潘　攀　張　寧　王　健

(1. 東南大學(xué)教育部ITS工程研究中心　南京　210096；2. 南京地下鐵道有限責(zé)任公司　南京　210024)

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城市軌道交通AFC系統(tǒng)參數(shù)管理

潘攀1張寧1王健2

(1. 東南大學(xué)教育部ITS工程研究中心南京210096；2. 南京地下鐵道有限責(zé)任公司南京210024)

在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的時(shí)代，城市軌道交通有時(shí)會(huì)調(diào)整運(yùn)營(yíng)規(guī)則和票務(wù)政策，以滿足不同的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)需求。利用參數(shù)來(lái)對(duì)自動(dòng)售檢票(AFC)系統(tǒng)的有關(guān)功能進(jìn)行統(tǒng)一管理，能有效避免由于運(yùn)營(yíng)策略調(diào)整而引起的程序變動(dòng)，快速靈活地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求。介紹AFC系統(tǒng)中參數(shù)的定義及類別，分析參數(shù)管理的處理流程，討論參數(shù)管理在票務(wù)規(guī)則變更情況下的應(yīng)用。關(guān)鍵詞城市軌道交通；自動(dòng)售檢票系統(tǒng)；參數(shù)化管理；運(yùn)營(yíng)管理

1　研究背景

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多城市的軌道交通開始進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段。與軌道交通單線運(yùn)營(yíng)模式不同，為乘客提供統(tǒng)一服務(wù)界面和無(wú)障礙換乘，并保證線路間互聯(lián)互通，是網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的基本要求[1]；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)涉及不同運(yùn)營(yíng)商及多條線路，對(duì)清分結(jié)算提出了更高的要求，所涉及的運(yùn)營(yíng)模式、管理方法和票務(wù)規(guī)則更加多樣化。

參數(shù)指在系統(tǒng)中保持相對(duì)穩(wěn)定并對(duì)變量、流程起控制和引導(dǎo)作用的量。參數(shù)管理，指系統(tǒng)設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理控制的相關(guān)參數(shù)，下發(fā)到下屬系統(tǒng)或設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體業(yè)務(wù)規(guī)則的調(diào)整。由于參數(shù)的設(shè)定和修改靈活，易實(shí)現(xiàn)管理控制策略的變更，因此在現(xiàn)代管理系統(tǒng)中參數(shù)化管理應(yīng)用廣泛。

在城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)中，當(dāng)發(fā)生業(yè)務(wù)調(diào)整、票務(wù)政策改變等情況時(shí)，自動(dòng)售檢票(automatic fare collection,AFC)系統(tǒng)只需通過(guò)調(diào)整配置參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)其系統(tǒng)業(yè)務(wù)規(guī)則的重新設(shè)置，以便于對(duì)AFC系統(tǒng)的有關(guān)功能進(jìn)行統(tǒng)一管理。因此，系統(tǒng)參數(shù)是AFC系統(tǒng)的重要內(nèi)容，是地鐵在運(yùn)營(yíng)時(shí)能方便、靈活地制定業(yè)務(wù)規(guī)則和票務(wù)規(guī)則的有力保證，是實(shí)現(xiàn)軌道交通參數(shù)化管理的重要手段。

2　參數(shù)定義及類別

AFC系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用參數(shù)進(jìn)行管理和控制的系統(tǒng)，各類參數(shù)有著不同的作用范圍。AFC系統(tǒng)參數(shù)可以由清分中心和線路中心設(shè)置，分別稱為清分中心(ACC)級(jí)參數(shù)和線路中心(LC)級(jí)參數(shù)。

2.1ACC級(jí)參數(shù)

ACC(AFC clearing center)是城市軌道交通線網(wǎng)AFC 系統(tǒng)各線路各類數(shù)據(jù)匯總、處理的中心，可完成AFC系統(tǒng)各種運(yùn)營(yíng)參數(shù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。ACC級(jí)參數(shù)又稱線網(wǎng)全局性參數(shù)，是指針對(duì)AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)需求、由ACC設(shè)置的系統(tǒng)管理和控制的參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)情況下，根據(jù)典型的AFC三級(jí)管理模式[2]，即“清分中心(ACC)、線路中心(LC)和車站(SC)”三級(jí)管理的模式，ACC級(jí)參數(shù)分為系統(tǒng)控制參數(shù)、線路控制參數(shù)和設(shè)備控制參數(shù)，相應(yīng)參數(shù)的應(yīng)用范圍分別是ACC、線路和車站設(shè)備，該類參數(shù)對(duì)保證車站內(nèi)無(wú)障礙換乘和線路間互聯(lián)互通具有重要的支持和保障作用。

