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1、 1上海轨道交通 1 2 号线自动检票机改造方案探讨 周向争 上海邮电通信设备股份有限公司 2 0 0 2 3 3 摘要 本文探讨的是当前上海轨道交通建设中最大的热点- - - - 上海轨道交通 1 2号线的改造方案文章 先从本次改造的重要性和必要性分析出发着重讨论了本次改造的总体思路并对为本次改造提出的 4种最具 代表性的方案进行全面的分析最终较客观地推荐了一种方案并详述了该方案的一些特性 关键字上海轨道交通 改造 一票通 1 前言 上海轨道交通自 1 9 9 4 年 1 2 月 1 2 日上海轨道交通 1 号线全线试营运1 9 9 7 年 7 月 1 日上海轨道交通 1 号 线南延伸段贯通
2、运营, 从而完成了上海轨道交通首条南起莘庄站北至上海火车站站运营里程达 2 0 . 0 6 4 公里 的上海轨道交通 1 号线实现了上海人为改善上海市区地面交通的多年的梦想踏上了上海轨道交通建设的第 一个台阶接着在 2 0 0 0 年 6 月 1 1 日穿越浦东与浦西的上海轨道交通 2 号线也胜利通车了完成了上海轨道交 通西起浦西的中山公园站东至浦东的张江站全程达 1 8 多公里并实现上海轨道交通 1 号线与上海轨道交通 2号线可在人民广场站进行直接换乘由此踏上了上海轨道交通建设的第二个台阶将一江之隔的浦东与浦西 的地下轨道交通紧紧地连接在一起作为上海轨道交通建设的第三个台阶自上海西南角的漕河
3、泾站至东北角 的江湾镇站的上海轨道交通明珠线一期工程, 全长2 4 . 9 7 5 公里, 其中高架线长2 1 . 4 5 5 公里, 地面线长3 . 5 2 公里, 也已于 2 0 0 0 年 1 0 月建成通車2 0 0 4 年 1 2 月 2 8 日上海轨道交通 1 号线北延伸段也顺利通车运营它使上海轨 道交通 1 号线成为我国第一条市北为高架道路市中心为地下轨道线路和市南为地面道路的一体化的轨道 交通线路 转眼间上海轨道交通的建设已经走过了 1 0 个多年头2 0 0 4 年上海轨道交通 1 2 3 号线客流量持续增长 居高不下3 条线全年日均客运量为 1 2 8 . 7 万人次同比增
4、长 1 6 . 3 % 其中第四季度以来客流量增幅明显日均 客运量达到 1 3 7 万人次工作日日均客运量超过 1 4 0 万人次周五的日客运量多次超过 1 6 0 万人次这相当于 一天的上海轨道交通客运量就等于搬运了一个百万大城市中的人口 随着 2 0 0 5 年底上海轨道交通 4号线的开通4号线将与已先期运行的上海轨道交通 1 2 3 5 号线及 1 号线北延伸段形成上海轨道交通申字形网络结构根据上海市城市快速轨道交通近期建设规划2 0 0 3 年至 2 0 1 0 年上海轨道交通网络建设总长度将达到 5 3 8 公里 为了彻底解决上海轨道交通建设中多条线路使用不同厂 家的 A F C 设
5、备造成各线使用的票卡和各线使用的设备控制的不兼容这与上海市民对上海轨道交通多线一 票换乘的强烈需求形成了强烈的反差为此上海近期已制定了城市轨道交通和城市公共交通 A F C 系统的工 程建设规范 明确在 2 0 0 5 年年底前将实施轨道交通路网内单程票的 一票通 和城市公共交通 一卡通 的 一 票换乘争取踏上上海轨道交通具有历史意义的第四个台阶 2 改造的重要性分析 由于历史的原因上海轨道交通 1 2 3 号线及 1 号线北延伸段分别使用的是原美国 C U B I C 公司和上海华 虹计通公司提供的磁卡检票系统根据上海轨道交通 A F C 系统的工程建设规范及总体部署必须对原有的设备 与系统
