鐘 育

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司廣東城際鐵路運(yùn)營有限公司，廣州 510000）

自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（Automatic Fare Collection-AFC）是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息收集和信息處理技術(shù)及機(jī)械制造技術(shù)融合在一起形成自動(dòng)化售票、檢票的一種智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)是交通運(yùn)輸發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是城市智能化發(fā)展的重要體現(xiàn)，是軌道交通自動(dòng)化管理不可缺少的重要組成部分。通過多項(xiàng)技術(shù)的整合，自動(dòng)售票檢索系統(tǒng)能有效地把售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分及管理等全過程自動(dòng)化[1]。

十幾年來，我國城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)事業(yè)從無到有，從小到大，經(jīng)歷了啟蒙、實(shí)踐及調(diào)整3個(gè)階段。

20世紀(jì)80年代末，我國的城市軌道交通在自動(dòng)售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域還是處于一片空白。上海地鐵籌建1號(hào)線時(shí)發(fā)布可行性研究報(bào)告，宣布票務(wù)收益方式采用自動(dòng)系統(tǒng)方式運(yùn)營。期間，對(duì)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的各項(xiàng)功能系統(tǒng)設(shè)置主要來自于國外自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)營模式和經(jīng)驗(yàn)。

20世紀(jì)90年代，我國上海、廣州等城市軌道交通才剛剛起步，所采用的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)是國際上已使用多年的成熟的磁卡自動(dòng)售檢票系統(tǒng)。與此同時(shí)，法國巴黎地鐵和香港地鐵也悄然開始考慮將更高技術(shù)的非接觸電子芯片IC卡應(yīng)用到軌道和其他公共交通收費(fèi)方面上來。由于當(dāng)時(shí)電子芯片IC卡成本非常高，所以很多城市都傾向于選擇磁卡。

從20世紀(jì)90年代末期開始，我國各大城市軌道交通建設(shè)全部采用這套自動(dòng)售票系統(tǒng)。此系統(tǒng)在票務(wù)管理水平和客流處理能力上展現(xiàn)出良好性能。地鐵公司在票務(wù)收益和管理方面，明顯有效降低成本，實(shí)現(xiàn)以最少的人力物力創(chuàng)造出最高效的票務(wù)收益。自動(dòng)售檢票系統(tǒng)所發(fā)揮出來的效果讓設(shè)計(jì)者、建設(shè)者和乘客都感覺到便捷與高效。在此階段，由于國內(nèi)的軌道交通蓬勃發(fā)展，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)大量的使用，通過大量用戶的使用、摸索和不斷的總結(jié)，在掌握原有系統(tǒng)各種功能的基礎(chǔ)上，有序地歸納整理出更適用于我國城市軌道交通票務(wù)管理上的新功能，為我國后期在自動(dòng)售檢票系統(tǒng)功能上的研發(fā)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

短短幾年時(shí)間，我國的城市軌道交通大力發(fā)展，也帶動(dòng)了自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的變革，功能單一的磁卡介質(zhì)車票改為非接觸式電子芯片IC卡技術(shù)車票介質(zhì)。非接觸式電子芯片IC卡的優(yōu)點(diǎn)是保密性強(qiáng)、儲(chǔ)存量大和可實(shí)現(xiàn)一卡多用等功能特性，如今各大城市軌道交通收費(fèi)系統(tǒng)將非接觸式電子芯片IC卡作為首選車票介質(zhì)。

非接觸式電子芯片IC卡技術(shù)在城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，強(qiáng)烈沖擊以磁卡為車票介質(zhì)的使用，同時(shí)也推動(dòng)各大城市軌道在新線建設(shè)上對(duì)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)各功能和性能上擴(kuò)展和提升，使系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)捷、高效，成本更低。

