軌道交通AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡通信概要設計

武鵬

【摘要】 全自動收費（Auto Fare Collection，AFC）是如今鐵路交通行業(yè)中最為重要的技術(shù)方式，這種系統(tǒng)的應用將信息收集以及處理技術(shù)與當前先進的計算機技術(shù)相互結(jié)合，并且還將機械制造技術(shù)融入到了其中，實現(xiàn)了對售票以及檢票系統(tǒng)的一體化發(fā)展的系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動化以及智能化的性能。通過自動化的售檢票系統(tǒng)，提升了系統(tǒng)的整體精確程度以及方便性，與傳統(tǒng)的紙質(zhì)售票方式有著非常的不同，將其中存在的售票速度慢以及財務上容易出現(xiàn)錯誤的情況及進行了最大限度的改善，降低存在假票的工作內(nèi)容，提升了管理水平。

【關(guān)鍵詞】 AFC系統(tǒng) 通信 設計

一、地鐵AFC系統(tǒng)

當期我國地鐵運行中的AFC系統(tǒng)中對各種設備的應用中主要是分為下面幾種方式：線路層、終端設備層以及車站層，每個層中的設備組成以及對于通信中各項網(wǎng)絡的運行要求存在著很大的不容，因此在進行各自的結(jié)構(gòu)設計與實際的應用中存在著非常大的不同，要認真的區(qū)別對待。在這三層次的結(jié)構(gòu)中，SLE層需要進行冗余設計，一般在工作中直接與乘客相接觸。SC、LC兩層主要是負責進行管理，同時也是各項數(shù)據(jù)的聚集場所，對于保證系統(tǒng)的可靠性有著非常高的需要。

二、AFC系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的研究

2.1 SDH 傳輸協(xié)議

同步數(shù)字體系是通過時分復用作為基礎系統(tǒng)建立的一種同步數(shù)字技術(shù)方式，通過對于數(shù)位信號中的不同傳輸速度對不同等級的信息以及結(jié)構(gòu)進行提供，其中應用到的主要是映射方法、復用方法以及同步方法等方式。SDH-N結(jié)構(gòu)上由270×Nbyte組成每行，一共包含9行，一共包含9×270×NB，而對于每個字節(jié)包含著8bit，因此每幀的大小一共是包含19440×Nbit，每幀的運行周期是125μs，即每秒傳輸8000幀。對于STM-1而言，其最大傳輸速率為9×270×8×8000=155.520Mb/s。SDH中對于發(fā)送中的每個字節(jié)，通過從上向下的順序進行傳送，每行先左后右。

2.2 AFC 系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲

按照網(wǎng)絡拓撲中的自愈網(wǎng)來看，將其各種保護作用按照不同分為了環(huán)間業(yè)務保護、鏈形網(wǎng)絡業(yè)務保護以及環(huán)形網(wǎng)絡業(yè)務保護三種形式，當前我國國內(nèi)地鐵行業(yè)中將SDH網(wǎng)絡進行劃分，主要是將其拓撲結(jié)構(gòu)應用為環(huán)形網(wǎng)絡的形式，通過二纖單向、二纖雙向、二纖雙向復用和四纖雙向復用段的方式實現(xiàn)保護作用。

2.3 AFC 系統(tǒng)網(wǎng)絡交換設備及相關(guān)技術(shù)

SDH設備是通過各種不同的傳輸業(yè)務實現(xiàn)技術(shù)的控制作用的，當前對于于AFC系統(tǒng)中的板卡進行分析，發(fā)現(xiàn)支撐AFC系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)上的傳輸中主要是通過以太網(wǎng)來進行傳輸和承擔的，一般在SDH設備上負責以太網(wǎng)傳輸?shù)氖峭ㄟ^雙路透傳千兆以太網(wǎng)板，通過以太板設備進行透傳模式的應用，通過2路千兆以太網(wǎng)來實現(xiàn)對信號系統(tǒng)的透明傳輸，系統(tǒng)中所用的端口支持PPP/GFP封裝協(xié)議、VC3實級聯(lián)或VC3/ VC4虛級聯(lián)、LCAS協(xié)議。

三、通信系統(tǒng)的設計

3.1 功能設計

SLE包括自動售票機（TVM）、半自動售票機（BOM）、自動檢票機（GATE）等，這種系統(tǒng)的功能是通過對于車票的發(fā)售以及進出站的檢票和充值等實現(xiàn)的，終端中的設備通過計算機中所傳達的指令和數(shù)據(jù)文件進行接收，并且對其進行數(shù)據(jù)的存儲，將這些審計數(shù)據(jù)和設備運行的狀態(tài)傳達給上層系統(tǒng)中。SC的功能是對車站中的終端系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的交易，并且將其上傳到上層系統(tǒng)中，然后對系統(tǒng)中的運行參數(shù)和命令進行接收，并且經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)傳達給車站終端，然后對監(jiān)控車站中終端設備，將車站中的運行狀態(tài)和故障信息進行顯示。

LC的功能通過對系統(tǒng)中下傳的命令、運行參數(shù)以及黑名單等數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對各項內(nèi)容的處理和傳達，對交易數(shù)據(jù)進行處理并上傳。

CC的功能對參與命令以及信息進行下發(fā)，對中央計算機系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)進行接收和處理，生成各種統(tǒng)計分析報告和打印報表。

3.2 消息傳遞

對于系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)和消息的傳遞通過隊列和請求/回復相互結(jié)合的模式進行完成傳遞的過程，在消息發(fā)送的端口中通過隊列的模式對信息進行傳遞，通過對于通信管理設備維護和管理實現(xiàn)消息的隊列組成，然后通過故宮協(xié)議封裝實現(xiàn)對目的端的接收，然后再根據(jù)隊列中的協(xié)議內(nèi)容對解包，將工作傳遞給應用程度，實現(xiàn)對系統(tǒng)的運行。在對單項任務請求進行分配的過程中，通過線程對其任務實現(xiàn)分配和處理。

綜上所述，我國城市地鐵系統(tǒng)中通過AFC系統(tǒng)實現(xiàn)其核心設備的組成，通信設備的運行可靠性以及穩(wěn)定性保證其發(fā)展，文章中通過對系統(tǒng)中各項結(jié)構(gòu)的組成以及對于數(shù)據(jù)組成模式和整體的通信方式進行分析，將AFC系統(tǒng)中的網(wǎng)絡通信設計內(nèi)容進行了闡述，實現(xiàn)了網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的進一步發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]…王德銘，田愛軍，張國鵬.…軌道交通無線網(wǎng)絡通信中的可靠性評估系統(tǒng)改進設計[J].…現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，04：19-23.

[2]…張良春.…AFC系統(tǒng)通信中間件的研究與設計[D].…長沙理工大學，2011.