6、进行改造使其符合 A F C 系统的工程建设规范最终实现上海轨道交通网内的一票换乘的全非接触 式 I C 卡系统为此上海轨道交通 1 2 号线的改造方案立刻成为上海轨道交通建设中的最大的热点 经过改造后系统使用的单程票必须采用上海轨道交通一票通规定的薄型非接触式 I C 卡它符合城市 轨道交通单程票非接触集成电路I C 卡通用技术规范的规定满足上海城市轨道交通路网内单程票一票2换乘要求而改造后系统使用的储值票则继续采用上海公共交通卡它符合城市公共交通非接触集成电路 I C 卡通用技术规范的规定具备与地铁出租车公交及轮渡等其它交通运输部门联网运行条件 在近期制定的城市轨道交通和城市公共交通 A
7、F C 系统的工程建设规范中明确指出上海城市轨道交通网络 A F C 系统将采用五层架构第一层为城市轨道交通清分系统第二层为线路中央计算机系统第三层为车站计 算机系统第四层为车站终端设备第五层为车票本文所讨论的上海轨道交通 1 2 号线自动检票机改造方案 仅涉及上海城市轨道交通网络 A F C 系统第四层中的车站终端设备图 1 为上海城市轨道交通网络 A F C 系统总体 构架图 第一层 城市轨道交通 城市公共交通 清分系统 清算系统 第二层 线路中央 线路中央 线路中央 计算机系统1 计算机系统2 计算机系统N 第三层 车站 车站 车站 计算机系统1 n 计算机系统1 n 计算机系统1 n
8、第四层 车站终端设备 车站终端设备 车站终端设备 第五层 一票通 一卡通 其它票种 单程票 储值票 图 1 上海城市轨道交通网络 A F C 系统总体构架图 由于上海城市轨道交通目前采用计程计时票价制计程可分区域按里程计设想当车站计算机系统以上的 系统发生故障时由于车站终端设备在设计中均具有离线不间断工作能力因此除长时间的系统故障会引起车 站终端设备因设备内部存储能力的限制可能会造成车站终端设备内存储的交易数据丢失但一般乘客很难察 觉到系统的问题因此不会对上海轨道交通 1 2 号线营运造成致命的影响同样假如当车站终端设备的售票 系统发生故障时由于全自动售票机与半自动售票机一般可以互为备份使用即
9、便两种机型全部瘫痪借鉴目 前上海轨道交通 1 2 号线高峰营运期间的售票经验可紧急启动集中制卡人工发卡销售的方法加以解决加 之目前经常乘坐上海轨道交通的市民中使用一卡通的人群不断增加因售票系统发生故障而在短时间内 使上海轨道交通 1 2 号线营运质量下降的可能性被限制在很小的范围内 但当车站终端设备中的自动检票机大 面积故障时上海轨道交通 1 2 号线会不造成恶劣的社会影响上海轨道交通营运公司只有采取紧急放行的方 法来加以解决这也是大家都不愿看到的情况鉴于自动检票机的特殊性和重要性即它会直接影响乘客对上 海城市轨道交通服务的满意程度 故对自动检票机改造的方案将对本次上海轨道交通 1 2 号线改
10、造是否成功显 得尤为重要并将产生举足轻重的作用 3 改造的必要性分析 上海轨道交通 1 2 号线目前使用的自动售检票系统是由美国 C U B I C 公司于 1 9 9 9 年提供的目前在线运营 的自动检票机设备就有近千台且该套系统设备运营状况良好但是该套系统设备是上个世纪 9 0 年代中期的 产品随着大规模集成电路的迅猛发展在近 1 0 年后的今天系统设备中的部分关键部件与模块已相继停产 上海轨道交通营运公司的备件基本耗尽另外美国 C U B I C 公司也未提供系统与设备的软硬件升级的手段在仍3然运行的旧自动售检票系统与设备上无法实施新的上海轨道交通地方标准故对上海轨道交通 1 2 号线的