2.1.1系統(tǒng)控制參數(shù)

系統(tǒng)控制參數(shù)是指為應(yīng)對(duì)AFC系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需求，ACC針對(duì)整個(gè)AFC線網(wǎng)設(shè)置的參數(shù)。該類參數(shù)包括服務(wù)商、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑷諝v時(shí)間、費(fèi)率、介質(zhì)票卡、車票、積分方案、黑名單等參數(shù)。

服務(wù)商參數(shù)主要提供與AFC系統(tǒng)相關(guān)的各個(gè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)商身份和角色信息，各服務(wù)商具有各自在全局線網(wǎng)內(nèi)唯一的代碼。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)是線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中對(duì)線網(wǎng)拓?fù)湫畔⒌亩x，包括線路、車站和區(qū)域的信息。日歷時(shí)間參數(shù)包含對(duì)軌道交通線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中日歷和時(shí)間信息的定義，包括本地時(shí)間、特殊日期、時(shí)間段、旅程時(shí)間和運(yùn)營(yíng)時(shí)間等。費(fèi)率參數(shù)定義了某個(gè)費(fèi)率組在某個(gè)費(fèi)率等級(jí)所對(duì)應(yīng)的費(fèi)率，提供了車費(fèi)計(jì)算方法。介質(zhì)票卡參數(shù)是對(duì)介質(zhì)類型、介質(zhì)技術(shù)和介質(zhì)封面類型的定義，其中介質(zhì)類型表示采用何種技術(shù)生產(chǎn)的卡，如Desfire、Mifare 1 、CPU卡等。車票參數(shù)包含車票處理、車票類型及車票產(chǎn)品發(fā)售屬性等參數(shù)，其中車票類型記錄了該車票的票種、是否是優(yōu)惠票、是否是紀(jì)念票等信息。積分方案參數(shù)負(fù)責(zé)制訂執(zhí)行積分計(jì)劃的具體屬性，包含積分方法、積分兌換門限、折扣率、積分計(jì)劃周期等信息。黑名單參數(shù)定義了單程票和市民一卡通中限制使用的票卡卡號(hào)清單。

2.1.2線路控制參數(shù)

線路控制參數(shù)是指為應(yīng)對(duì)AFC系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需求，ACC針對(duì)線路設(shè)置的參數(shù)。線路中心負(fù)責(zé)接收ACC參數(shù)并將其下發(fā)到該線路，并進(jìn)行參數(shù)版本同步。該類參數(shù)包括車站級(jí)別、線路數(shù)據(jù)上傳時(shí)間列表、ACC數(shù)據(jù)下載時(shí)間列表等。

車站級(jí)別參數(shù)是進(jìn)行庫(kù)存管理的依據(jù)，包括對(duì)車站級(jí)別及庫(kù)存級(jí)別的屬性定義。線路數(shù)據(jù)上傳時(shí)間列表參數(shù)定義LC上傳至ACC的各類數(shù)據(jù)時(shí)間屬性，包括實(shí)時(shí)客流、票卡庫(kù)存、線路等數(shù)據(jù)的生成時(shí)間間隔和上傳時(shí)間間隔。ACC數(shù)據(jù)下載時(shí)間列表參數(shù)定義線路中心下載由ACC下發(fā)的各類數(shù)據(jù)時(shí)間屬性，包括可供線路下載的開始時(shí)間、下載次數(shù)和下載時(shí)間間隔等。

2.1.3設(shè)備控制參數(shù)

設(shè)備控制參數(shù)是ACC對(duì)車站設(shè)備運(yùn)營(yíng)控制的數(shù)據(jù)定義，包括AGM(閘機(jī))、BOM(半自動(dòng)售票機(jī))、TVM(自動(dòng)售票機(jī))、AVM(自動(dòng)加值機(jī))等的參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)，ACC對(duì)全線網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，保證了軌道交通系統(tǒng)為乘客提供統(tǒng)一的服務(wù)界面。

各類ACC級(jí)參數(shù)相互組合、共同應(yīng)用，不僅保證了ACC能夠及時(shí)地逐級(jí)下發(fā)控制命令，也保證了設(shè)備中記錄的各類數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由LC定期地上傳至ACC，供清分中心進(jìn)行清分結(jié)算和運(yùn)營(yíng)管理。

