論地鐵自動售檢票系統(tǒng)設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)

摘 要：城市地鐵對解決城市交通擁擠問題具有很大的優(yōu)勢，同時以其安全、快速、舒適、便捷的特點極大地方便了市民的出行，改善了城市交通網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)，成為城市發(fā)展立體交通、建設(shè)現(xiàn)代化交通系統(tǒng)的方向。本文對地鐵核心部分的自動售檢票系統(tǒng)的設(shè)計以及RFID關(guān)鍵技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了具體的分析，以期可以對地鐵自動售檢票系統(tǒng)的研究有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：地鐵；自動售檢票系統(tǒng)；設(shè)計；技術(shù)；

文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

前言

在整個的地鐵交通系統(tǒng)中，自動售檢票系統(tǒng)（下面簡稱AFC）占據(jù)了核心的地位。AFC系統(tǒng)是一種集合了諸如信息技術(shù)、機電技術(shù)等多種現(xiàn)代科技成果與新興技術(shù)的綜合系統(tǒng)，實現(xiàn)了地鐵運營中售票、檢票、票務(wù)管理的綜合一體化集成。我國的地鐵發(fā)展雖然起步較早，但是AFC系統(tǒng)的發(fā)展沒有同步跟進，和發(fā)達國家相比，在技術(shù)應(yīng)用、整體設(shè)計等方面還存在一定的不足，我們必須在借鑒經(jīng)驗、充分研究、自主研發(fā)的基礎(chǔ)上不斷提高AFC系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用水平，為地鐵運營提供更好的技術(shù)保障。

一、地鐵自動售檢票系統(tǒng)

隨著科技的不斷發(fā)展和信息時代的到來，自動售檢票模式在公用交通領(lǐng)域已逐漸代替人工售檢票方式。自動售票、檢票系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的一種封閉管理形式，它以計算機作為控制主體，實現(xiàn)公共交通自助系統(tǒng)的自動售票、檢票、收費和統(tǒng)計以及客流分析功能。自動售票機和檢票機最重要的組成部分為收費系統(tǒng)和扣費系統(tǒng)，其設(shè)計理念通常會遵循按時按程計費的封閉式統(tǒng)計方式。地鐵乘客通常使用的地鐵票包括一卡通、儲值卡和單程票等，地鐵車站通過自動售票、自動檢票和驗票扣費的管理模式，滿足旅客在地鐵的不同線路間無障礙換乘的需求，并依據(jù)乘車的里程或時間對旅客進行相應(yīng)的收費。

二、地鐵自動售檢票系統(tǒng)的設(shè)計

（一）地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計的目標。結(jié)合城市地鐵運輸系統(tǒng)的特點以及發(fā)展現(xiàn)狀，地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計的目標是：第一，為了有效解決城市交通擁擠問題，提高交通的運載能力。結(jié)合城市發(fā)展與建設(shè)的現(xiàn)狀，地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計必須具有完整、協(xié)調(diào)的功能，具備完整的系統(tǒng)設(shè)計總體框架方案，為相關(guān)技術(shù)的具體實施與系統(tǒng)建設(shè)提供良好的指導(dǎo)與依據(jù)。第二，地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計必須對各種車票價格方案進行綜合比較，結(jié)合實際調(diào)研，確定總體的價格方案。通過相關(guān)的實驗和計算分析，采用信息記錄準確無誤、系統(tǒng)處理方便、經(jīng)濟成本相對較低的車票介質(zhì)以及使用材料。第三，建立運行穩(wěn)定、傳輸速度較快、操作簡便的AFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為提高地鐵的服務(wù)水平做好通信保障。第四，通過優(yōu)化地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計提高檢票的效率，及時地反饋乘客的出行信息以及交通流量狀況，做好系統(tǒng)運行的監(jiān)督、保障和應(yīng)急工作。

（二）地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計的基本架構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上來說，地鐵AFC系統(tǒng)主要包含了應(yīng)用管理系統(tǒng)與售檢票設(shè)備管理系統(tǒng)兩個主要部分。應(yīng)用管理系統(tǒng)主要是對地鐵售票以及日常交易業(yè)務(wù)進行綜合管理的軟件系統(tǒng)，而售檢票設(shè)備管理系統(tǒng)主要是對AFC系統(tǒng)中包含的硬件設(shè)備進行管理、控制、維護的綜合管理系統(tǒng)。

