本文简单介绍了国家标准《城市轨道交通自动售检票系统技术条件》的编制背景,对标准的主要内容进行了说明。 关键词:AFC系统 技术条件 国家标准
一、编 制 背 景
1·国标编制任务来源媒体播放
根据建设部建标标函[2003]33号文的通知,国家标准化管理委员会以国标委[2003]37号文《2003年制修订国家标准项目计划》下达了《城市轨道交通自动售检票系统》国标编制任务。并依据与建设部标准主管部门签订的合同,由城市建设研究院承担此项标准的主编任务,在2005年内完成标准的编制工作。南京熊猫信息产业有限公司为该标准参编单位之一。该标准为我国首次制订的AFC国家标准。
2·编制目的
自动售检票系统(AFC)是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术,实现轨道交通售票
、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统。国外经济发达城市的轨道交通,己普遍采用了这种管理系统,并发展到相当先进的技术水平。我国城市轨道交通车站的自动售检票设备,最初是来自外国,近年来我国已进行了大量的开发研制工作,提出了多种形式的产品,技术水平也在不断提高。国内轨道交通AFC系统的发展经历了从无到有的过程,随着计算机技术和软件的发展,我国城市轨道交通AFC的技术已与城市一卡通接轨,实现城市甚至城市区间的一卡通。
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首先介绍一下我国各地地铁系统发展和大致情况。
香港八达通 香港的八达通系统于1997年9月投入运行,它采用SONY公司的第一代FELICA卡,由澳大利亚ERG公司负责系统集成,系统除涵盖公共汽车、轮渡、轻轨、地铁等运输行业外,目前已经扩展到停车场、游泳池、美心快餐、七十一便利店等地方的小额消费。至2001年4月止发卡量达720万张,每天的交易量达500多万笔,交易金额也高达4000多万港币。
广州地铁 广州地铁一号线和二号线AFC系统于1998年中首期五个站投入使用,并于1999年初全线投入使用。从使用的情况来看,该系统采用非接触IC卡技术,系统数据交易和
传输准确,使广州地铁的收费和检票真正实现了数据化和自动化。广州地铁一号线和二号线AFC系统原由美国摩托罗拉公司承建,后韩国三星数据公司接手该项目,单程票采用TOKEN技术。现广州地铁三号线和四号线也将在2005年底和2006年初开通,AFC系统分别由韩国三星数据和新加坡科技承接。
深圳地铁 深圳将淘汰原有的公交IC卡系统,推动“深圳通”,与香港八达通互通。深圳地铁已完成一号线和二号线的建设,其AFC系统由深圳MCM公司承接。
上海地铁 上海公交于1997年10月开始使用非接触IC卡票务管理系统,由上海计算机技术研究所承建,采用Mifare卡,并自行开发设计卡和读写器软件。同时,上海地铁也与美国CUBIC公司签订了磁卡和非接触IC卡均通用的上海地铁一号线和二号线AFC系统供货合同。后为城市一卡通要求,对所有公交、地铁系统进行改造,采用华虹IC卡技术,并建立上海本地AFC系统标准。随着上海城市的发展,上海轨道交通发展迅速,预计到2010年,上海将建设约400Km的城轨交通。
南京地铁 南京地铁一号线AFC系统由法国THALES和南京熊猫电子股份有限公司联合承建,采用欧洲最先进的TOKEN技术,实现公交、地铁的城市一卡通。
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其他在建和即将建的城市如北京、天津、沈阳、成都、杭州、武汉、重庆等城市轨道交通都将AFC系统作为一个重要的组成部分,分别采用不同的AFC技术,如日本欧姆龙公司、日信公司、法国THALES公司、ASCOM公司,美国CUBIC公司、韩国三星数据公司等国外公司纷纷进入中国市场,国内企业如深圳现代、上海华虹、上海邮通等公司成为国内AFC行业的代表,技术路线不一,没有一个统一的标准,容易形成城市轨道每一条线路AFC系统的不一致,造成接口复杂,甚至重复投资。
为及时规范好我国自动售检票系统设备的应用与生产市场秩序,扶持我国民族工业健康发展,更好地满足推行产品国产化的目的,制定该项国家标准已是迫在眉睫的重要任务。
二、编 制 原 则
编制本标准的基本原则是立足于我国国情,兼顾地方发展实际情况和国外先进技术水平。编制内容应达到适用范围明确、层次清楚、内容先进可靠、具有科学性和可操作性。标准应有利于新技术和新产品的推广应用,有利于自动售检票设备的国产化,为技术发展留有余地,并适应加入WTO后国际贸易的需要。
1·标准编写的规范性
本标准的制订应符合GB/T1·1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的规范性要求。
2·标准的一致性
本标准涉及许多机电专业领域,在这些领域中都有一些相关的现行国家或行业标准,因此本标准尽量采用现行标准并与相关标准一致。随着我国加入WTO,为满足城市轨道交通车站自动售检票系统国内外市场的需求,本标准应与国际标准接轨,并保持与相关国际标准的一致性。但目前国际尚无统一的自动售检票系统及其产品的标准,其他国家如美国也只是在综合性标准内列有AFC技术的章节,大多数还保持在企业标准的状况。本标准涉及的非接触式集成电路卡的内容,与国际标准ISO14443密切相关,因此本标准基本保持与国际标准在技术要求上的一致性。
3·标准的通用性
由于我国城市轨道交通建设的历史和背景的差异,城市轨道交通的收费系统类型,呈现多样化趋势。因此,本标准的编制,要充分考虑和总结各城市采用不同系统的经验和教训,提出满足我国城市轨道交通AFC系统发展的通用性要求。
