AFC系統。

3.4.1 降級模式組合

所有的AFC系統降級模式可獨立運作，降級模式可以產生模式組合。乘車時間免檢模式、車票日期免檢模式、進出站次序免檢模式、車費免檢模式之間可以相互組合、共同作用產生組合模式。

3.4.2 多模式綜合處理規則

在軌道交通地鐵車站實際運營中，在自動檢票機在檢票是時會出現多種降級模式和緊急放行模式同時執行的情況。在此情況下以緊急放行模式優先。

4 小結

隨著國家城市軌道交通行業的不斷發展，人們出行的越來越頻繁,人們出行的方式也逐漸豐富，AFC系統的應用也隨之進一步擴大,AFC系統早已成為城市軌道交通的重要組成部分。在地鐵車站的AFC系統實際運營中引入突發事件的自動應急處理機制無疑有效提升了AFC的穩定性和安全性，為人們出行帶來更多便利和可靠性。