文献综述：轨道交通AFC系统概述

文献综述报告内容撰写要求

文献综述题目名称

【题目要求】文献综述题目必须是与论文选题相关方向的理论、技术、方法等，应

该体现论文题目的核心词

摘要

关键词：

内容要求：

一、阅读文献概述

二、课题研究方向的现状与发展趋势

【主要包括以下的内容】

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研究方向的若干分支；

每个分支的理论/方法/方案/技术研究的现状； 关键问题己解决的程度与尚待解决的难点； 未来发展的趋势。

三、结论

主要参考文献

轨道交通AFC系统概述

摘要：近年来,轨道交通凭借其节能、环保等优势逐渐成为了城市交通运输的主力。而自动售检票系统(Auto Fare Collection System)(简称AFC系统)则是轨道交通的一个重要组成部分,它是轨道交通和轨道交通乘客之间交互的窗口。本文首先分析了国内外轨道交通AFC系统发展历程和关键技术研究现状,并对AFC系统的系统结构、关键技术及发展趋势进行了分析，得出我国轨道交通AFC系统的国产化发展方向。

关键词：轨道交通，AFC，管理系统

一、阅读文献概述

随着城市化进程的加速，城市人口暴增，城市交通压力越来越严重。中国各大城市都在想方设法解决这方面的问题，其中就投入了大量人力物力财力进行城市轨道交通的建设，因此城市轨道交通智能化和信息化的发展空间巨大。自动售检票（Automatic Fare Collection, AFC）系统作为轨道交通智能化设备的重要组成部分，其信息化建设一直备受重视。自动售检票系统(AFC)是基于计算机、通信、网络和自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分和管理等全过程的自动化系统。本文通过对该课题的研究，主要阅读学位论文、期刊文献和技术标准等参考文献，其中，国内参考文献12篇，国外参考文献4篇。通过文献阅读、整理和分析，重点研究AFC的发展现状和关键技术的研究和应用，并指出AFC未来发展的趋势，从而体现出AFC系统在轨道交通发展中的重要作用。

二、AFC系统国内外研究现状与发展趋势

1、国外研究现状

国外的AFC系统出现于20世纪70年代，当时的AFC系统采用磁卡票方式，票据的检验以磁读写、直观打孔为主。分为两种：系统包含自动进票装置并自动读取车票信息的设备，但是由于机械设备需要大量的维护导致了系统造价非常昂贵；不包含自动进票装置的AFC系统，需要乘客把车票放进读票系统中，维护费

用降低，但是对初次使用该设备的乘客造成了很大的不便。

20世纪90年代，出现了以非接触式IC卡为车票介质的AFC系统，如在韩国汉城、法国巴黎、澳大利亚悉尼、日本东京、新加坡等地，系统在安全性、可靠性、读写速度等方面具有很大优势。目前在国外经济比较发达城市，轨道交通己经发展到比较先进的技术水平，并普遍应用到了AFC系统，且AFC的技术开发和系统集成已经比较成熟，比较有代表性的AFC生产研发公司有日本信号、欧姆龙、东芝；韩国三星、KDG、LG；美国CUBIC、GFI；澳大利亚ERG等。

AFC是集光机电于一体的系统集成项目，从自动贩售的概念中孕育发展并独立成为一套整体的机制。计算机（包含底层与应用）、工业控制、电子与微电子、光电学、钣金加工与材料工程、材料力学、芯片学、人机交互、人体工程、工业设计等行业学科共同组成了AFC的脉搏，引领着这一领域的变革。随着ARM技术的发展和应用，早期AFC由以色列M system研发的控制单元、IO单元等逐渐被替代； 随着人体工程学的发展，三辊闸逐渐被拍打门、剪式门、速通门替换；随着人机交互学与操作系统图形化的发展，TVM售票从按钮化向UI界面化转变，并逐渐关注UCD（User Centered Design）和UE（User Experience）。 AFC属于IT（两个IT都是：信息技术、互联网技术），但并非是传统意义上的ICP和ISP，其实，在物联网的概念诞生之前，AFC就是将光机电一体化设备与互联网进行整合应用的系统。 2、国内研究现状

我国的轨道交通建设和发展虽然已有一百多年的历史，但AFC产业起步比较晚。2000年前后我国开始引入AFC概念，最初车站的自动售检票设备，国内企业还不能生产，基本上是来自国外。

近年来随着线网的形成和发展、轨道交通资源的大量投入，为弥补AFC系统开发能力不足的缺陷，国内开发相关系统的集成商和设备厂家应主动寻找合作机会，通过聘请国际上经验丰富的自动售检票系统设计专家，参与和指导AFC系统软件设计，在经历了国内组装、部件供应、合作开发等阶段之后, 逐步建立起了实用、全面、严谨、高效的程序库， AFC系统向国产化方向发展。同时，我国政