根据今后各地的发展需要,标准还应适用于其它类型城市公共交通系统的门禁需要,而且在同一城市或同一区域内,还应适应“一卡通”的技术要求。
4·标准的先进性
近年来,随着科学技术的飞跃发展和自动化设备的普遍采用,自动售检票系统的技术水平不断提高。
最早以磁卡作为车票的AFC系统,在世界各地得到了广泛的应用,经历了20~30年的时间。磁卡暴露很多缺点和问题,如记录容量小,磁条易磨损和划伤,遇到其他外部磁场时极易被磁化而造成数据出错或丢失,磁卡上记录的数据极易被伪造和仿制,磁卡的读写容易产生错误或失败,而且读写过程时间较长,读写设备构造复杂、故障率高、价格昂贵,维护保养困难,而且维护成本高。因此,在AFC领域里是属于逐步淘汰的技术。
八十年代出现了“接触式集成电路卡(IC卡)”,到九十年代则出现了更为先进的“非接触式集成电路卡”。由于“非接触式集成电路卡”的电气部分不外露,其优越性更体现在不怕潮湿和污染,具有抗磁场和静电破坏的功能,卡片读写不产生机械磨擦现象,抗弯折能力强,卡片读写
无方向性,操作方便、使用寿命长,以及其固有的高安全保密性(难以复制)和大存储容量,特别是十分容易与计算机系统交换数据的优点,使得非接触式IC卡目前已广泛地被运用在世界各地的城市交通门禁管理中,其发展方向十分明显。
针对以上情况,本标准不再推荐采用磁卡和接触式集成电路卡作为车票的介质,它已经属于淘汰的技术。本标准规定车票的介质应为非接触式集成电路卡,体现了本标准规范的票卡技术,已处于当今该行业的先进水平。
本标准的先进性,还体现在票卡种类的设置、系统收费模式的确定、对终端设备技术性能指标的要求,以及对车站和中央计算机的软、硬件功能和性能要求等方面。
三、技术条件内容说明
由于“自动售检票系统”在我国尚属新兴技术,因此,其规范性要素以必备要素为主,可选要素暂不纳入,留待积累更多实践经验后,需要修订本标准时再行考虑。
1·范围
本标准的范围,是以城市轨道交通自动售检票系统构架技术为主要规范内容,依据本标准将能建立一个以非接触式IC卡为基础,高效、安全可靠和保密性能良好的城市轨道交通AFC系统。本标准主要对城市轨道交通自动售检票系统的结构、车票、车站终端设备、计算机系统和清算系统提出技术要求。本标准适用于我国城市轨道交通自动售检票系统的设计、生产和运行管理。
铁橡栎2·系统结构
本标准对城市轨道交通自动售检票系统(AFC)的结构进行了层次划分,共分为车票、车站终端设备、车站计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次。
层次结构是按照全封闭的运行方式,以计程收费模式为基础,采用非接触式IC卡为车票介质的组成原则,根据各层次设备和子系统各自的功能、管理职能和所处的位置进行划分的。目前确定的五层结构型式,是根据我国国情和城市发展现状,综合考虑了轨道交通建设的特点(如线路多而复杂、建设周期长、多个业主单位等情况)而设置的,具有一定的可伸缩性。对各层次必须实现的功能和要求做出如下规定:
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第一层———车票,是乘客所持的车费支付媒介,规定了储值卡和单程票二种类型的物理特性、电气特性、应用文件组织以及安全机制等技术要求;
第二层———车站终端设备,安装在各车站的站厅,直接为乘客提供售检票服务的设备,规定了车站终端设备及其运营管理的技术要求;
第三层———车站计算机系统,其主要功能是对第二层车站终端设备进行状态监控、以及收集本站产生的交易和审计数据,规定了系统的数据管理、运营管理及系统维护管理的技术要求;
第四层———线路中央计算机系统,其主要功能是收集本线路AFC系统产生的交易和审计数据,并将此数据传送给城市轨道交通清分系统,以及与其进行对帐,规定了对该线路的车票票务管理、运营管理及系统维护的技术要求;
第五层———清分系统,其主要功能是统一城市轨道交通AFC系统内部的各种运行参数、收集城市轨道交通AFC系统产生的交易和审计数据并进行数据清分和对帐、同时负责连接城市轨道交通AFC系统和城市一卡通清分系统,规定了对车票管理、票务管理、运营管理和系统维护管理的技术要求;
3·车票
本标准规定的车票介质采用非接触式集成电路卡,主要票种为单程票和储值票两种。标准条文主要考虑以下几个问题:
1)储值票卡的尺寸规格符合ISO/IEC7810标准规定,单程票卡的厚度主要是依据国内现有的制造技术水平决定。目前市场上的单程票卡实际厚度在0.5mm至0.6mm之间。考虑到将来技术水平提高后,单程票卡厚度将呈下降的趋势,将厚度定为0.4mm至0.58mm之间是合理的。
2)筹码型车票的标称尺寸中要求直径为30±0.2mm,是依据目前国内通用的圆形筹码型车票的直径,而厚度目前应用的主要有2mm和3mm两种。
3)票卡的物理特性完全符合最新ISO/IEC7810、ISO/IEC10373和ISO/IEC14443系列标准的规定。这些物理特性主要采用与票卡实际应用相关的性能指标,其它关联不大的物理特性未采用。
4)芯片读写次数是依据目前主要的芯片供应厂商,如Philips公司和Infinion公司的芯片读
写寿命确定的。
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5)规定了的卡片防冲突机制。
6)规定了交易处理时间。从应用角度说,交易处理时间越短越好,但是由于采用的芯片不同及加密方法不同,导致处理时间差别较大。本标准中规定的时间是实际应用时的基本要求,只有满足此要求才能方便地使用卡片。
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