7〇Column专栏■智能交通
Scheme Design o f AFC Line Network Management Center for Rail Transit
★北京京投亿雅捷交通科技有限公司宋伟，杨超
摘要：本文分析了自动售检票系统（A FC)架构精简化的趋势，基于郑州 市自动售检票线网管理中心（A N C C)系统的建设，分析了信息安全、互 联网应用、容灾备份、大屏幕系统等功能需求，进而对系统的网络架构设 计、云平台架构设计、双活中心设计、应用层级设计的方案进行讲解说 明，A N C C系统采用云平台、双活备份等新技术方案，为后续城市A FC线 网管理中心的设计提供了参考。 关键词：城市轨道交通；自动售检票系统；线网管理中心
Abstract：Based on the construction of A N C C system in Zhengzhou,this paper analyzes the functional requirements of information security, Internet application,disaster recovery backup and large screen system, etc.,and then puts forward the scheme of network architecture design, cloud platform architecture design,dual activity center design and application level design of the system.The A N C C system adopts cloud platform,dual liv e backup and other new technical solutions.This paper provides
a reference for the design of A F C network management center in the future.
Key words：R ail transit;Automatic fare collection system;Network manageme门t center
1背景
自动售检票系统是基于计算机、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[11。自
动售检票系统一般包含清分系统（ACC)、线路中心
系统（LC/MLC)、车站系统（SC)、车站终端设备
(SLE)等。
传统五层架构在中心级的建设、软件开发、维护等
方面增加了投资，各线路独立运营、独立管理、分别独
立设置线路中心，不利干AFC系统线网化运营和权限统 一管理m；各线路数据分离，不利于运营企业对数据进 查询等工作需要在不同终端之间进行，增大了运营人员 的工作量。
基于此，衍生出多线路共用AFC线路中心，如北
京、深圳、南京等地，在一定程度上减少了投资规模，
在线网规模的扩大下，并未达到理想的效果[3)。近年
来，随着AFC系统技术及大数据、云技术的迅猛发展，
在需对既有ACC进行扩容、新建MLC的形势下，郑州
轨道交通率先进行了ACC和多线路中心（MLC)合并
建设的研究，建立线网统一的数据管理平台，形成了线
网管理中心（ANCC)、车站、设备、票卡层的四层架
构，更好地实现资源共享，降低建设成本|4]。本文结合
郑州ANCC的建设，对其方案进行分析，为后续城市的
建设提供参考。
2系统需求分析
ANCC融合了 ACC和MLC的功能，系统建设需从
业务功能入手，采用经过验证的技术/安全体系提升安
全性、可靠性、可用性和可管理性，结合运营最新需
求，确定ANCC 的功能需求如表1所示。
2021.05 AUTOMATION PANORAMA
71
表1 ANCC 系统的功能需求
序号主要扩容 新增内容
名称
功能描述
1
信息安全 系统
A N C C 系统建设系统暂按安全等级三级考虑。主要由防火墙系
统、数据交换平台系统、数据库审计系统、运维审计系统、入
侵检测系统、漏洞扫描系统、配置核查系统、安全管理平台、 互联网业务安全系统、终端安全管理系统等组成。
2
互联网应
用系统
(1) 支付管理子系统实现用户支付需求、用户实名制管理、支 付机构接口管理、对账管理等功能；(2) 互联网+A F C 业务管理子系统实现互联网+A F C 业务，包含
互联网售取票业务、互联网检票业务、互联网充值业务、互联 网异常处理业务等；
(3) 公有云平台为云管理平台底层基础平台，提供计算、存
储、网络等硬件资源，同时提供数据库、操作系统等软件资源；
(4) 安全体系为云管理平台提供全方位的安全保障，包括网络
安全、业务安全、数据安全、密钥安全等；
(5) 云A p p 为乘客提供互联网+A F C
网售票、互联网检票、互联网异常处理等功能；
(6)
郑州轨道交通A p p
、、支付宝、银联及其它支
付等。
3
容灾备份 系统为防止火灾、地震等灾难情况的发生，有必要建设数据级灾备
中心系统。4
大屏幕系统
提供大屏幕系统，实时显示客流及相关预测结果。
5
智能机房
系统
提供一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的机房环境；
提供UPS 供配电系统监视、精密空调监视、UPS 主机监视、温
湿度检测、漏水检测等功能。
3系统建设方案设计
3.1网络设计方案
在保持技术具有先进性、幵放性的基础上，本设
备网络架构在功能、性能容量、覆盖能力等各方面具有 高扩充性和灵活性，从而有效保证整个网络的高可靠 性、高性能、高安全性和灵活的扩展性；确保设备、技 术的互通和互操作性，支持网络、节点的扩展[51。
自动检票郑州市轨道交通自动受检票线网管理中心将采用 分层设计如图1所示。
■ ■ i
郑州市轨道交通自动售检
票线网管理中心
(ANCC )
(1)核心层设计
核心层设备的主要功能就是对各个子系统之间的
图1 ANCC 网络设计图