府一直号召优先使用国产轨道交通设备，提高国产比率，国家在AFC招标中要求AFC设备产品的国产化率不得低于70％。在多方的共同努力下，我国AFC系统国产化工作有了

突破性的进展，取得了令人瞩目的成果，从而大大降低了项目建设投资和系统运营成本，本土的企业也得到了迅速的发展，为我国城市轨道交通的良性发展奠定了坚实的基础。目前国内AFC系统厂家主要在上海和深圳，如上海邮通、上海华铭、上海华鸿及深圳现代等。

国内AFC的研究主要集中在产品外观、检票机类别、票据形式上。 产品外观从最初的以满足功能即可，外观无特别要求，逐渐发展为流线型设计，普通钣金加工壳体过度到不锈钢拉丝壳体，不锈钢材质从1mm发展为1.5mm,2mm,2.5mm等；检票机外观从三辊闸，发展为拍打门、速通门、到目前以剪式门为主流；票据历经一维条码（热转印、热升华表面）、磁介质票（热敏打印）、二维条码、非接触卡（RFID\\RFIC）等。在此基础上，国内AFC的软件开发和系统集成的研发能力也逐步加强，与国外先进的AFC系统厂家设计开发的产品，在系统功能实现、稳定性和可靠性方面具有相当强的竞争力。 3、AFC系统的结构层次

AFC系统是由售票、检票等终端设备及计算机管理、统计、控制、应用软件组成的，它涉及光、机、电、磁、计算机、无线通讯等专业领域，特别强调技术的综合性。

AFC系统的结构层次共分为车票、车站终端设备、车站计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次。层次结构是按照全封闭的运行方式,以计程收费模式为基础,采用非接触式IC卡为车票介质的组成原则,根据各层次设备和子系统各自的功能、管理职能和所处的位置进行划分的。

第一层：车票,是乘客所持的车费支付媒介,包括储值卡和单程票二种类型，主要研究其物理特性、电气特性、应用文件组织以及安全机制等；第二层：车站终端设备,安装在各车站的站厅,直接为乘客提供售检票服务的设备,包括车站终端设备及其运营管理;第三层：车站计算机系统,其主要功能是对第二层车站终端设备进行状态监控、以及收集本站产生的交易和审计数据；第四层：线路中央计算机系统,其主要功能是收集本线路AFC系统产生的交易和审计数据,并将此数据传送给城市轨道交通清分系统,以及与其进行对帐；第五层：清分系统,其主要功能是统一城市轨道交通AFC系统内部的各种运行参数、收集城市轨道交通AFC系统产生的交易和审计数据并进行数据清分和对帐、同时负责连接城市轨道交通

AFC系统和城市一卡通清分系统。

目前的AFC系统根据功能划分为三个子系统。其中，业务处理子系统用于实现整个AFC系统的业务功能；系统处理子系统实现对整个系统的自身监控和维护功能，以提高系统的可维护性；数据处理子系统根据系统与不同的外部系统的通信特点实现不同的通信接口的数据处理。 4、AFC的关键技术

AFC的关键技术主要集中在以下四个方面： （1）银行交易安全技术

自动售票机在支付票款环节与银行系统发生交易，主要交易类型有购票消费、余额查询、统计结算、冲正、撤销和退票。交易过程中涉及到设备、网络和信息3个方面的安全问题。

自动售票机与银行交易有直接关系的设备是读卡器和密码键盘，读卡器读取银行卡内的账户信息，密码键盘获取购票人输入的用户密码。账户信息和用户密码是密文，为保证账户信息的绝对安全，采取即取即发的方式通过网络直接传输到银行接口服务器，而不在自动售票机的硬盘上留痕。在自动售票系统与银行系统之间设置防火墙，配置安全策略，使物理网络连接构建在安全环境中。两系统之间采用银行标准8583传输协议传输信息。该协议使用比特图的概念，对每个数据元在控制字段或比特图中分配一个位置标记，表明该位置的数据存在与否。通过与银行协商达成双方可识别的专有数据元格式，以此保证传输信息的安全。

（2）人机界面控制技术

自动售票机作为旅客自助服务设备，为购票人提供简明、清晰的用户界面是首要问题。用户界面主要有购票信息、操作按钮和操作提示信息。购票信息包括车站、车次、日期等，操作按钮包括车站、车次、日期、席位、支付方式等选择按钮，操作提示信息包括正常提示和异常情况下的提示等，通过合理的色彩搭配和图形化显示，有机地组合各类信息，使旅客操作尽可能少的按钮就能完成购票过程。不同的用户对界面有不同的喜好，在程序设计时通过命令接口方式保持用户界面GUI层与业务处理的独立性，实现用户界面的灵活定制。

（3）通用硬件接口技术

在自动售票机上完成一次购票流程，自动购票程序需要对机内的十多个部件

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