《青島市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》的應(yīng)用驗證

張守芝 黃問遂

(1.青島地鐵集團有限公司，266001，青島;2.上海華騰軟件系統(tǒng)有限公司，200233，上?！蔚谝蛔髡?，高級工程師)

隨著國內(nèi)各城市的軌道交通建設(shè)步伐快速邁進，以及路網(wǎng)化運營的需求，自動售檢票(AFC)系統(tǒng)將成為重要的建設(shè)目標(biāo)之一。為保證AFC系統(tǒng)具有可持續(xù)發(fā)展能力，避免重復(fù)建設(shè)，節(jié)約建設(shè)成本，提高建設(shè)質(zhì)量，制定一套適合本地軌道交通特點的AFC系統(tǒng)地方性標(biāo)準(zhǔn)已得到業(yè)內(nèi)的共識。

1 青島地鐵AFC系統(tǒng)概況

青島市在未來的幾年中將建成地鐵1、2、3、4、6號線，覆蓋市區(qū)內(nèi)六區(qū)和主要對外交通樞紐。屆時，青島市軌道交通路網(wǎng)將連通青島站、青島北站2個鐵路客運樞紐，以及青島長途汽車站等5個汽車客運樞紐，并與流亭國際機場銜接，成為青島市民出行首選的交通工具。

青島地鐵AFC系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的5層架構(gòu)體系，自上而下分別為軌道交通清分(ACC)系統(tǒng)、線路中央計算機(LCC)系統(tǒng)、車站計算機(SC)系統(tǒng)、車站終端設(shè)備(SLE)和票卡。目前，青島地鐵已完成《青島市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》(簡為《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》)的編制工作，并于2014年1月正式發(fā)布實施?！稑?biāo)準(zhǔn)規(guī)范》定義了ACC與LCC、LCC與SC、SC與SLE、SLE與讀寫器，以及ACC與第三方(琴島通、金融IC卡)支付系統(tǒng)的接口，統(tǒng)一全線網(wǎng)的業(yè)務(wù)規(guī)范，解決了集成商互聯(lián)互通的問題，將促進青島市軌道交通的持續(xù)發(fā)展。

如何確保各參建集成商對《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》有統(tǒng)一的理解及應(yīng)用，使青島地鐵AFC系統(tǒng)井然有序地發(fā)展，將是青島地鐵AFC系統(tǒng)建設(shè)者需要面對的一個重要課題。

2 《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》應(yīng)用驗證的必要性

青島地鐵AFC系統(tǒng)工程從功能角度可劃分為ACC系統(tǒng)與線路AFC系統(tǒng)兩個子專業(yè)。如此劃分，可有效促進集成商之間的有序競爭，同時也帶來諸如不同集成商對《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》理解存在差異、線路AFC系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)及設(shè)備(包括LCC、SC、SLE與讀卡器等)對《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》是否完整應(yīng)用等問題:

(1)對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范理解存在差異。根據(jù)數(shù)據(jù)流方向，AFC系統(tǒng)數(shù)據(jù)可分為下行及上行兩大類。其中，下行數(shù)據(jù)主要包括全線網(wǎng)參數(shù)、參數(shù)管理報文、設(shè)備控制命令及模式控制等，逐級下傳至SLE;上行數(shù)據(jù)包括各類(消費、充值、更新)交易明細(xì)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息、車站模式變化信息等，逐級上傳至ACC系統(tǒng)。無論是何種類型的數(shù)據(jù)，在各層之間傳遞必須保證其一致性和完整性，不能有任何篡改，因此，各層系統(tǒng)及設(shè)備的數(shù)據(jù)需嚴(yán)格遵行《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》中定義的格式進行交互。如果對《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》的理解存在差異，在其執(zhí)行過程中就會產(chǎn)生偏差，嚴(yán)重時將影響車站的正常運營。

(2)線路AFC系統(tǒng)內(nèi)的個性化標(biāo)準(zhǔn)。線路AFC系統(tǒng)內(nèi)所有子系統(tǒng)及設(shè)備(包括LCC、SC、SLE與讀卡器等)一般由線路AFC集成商獨立完成。由于每個集成商的技術(shù)特點不盡相同，對《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》的理解程度不同，以及建設(shè)工期緊張等原因，導(dǎo)致制定的《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》無法得到充分應(yīng)用，且缺乏有效的驗證及檢測手段，最終導(dǎo)致線路AFC系統(tǒng)及設(shè)備無法實現(xiàn)互換，資源無法進行合理分配。

