智慧城轨自动售检票系统的技术发展趋势研究

张震

广州市盛通建设工程质量检测有限公司 510030

摘要：近年来，我国智慧城轨迅速发展，地铁线路持续增加，这使得管理系统更加复杂，并涉及到越来越多的子系统及相关接口，对自动售检票系统也提出更高技术要求。但就目前情况来看，智慧城轨自动售检票系统建设还存在一定不足，数据传输、系统架构、支付方式、区域互联等方面都受到一定制约因素影响，不利于智慧城轨间互通互联和信息传输，影响乘客出行体验。为进一步优化自动售检票系统功能，本文结合自动售检票系统功能和架构以及发展现状，探讨智慧城轨自动售检票系统的技术发展趋势，以期通过技术升级，高质量的建设智慧城轨。

关键词：智慧城轨；自动售检票系统；技术；发展趋势

1. 前言

轨道交通目前已成为重要的城市基础设施建设内容，有助于缓解城市交通压力，保证出行安全。在城市轨道交通建设及发展过程中，越来越关注智慧城轨建设，而为实现智慧城轨多元化功能，需要自动售检票系统提供有力支撑，并通过技术应用和升级使售票与检票更加高效和精准，为人们出行提供方便。在智慧城轨发展中，对自动售检票系统提出多种建设需求，包括要求系统架构更加精简，能够实时监测与传输数据，提供无感化票务服务，在保证安全基础上提升乘客通行效率，并促进区域间的互通互联等，相关需求也是智慧城轨自动售检票系统技术发展的重要趋势，需要深入研究相关技术的实现方法与发展目标。

2. 自动售检票系统功能与架构

智慧城轨的自动售检票系统即AFC系统，目前该系统建立更注重以云平台为基础，并在智慧城轨信息云平台当中属于重要组成部分。该系统主要功能有两方面：其一，是在智慧城轨运行中负责线网车票的预付值、初始化管理，还可分析与处理问题车票，调配线路间车票，并实现黑名单管理；其二，肩负每条线路的车票清洗、统计报表、调配票卡、管理库存、管理票务等任务^[1]。

以云平台为基础构建的 AFC系统包含一系列中央控制系统，比如iAFC（互联网AFC系统）、ACC（线网清分中心系统）以及LCC（线路中央计算机系统）等，系统架构当中还为线网控制中心配备有软、硬件管理设备，保证系统运行当中线网控制中心能够可靠运营。此外，AFC系统当中的控制中心云平台还纳入了所有线路的MLC（多线路中央计算机系统）以及LCC系统等。这一设计使AFC系统从原本5层架构优化成4层架构，软件以及硬件设备布局更紧凑，明显提升系统集约程度，资源配置重复率明显降低，在此基础上促使系统运行效率有效提高^[2]。

3. 自动售检票系统发展现状

信息技术以及移动互联网的高速发展，为城市轨道交通建设提供了可靠的技术基础，同时在城轨线网规模持续增加过程中，越来越重视构建智慧城轨，且在轨道交通技术领域成为新的发展趋势。国家管理部门也已出台相关文件，提出要打造智慧乘客服务体系，在智慧城轨建设期间使票务服务更加智能化，并明确了AFC系统建设目标，即要求到了2025年，智能售检票系统要广泛落实语音购票、无感支付、生物识别以及实名制乘车等功能，并且不同城市之间可以有序畅通，智能售票以及检票融为一体，智慧车站应有完备的服务功能，包括环境调控、自主引导、语音问询、自动化开关站等，遇到紧急情况能够智能化的引导和管理，具备应急疏散客流功能，维护乘客安全，并且要求建设高效、便捷、安全且精准的智能线网运力服务体系^[3]。

在智慧城轨快速发展背景下，对AFC系统提出更高要求，在未来系统建设中，要重点关注架构精简、互通互联、支付优化以及数据高效传输，相关系统将颠覆传统系统模式。但就目前情况来看，国内不同城市构建的AFC系统尚未统一建设标准，建设阶段和程度均不同，尤其是信息化建设有很大差异，不同城市对智慧城轨建设中的AFC系统有不同认知，面临着互通互联不佳、系统频繁改造升级、乘客使用不方便等不足，影响AFC系统智慧化发展^[4]。为改善上述现状不足，有必要深入探究AFC系统技术发展趋势，立足技术视角指导智慧城轨AFC系统建设以及运营管理。

