深圳，简称“深”，别称“鹏城”，是中国四大一线城市之一，深圳地目前正在进行四期工程建设、待四期工程完成后，深圳将形成15条线路、总长约570公里的轨道交通网络体系。预计到2025年，深圳市轨道交通承担客运量占公共交通客运量的比重将达到45%。
随着互联网支付手段在各领域中的广泛使用，地铁自动售检票系统也逐渐在全国推广应用。互联网自动售检票系统（互联网+AFC系统）是基于移动互联网和云计算的新型的自动售检票系统,可以解决传统自动售检票系统乘客购票时间长、单程票成本高、运营维护困难、系统建设投资大的问题。乘客使用互联网方式购买电子票，通过闸机或者直接利用互联网技术通过闸机可以节省乘客购票时间，从而使得地铁运营减少单程票的采购和管理、减少传统的自动售票机，减少现金的使用和管理。通过移动终端的查询和移动终端检票，可以大大改善乘客的使用体验。
本次方案，将对深圳轨道交通AFC互联网+AFC系统方案进行探讨。
1.方案背景
1.1.深圳市轨道交通自动售检票系统现状
1.1.1.深圳市城市轨道交通网络总体架构
深圳市城市轨道交通网络总体架构目前可5个层面，第一层为深圳市轨道交通清分系统，与深圳市公共交通“深圳通”系统互联；第二层为轨道交通AFC多线路中心CLC系统和4号线中央计算机系统、第三层为运行在线路各车站的AFC车站计算机系统、第四层为车站的AFC终端设备，第五层为IC卡车票。
1.1.2.深圳市轨道交通清分中心概况
深圳市轨道交通清分中心（ACC）的设计年限为20年（软、硬件的设计年限均需满足），初期设计目标按2015年系统使用年限，线网发展的规模进行ACC软硬件容量和能力配置，ACC系统按满足深圳轨道交通8条线，250个站、日客流500万人次、日交易量1250万次设计。
远期按线网规划的发展规模进行ACC软硬件容量和能力配置，ACC系统按满足深圳轨道交通16条线，500个站、日客流1585万人次、日交易量3962万次设计。深圳市轨道交通清分中心已于2009年3月完成设备招标。
1.1.3.深圳市轨道交通AFC多线路中心（CLC）一期工程概况
CLC一期工程为深圳地铁轨道交通三期工程同期建设，已于2016年6月建成。CLC一期工程的系统容量满足2016年10条线路，预留2条线路，共12条线路，500个车站的使用需求。4号线AFC系统自建LCC，不接入CLC系统进行统一管理。
CLC系统是AFC系统多个线路中心系统的集合，CLC系统满足深圳轨道交通2016年开通线路接入及运营要求，并已适当考虑预留。
CLC系统主要由6个子系统构成：
1）主中心系统；
2）调试中心系统；
3）维修中心系统；
4）票务中心系统；
5）灾备中心系统；
6）检测中心系统。
1.1.4.深圳市轨道交通AFC系统SC系统方案
SC为车站AFC系统的核心部分，可对本车站内部的所有设备进行实时监控，实现对车站AFC系统运营、票务、收益及维修的集中管理功能。SC系统主要包括车站计算机、票务工作站等设备。
1.2.国内现状
目前国内地铁行业已经在逐渐推广互联网+AFC系统。其中广州已使用互联网购票系统,在APM线上使用了互联网闸机，云平台包括了中软的“闪客蜂”云后台和广州业主自行开发的云后台系统。苏州采用互联网兑票机，兑票机由苏州雷格特公司提供，由易铁公司提供设备软件和云端软件;郑州使用了购票云平台,同时将部分TVM改造为扫码购票+互联网取票二合一设备，部分TVM改造为扫码购票+互联网取票+现金购票三合一设备; 杭州地铁在3条线的53个车站均设置互联网取票设备和云支付设备。互联网设备由既有TVM改造后增加互联网售票功能。宁波部分车站安装了广电运通的互联网购票设备，云后台由宁波业主开发。
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2系统架构研究
根据国内AFC发展现状和技术发展的趋势，本次方案研究建议将深圳互联网+AFC系统分为四层组成，第一层为设置于CLC的云管理平台，第二层为互联网+AFC车站网络，第三层车站终端设备设备,第四层为移动终端、票卡。
1.3.云管理平台
