我国城市轨道交通AFC系统的现状及发展

摘　要：介绍我国城市轨道交通自动售检票（AFC）系统的发展历程,指出“一卡通”是AFC系统的发展方向,IC卡技术的应用促使地铁收费系统与其他公共交通收费系统共用一张卡进行收费。为使AFC系统稳健发展,提出保证系统顺利实施和高效运作需要把握的关键和相应措施。

关键词：城市轨道交通　自动售检票系统　IC卡

　　在地铁大系统中,自动售检票系统（AFC系统）以其高度的智能化设计,扮演着售票员、检票员、会计、统计、审计等角色,以数据收集和控制系统实现了票务管理的高度自动化。随着电子技术的高速发展,自动收费系统理念和技术也发生了巨大变化,一卡通、电子钱包等便利手段的应用愈来愈普及。面对这种日益膨胀的社会需求,我们有必要回顾我国城市轨道交通AFC事业的发展历程,切实解决目前及今后AFC事业发展必须考虑的问题,使系统建设有序健康地开展。

1 我国城轨交通AFC事业的发展历程

　　十几年来,我国轨道交通AFC事业从无到有,从小到大,经历了启蒙、实践、调整三个阶段。

　　1.1 启蒙阶段

　　20世纪80年代末,上海地铁凭借在国外收集到的资料,艰难地开始了AFC系统和设备的研制,当时城轨交通AFC系统概念在中国还是一片空白;在90年代初广州地铁1号线可行性研究报告中,票务收费方式是人工还是自动仍是一个重要章节。在这个阶段, 对AFC系统的功能设置是以学习国外成功的系统经验为主。在此期间,香港地铁把其宝贵的建设和运营经验传授给内地;同时,国际著名的专业厂家也通过产品和系统介绍,将其城轨交通AFC系统许多好的技术和经验推荐给了我国,这些都为广州地铁和上海地铁AFC系统在建设之初就拥有基本完善的功能奠定了基础。

　　我国城轨交通首个AFC系统供货合同签订正值20世纪90年代中期。当时国际上的磁卡AFC系统技术已相当成熟,而IC卡技术在交通收费方面的应用研究才刚刚开始,巴黎地铁和香港地铁正考虑将非接触IC卡应用到轨道交通及公交收费,我国对公交IC卡应用的研究还只是处于接触式IC卡水平。由于当时IC卡成本非常高,所以在磁卡、IC卡、条形码等多种媒介之间,都倾向于选择磁卡。

　　1.2 实践阶段

　　从1998年底开始,AFC系统在中国内地的城市轨道交通中投入使用,逐步展现出其良好的票务管理水平和高效的客流处理能力,使地铁公司票务收益管理实现了以最少的人力物力、高效低成本的运作,系统所发挥的作用令设计者、建设者和乘客接受了它。在这个阶段,国内的轨道交通AFC系统用户通过使用和摸索,在掌握原系统丰富多样、科学严谨的功能的同时,整理归纳了许多适用于轨道交通票务管理需要的新功能,使AFC系统的功能更为完善。经过几年的实践,可以从以下几方面看到轨道交通AFC系统的优越性。

　　（1） 准确的客流及票务统计分析数据:为运营调控、市场营销、新线建设提供了科学的决策依据,也为提高服务质量和信息处理能力创造了条件。

　　（2） 高效的AFC设备:使车站客流井然有序、快速通过,减少了有意、无意的逃票,保障了地铁公司的票务收益。

　　（3） 自动售检票系统:可大大减少现金交易、人工记账及统计工作,人员可精简,准确率和效率较高。

　　（4） 维修管理系统:使维修资源得以较好的利用,并可达到反应快、修复快的效果。

　　1.3 调整阶段

　　在短短几年内,IC卡技术在轨道交通AFC系统的应用由研究摸索迅速发展到大规模的实际应用。非接触式IC卡以其储存量较大、保密性较强、可实现一卡多用等特性,逐步取代了磁卡的地位,如今已成为各城市轨道交通收费系统的首选票质媒介。

　　非接触式IC卡技术在轨道交通AFC系统的大规模应用,猛烈冲击着以磁卡为车票媒介的已有AFC系统,同时也推动新建线路的AFC系统在功能上扩展和性能上提高,使系统结构更为简单、高效,成本得以下降。

　　广州和上海在建设新线的同时,重视对已有系统的调整,把改造原有的磁卡AFC系统提到了重要的议事日程。在调整阶段,遇到了与国际上许多大都市同样面临的抉择:一是一步到位地改为全IC卡系统,即所有票种均为IC卡;二是先将储值票改为IC卡,单程票仍沿用原有的磁卡,时机合适再改为全IC卡系统。