11、 改造势在必行 随着上海城市轨道交通和城市公共交通 A F C 系统的工程建设规范的制定明确今年轨道交通网络之间的换 乘要实现一票通根据 A F C 工程建设规范及总体部署上海轨道交通的工程建设计划在 2 0 0 5 年 1 2 月 3 1 日 前实现一票通 I C 卡的改造及上海轨道交通 1 2 3 号线系统与设备的改造 表 1 为上海轨道交通 1 2 号线及 1 号线北延伸线系统和现场设备改造时刻表 表 1 系统和现场设备改造时刻表 计划日期 项目内容 2 0 0 5 年 1 月 6 月 现场设备软件开发样机制造和鉴定 2 0 0 5 年 7 月 8 月 现场设备改造 I C 卡和磁卡单程
12、票 并用过渡期实现中央系统对线路数 据的清分 2 0 0 5 年 9 月 单程票全部使用 I C 卡磁卡停用 2 0 0 5 年 1 0 月 1 2 月 中央系统软件功能扩容实现与清分 中心连接 通过对上海轨道交通 1 2 号线改造方案充分的讨论和最佳方案的实施 可最大限度地保护原自动售检票系 统的投入充分保护业主投资 为 上海轨道交通地方标准 的实施提供最有力的支持为上海大交通工程 作出贡献另外通过对上海轨道交通 1 2 号线改造并提供改造平稳过渡手段实现安全切换先期运行系统的 全面解决方案彻底解决备件的问题为系统与设备的日后扩容提供强有力的支持 4 改造总体思路与代表性方案分析 本次上海轨
13、道交通 1 2 号线系统改造的前提是必须在原有正在运行的设备上进行 系统与设备的组网方式 保持不变接口规范能符合新的上海轨道交通地方标准 上海轨道交通 1 2 号线系统改造后新的检票方式变为单程票采用轨道交通一票通规定的薄型非接触 式 I C 卡单程票检票采用照入投出方式即进站自动检票机采用外部感应方式出站自动检票机采用投入 感应方式 以供回收 卡片为符合 上海轨道交通地方标准 的薄卡型非接触式 I C 卡 物理尺寸符合 G B / T 1 7 5 5 3 . 1 标准厚度为 0 . 4 - 0 . 5 m m满足上海城市轨道交通路网内单程票一票换乘要求改造后储值票继续采用上 海公共交通卡储值
14、票检票采用照入照出方式即进站自动检票机和出站自动检票机检票均采用外部感应 方式卡片为符合城市公共交通非接触集成电路I C 卡通用技术规范的规定具备与地铁出租车公 交及轮渡等其它交通运输部门联网运行条件 上海轨道交通 12 号线系统改造要求不降低系统与设备的可靠性 而项目的改造成本和复杂度均越低越好 另外改造过程必须对目前在线运营的冲击影响越小越好实施过程要越短越好最终达到期望中的系统平稳 过渡 下面就目前在上海轨道交通 1 2号线系统改造方案中最具有代表性的 4种方案分别进行讨论既介绍 4 种方案的改造思路又探讨每种方案的优缺点以供大家参考 4 . 1 方案 1 广州改造模式 广州改造模式的改
15、造思路是采用快刀斩乱麻废旧立新的方案即彻底抛弃原有的售检票系统重新 构建一个全新的系统或仅保留原有售检票系统设备的外壳阻挡装置和网络布线系统但重新设计系统及设 备内部其他模块并重新编写相应的应用软件 该改造方案的优点是无需分析与了解原有售检票系统与设备的软件和硬件设计情况无需对原有售检票系 统与设备的硬件与结构进行改良在新设计的售检票系统与设备中可选用目前最新的方案与技术可充分考4虑新售检票系统与设备的软件和硬件的可扩展性充分保证新设计的售检票系统与设备产品的最大生命周期 同时也能对新的上海轨道交通地方标准的实施提供有力的保障与支持 该改造方案的缺点是项目改造费用昂贵 业主原有的投入无法得到有效的保护 给国家造成较大经济损失 另外该改造方案也无法向业主提供有效的平稳过渡的手段会给乘客造成诸多的不便给业主制造较大的营 运与服务压力该改造方案最可怕的是对新设计的自动售检票系统的考量对业主与系统设备提供商都是一 种考验另外业主还需要重新构建新的备件库废弃的旧系统与设备对环保也将是一个不小的包袱 4 . 2 方案 2 翻译机改造模式 翻译机改造模式的改造思路是采用信号仿真的方案即将原有设备内的磁卡读写机芯改