2.2LC級(jí)參數(shù)

目前的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)一般以線路為單位進(jìn)行建設(shè)，不同的線路可能由不同的實(shí)體來(lái)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理，因此不同線路之間的管理風(fēng)格允許存在一定的差異性。線路中心可以根據(jù)不同線路的特點(diǎn)，對(duì)參數(shù)類型進(jìn)行增補(bǔ)，如設(shè)備控制參數(shù)、線路系統(tǒng)參數(shù)等。

與ACC級(jí)參數(shù)中的設(shè)備控制參數(shù)不同，這里定義的設(shè)備參數(shù)主要是對(duì)設(shè)備的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、運(yùn)營(yíng)表現(xiàn)等進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，如閘機(jī)關(guān)閘時(shí)間間隔、BOM售票時(shí)乘客顯示屏顯示時(shí)間、TVM廣告等，都具有線路特色。線路系統(tǒng)參數(shù)主要是對(duì)單條線路的系統(tǒng)及操作員權(quán)限進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，如單程票票箱容量、時(shí)間同步校準(zhǔn)、操作員數(shù)量及列表、操作員密碼輸入時(shí)間及重試次數(shù)限制等。

3　參數(shù)管理業(yè)務(wù)分析

參數(shù)管理的處理流程包括參數(shù)的設(shè)計(jì)、下載和維護(hù)，具體流程見圖1。

圖1　參數(shù)管理的處理流程

3.1參數(shù)設(shè)計(jì)

通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，AFC系統(tǒng)能方便、靈活地制定各種業(yè)務(wù)規(guī)則和票務(wù)規(guī)則，以滿足未來(lái)的需要。因此，在AFC系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)時(shí)應(yīng)確保參數(shù)結(jié)構(gòu)的完整性和可拓展性。

在設(shè)計(jì)AFC系統(tǒng)參數(shù)之前，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮當(dāng)前系統(tǒng)的需求，還需兼容以往的系統(tǒng)，確保參數(shù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)盡可能完善。另外，AFC系統(tǒng)功能應(yīng)充分考慮系統(tǒng)將來(lái)可能的擴(kuò)展，要求設(shè)有保留編碼，保證參數(shù)結(jié)構(gòu)的可拓展性。屆時(shí)，AFC系統(tǒng)的擴(kuò)展只需修改參數(shù)，無(wú)需修改AFC設(shè)備及系統(tǒng)軟件，即只要通過(guò)參數(shù)的配置，就能在不改動(dòng)源程序的情況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。

以ACC級(jí)參數(shù)下的車票參數(shù)為例，列舉該類參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素，如表1所示。

表2列舉了一般情況下AFC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并以部分車票參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行舉例說(shuō)明。其中:“參數(shù)級(jí)別”用于說(shuō)明該類參數(shù)所屬的級(jí)別，有ACC級(jí)參數(shù)和LC級(jí)參數(shù)；“序號(hào)”是對(duì)系統(tǒng)中所有的參數(shù)類型進(jìn)行排序；“參數(shù)項(xiàng)”和“參數(shù)子項(xiàng)”是對(duì)具體參數(shù)的設(shè)置內(nèi)容進(jìn)行解釋，可參照表1；“字段名”表示該參數(shù)子項(xiàng)在編程文件中的名稱；“取值說(shuō)明”是對(duì)參數(shù)子項(xiàng)的取值類型做了限制，如字符型、整型等。

