《電子技術(shù)應(yīng)用》
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iFIX軟件在南京地鐵一、二號線自動售檢票(AFC)系統(tǒng)中應(yīng)用
摘要: 軌道交通應(yīng)用通信軌道交通計算機可靠性項目名稱同樣的系統(tǒng)同時應(yīng)用在:香港九廣鐵路東線、西線印度新德里地鐵一號、二號線、三號線泰國曼谷藍線應(yīng)用背景南京是著名古都、歷史文化名城、江蘇省省會,經(jīng)濟繁榮,文教科技發(fā)達,環(huán)境優(yōu)美,地處長江與京滬鐵路交匯處,是華東地區(qū)交通樞紐。市區(qū)面積947.3平方公里,現(xiàn)有人口268萬。
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項目名稱

同樣的系統(tǒng)同時應(yīng)用在:

  1. 香港九廣鐵路東線 、西線
  2. 印度新德里地鐵一號、二號線、三號線
  3. 泰國曼谷藍線

應(yīng)用背景

南京是著名古都、歷史文化名城、江蘇省省會,經(jīng)濟繁榮,文教科技發(fā)達,環(huán)境優(yōu)美,地處長江與京滬鐵路交匯處,是華東地區(qū)交通樞紐。市區(qū)面積947.3平方公里,現(xiàn)有人口268萬。由于南京城區(qū)范圍小,城市道路交通長期處于緊張狀態(tài)。

南京地鐵1號線一期工程南起奧體中心,北至邁皋橋,形成南京主城區(qū)中軸線的快速交通走廊。項目投資概算約85億元,線路全長21.72公里,于2000年12月開始投建,2005年9月3日正式開通運營。南京地鐵1號線南延線,從安德門站出發(fā),向南途經(jīng)天隆寺站、寧南大道站等,最后到中國藥大站,全長24.47公里,全線將設(shè)15個站。于2006年開工,已于2010年5月28日開通運營。
   
南京地鐵2號線一期,西起河西油坊橋,東至馬群,全長25.14公里,共設(shè)車站19座, 2號線沿途經(jīng)過新街口、明故宮、孝陵衛(wèi)、馬群、漢中門、莫愁湖、河西等重要地區(qū)。二號線將在新街口以及元通兩站與一號線交匯。在交匯的站點,將采用站內(nèi)換乘的方式,使得從一號線轉(zhuǎn)乘二號線無需出站重新購票。南京地鐵2號線于2005年12月全面開工,已于2010年5月28日開通運營。

客戶需求

隨著南京地鐵的開通,越來越多的南京人將會使用地鐵作為主要的出行交通工具,面對這種日益膨脹的乘客人流售票量、設(shè)備運行機械維修量、隨時需要了解設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控信息量、及如何提供高品質(zhì)的服務(wù)、如何以其高度的智能化設(shè)計和應(yīng)用,扮演著售票員、檢票員、會計、統(tǒng)計、審計、設(shè)備維護等角色, 以GE Proficy HMI/SCADA iFIX軟件為基礎(chǔ)的AFC系統(tǒng),以數(shù)據(jù)收集和設(shè)備控制實現(xiàn)了票務(wù)管理" title="票務(wù)管理">票務(wù)管理的高度自動化, 使車站客流井然有序、能準確的客流及票務(wù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)、使維修資源得以較好的利用、使系統(tǒng)有序健康地運行,提高地鐵公司的運營形象。

解決方案

AFC系統(tǒng)的全稱是Automatic Fare Collection System,是一種由計算機集中控制的自動售票(包括半自動售票)、自動檢票以及自動收費和統(tǒng)計的封閉式自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
 
自動售檢票系統(tǒng)" title="自動售檢票系統(tǒng)">自動售檢票系統(tǒng)(AFC)是基于計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動控制等技術(shù),實現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計費、收費、統(tǒng)計、清分、管理等全過程的自動化系統(tǒng)。國外經(jīng)濟發(fā)達城市的軌道交通,己普遍采用了這種管理系統(tǒng),并發(fā)展到相當先進的技術(shù)水平。我國城市軌道交通" title="城市軌道交通">城市軌道交通車站的自動售檢票設(shè)備,最初是來自外國,近年來我國已進行了大量的開發(fā)研制工作,提出了多種形式的產(chǎn)品,技術(shù)水平也在不斷提高。國內(nèi)軌道交通AFC系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從無到有的過程,隨著計算機技術(shù)和軟件的發(fā)展,我國城市軌道交通AFC的技術(shù)已與城市一卡通接軌,實現(xiàn)城市甚至城市區(qū)間的一卡通。
 