為使《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》得到充分理解與執(zhí)行，更好地指導(dǎo)青島地鐵AFC系統(tǒng)有序建設(shè)，應(yīng)避免線路內(nèi)AFC系統(tǒng)的個性化差異，實現(xiàn)線路間系統(tǒng)及設(shè)備互換，便于運營部門對設(shè)備的統(tǒng)籌管理。為此，需要以《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》為依據(jù)，詳細(xì)制定驗證及檢測方案，并結(jié)合相關(guān)檢測工具，對每條線路集成商提供的系統(tǒng)及設(shè)備逐層進行檢測。

3 《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》應(yīng)用驗證內(nèi)容

《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》遵循軌道交通AFC系統(tǒng)5層架構(gòu)體系，如圖1所示。《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》對每個層級間的數(shù)據(jù)接口進行了詳細(xì)定義，包括ACC與LCC、LCC與SC，SC與SLE、SLE與讀卡器的接口，以及車票結(jié)構(gòu)和票卡處理流程等。

圖1 青島地鐵AFC系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

層級間的具體數(shù)據(jù)接口如下:

(1)ACC與LCC間的接口。ACC通過票務(wù)與安全系統(tǒng)支撐各線路AFC系統(tǒng)運行，負(fù)責(zé)收集、統(tǒng)計、分析、查詢運營數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)琴島通卡交易數(shù)據(jù)在軌道交通系統(tǒng)不同線路之間的收益清分，實現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)與琴島通系統(tǒng)間的清算、對帳。ACC與LCC的接口包括:交易明細(xì)數(shù)據(jù)(售票、進站、出站、更新、行政處理)，寄存器數(shù)據(jù)，參數(shù)同步，參數(shù)版本查詢，日終對賬接口，車站降級管理，設(shè)備運行狀態(tài)，車票調(diào)撥，文件獲取通知，時間同步，通信鏈路測試等。ACC的專用車票編碼設(shè)備(E/S)負(fù)責(zé)對全線網(wǎng)的車票初始化、預(yù)賦值、分揀、校驗、重編碼及注銷工作，因此，ACC系統(tǒng)與E/S包含了以上相關(guān)任務(wù)的接口數(shù)據(jù)。

(2)LCC與SC間的接口。LCC接收ACC下發(fā)的運營參數(shù)，獨立管理所轄線路AFC系統(tǒng)的運營參數(shù);接收ACC的時鐘同步信號，完成本線路內(nèi)的時鐘同步;完成本線路的收益管理;對所轄線路進行權(quán)限管理、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)、系統(tǒng)間安全訪問控制等。LCC與SC間的接口包括:交易明細(xì)數(shù)據(jù)(售票、進站、出站、更新)，寄存器數(shù)據(jù)，收益數(shù)據(jù)(半自動售票機班次結(jié)算、自動售票機錢箱操作、行政處理、日結(jié)數(shù)據(jù)等)，參數(shù)同步，參數(shù)版本查詢，日終對賬接口，車站降級管理，設(shè)備運行狀態(tài)，車票調(diào)撥，文件獲取通知，時間同步，通信鏈路測試等。

(3)SC與SLE間的接口。SC監(jiān)視和控制車站SLE運行狀態(tài)，收集、統(tǒng)計各類運營數(shù)據(jù)，并上傳至LCC;根據(jù)運營需要啟動車站降級運營模式;接受LCC車票調(diào)配指令，管理車站內(nèi)的車票和現(xiàn)金的流通。SC接收LCC下發(fā)的參數(shù)，并發(fā)到SLE;接收LCC的時鐘同步信號并完成本車站的時鐘同步;管理本站內(nèi)的SLE設(shè)備，保障系統(tǒng)的正常運行，生成運營相關(guān)報表。SC與SLE間的接口包括:交易明細(xì)數(shù)據(jù)，寄存器數(shù)據(jù)，收益數(shù)據(jù)，參數(shù)同步，參數(shù)版本查詢，日終對賬接口，車站降級管理，設(shè)備運行狀態(tài)，車票調(diào)撥，時間同步，通信鏈路測試等。