4. 智慧城轨自动售检票系统的技术发展趋势

1. 系统架构更精简

近年来，我国城轨交通快速发展，已针对AFC系统建立相对稳定的系统架构，整体建设思路较为成熟，但是不同线路往往选择独立化设计，大部分线路所建立的系统架构为5层，分别是票卡层、SLE（车站设备层）、SC（车站计算机）、LCC（线路中心）、ACC（清分中心），在此建设模式下，中心级设备的采购、维护以及软件开发等费用相对较多，也需要投入大量用房、人力以及电力资源等^[5]。不同线路分别建立线路中心，使得运营管理较为复杂，所以在不断优化中，出现一些架构变体。比如南京城轨建设中将单线路中心替换为区域控制中心，北京则在多个线路中共用AFC系统线路中心，此类方式有助于节约建设投资，便于维护，减少资源投入，但不能解决本质问题，比如资源共享率仍然偏低，系统拓展困难等。随后，一些城市在城轨建设中将AFC系统进行优化与整合，使系统架构从5层简化成4层，取得较好的运营效果，能够提升资源利用率，系统架构更加精简

^[6]。在此过程中，以云平台为基础的 AFC系统在联合应用互联网技术基础上使系统架构更加精简，此类架构已逐渐成为主流模式。目前，我国各城市的在建轨道交通均已实现AFC系统和互联网票务平台两者同步构建，可有效发挥网络支付功能。此外，哈尔滨、洛阳、深圳、郑州、金华、温州等城市都已明确提出城轨建设中将以云平台为基础建立AFC系统。由此可见，AFC系统相关技术在后续发展中将越来越关注把以云平台为基础所建立的AFC系统替代原本5层系统架构，以有效满足不同地区提出的运营管理、规模化建设等需求。

2. 数据实时传输

在城轨运行过程中，车站经常出现拥堵情况，为维护乘客安全，大多城规运营管理方会采取客流疏导、增加列车和进站限流等措施，不过相关手段需要依赖人工，有安全隐患。尤其在新冠疫情防控期间，各地区要按照疫情防控指挥部相关要求及时对乘客出行数据展开大数据分析，以对客流加强动态管理，所以轨道交通领域越来越重视利用售检票设施、摄像头、称重传感器等对车站乘客拥挤程度进行动态监视，并结合相关信息制定客流控制方案。不过相关客流数据没有实现实时上传，客流控制依旧需要人工管理，急需更新技术应用，保证能够实时动态的上传票卡交易数据，使运营部门加强智慧化管理。

目前各大城市都已开始着手针对AFC系统研究实时上传交易数据相关技术，结合应用人脸识别摄像头和称重传传感器进行数据的实时、动态监测，并在预先设置站台乘客阈值基础上，由闸机对客流实现自动化控制，一旦接近或到达阈值，将发出告警信息，并为管理部门提供客流动态控制方法。目前车站在对站台客流实现动态控制与监测期间，实时上传交易凭证数据发挥着重要作用，为实现这一功能，要关注精简的建立系统结构，以实时传输交易凭证数据，在相关数据支持下使车站客流控制更加高效、精准、及时^[7]。此外，AFC系统建立中要利用通信传输系统打造具有低延时、大宽带特点的网络通道。

3. 票卡购买和呈现方式多元化

在生物识别技术快速发展和智能手机广泛普及背景下，车票已经逐渐从传统的实体卡片转化为虚拟或实体的轨道交通乘坐凭证，像人体生物特征、手机蓝牙、二维码等，目前有越来越多的乘客在乘坐轨道交通过程中选择以网络支付形式过闸。此外，很多城市都开始关注深层次挖掘生物识别过闸，贵阳、郑州、北京、天津等城市所建立的 AFC系统当中均已应用人脸识别技术，一些城市开始在地铁中研究与应用全态识别技术、虹膜识别技术等^[8]。在轨道交通未来发展中，电子支付应用范围将进一步扩大，AFC系统下的支付方式也更加多元化，乘客过闸期间可根据个人实际情况和需求选择银联云闪付、微信、支付宝等扣费方式。此外，AFC系统当中应用生物识别技术能够和乘客的生物特征、非生物特征、信用支付、身份等信息相关联，根据支付方式的应用差异设置不同标签，然后系统结合标签信息实现配对扣费。广州地铁拟在新建线路当中应用相关技术，通过标签信息促进乘客信息库和 AFC系统之间的数据交互，使票务服务更加高效、精准。此外，法定数字货币发行之后，轨道交通会成为主要应用场所之一，基于法定数字货币多种优势，可有效代替AFC系统当中涉及到的现金流通类业务。综合分析，在票卡虚拟化发展以及支付方式多元化发展过程中，可有效解决传统乘客购票以及充值等操作造成的不便，简化运维流程，减少运维成本和现金交易，并不断提高乘客服务水平。