結(jié)構(gòu)層次

城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)(AFC)的結(jié)構(gòu)進行了層次劃分,共分為車票、車站終端設(shè)備" title="終端設(shè)備">終端設(shè)備、車站計算機系統(tǒng)、線路中央計算機系統(tǒng)、清分系統(tǒng)五個層次。也可以劃分為:自動控制、計算機網(wǎng)絡(luò)通信、現(xiàn)金自動識別、微電子計算、機電一體化、嵌入式系統(tǒng)和大型數(shù)據(jù)庫管理等高新技術(shù)運用,主要由線路中央AFC系統(tǒng)、車站AFC系統(tǒng)、終端設(shè)備和車票四部分組成。終端設(shè)備包括出/入站檢票閘機、自動售票機、車站票務(wù)系統(tǒng)、自動充值機、自動驗票機等現(xiàn)場設(shè)備。

層次結(jié)構(gòu)是按照全封閉的運行方式,以計程收費模式為基礎(chǔ),采用非接觸式IC卡為車票介質(zhì)的組成原則,根據(jù)各層次設(shè)備和子系統(tǒng)各自的功能、管理職能和所處的位置進行劃分的。目前確定的五層結(jié)構(gòu)型式,是根據(jù)我國國情和城市發(fā)展現(xiàn)狀,綜合考慮了軌道交通建設(shè)的特點(如線路多而復(fù)雜、建設(shè)周期長、多個業(yè)主單位等情況)而設(shè)置的,具有一定的可伸縮性。對各層次必須實現(xiàn)的功能和要求做出如下規(guī)定:

第一層———車票是乘客所持的車費支付媒介,規(guī)定了儲值卡和單程票二種類型的物理特性、電氣特性、應(yīng)用文件組織以及安全機制等技術(shù)要求" title="技術(shù)要求">技術(shù)要求。

第二層———車站終端設(shè)備安裝在各車站的站廳,直接為乘客提供售檢票服務(wù)的設(shè)備,規(guī)定了車站終端設(shè)備及其運營管理的技術(shù)要求。
 
第三層———車站計算機系統(tǒng),在該層次中以GE Proficy iFIX軟件為核心平臺,并以C/S結(jié)構(gòu)為平臺主體,其主要功能是對第二層車站終端設(shè)備、前端機進行狀態(tài)監(jiān)控、以及收集本站產(chǎn)生的交易和審計數(shù)據(jù),規(guī)定了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、運營管理及系統(tǒng)維護管理的技術(shù)要求。

第四層———線路中央計算機系統(tǒng),在該層次中以GE Proficy iFIX軟件為核心平臺,其主要功能是收集本線路AFC系統(tǒng)產(chǎn)生的交易和審計數(shù)據(jù),并將此數(shù)據(jù)傳送給城市軌道交通清分系統(tǒng),以及與其進行對帳,規(guī)定了對該線路的車票票務(wù)管理、運營管理及系統(tǒng)維護的技術(shù)要求。
  
第五層———清分系統(tǒng),其主要功能是統(tǒng)一城市軌道交通AFC系統(tǒng)內(nèi)部的各種運行參數(shù)、收集城市軌道交通AFC系統(tǒng)產(chǎn)生的交易和審計數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)清分和對帳、同時負責(zé)連接城市軌道交通AFC系統(tǒng)和城市一卡通清分系統(tǒng),規(guī)定了對車票管理、票務(wù)管理、運營管理和系統(tǒng)維護管理的技術(shù)要求。
 
監(jiān)控畫面截圖:

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖: 

GE Proficy IFIX 在AFC系統(tǒng)中主要擔(dān)負:系統(tǒng)監(jiān)控和控制功能

系統(tǒng)監(jiān)控

通過車站計算機工作人員可對車站進行不同級別的操作狀態(tài)監(jiān)控從而了解詳細情況。在每種級別上,采用通用的顏色代碼以便迅速標識出操作狀態(tài)(正常、退出服務(wù)、生成報警的條件)。

1 車站的總體綜合視圖

  • 該級別的視圖展現(xiàn)了車站不同區(qū)域的綜合布局,對布局安排則以設(shè)備類型來進行規(guī)劃。
  • 對每類設(shè)備均給出了總狀態(tài)信息,因此可通過觀察的第一眼而立即了解是否在車站中發(fā)生了報警事件。
  • 在報警窗口中顯示了最近所接收的報警信息。
  • 在該級別上同時也可得出客流情況的匯總信息。
  • 根據(jù)需要系統(tǒng)可以顯示詳細的客流信息。

2 區(qū)域綜合視圖

  • 在該級別上,提供了對在一個區(qū)域中一組設(shè)備的狀態(tài)即時視圖。
  • 在報警窗口中顯示最近所接收到的報警信息。

3 設(shè)備綜合視圖

在該級別上,提供了一個設(shè)備的主要組件的操作狀態(tài)視圖(中央處理部件、PLC,閱讀器等)。

4 設(shè)備參數(shù)

該視圖給出設(shè)備當前主要的操作參數(shù)清單(正常、時間/日期免檢、進出站次序免檢)。

5 客流數(shù)據(jù)

顯示車站中的詳細客流信息。

本系統(tǒng)可以監(jiān)視下列設(shè)備的狀態(tài):