　　我们在考虑改造方案时认为,我国与国外大都市轨道交通的最大不同点之一在于:我国的线网才开始修建,而国外一些大都市已建有上百公里基本稳定的线网。在国外大都市线网内,储值票改用IC卡、单程票仍沿用磁卡是完全可行的;而我国城市轨道线网才刚刚开始建设,新线采用全IC卡系统势在必行,如果原建线路仍沿用磁卡单程票或只部分增设IC卡单程票,则磁卡单程票就不能在新线通行,或造成系统内两种单程票通行,使系统变得复杂,乘客容易混淆。因此,已建线网越简单,进行全IC卡系统改造越有利。在分析对比了国内外情况后,广州地铁果断决策:在修建广州地铁2号线AFC系统的同时,改造1号线的原磁卡收费系统,将其改造为全IC卡系统,使新建线路的AFC系统有一个统一的技术标准。目前广州地铁的全IC卡AFC系统已投入使用,上海地铁也已经完成改造和使用了IC卡储值票,并即将启用IC卡单程票。

　　1.4 现状

　　现在全国新建的轨道交通AFC系统都选用了非接触式IC卡技术,具有很高的信息处理能力和更高的安全性,系统设备更为简化,卡票现象大为减少,机械维修和调整维修的工作量也相应减少;同时,也为乘客带来更大的方便,乘客不需从提包中取出车票也能方便地检票通过。

　　IC卡技术的应用使公交行业联营成为发展趋势,为广大乘客带来更大便利。目前,上海“一卡通”和广州“羊城通”系统已拓展到多个城市的交通领域,如上海在公交、地铁、出租车、轮渡、停车场及轻轨交通中采用一卡通,北京、大连也实现了公交、轻轨交通的一卡通。

2 把握AFC系统发展的关键

　　AFC事业符合城市信息化建设的发展方向,人们可以凭借一张卡享受公共交通、市政、金融、医疗、购物、园林等服务。但我们还要看到,无论对于正在扩展线网的上海、广州、北京,或正在起步建设线网的深圳、杭州、南京等,以及正在策划AFC建设项目的城市,在系统建设时应把握以下7个方面。

　　2.1 系统的安全性应放在首位

　　系统安全是城市交通一卡通成功的关键,它关系到市民、乘客的切身利益,也关系到各营运方的经济收益。在系统设计时,必须把系统安全放在首位,建立一套严格的安全管理体系,制定一系列规范要求,从防范对卡的攻击、健全密钥管理体系、强化设备及网络安全等方面着手,全面保证系统的安全。密钥管理体系是系统安全的重要组成部分,由于系统对各运营商是开放的,要考虑各运营商的独立性和安全性,既保证密钥的高安全性,同时又要方便相关运营商的加盟,以保证系统合理健康地发展。因此,城市一卡通必须具有统一的密钥管理标准和IC卡结构规范。

　　2.2 基于线网确定AFC系统功能

　　一般来说,城市轨道交通是网状线路,在修建每个城市轨道交通的AFC系统时,要对系统进行总体规划,确保系统稳定运行和可持续发展。AFC系统在整个线网中是一个功能统一的大系统,应该以路网而不是以单条线路来确定系统的功能需求,必须把确定线网的票务政策放在首位,以尽可能完善的票务政策作为系统功能需求制定的基础,这将决定系统的规模、应用和投资。即使是刚刚起步建设第一条轨道交通线路的城市,也应该从线网角度来考虑功能需求,可预留部分功能和容量,切忌采取先建一个简单系统来满足现在需求、待日后再去完善的做法,以免造成很大的浪费。

　　在系统结构方面,要考虑到将来多应用系统的特点;在系统的可扩展性和兼容性方面,要考虑电子和计算机技术的更新周期以及信息量的增加;在现场设备选型方面,要有前瞻性以及人性化的乘客操作界面;在系统构成方面,可以区域中央计算机取代每条线路中央计算机,提高管理和指挥的层次。

　　2.3 协调推进城市公交大系统的健康发展

　　公交一卡通是城市一卡通的子系统之一,也应遵循建设部关于IC卡实行“统一规划、统一发卡、统一标准、一卡多用”的原则。由于IC卡在“大公交”行业（包括公共汽车和轨道交通）应用较早,许多地方的条件已比较成熟,因此可以首先建立和完善城市“大公交”一卡通系统,同时考虑城市一卡通的兼容和进入条件,根据统一的原则和规范,再扩展到煤气、自来水、园林、小区物业管理的市政、购物等其他服务收费领域。

　　必须注意,在建立交通一卡通系统之初,运营各方就必须从搭建共同的信