基于电子标签跟踪计算的AFC系统加票箱设计
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【摘要】南京地铁自开通运行逾八年的时间里，AFC系统在维护过程中不断完善。本文重点研究使用非接触式智能筹码为车票的AFC系统加票箱设计，以优化车站AFC系统票箱的使用、降低维修难度。同时，通过跟踪票箱电子标签及计算终端设备中车票数量，获取单程票实时库存。
【关键词】AFC系统；加票箱；无线射频技术（RFID）；电子标签；非接触式智能筹码CST；
中图分类号：TS896文献标识码：A
1.引言
南京地铁AFC系统进出站使用地铁公司发行的一票通和南京市民卡公司发行的一卡通作为车票介质。其中，一票通以单程票（非接触式智能筹码CST）为主，通过票箱装至设备内。票箱为直立式长方体票箱，此种票箱在使用过程中逐渐暴露出一些设计缺陷并影响乘客服务质量。至2015年南京将新建90余座车站，AFC系统维护压力剧增，因此，借助新线建设的契机，针对AFC系统提出加票箱方式的优化设计方案。
2.票箱设计
2.1旧票箱参数及设计缺陷
旧票箱体积参数长宽高分别为191mm、142mm、373.8mm，设计容量1000枚（实际可装2000枚），如下图：
外观 尺寸（单位：mm）
设计缺陷：
a)卡票维修复杂：由于TVM内部空间有限，此种长票箱使得下方漏斗设计偏小，车票不能全部进入漏斗，票箱至漏斗之间存在大量车票，车票发售机构卡票后票箱无法取下，对维修造成极大难度。
b)传感器故障较多：识别票箱的机械式传感器故障率较高，导致票箱不能识别，TVM设备不发售车票，暂停服务；机械式传感器不能对票箱编号进行自动识别，导致车票使用情况无法跟踪。
c)影响乘客服务：倒立于POST发售模块的票箱由于体积较大，且原设计票箱不可移除，存在较大范围的视线盲区，影响票务工作人员对乘客及时服务，与市场化运作的服务要求不符【1】。
2.2加票箱设计参数及优势
加票箱设计是指将车票添加至设备后可以取出票箱的设计。加票箱设计参数长宽高分别为191mm、142mm、303.7mm，设计容量1000枚，实际容量1200~1500枚，如下图：
外观 尺寸
设计方案：
a)体积设计改为：191mm*142mm*303.7mm，在旧票箱的基础上将高度降低至303.7mm，其余体积参数不变。
b)票箱背部中间添加基于RFID技术的电子标签，TVM、GATE和POST设备对应票箱电子标签部分添加电子读头，通过标签读头对票箱到位及编号进行识别。
c)将TVM漏斗高度在旧基础上增加118mm，满足1000张票的存放要求，并且车票不溢出。
设计优点：
a)维修方便：较小的票箱既满足存放车票的要求，又为增大漏斗容量提供空间，添加完车票后票箱可立刻取走；卡票的情况下，取出被卡车票操作简单，故障能够迅速解决。
b)故障降低：由于使用电子标签，不涉及到传感器机械接触，识别方式改进，大大降低了票箱无法识别的故障率。
c)库存计算：通过票箱携带的唯一标识的电子标签，由车站计算机对设备中的车票进行跟踪，并统计实时库存。
3.关键技术
3.1无线射频技术
利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术【2】。
3.2数据结构与算法
通过软件算法对设备审计数据进行抽取，获得各类终端设备票箱值，后台计算得到实时库存数据。
4.应用优势
4.1售票机应用分析
通过使用加票箱设计，在给售票机补充车票后，加票箱中的1000枚单程票全部进入加长的漏斗中，售票机可通过加票时的车票数进行本机库存计算并写入审计数据；如需使用票箱周转，可将TVM票箱取出且不影响正常售票，避免对乘客服务的影响；在存在TOD（发票机构）卡票时，取票工作非常简便，大大缩短维护时间。
4.2半自动售票机应用分析
对于半自动售票机，车票补充完成后可将加票箱取下，一方面使得票亭桌面简洁，另一方面可消除工作人员服务盲区，提升乘客服务质量。
4.3库存应用分析
通过跟踪电子标签和TVM加票信息，可得到车站车票总库存，为车站票务调拨提供数据支撑：
a0为票务室库存，Ti为TVM库存，Gi为GATE库存，Pi为POST库存。
4.4经济、社会效益
使用加票箱设计，车站将不再需要预留周转票箱，可节约一大批周转票箱的购置费用；简化设备故障维护和降低故障率方面也意味着维护成本的降低。同时，票务工作人员服务质量的提升也能创造良好的社会效益。
5.结语
基于电子标签跟踪的afc系统加票箱设计，既能够降低设备模块故障率，同时也能促使故障维修的效率增加。在整合零散的票箱审计数据的基础上由车站计算机统一计算，可达到车站车票数量统计跟踪信息自动化、实时化，实现经济效益和社会效益的双提升。
参考文献：
［1］张建平、邵星杰. 市场化运作机制在AFC设备维护工作中的应用与推广[J].现代城市轨道交通，2009（6）.
［2］陈丽华.RFID中间件设计与关键技术的研究[D].广西大学.2006.