全國各地的城市在軌道建設(shè)時(shí)，都非常重視對(duì)現(xiàn)用收益系統(tǒng)的整改，將原有的磁卡自動(dòng)售檢票系統(tǒng)進(jìn)行改造。通過多方面的分析和對(duì)比得出已建線網(wǎng)系統(tǒng)越簡(jiǎn)單，進(jìn)行電子芯片IC卡系統(tǒng)改造越便利。所以很多城市的軌道公司將現(xiàn)有票務(wù)收益系統(tǒng)升級(jí)改造為非接觸式電子芯片IC卡系統(tǒng)，并將其作為以后新籌建線路在自動(dòng)售檢票系統(tǒng)編寫出統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。目前地鐵的非接觸式電子芯片IC卡自動(dòng)售檢票系統(tǒng)已大量投入使用。現(xiàn)非接觸式電子芯片IC卡技術(shù)不但在地鐵行業(yè)使用，也在發(fā)展到各公共行業(yè)，為廣大乘客帶來更大便利。

1 地鐵支付系統(tǒng)存在的主要問題

在調(diào)整上述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的過程中，地鐵服務(wù)最大的問題是票務(wù)收益問題。根據(jù)過往經(jīng)驗(yàn)，乘客意見最多是出在車站的客服問題，這當(dāng)然就包括目前的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)服務(wù)問題。由于這個(gè)系統(tǒng)的買車票、檢驗(yàn)車票和回收車票都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，所以現(xiàn)在在地鐵行業(yè)統(tǒng)稱為“自動(dòng)售檢票系統(tǒng)AFC”。

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的觀察，組成自動(dòng)售檢票系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)作時(shí)給乘客帶來的諸多問題。這些設(shè)備給乘客出行帶來較大影響的主要設(shè)備是自動(dòng)售票機(jī)設(shè)備，雖然自動(dòng)檢票機(jī)也存在問題，但對(duì)乘客和地鐵公司的收益帶來的影響并不大，站在整個(gè)支付系統(tǒng)前沿的設(shè)備，就是每天給公司帶來最大收益的自動(dòng)售票機(jī)。

（1）地鐵公司屏蔽了20元紙幣購買車票的功能，降低了服務(wù)乘客的水平，造成乘客購買車票不方便，違背了地鐵公司提出的“方便、快捷”的服務(wù)宗旨。

（2）乘客使用硬幣購買車票和找零等功能不穩(wěn)定，乘客用硬幣購票時(shí)，需要重復(fù)投放才能成功檢測(cè)確認(rèn)硬幣的有效性。有些乘客使用娛樂城的“游戲幣”也能成功購買車票。乘客找零時(shí)還會(huì)收到異幣或殘幣等。

（3）乘客顯示屏顯示的“請(qǐng)按左邊線路圖上的目的地”給乘客提示信息不夠明確，導(dǎo)致新客戶不能直觀購買車票。有相當(dāng)數(shù)量乘客不熟悉購票程序，部分乘客甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能成功購票。相比30 s購票的正常情況，車站的客流組織面臨巨大壓力，特別是在大客流情況下，車站將經(jīng)受極其嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

（4）自動(dòng)售票機(jī)的功能過多，設(shè)備不堪重負(fù)。

上述（3）與（4）問題通過改造當(dāng)前設(shè)備能夠有效改善，而（1）與（2）就是地鐵支付系統(tǒng)的重要難點(diǎn)，需要從方法與設(shè)備上進(jìn)行重點(diǎn)處理，這主要牽涉到硬幣短缺問題的處理。

現(xiàn)實(shí)生活實(shí)踐證明，地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)所存在的硬幣短缺原因，不外乎兩個(gè)方面。一是外部原因，二是內(nèi)部因素。外部原因是硬幣發(fā)行量還未跟得上市場(chǎng)的需求量，而且市場(chǎng)上大量硬幣沉淀、丟失，造成回收困難，進(jìn)一步增加了硬幣短缺的壓力。硬幣存在攜帶、保管及清點(diǎn)不方便等許多缺陷。我國大部分地區(qū)都不習(xí)慣使用硬幣，對(duì)硬幣流通有抵觸情緒，認(rèn)為硬幣沉且硬，感覺不舒服，攜帶不方便、容易丟失，量大時(shí)行走有碰撞聲音，而且面值又不大，這就是由于硬幣的缺陷造成的。在我國非硬幣試點(diǎn)城市，地鐵TVM是獲得硬幣的主要渠道。但每天乘客的流量上千百萬，當(dāng)他們獲取找零的硬幣后，回家隨手丟在桌面抽屜里，下次再乘地鐵時(shí)，如果沒有隨身帶出，又要使用新的硬幣，造成更多的硬幣沉淀于市場(chǎng)外面。雖然每天投放入大量的硬幣，可現(xiàn)實(shí)中仍呈現(xiàn)使用量不足的情況[2]。