具體來說，應(yīng)用管理系統(tǒng)包含了票務(wù)管理、庫存管理、運營系統(tǒng)管理、結(jié)算管理、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)護、通信系統(tǒng)及其服務(wù)系統(tǒng)等功能模塊，是整個AFC系統(tǒng)的軟件核心，以實現(xiàn)地鐵票務(wù)管理、日常運營、經(jīng)濟結(jié)算等具體功能。這些功能模塊結(jié)構(gòu)和目標各不相同，但是互相依賴、互相協(xié)調(diào)，共同發(fā)揮了AFC系統(tǒng)的巨大作用，通過對地鐵票務(wù)信息流的記錄、分析、操作等，大大提高了系統(tǒng)的運行效率。

售檢票設(shè)備管理系統(tǒng)主要包含了AFC系統(tǒng)的硬件，包括自動售票機、自動檢票機、進站以及出站閘機、相關(guān)的服務(wù)設(shè)備等，是AFC系統(tǒng)的硬件核心，通過完成售票、檢票和日常的票務(wù)管理，使系統(tǒng)保持良好的工作狀態(tài)，為乘客提供良好的交通服務(wù)。

三、RFID技術(shù)在地鐵AFC中的應(yīng)用

在我國，每個地鐵站內(nèi)都會配備地鐵自動售票系統(tǒng)，一旦自動售票機里票卡和錢幣數(shù)量出現(xiàn)不足情況，機器就會暫停服務(wù)并發(fā)出告警提示通知工作人員，工作人員收到告警提示后要通知控制中心并記錄票箱或錢箱補充信息。在對票箱和錢箱進行入庫和補充操作時，還要再次打開以確認信息的真實性和準確性。這樣的工作方式?jīng)]有充分展現(xiàn)自動售票機方便至上的功能，也難免產(chǎn)生誤差操作。因此結(jié)合RFID讀寫技術(shù)對自動售票機中的硬幣錢箱、紙幣錢箱、空票箱和加票箱等重要模塊信息進行自動化管理，對實現(xiàn)地鐵自動售票機的高效、可靠運行具有十分重要的意義。

（一）工作原理。RFID技術(shù)（Radio Frequency Identification，射頻識別技術(shù)）是一種新式的非接觸型射頻識別技術(shù)，工作原理為利用射頻信號的空間融合或反射的傳輸特性達到無接觸信息傳遞目的，并通過分析接收信息完成對物體的自動識別。一旦標簽進入磁場范圍之內(nèi)，只要它能捕獲到由讀卡器發(fā)射特有頻率的射頻信號，就可以依靠感應(yīng)電流制造的能量，將標簽芯片內(nèi)包含的信息數(shù)據(jù)發(fā)送出去或?qū)⑵眲?wù)信息數(shù)據(jù)寫入芯片內(nèi)。

（二）系統(tǒng)組成。一個RFID系統(tǒng)一般由兩個核心部分構(gòu)成：讀寫器和電子標簽（本文中即為地鐵IC卡），除此之外系統(tǒng)還應(yīng)具有天線、主機等必備電子設(shè)施。根據(jù)能量供給方式的不同，電子標簽可以分為無源模式和有源模式。無源電子標簽工作方式較為被動，必須要在規(guī)定的范圍內(nèi)獲取到讀寫器發(fā)射出的無線電波能量才能完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息處理，其缺點為讀寫距離近，但工藝成本相對較低；而有源的RFID系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較遠的讀寫距離，但其在工作時需要借助電池原件，制作成本較高，但其工作性能穩(wěn)定，適用于中遠距離的自動識別系統(tǒng)。在自動售票機內(nèi)加入RFID票卡讀寫器和儲值卡充值模塊，能夠很好實現(xiàn)自動售票系統(tǒng)的快捷可靠和重復(fù)利用的特點。

總之，近年來我國地鐵的發(fā)展迅速，隨著客流量的不斷加大，地鐵線路持續(xù)增多，這就需要建立一套科學(xué)的運用服務(wù)管理體系，實現(xiàn)地鐵運營服務(wù)管理的系統(tǒng)化和自動化。地鐵自動售檢票系統(tǒng)的應(yīng)用不僅科學(xué)規(guī)范了地鐵運營服務(wù)管理，提高了管理水平，更有效的降低了地鐵運營服務(wù)的成本，保障了地鐵的經(jīng)濟效益。

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