表1　車票參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

表2　AFC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)示例

3.2參數(shù)下載

在整個(gè)線網(wǎng)內(nèi)，參數(shù)的下載都是通過(guò)參數(shù)控制文件進(jìn)行的。其中，一卡通參數(shù)通過(guò)清分中心轉(zhuǎn)發(fā)，AFC系統(tǒng)將參數(shù)下載到各設(shè)備，實(shí)現(xiàn)參數(shù)在系統(tǒng)內(nèi)的下載與更新。根據(jù)不同的下載方式，主要分為自動(dòng)下載和離線下載兩種。自動(dòng)下載是指線路、車站、設(shè)備系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)開始、設(shè)備上電、設(shè)備重啟、系統(tǒng)設(shè)置時(shí)間間隔、上級(jí)命令下級(jí)下載參數(shù)、線路中心與ACC或車站設(shè)備與線路中心之間恢復(fù)通信時(shí)，自動(dòng)檢查參數(shù)版本信息；若發(fā)現(xiàn)與本地上次下載的ACC參數(shù)總版本不一致，則可自動(dòng)更新參數(shù)，即獲取新的參數(shù)數(shù)據(jù)。若系統(tǒng)參數(shù)不能成功下載到指定設(shè)備，則應(yīng)在通信恢復(fù)后重新下載；如果嘗試多次不成功，應(yīng)向操作人員報(bào)警，并給出未成功下載的參數(shù)清單[3]。在網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，可以根據(jù)系統(tǒng)給出的未成功下載的參數(shù)清單，采用離線下載的方式，由外部文本導(dǎo)入各設(shè)備，系統(tǒng)可以有選擇地將單個(gè)、一組或全部參數(shù)下載到一臺(tái)、一類或所有設(shè)備上。

由于AFC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置復(fù)雜，多個(gè)參數(shù)之間還有關(guān)聯(lián)關(guān)系，通常ACC或LC采用統(tǒng)一的參數(shù)下發(fā)控制界面，進(jìn)行統(tǒng)一的驗(yàn)證和下發(fā)。所有的系統(tǒng)參數(shù)都有版本信息，在下發(fā)參數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，要同時(shí)下發(fā)參數(shù)的版本信息；同時(shí)檢查參數(shù)版本號(hào)，只允許下載版本號(hào)大于當(dāng)前版本號(hào)的參數(shù)，不允許下載低版本的參數(shù)。表3列舉了一般情況下參數(shù)下發(fā)控制文件的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

表3　參數(shù)下發(fā)控制文件設(shè)計(jì)

在參數(shù)下載完成后，系統(tǒng)提供本次參數(shù)下載的處理報(bào)告，包括下載的參數(shù)版本、已成功下載設(shè)備、下載失敗的設(shè)備等內(nèi)容。所有自動(dòng)下發(fā)的參數(shù)和所有下發(fā)到設(shè)備的參數(shù)都要進(jìn)行版本核對(duì)，以保證系統(tǒng)參數(shù)在ACC和線路計(jì)算機(jī)之間、線路計(jì)算機(jī)和車站設(shè)備之間都是一致的。

3.3參數(shù)維護(hù)

參數(shù)維護(hù)指對(duì)系統(tǒng)參數(shù)表的更改進(jìn)行審批管理等操作。當(dāng)AFC系統(tǒng)有新的業(yè)務(wù)需求時(shí)，可以利用參數(shù)管理迅速地完成新業(yè)務(wù)的實(shí)施，但必須遵從一定的規(guī)則。先由相關(guān)部門提出修改申請(qǐng)，ACC級(jí)參數(shù)由ACC授權(quán)人員進(jìn)行維護(hù)，LC級(jí)參數(shù)由線路維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)。授權(quán)操作人員設(shè)置草稿參數(shù)，并提交主管人員審核。在參數(shù)下發(fā)前，相關(guān)人員必須對(duì)新版參數(shù)進(jìn)行充分的測(cè)試，以檢驗(yàn)新版參數(shù)系統(tǒng)是否運(yùn)行正常、設(shè)備是否運(yùn)行正常。另外，授權(quán)操作人員可以查看、查詢和打印參數(shù)。在任何情況下，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)生成參數(shù)修改記錄。

4　參數(shù)應(yīng)用

參數(shù)管理一旦被啟用，就可以結(jié)合不同業(yè)務(wù)規(guī)則的幫助，快速設(shè)定系統(tǒng)各層和設(shè)備的狀態(tài)，以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式或是票務(wù)規(guī)則的改變。研究表明，靈活的票務(wù)策略有助于提高城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)效益[4]。票務(wù)策略中的收費(fèi)基準(zhǔn)決定城市軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)的票務(wù)收入，而收費(fèi)方法可能影響收費(fèi)公平性、乘客便捷性、運(yùn)營(yíng)管理部門實(shí)施簡(jiǎn)單性以及客流量變化等[5]，進(jìn)一步影響到運(yùn)營(yíng)收益。

4.1收費(fèi)基準(zhǔn)