造成的硬幣短缺內(nèi)部因素是地鐵TVM的設(shè)計(jì)理念。地鐵TVM初始采用國外慣例，基本支付和找零方式為5角、1元硬幣支付加5元、10元、20元紙幣支付加5角及1元硬幣找零。硬幣支付的數(shù)量與硬幣找零的數(shù)量缺口較大，使得銀行和地鐵都不堪重負(fù)。

2 解決對(duì)策

雖然配置了國際知名的硬幣、紙幣識(shí)別器，能夠識(shí)別全套人民幣幣別，但實(shí)際上僅接收1元硬幣和5元、10元紙幣，難以滿足用戶的多樣化要求。當(dāng)硬幣不足進(jìn)入無找零模式，則明顯降低了服務(wù)水平，也嚴(yán)重影響了地鐵公司的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。既然硬幣短缺問題將長(zhǎng)期存在，根本的解決辦法應(yīng)該是從設(shè)計(jì)上減少對(duì)硬幣的大量單向需求，盡可能達(dá)到大致平衡。其中的解決方法包括：

（1）增加5元、10元紙幣找零。用10元購買3元車票，需找零7枚硬幣，增加5元紙幣找零后，可找零5元紙幣加2元硬幣，可大幅度減少硬幣需求，緩解硬幣缺口壓力。增加10元紙幣找零后，還可以開放接收較大面值紙幣，如20元、50元、100元，以滿足乘客的需求，徹底解除線路擴(kuò)展后票價(jià)以超過10元卻仍不能接收20元紙幣的尷尬局面。

（2）增加1元紙幣找零。在保留1元硬幣找零基礎(chǔ)上增加1元紙幣找零，即實(shí)行硬幣/紙幣混合找零。對(duì)1元面額可以設(shè)置優(yōu)先找零紙幣。

（3）純紙幣找零。對(duì)既有線路，現(xiàn)有只具備硬幣找零的TVM進(jìn)行混合找零的改造成本很高?？稍鲈O(shè)部分純紙幣找零TVM，緩解硬幣缺口壓力。

（4）接收1元紙幣。增加1元紙幣找零后，可以緩解硬幣缺口壓力，但增加了對(duì)1元紙幣的需求。可通過接收一元紙幣加以緩解。接收1元紙幣面臨的最大問題是部分地區(qū)的小面額紙幣破損嚴(yán)重，可能導(dǎo)致頻繁的卡鈔現(xiàn)象。

（5）增加兌零機(jī)。提供大面額紙幣兌小面額紙幣功能的兌零機(jī)可顯著降低硬幣需求。如提供10元兌換2個(gè)5元，20元、50元、100元兌兩個(gè)5元加n個(gè)10元，可滿足持有大面額紙幣乘客的需求，又可以實(shí)現(xiàn)所有現(xiàn)金購票乘客找零量不大于4枚，預(yù)計(jì)找零枚數(shù)可下降60%左右。提供硬幣兌紙幣功能可方便持有大量硬幣的客戶兌換，如能像納斯達(dá)克上市的硬幣之星公司那樣與第三方合作提供適當(dāng)?shù)睦妫锌赡芗せ詈Ａ康挠矌琶耖g沉淀，在徹底解決硬幣短缺問題的同時(shí)也為運(yùn)營方提供可觀的利潤(rùn)。