6 車站一級

與設(shè)備的通訊故障。

7 自動檢票機、自動售票機、半自動售票機

  • 未授權(quán)的訪問
  • 授權(quán)的設(shè)備門開啟操作
  • 設(shè)備的故障或者出錯
  • 響鈴按鈕 (自動檢票機),如果有的話

8 自動售票機、半自動售票機(根據(jù)配置情況)

  • 硬幣和紙幣容器將滿
  • 車票庫存量、票據(jù)量/預(yù)定單低
  • 車票庫存、票據(jù)量/預(yù)定量空
  • 對硬幣容器和紙幣容器進行存取
  • 找零彈出器和找零庫存中的容量情況
  • 找零彈出器將空
  • 找零庫存空
  • 硬幣阻塞、紙幣阻塞、車票阻塞、票據(jù)/預(yù)定量阻塞
  • 信用卡/借記卡通訊故障

9 自動檢票機

  • 自動檢票機操作的方向
  • 設(shè)備故障或者出錯
  • 出站自動檢票機處的車票箱不在位置上
  • 在出站自動檢票機處的車票箱將滿

控制

通過車站計算機,工作人員可將命令發(fā)往AFC設(shè)備:

1 車站一級

車站關(guān)閉/開啟命令。

2 自動檢票機、自動售票機、半自動售票機

  • 將設(shè)備或者一組設(shè)備設(shè)置在“服務(wù)/退出服務(wù)”狀態(tài)
  • 變更操作模式
  • 開始下載操作參數(shù)
  • 發(fā)送操作參數(shù)版本號
  • 開始遠程診斷
  • 上傳當前數(shù)據(jù)
  • 變更模式參數(shù)
  • 變更維護授權(quán)參數(shù)

3 自動檢票機

  • 將自動檢票機設(shè)置到緊急放行模式
  • 對可變換自動檢票機的操作方向進行變更
  • 將一個選定的自動檢票機釋放給一個通道
  • 封鎖所有的自動檢票機或者選定的自動檢票機
  • 為出站自動檢票機選擇 “車票回收/返回”選項

實施結(jié)果

作為國內(nèi)最早的IC卡自動售檢票系統(tǒng),南京地鐵從開始運行到現(xiàn)在,已經(jīng)超過三年了。經(jīng)過幾年的使用實踐, 以實時通信高可靠性的GE Proficy HMI/SCADA iFIX 為內(nèi)核的AFC系統(tǒng),幫助我們提高了AFC系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性、實時性。其中iFIX內(nèi)置的高擴展性的VBA功能為我們解決了地鐵AFC系統(tǒng)中很多應(yīng)用中的技術(shù)難點。使用AFC系統(tǒng),使我們的系統(tǒng)更加科技化。

1) 軌道交通應(yīng)用AFC系統(tǒng)后, 車票售檢、運費計價及客流統(tǒng)計均由系統(tǒng)自動完成, 自動化的售檢票設(shè)備取代了傳統(tǒng)的人工售檢票工作, 從而降低了售檢票人員的占用及其勞動強度, 減少了企業(yè)人工費用的支出, 又增加了運營收入
2) AFC系統(tǒng)對各個終端設(shè)備實行計算機化的監(jiān)測與管理, 通過中心計算機、車站計算機不僅可以對設(shè)備的運行狀態(tài)和通信狀態(tài)進行實時地監(jiān)控, 同時, 還可以將采集到的各種設(shè)備數(shù)據(jù)和客流數(shù)據(jù)進行及時、準確、全面地統(tǒng)計分析, 為科學(xué)合理地制定運輸計劃提供可靠的依據(jù)。
3) 高效的AFC設(shè)備: 使車站客流井然有序、快速通過,減少了有意、無意的逃票,保障了地鐵公司的票務(wù)收益。
4) 自動售檢票系統(tǒng): 可大大減少現(xiàn)金交易、人工記賬及統(tǒng)計工作, 人員可精簡, 準確率和效率較高。
5) 維修管理系統(tǒng): 使維修資源得以較好的利用, 并可達到反應(yīng)快、修復(fù)快的效果。
6) 準確的客流及票務(wù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù): 為運營調(diào)控、市場營銷、新線建設(shè)提供了科學(xué)的決策依據(jù), 也為提高服務(wù)質(zhì)量和信息處理能力創(chuàng)造了條件。

關(guān)于GE智能平臺

GE智能平臺是一個提供高新技術(shù)的企業(yè),它為世界各地的用戶提供用于自動化控制的軟件、硬件和技術(shù)服務(wù)以及嵌入式計算。我們?yōu)橛脩籼峁┮粋€獨特的,靈活的,超可靠的技術(shù)基礎(chǔ),使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防御,以及通訊等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得持續(xù)的優(yōu)勢。GE智能平臺是一家總部設(shè)在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業(yè),是GE企業(yè)解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息,請訪問:www.ge-ip.com/cn。

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