机电一体化技术应用于城市轨道交通AFC系统的研究

机电一体化技术应用于城市轨道交通AFC系统的研究

江凯

广州轨道交通建设监理有限公司 广东广州 510030

摘要：本文将首先介绍 AFC 系统中机电一体化在国际上的发展趋势，因为机电一体化的工作组成内容比较复杂，所以，我们结合不同的施工系统从几个方面向大家介绍几种比较常用的机电一体化技术应用系统，希望能够提高城市交通轨道的服务效率，减少交通事故的发生概率。

关键词：机电一体化技术；应用；城市轨道交通；AFC系统

前言：城市在快速发展的过程中人口的膨胀问题是一种必然的情况，如何能够借助先进的科技缓解城市的交通压力是当前我们需要思考的主要问题，本文将针对机电一体化的技术对于 AFC 系统进行详细介绍，从而希望能够尽可能地缓解城市居民的乘车压力。

1城市轨道交通机电一体化技术概述

城市轨道交通各系统设备的运行十分复杂，可以说是一项综合性十分强的工程，只有列车控制系统、照明系统、空调系统、消防系统、自动售检票系统等各项子系统之间相互配合，才能确保列车的稳定运行。而机电一体化技术就是一门能够将计算机技术、网络信息技术、机械技术、控制技术、电力电子技术等融为一体的综合性技术。机电一体化技术在城市轨道交通工程中的应用，能够给城市轨道交通各车站提供网络通信、智能控制及分布式调度等各种服务，有利于城市轨道交通各系统设备之间高效联动的实现。

2在城市轨道交通AFC系统中一体化技术的应用

所谓的AFC系统就是指城市交通轨道运行过程中的自动检票系统，这个系统目前完全能够借助计算机进行运行管理和控制工作，逐渐实现自动化的售票，检票和管理等内容，目前国内的各大城市售票系统已经逐渐得到了比较普遍的改造和发展，很多的建设系统无论是建设的思路还是硬件的配置都已经达到了比较先进的水平。

2.1清分部分

这个部分属于售票系统的最高层，也是整个系统在运行过程中的核心部分，因为清分系统负责保证整个系统的运输数据，这个部分主要由计算机系统，交换机，服务器等多个自动化的部分组成。这个系统负责AFC 系统日常的运行和管理工作，利用互联网发出运行的参数，模拟的命令和各种审计的文件以及用户的黑名单等数据，并且对于交易过程中产生的各种数据进行保存和记录，最终将所有的信息数据形成于一张报表交给相应的管理人员审查核算。清分系统因为能够借助很多的基础电子信息技术所以能够对于AFC系统机型集中的运维管理，在进行售票的过程中产生的各种原始信息数据能够做到自动备份和管理，同时车站在运行的过程中能够借助计算机的网上时钟进行维护和管理，因此整个系统的数据备份能够得到更新。综上所述我们可以发现该系统因为能够对于原始的数据进行加密处理，并且对于城市的交通管理系统进行定向的信息传输工作，方便后期对于各种的交易数据进行对账处理工作。

2.2票据部分

票卡部分虽然作为票务系统的基础部分，但是确实是一个不可忽视的部分，这个部分的工作是面对城市中的各大市民的，具体来说针对每一个用户的一卡通和手机软件进行单体的识别工作，识别票卡自身的有效性，为了能够保证这些票卡的及时性和准确性有关的专家增加了如下的技术方案，保证票卡在使用的过程中能够被有效识别。

2.2.1射频识别技术

这个技术的全称为无线射频通信技术，通过发出的无线电信号对于特定的目标继续识别和管理，与传统的通信设备相比，这种方式能够直接避免和机器设备产生机械接触和光学接触。目前部分的城市一卡通业务已经开始利用不需要接触的 IC 卡进行运行，这种票卡主要的工作内容就是内部芯片和上面的感应天线，内部的芯片在工作的过程中向外面发现无线电波，内部的天线部分在接收到反应之后产生谐振的现象，从而形成了电压，这种电压能够驱动票卡进行工作。

2.2.2加密技术

因为城市一卡通业务将会涉及大量的个人隐私，所以为了能够在乘客进行使用的过程中保护他们的隐私需要借助一定的加密技术在 IC 卡片中，一旦这些卡片被使用将会再应用解密技术。例如乘客在进站刷卡的过程中，首先识别的机器会对于 IC 卡的内部数据进行读取，内部的信息会被解密和鉴别，机器会根据这些信息去分辨卡片本身的真伪性和实用性，如果这些卡片的数据是合法的，有用的，机器会运用特定的解密仪器对于这些信息数据进行解密处理，同时在检验和解密的过程中 AFC 系统将不会对于这些票据的信息进行记录和显示，最多只会显示卡片中的金额剩余。

2.3终端服务设备

整个票据系统的终端部分由自动售货机，半自动售票机，自动检测装置和检票等工作部分组成，同时这个部分的工作行动将会受到上层的系统工作指示，将这个部分的工作数据和情况及时反馈到上层的系统结构中，因此这个部分可以被看作机电一体化部分的直接体现，也是整个系统能够运作的主要技术前提条件。乘客在乘车的过程中需要根据自己的需求选择票据的内容，而自动售货机则刚好能够满足一切的乘客路线搭配需求，并且后台的计算机可以计算路程的费用，乘客在使用路程卡片进行机器识别的过程中，机器在和卡片基础的过程中能够自动读取卡片的购买权限和实际净额，并且对于这些卡片进行自主判断，如果是有效的卡片则扇门就会自动打开，如果不是有用的则自动检票机的扇门就会关闭并且出现警告的标志。如果是机器的故障因素造成的卡片失效则乘客需要到半自动售票的机器进行鉴别，在乘务员的协助下下对于这些故障卡片进行重新鉴别。

2.4车站运维计算机系统

车站的正常运行主要依靠中心的计算机系统进行维护和运行，同时车站的计算机系统也是整个 AFC 系统的主要核心部分，因为计算机系统在平常的工作中将会对于各个终端设备进行控制和使用，并且对于系统搜集的信息数据进行整合利用并且及时掌握和调控其他部位的数据信息变化情况，做出相应的指令调整，保证系统的正常运行。正常来说完整车站的计算机系统应该包括现实意义的计算机控制系统，通信线路，各种路由器组成的子系统部分等，这些部分最终构成了车站的交互数据系统和处理信息关键系统。

2.5线路中心层

这个部分的主要工作内容为能够连接整个车站计算机系统和清分系统层的部分，这个系统属于一个标准的经典网络层，主要的功能就是能够将因为计算机系统计算产生的关于票据信息数据，金额等部分内容的数据信息传输到系统的终端处理部分，并且经过系统的通讯部分传输到上层的清分系统，所以我们可以认为线路的中心层是 AFC 系统的数据处理的中转站，这个中转站负责平常的信息交互处理工作，是一个比较关键的数据处理部分，对于大数据时代下数据的处理利用起到了一个承上启下的作用。

结束语：

AFC系统的出现是城市轨道交通摆脱了人工售票的限制，利用机电一体化技术高度整合了计算机信息技术、电子技术、机械技术等，自动化的实现在很大程度上提升了售检票、清分对账等工作效率，此外，机电一体化技术在AFC系统中的应用，能够利用计算机信息网技术更加有效地对票卡进行分析，提升车站运行效率，为城市轨道交通的发展做出了很大的贡献，不仅促进了城市轨道交通的发展，而且给人们的出行带来了极大的便利。

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