特种计算机在上海地铁AFC系统的应用

1．概述

AFC系统是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动售检票系统。英文名称是Automatic Fare Collection，简称AFC。 自动售检票（AFC）系统是综合技术性很强的一个专业系统，涉及到机械、电子、微控、传感、计算机、网络、数据库和系统集成等多个方面，整个系统实现具有很大难度。AFC应用系统软件是其中最具有代表性的，它不仅要集成所有售检票设备信息，还要对车票和现金等实物进行管理，涉及车站管理、收益管理和车票管理等各个环节，数据关系较为复杂，需求难以把握，开发具有一定难度，是实现AFC系统集成的关键环节。国外经济发达城市的轨道交通，己普遍采用了这种管理系统，并发展到相当先进的技术水平。我国城市轨道交通车站的自动售检票设备，最初是来自外国，近年来我国已进行了大量的开发研制工作，提出了多种形式的产品，技术水平也在不断提高。国内轨道交通AFC系统的发展经历了从无到有的过程，随着计算机技术和软件的发展，我国城市轨道交通AFC的技术已与城市一卡通接轨，实现城市甚至城市区间的一卡通。

2．上海城市轨道交通自动售检票系统基本框架

根据上海城市轨道交通近期建设规划，2003年-2010年上海轨道交通基本网络建设总长度将达到538km，为发挥网络资源的整体优势，充分体现以人为本的服务理念，上海已制订了城市轨道交通和城市公共交通自动售检票系统的工程建设规范，并已实施轨道交通路网内单程票等专用票和城市公共交通卡的“一票换乘”，并将进行全市公共交通的联乘优惠。

2.1网络架构：

2.1.1. 上海城市轨道交通网络自动售检票系统将采用五层架构：第一层为城市轨道交通票务清分系统，第二层为线路中央计算机系统，第三层为车站计算机系统，第四层为车站终端设备，第五层为车票。自动售检票系统总体架构见图1

2.1.2. 自动售检票系统的设计和建设应按照上海城市轨道交通自动售检票系统基本框架实施，其技术指标应符合上海城市轨道交通和城市公共交通的相关标准，满足轨道交通单程票和城市公共交通卡的“一票换乘” 需求。

图1 自动售检票系统总体网络构架图

2.2线路自动售检票系统架构

图2 线路自动售检票系统架构图

2.3线路中央计算机系统架构

图3 线路中央计算机系统架构图

2.4车站计算机系统架构

图4 车站计算机系统架构图

3.技术系统组成

3．1 系统组成：
AFC系统主要由中央计算机系统、车站计算机系统、终端设备和车票四部分组成。终端设备包括出/入站检票闸机、自动售票机、车站票务系统、自动充值机、自动验票机等现场设备。

3．2 硬件系统构成：
（1）AG(进出站检票闸机)

闸机有外部感应方式和内部感应方式，进站检票机采用外部感应方式，出站检票机采用内、外部感应方式。检票机有足够的传感器对乘客的通行行为进行监控。能区分大人、小孩、手持行李与手推行李车，并能检测乘客在通道的移动情况，检查到任何非法进入可发出报警声及闪烁提示灯。当发生紧急情况时，进、出站检票机可使三杆垂直落下、门敞开，紧急疏散乘客，保证乘客无阻碍地离开付费区。
配置：低功耗无风扇地铁专用特种计算机；
板载CM600M CPU Intel 852GM；
最大容量512MB，支持CRT+LVDS的双显示，最大共享64M的动态显示内存；
4个USB 2.0接口，一个并口，六个串口（其中一个支持422/485），1个键盘\鼠标PS/2口,1个IrDA接口,CF卡接口，4路数字输入，4路数字输出,1个10/100M网口。

（2）TVM(自动售票机)

自动售票机可接受硬币、纸币、储值票付费等方式，具有可一次性出售多张车票。自动售票机有硬币及纸币找零的功能。自动售票机的外形、触摸屏、乘客显示器、运营状态显示器、投币及出票口布置和位置满足人体工程学的要求，方便乘客操作。
配置：低功耗无风扇地铁专用特种计算机；
板载低功耗CPU及512M内存；
双显功能；
1个10M/100M以太网接口；
4个USB2.0接口；
10个RS-232串行通讯接口；
1个并行通讯接口；
集成声卡；
3个PCI插槽。

4．项目说明：

上海地铁多条线的AFC系统都有研祥的特种计算机应用其中，例如：地铁1号线、2号线、3号线、7号线、9号线、10号线、11号线等，其中最具代表、特别作为2010年世博会期间重要的交通枢纽的2号线，7号线，10号线和11号线的全线AFC系统全部采用研祥产品。
上海地铁二号线于2000年就开始运营，目前全长25.2公里，贯穿黄浦江，每天运营超过18小时，日均客运量超过70万人次，是目前上海地铁中客流量最多的线路之一，2号线东西两个延伸段目前正在建设中，于2010年完工后地铁2号线将连接上海浦东国际机场和上海虹桥国际机场，真正实现两大机场之间以及机场与上海市区之间的快速便捷通道，从而更好的服务于2010年上海世博会。
有着“世博线”之称的上海地铁7号线，是可以直达2010年世界博览会场址的轨道交通线路，全程长35公里，设有28个车站，计划于09年底正式开通。
上海地铁10号线一期工程全长36公里，也是为迎接世博会而建设的骨干地铁线路，同时也是促进上海公共交通事业发展，提升国际化大都市形象的重点工程之一，其重要性不言而喻。
轨道交通11号线工程是上海市建设规划的一条重要线路，是《上海市城市轨道交通近期建设计划》中唯一一条全线实施的市域快速线，其北段工程是连接上海市嘉定地区、中心城区和浦东新区的一条主干线，11号线沿线先后与1、6、8、9、10、12号线和11号线南段共7条线、5座站换乘， 11号线通车后将会成为上海最繁忙，客流量最大的线路之一。