4. 安检与票检融于一体

为使安检以及票检相关信息相互联通，不断提升服务效率和质量，要关注安检、票检相结合，建立一体化的安检、票检模式。当前我国一线城市已开始深入研究票检、安检一体化应用方案，并已展开试点研究。比如上海地铁个别站点已经试点建立安检票检融于一体的快捷通道，乘客可在相关APP当中经该通道刷码进站。通过试点实践，证明安检和票检融于一体的管理模式可在有效辨别乘客身份基础上加强分流管理，部分乘客经快捷通道通行，可在保证安全基础上提升通行效率，并达到精准防控目标，同时在未来创新安检以及票检模式当中属于重要发展趋势。

5. 实名制管理

在安检、票检融于一体过程中，需要快速、准确的采集乘客相关信息，这就要求落实乘车实名制。目前AFC系统广泛应用生物识别技术，在相关技术支持下，有助于实现乘车实名制，在此基础上针对地铁乘客建立信用体系，相关体系属于AFC系统未来发展重要方向和研究重点^[9]。在新冠疫情防控期间，城轨管理部门在落实乘车实名制基础上，能够准确查询乘客出行信息，实现人员追溯，及时找出乘客中有无密接者或感染者。当前我国多个城市均已实行乘车实名制，比如深圳、青岛、武汉、广州等地，在保证乘客安全出行过程中建立信息追溯渠道，这也属于AFC系统未来发展重点方向之一。

6. 区域间互通互联

实现区域之间互通互联，关键是让乘客在乘坐轨道交通过程中能够一票出行。虽然我国已经建立一卡通互联互通项目，票卡应用中包含银联闪付、IC卡等多种支付方式，可实现不同城市或城市内部不同区域间的互通互联，但是票卡管理以及清分体系比较复杂。同时，AFC系统在广泛应用指静脉、掌静脉、虹膜、人脸等识别技术过程中，也面临着互通互联问题。未来区域之间基于乘车凭证实现互通互联，一大发展方向就是实名制信用消费。在智慧城轨建设以及大数据应用中，乘客实时信息将属于一项主要的源数据，各城市在提升服务精准度过程中，地铁官方APP属于重要窗口，相应APP中一项主要功能就是智能票务业务，所以区域之间要实现互联互通，还要关注将不同城市地铁官方APP相互连接起来

^[10]。近年来，我国面向城市群所建立的规划政策趋于明朗，迫切需要不同地区不同城市群相互之间互通互联。

5. 结束语

在智慧城轨自动售检票系统技术发展过程中，一个重点发展趋势就是基于云平台建立AFC系统架构，使系统架构进一步精简化，减少软硬件冗余，避免重复设置。除此以外，要结合AFC系统建设需求，关注从实名制、多元化支付、数据传输、区域互联互通等层面深入研究系统技术及功能，促使AFC系统不断提升应用质量，推进智慧城轨稳步发展。

参考文献：

[1]裴练军.一种城市轨道交通自动售检票系统票卡快速识别实现方法[J].计算机应用与软件,2019,36(07):133-137+163.

[2]曹家玉,林雪峰,李悦溪.城市轨道交通自动售检票系统架构优化[J].电子技术与软件工程,2020(11):216-218.

[3]李亚军.城市轨道交通自动售检票系统顶层规划建设探讨[J].自动化博览,2020,37(12):36-39.

[4]蔡佳妮.“互联网+”时代城市轨道交通自动售检票系统设计[J].城市轨道交通研究,2020,23(03):192-196.

[5]顾洋,陈青云.基于双活架构的城市轨道交通自动售检票系统设计[J].城市轨道交通研究,2020,23(10):119-123.

[6]陈杰.大数据分析应用于城市轨道交通自动售检票系统[J].通讯世界,2018(04):74-75.

[7]李二刚.城市轨道交通自动售检票系统多元化支付研究与应用[J].数字技术与应用,2020,38(03):103+105.

[8]吕锋.城市轨道交通自动售检票系统的现状与发展趋势[J].工程建设与设计,2018(04):274-275.

[9]曾海军,许锡伟,黄孙,郑伦,陈聪.虚拟化技术在城市轨道交通自动售检票系统中的应用研究[J].机电信息,2020(30):54-57.

[10]张见,张宁,邵家玉.城市轨道交通自动售检票系统实时进站客流量异常检测[J].城市轨道交通研究,2018,21(10):21-24+38.