云计算的应用是为实现系统硬件的资源共享，进而降低系统的整体投资、运营维护成本、土建规模。根据云技术提供商提供的数据，采用使资源充分利用的虚拟化技术，一台2路服务器大约可以提供给20个虚拟桌面正常使用，具体到AFC系统服务器，一台4路高配的服务器可以供大约50个运行AFC系统的车站服务器正常运行，考虑到服务器容错/动态负载等功能可保证40个车站的正常运行。
通过以上分析，采用云计算技术，可以充分提高系统硬件资源的利用率，节省耗电成本和空间成本，降低工程总体造价。同时，若AFC系统各业务应用系统都按照云计算的统一标准进行开发实施、注册部署，可以方便的对各类业务工作进行标准化管理，从统一管理的的角度对系统进行规范管理，在大大降低管理成本的同时，也大量的节约系统的运行成本。
根据以上分析，在深圳轨道交通CLC二期建设中，可考虑采用整合互联网+AFC购票平台的云计算管理平台。
3.3.1系统网络架构
云管理平台在CLC机房通过交换机和防火墙与CLC链接，车站互联网设备交易数据通过线路通信网络与CLC联接，车站互联网交易数据通过CLC传输至云管理平台。
在本次方案中，由于自动售检票系统增加互联网+AFC功能后，带来交易数据传输增加，实时数据传输带宽要求高的特点，本系统车站设备线路中心与车站间组网方案，采用线路通信系统传输网络提供的2个1000Mbps传输通道（1主1备）来完成CLC与车站计算机网络的数据传输。
3.3.2车站设备网络架构
根据互联网+AFC系统的发展，目前车站互联网+AFC网络可分为以下两种方案：
方案一：车站互联网售票系统独立组网，单独成环。
车站自动售检票系统网络由传统车站自动售检票计算机网络和车站自动售检票互联网计算机网络构成。
车站自动售检票应用网络采用100/1000Mbps工业环形以太网。采用二层、三层混合组网，在自动售检票机房设置三层交换机、在每组终端设备内设置1台二层交换机。
车站自动售检票互联网业务网络采用独立组网，采用100/1000Mbps工业环形以太网。采用二层、三层混合组网，在自动售检票机房设置三层交换机、在每组终端设备内设置1台二层交换机。
方案二：车站互联网+AFC系统融合进既有自动售检票车站网络
车站自动售检票应用网络采用100/1000Mbps工业环形以太网。采用二层、三层混合组网，在自动售检票机房设置三层交换机、在每组终端设备内设置1台二层交换机。互联网车站设备作为车站售检票终端的一部分接入车站环网中，设备数据与既有自动售检票数据利用线路通信网络传输至CLC
方案一采用互联车站设备单独组网，可以有效隔离互联网设备与传统车站设备的数据交换，但增加了既有线车站网络进行互联网改造的难度和资金投入。
方案二将互联车站设备与既有自动售检票车站网络融合，既有线改造难度小，但在中央的云管理系统需加强对外安全防护，防止网络入侵。
由于目前深圳轨道交通自动售检票网络将按照国家计算机网络等级三级进行构造，一定程度保证了系统的安全性，因此本次推荐车站互联网设备网络采用方案二。
4终端设备
4.1车站互联网设备
按照互联网业务的发展，建议深圳轨道交通售检票系统互联网终端设备主要包括自动售票机（带互联网支付功能）、互联网取票机、互联网闸机及具备处理互联网交易业务的半自动售票机（BOM）。
按照车站建设规模，标准站车站互联网终端设备建议组成：8台自动售票机+2互联网取票机;另预留4个通道的互联网闸机（2进2出，每组闸机配备1个通道）
4.3票卡
按照互联网的发展和技术的应用，新的AFC系统应支持票种包括二维码电子票、云闪付、等多种非现金支付手段。其中二维码车票包括二维码单程票、二维码多日票、二维码储值票。
二维码车票是以二维码作为车票内容的存储方式，取代传统的以IC卡和射频卡为存储介质的新型车票。二维码车票的载体可以是普通的纸质票、手机等。采用二维码作为车票，可以大大的减少车票制作和维护的成本。以手机作为二维码车票的载体，能够更方便车票的使用。
论文作者:樊伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
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