网络流量提供可靠、高速的带宽管理。核心层可以简化 网络的拓扑，提高网络可扩展性。各子系统之间的流量 必须通过核心互联，因此核心层是网络通讯的中枢。
(2) 汇聚层设计
汇聚层设备的主要功能就是对接入层提供承载服 务，为接入层之间的网络流量提供可靠的网络承载。汇 聚层是网络通讯的管理和控制策略执行层。汇聚层除了 为接入层提供网络的连接外，还需要执行网络的路由管 理，流量控制及路由域的隔离和转换。同时提供从接入 层进入的网络流量的管理和控制，包含网络路由的隔 离、网络安全策略的执行。
(3) 接入层设计
接入层向上连接分布层，向下对各个业务子系统 提供网络接口。接入层为每个业务子系统提供充足的网 络接口，同时将终端系统的流量逬行汇聚分布。
3.2云平台设计方案
ANCC 系统集成ACC 和MLC 功能，各线路上的车 站SC 系统通过线路数据汇聚节点与ANCC 连接，由于 线网的所有信息都由集中式线路中心系统统一处理，
ANCC 需要具备较大存储容量和高速处理能力，同时由 于集中管理，对集中式线路中心的可靠性也提出较高的 要求【61〇
云架构可充分提高硬件资源的利用率，节省耗电 成本和空间成本，降低工程总体造价，且从可靠性、可 用性、安全性、成熟性、先进性、可扩展性的角度看， 应采用云平台架构进行建设。云平台应主要由基础设施 层、资源池层、云服务层和管理层组成，总体方案如图 2所示。
图2分布式云数据中心总体架构
(1)基础设施层
服务器、存储、网络、安全等物理基础设施，构
成数据中心资源池的基础设施。
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(2)资源池层
资源池层可以接入计算（虚拟机池、Baremetal 物理机池）、存储（块存储资源池、对象存储资源池）、网络资源池以及桌面资源池、安全资源池等。各种资源池可以根据项目需要进行构建，对不需要的 资源池进行裁减。
3.4应用设计方案
ANCC系统是郑州市轨道交通AFC系统网络化运营 的管理与服务机构，是连接轨道交通各线路的纽带[81，是实现郑州市轨道交通联网收费的核心系统。
ANCC系统软件从逻辑结构上分为六层，如图4所 示。从下至上分别是：
(3)云服务层
云服务层作为云服务的管理及运营平台主要包括
服务自动化层、服务接入层（服务Console层）及服务 门户层。
(4)管理层
分为运营管理和运维管理两部分。
运营管理，提供运营管理门户，运营管理门户除 提供云服务申请和自助服务控制台外，支持包括VDC 管理、租户管理、服务目录、服务控制台、计量等运 营管理功能。
运维管理，提供运维管理门户，支持对多数据中 心的统一运维管理，包括资源管理、告警管理、拓扑 管理、性能管理以及统计报表等。
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3.3双活中心方案图4 ANCC功能架构图信息系统在各种行业的关键业务中扮演着越来(1)外部接口层
越重要的角，信息系统业务中断会造成巨大经济损 失、影响品牌形象并可能导致重要数据丟失，保证业 务连续性是信息系统建设的关键，业务系统及数据中 心双活解决方案越来越受到业界重视和认可m。
整个平台建设采用双活的建设原则，整体分主副 两个中心。两个中心之间通过数据同步系统进行实时 数据同步，当主中心服务器部分异常或者全部异常时 可以通过切换控制系统将业务应用切换至备中心，保 证业务不间断持续运行。总体架构如图3所示。
图3双活中心总体架构
外部接口层主要实现ANCC系统与外部系统或独立 子系统的数据接口，完成外部系统或独立子系统数据接 入、ANCC系统数据对外发送等数据交换功能，支持消 息队列（MQ)和文件传输（FTP)两种传输方式，并 提供NTP服务。
(2)接口交互层
接口交互层实现与ANCC系统相关的外部系统或独 立子系统间数据转发的服务业务，并提供数据接收后的 数据解析与处理，发送给业务管理进行后续处理。接口 交互层还实现交易数据的MAC校验。
(3)数据通信层
数据通信层采用消息中间件，负责系统内部数据 的缓存、消息分发。主要包括：
•数据缓存：数据通信层采用消息中间件，通过队 列管理缓存系统内待处理的数据，以实现业务功能之间 的数据缓冲。
•消息分发：通过设定消息标签和队列的绑定关
系，设置数据的分发规则，实现业务任务的调度管理和
2021.05 AUTOMATION PANORAMA73流程管理。
(4)业务处理层
业务处理层的各业务模块实现业务运算与数据处理，并与数据库交互，完成数据入库和数据提取等工作[9]。后 台处理业务主要包括：数据/审计管理服务、运营管理 服务、参数/软件管理、清分清算功能、财务/收益管 理、票卡账户管理、客流清分管理等。
(5)数据服务层
数据服务层实现数据的存储管理和数据库服务，主 要包括：后台系统处理过程中的数据文件存储，通信层 数据报文的落地备份、管理服务层的数据文件存储和事 务文件的集中存储等；数据库服务实现所有业务数据的 存储，实现数据业务处理、统计分析等数据处理，提供 数据查询、提取、更新、入库等数据服务。
(6)应用展现层
应用展现层是用户和系统交互接口的应用，实现用 户对系统的业务处理、信息查询、系统管理等业务，包 含设备监视、运营管理、票务管理等。4结论
城市轨道交通线网级系统采用融合架构，可以有 效降低地铁AFC系统建设投资，同时由于系统层级和设 备的减少以及数据处理流程的简化，可以有效提供系统 性能，减少系统运维人员，降低运维成本。郑州地铁 ANCC系统的建设，实现了对轨道交通传统五层架构中 ACC层级和LC层级的深度整合，为国内相关工程建设 提供可参照的建设经验。EE
作者简介：
宋伟（1980-)，男，北京人，高级工程师，硕士，现就职于北京京投亿雅捷交通科技有限公司，主要从 事地铁AFC系统集成工作。
杨超（1978-)，男，内蒙古呼伦贝尔牙克石人，学 士，现就职于北京京投亿雅捷交通科技有限公司，主 要从事地铁AFC系统集成工作。
参考文献：
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