在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的不同階段，通常采取不同的收費(fèi)基準(zhǔn)。收費(fèi)基準(zhǔn)不僅體現(xiàn)了社會(huì)效益、運(yùn)營(yíng)企業(yè)利益，還可對(duì)客流需求量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)初期，采取較低的收費(fèi)基準(zhǔn)以吸引客流；當(dāng)城市軌道交通客流量的發(fā)展超過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量時(shí)，為了抑制客流增加，可以適當(dāng)調(diào)高收費(fèi)基準(zhǔn)，并在一定程度上保證軌道交通的服務(wù)水平。

在AFC的參數(shù)管理中，日歷時(shí)間參數(shù)中的特殊日期列表、時(shí)間段列表和旅程時(shí)間表作為基本費(fèi)率計(jì)算的依據(jù)之一，影響AFC系統(tǒng)對(duì)乘客票價(jià)的收取。費(fèi)率參數(shù)包含基本費(fèi)率定義列表、車費(fèi)類型定義列表和費(fèi)率等級(jí)矩陣定義列表子項(xiàng)，可以對(duì)其修改以達(dá)到靈活修改收費(fèi)基準(zhǔn)的目的。

4.2收費(fèi)方法

收費(fèi)方法可分為均一收費(fèi)和浮動(dòng)收費(fèi)兩大類，常見的浮動(dòng)收費(fèi)方式有按里程(或區(qū)間)收費(fèi)、按時(shí)段收費(fèi)、按時(shí)間收費(fèi)、換乘優(yōu)惠、社會(huì)特殊人群優(yōu)惠等[6]。AFC系統(tǒng)可以在收費(fèi)基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上將幾種收費(fèi)方式相互結(jié)合，或采取設(shè)置積分、記名、折扣等參數(shù)而生成各類衍生收費(fèi)方式，具有充分的靈活性。

在AFC的參數(shù)管理中，通過(guò)修改費(fèi)率表參數(shù)，可以重新定義有關(guān)票價(jià)相關(guān)參數(shù)，可以設(shè)定不同日期、不同時(shí)段，實(shí)行不同的票價(jià)制度。通過(guò)修改車票參數(shù)，可以標(biāo)記某種車票的類型，判斷它是否有優(yōu)惠、是否是紀(jì)念票以及是否是記名儲(chǔ)值票。通過(guò)修改積分方案參數(shù)，可以設(shè)定只有儲(chǔ)值票(記名和不記名)消費(fèi)時(shí)才能參加積分活動(dòng)，達(dá)到一定的積分才可享受一定的優(yōu)惠或者折扣。

5　結(jié)語(yǔ)

在城市軌道交通AFC系統(tǒng)中，參數(shù)表的設(shè)置與使用可以有效地避免由AFC系統(tǒng)調(diào)整運(yùn)營(yíng)規(guī)則或票務(wù)政策而引起的程序變動(dòng)。AFC系統(tǒng)參數(shù)可以由清分中心和線路中心設(shè)置，分別稱為ACC級(jí)參數(shù)和LC級(jí)參數(shù)；ACC或LC采用參數(shù)下發(fā)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層設(shè)備的靈活管理與控制。參數(shù)管理的處理流程包括參數(shù)設(shè)計(jì)、下載與維護(hù)，通過(guò)參數(shù)管理可有效保證AFC系統(tǒng)的靈活配置，提高系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)效率。

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(編輯：郭 潔)

Parameters Management in Automatic Fare Collection System for Urban Rail Transit

Pan Pan1Zhang Ning1Wang Jian2

(1. ITS Research Center of MOE, Southeast University, Nanjing 210096；2. Nanjing Metro Co., Ltd., Nanjing 210024)

In an era of rapid development of urban rail transit (URT) network construction and operation, the operation department of URT sometimes adjusts operating rules or fare policy in order to satisfy different business situations. Parameters management in Automatic Fare Collection (AFC) system helps AFC system to act quickly and flexibly and fit into the adjustment of the operation strategy. The definition of parameters management is explained first. Then parameters are classified into different types based on their application ranges. The processing flow of parameters management includes parameters' design, download and maintenance. In the end, a practical case of how parameters management is applied in AFC operation under the situation when the fare policy is changed is illustrated.

urban rail transit; AFC system; parametric management; operation management

10.3969/j.issn.1672-6073.2015.01.004

2014-03-16

2014-05-22

潘攀，女，碩士研究生，從事軌道交通運(yùn)營(yíng)與管理的研究，seupanpan@gmail.com

南京地鐵專項(xiàng)科研項(xiàng)目(8550140042)

1672-6073(2015)01-0012-04

U29-39;U293.22

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