（6）發(fā)售定期票。中心城市地鐵乘客中的通勤人員大多使用城市交通卡或地鐵儲(chǔ)值卡，約占50~60%，城市常住人口的非通勤人員和臨時(shí)外來人員使用單程票，約占40~50%。從國外經(jīng)驗(yàn)看，發(fā)售定期票并采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)惠政策，可吸引60%以上的單程票乘客改用定期票。實(shí)際上定期票發(fā)行對(duì)行業(yè)主要有以下收益：減少設(shè)備磨損、提高工作效率和提高服務(wù)水平。目前國內(nèi)尚未開始發(fā)售定期票，但預(yù)計(jì)2~3年內(nèi)會(huì)逐步普及。

（7）提高儲(chǔ)值卡服務(wù)水平。目前多數(shù)城市采用交通卡，個(gè)別城市采用地鐵儲(chǔ)值卡。提高交通卡和儲(chǔ)值卡持卡比例顯然是緩解硬幣缺口壓力的有效措施。但對(duì)單程票乘客而言，吸引他們改用交通卡和儲(chǔ)值卡的前提是有較明顯的優(yōu)惠，卡押金合理，退卡方便。但因多數(shù)城市的卡發(fā)行缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，處于壟斷運(yùn)營狀態(tài)，還是缺少合理進(jìn)展。預(yù)計(jì)今后幾年在獲得合理進(jìn)展的前提下持卡比例會(huì)顯著提高。

3 解決方案

自動(dòng)售票機(jī)功能的核心技術(shù)由硬幣識(shí)別器、硬幣找零、紙幣識(shí)別、紙幣找零技術(shù)，與自動(dòng)檢票機(jī)中的扇門控制系統(tǒng)及車票讀寫模塊并稱為自動(dòng)售檢票系統(tǒng)6大核心技術(shù)。國內(nèi)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)在上述核心技術(shù)關(guān)聯(lián)模塊上都是采用進(jìn)口名牌公司的產(chǎn)品，這些核心技術(shù)模塊的成本在自動(dòng)售檢票系統(tǒng)總成本中占比很高。國內(nèi)的企業(yè)在6大核心技術(shù)的研發(fā)方面也有很大的成果。其核心技術(shù)分別由多家公司研發(fā)，經(jīng)過幾年的不斷探索目前已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。上述6大核心技術(shù)的國內(nèi)廠商將逐步參與自動(dòng)售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，將促使自動(dòng)售檢票系統(tǒng)設(shè)備成本逐年下降。

廣電運(yùn)通主業(yè)是自動(dòng)柜員機(jī)（ATM，automatic teller machine），目前在中國ATM市場(chǎng)銷量和市場(chǎng)存量上均為第一。廣電運(yùn)通在紙幣識(shí)別、紙幣找零技術(shù)上有研發(fā)的優(yōu)勢(shì)，肩負(fù)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)紙幣識(shí)別、紙幣找零核心技術(shù)國產(chǎn)化的任務(wù)。經(jīng)過多年的努力，廣電運(yùn)通公司在紙幣識(shí)別模塊和紙幣找零模塊取得很大的成就，產(chǎn)品已進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段。而ATM領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)軍海外市場(chǎng)，現(xiàn)已在地鐵、鐵路和其他領(lǐng)域自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中選擇試點(diǎn)試驗(yàn)，取得一系列改進(jìn)成果后，占領(lǐng)了國內(nèi)的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)市場(chǎng)。針對(duì)鐵路客運(yùn)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的需求，廣電運(yùn)通研制的帶紙幣識(shí)別/紙幣找零功能的自動(dòng)售票機(jī)，已在鐵路項(xiàng)目上正式投入運(yùn)營。

廣電運(yùn)通在紙幣找零研制出兩個(gè)系列，分別是單張紙幣找零器的CDM6240和疊加紙幣找零器CDM8240，均可支持6種不同面值紙幣找零。廣電運(yùn)通研制的BA-15紙幣識(shí)別器，是對(duì)紙幣的幣種、面額和真?zhèn)巫R(shí)別進(jìn)行處理的模塊，同時(shí)具有鈔票暫存功能，在人民幣防偽識(shí)別上具有國際領(lǐng)先水平。