(4)SLE與讀寫器間的接口。SLE通過接口驅(qū)動讀寫器對票卡進行讀寫操作。《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》定義了通信接口的硬件協(xié)議、報文控制字、傳輸流程、異常判斷流程、數(shù)據(jù)類型及其他約定，具體接口包括:讀寫器初始化、重啟，射頻天線開關(guān)，車票分析，單程票操作，儲值票操作等。

4 《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》應(yīng)用驗證方案建議

軌道交通AFC系統(tǒng)測試工作比較繁雜，工作量大，且缺乏高效的測試工具。為此，青島地鐵開發(fā)了一套完善的符合青島市軌道交通AFC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的檢測平臺。該平臺主要承擔(dān)青島地鐵所有AFC設(shè)備和系統(tǒng)的接口、功能、性能、可靠性等的測試工作。同時，檢測平臺建立了一系列標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的工作流程，明確各個工作環(huán)節(jié)的任務(wù)、結(jié)果，以及各環(huán)節(jié)的相互銜接關(guān)系，充分發(fā)揮其在AFC系統(tǒng)檢測和驗證中的作用，并在充分驗證的基礎(chǔ)上為業(yè)主單位提供測試情況和問題分析報告。

4.1 檢測流程

青島地鐵AFC系統(tǒng)檢測平臺以“測試宗卷”為中心，實現(xiàn)測試項目的全程信息控制和測試環(huán)節(jié)的工作銜接，實現(xiàn)工作流程的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。檢測平臺為每個送測AFC系統(tǒng)或設(shè)備建立詳細(xì)的測試宗卷，保存該被測對象在各個測試環(huán)節(jié)中的所有重要文檔和資料。每個工作環(huán)節(jié)繼承上游環(huán)節(jié)移交的測試宗卷，并在本工作環(huán)節(jié)中追加規(guī)定的文檔記錄，工作完成后交接給下游環(huán)節(jié)。在測試結(jié)束環(huán)節(jié)，通過對測試宗卷的復(fù)審，實現(xiàn)對各工作環(huán)節(jié)的檢查和考核。青島地鐵AFC系統(tǒng)檢測平臺檢測流程如圖2所示。

圖2 青島地鐵AFC系統(tǒng)檢測平臺的測試流程

4.2 平臺組成

青島地鐵AFC系統(tǒng)檢測平臺主要由檢測平臺管理系統(tǒng)(簡為“管理平臺”)和AFC仿真測試系統(tǒng)(簡為“測試仿真”)兩部分組成。

管理平臺的主要功能為測試過程管理、問題跟蹤和文件版本管理。其實現(xiàn)了軌道交通AFC領(lǐng)域測試的知識積累，為后期建設(shè)的AFC系統(tǒng)提供了大量參考資料，可更好地指導(dǎo)項目建設(shè)。

測試仿真主要由AFC線網(wǎng)所有層級節(jié)點的模擬仿真工具組成，包括ACC中心仿真、E/S(編碼分揀機)仿真、LCC仿真、SC仿真、BOM(半自動售票機)仿真、TVM(自動售票機)仿真、AGM(自動檢票機)仿真、TCM/PCA(驗票機/讀寫器)仿真。同時，測試仿真提供了一個易用的集成工具。利用該集成工具能方便地搭建測試環(huán)境，并保存測試環(huán)境;可將以上仿真器進行集成管理，并將具有共性的功能進行提煉，形成通用模塊，如發(fā)送接收命令、生成或解析文件等;通過有效的工具結(jié)合現(xiàn)場實際情況，利用仿真替換層級中的真實設(shè)備模擬數(shù)據(jù)接口，以驗證設(shè)備接口的準(zhǔn)確性。

青島地鐵AFC系統(tǒng)檢測平臺架構(gòu)如圖3所示。

圖3 青島地鐵AFC系統(tǒng)檢測平臺架構(gòu)

5 結(jié)語

為提高青島地鐵AFC系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)以《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》為綱領(lǐng)，配合青島地鐵AFC檢測平臺的建設(shè)，把《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》的應(yīng)用工作做深、做細(xì)，消除不必要的建設(shè)風(fēng)險，使青島市軌道交通AFC系統(tǒng)建設(shè)及運營服務(wù)質(zhì)量邁上一個新的臺階。

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