針對(duì)城市軌道自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的需求，廣電運(yùn)通開發(fā)出的全功能自動(dòng)售票機(jī)，在原有的硬幣、紙幣、銀行卡和儲(chǔ)值卡支付功能的前提下，新開發(fā)的產(chǎn)品兼容了硬幣、紙幣找零功能和紙幣、銀行卡對(duì)儲(chǔ)值卡進(jìn)行充值功能。廣電運(yùn)通還開發(fā)出多功能的自動(dòng)兌零機(jī)，可用大面額紙幣兌小面額紙幣、硬幣兌換紙幣和紙幣兌硬幣等功能，在天津、武漢等地投入運(yùn)營，緩解城市硬幣短缺壓力。針對(duì)地鐵、鐵路之外的其他8大自動(dòng)售檢票系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，廣電運(yùn)通研制了5個(gè)序列40余種型號(hào)的自動(dòng)售票類產(chǎn)品。其中有自主核心技術(shù)的紙幣模塊（紙幣識(shí)別/紙幣找零）的自動(dòng)售票機(jī)，可實(shí)現(xiàn)全紙幣系列的支付和找零，已經(jīng)在市場(chǎng)上投入使用，滿足用戶的多樣化使用需求。

針對(duì)鐵路客運(yùn)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的需求，廣電運(yùn)通研制的帶紙幣識(shí)別/紙幣找零功能的TVM設(shè)備已在京津、滬寧、滬杭及石太等鐵路項(xiàng)目上正式投入運(yùn)營。由于票卡面額的不同，導(dǎo)致兩大類TVM中現(xiàn)金支付和找零設(shè)備的配置有顯著差異。對(duì)于高面額類應(yīng)用領(lǐng)域，TVM一般不設(shè)硬幣支付，采用紙幣支付+硬幣/紙幣找零的方式，發(fā)展趨勢(shì)是紙幣支付+紙幣找零方式。高面額類應(yīng)用領(lǐng)域使用銀行卡支付需求會(huì)逐步強(qiáng)化。而對(duì)于低面額類應(yīng)用領(lǐng)域，TVM早期以硬幣支付為主，后采用硬幣/紙幣支付+硬幣找零的方式，過渡期內(nèi)采用硬幣/紙幣支付+硬幣找零+預(yù)留紙幣找零的方式，發(fā)展趨勢(shì)是硬幣/紙幣支付+硬幣/紙幣找零。低面額類應(yīng)用領(lǐng)域使用銀行卡支付、充值交通卡或儲(chǔ)值卡以及使用交通卡或儲(chǔ)值卡作為支付手段購買車票的需求會(huì)逐步強(qiáng)化。隨著物價(jià)的上漲和地鐵線路的郊區(qū)化，地鐵TVM具有向高面額類轉(zhuǎn)變的可能，此所謂量變引起質(zhì)變[3]。今年已經(jīng)出現(xiàn)地鐵業(yè)要求TVM采用硬幣/紙幣支付+紙幣找零+預(yù)留硬幣找零的需求。地鐵如啟動(dòng)定期票發(fā)售，實(shí)際上自動(dòng)售定期票機(jī)應(yīng)屬于高面額類應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)采用紙幣支付+紙幣找零的方式。廣電運(yùn)通為滿足將來用戶的需求，研制了自動(dòng)售定期票機(jī)、自動(dòng)補(bǔ)票機(jī)等產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

綜上所述，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)事業(yè)符合城市信息化建設(shè)的發(fā)展方向，人們可以憑借一張卡享受各項(xiàng)公共服務(wù)。無論是正在擴(kuò)展線網(wǎng)的一線城市還是正在起步建設(shè)線網(wǎng)的二、三線城市，都正在策劃各自的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的國產(chǎn)化。展望我國城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的前景充滿信心，相信以其完善的系統(tǒng)功能和性能，能夠在城市信息化建設(shè)中，早日實(shí)現(xiàn)城市一卡通，為市民出行和生活帶來更多便利。