摘要：随着当今社会地不断发展，各行各业的质量标准在不断提高，作为当今社会中至关重要的轨道交通行业也是如此。目前，轨道交通已经成为我国交通行业中一个组成部分，而搭载嵌入式系统的自动售检票设备也在不断地推广和应用，很大程度上影响了人们的交通质量。 关键词：嵌入式系统；AFC车站终端设备；硬件软件 目前交通行业中，为了能有效地解放劳动力，很多企业研发了一系列自动售检票（AFC）终端设备，这些设备的推出和应用一定程度上提高乘客通行的效率和质量。但是随着社会的不断发展，城市人口的不断增加，对AFC终端设备的可靠性、安全性要求也进一步提升。 一、基于嵌入式技术的AFC设备概述 嵌入式系统是以应用为中心，以现代计算机技术为基础，能够根据用户需求灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。嵌入式技术在我国已经发展了比较长的时间，在很多行业内得到了应用。地铁在进行日常运营过程中为了有效地提高通行效率和质量，需要应用更加先进 且适用的技术，而基于嵌入式技术的AFC车站终端设备也随之出现。设备厂商可以根据不同的用户需求（功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等）进行硬件选型，软件部分以API编程接口为核心进行开发。AFC系统能有效地采用全封闭、计程与计时相互结合的收费模式，以非接触式IC卡作为车票，通过良好的三级网络系统来有效地完成地铁日常运营中涉及的售票、检票、计费、收费等一系列操作流程。从AFC系统的结构上来划分，一般采用5层架构。第一层为介质票卡，第二层为AFC终端设备，第三层为车站计算机系统，第四层为线路中央系统，第五层为清分中央系统。详细参考如图1。 图1 AFC系统组成 二、清分中央系统 清分中央系统AFC Clearing Center（简称为ACC）可有效地对城市轨道交通网络中不同运营实体（或线路）所属的AFC系统产生的数据、命令和系统参数进行收集和管理；负责AFC与外部系统的连接，包括城市通卡系统、银联系统、移动支付（电子票）应用系统等；负责费用的清算和结算。ACC网络拓补图参考图2。钢结构安装
图2 ACC网络拓补图
清分中心系统作为整体轨道交通网AFC的最上层管理中心，在具体的轨道交通运用过程中充当着整体线网的票务管理中心、清分清算中心、车票编码中心。
ACC系统也是对整体AFC系统的票务体系模式起到充分的管理作用，负责费率表、日历、介质/票卡、黑名单等参数的制定，对网络运营情况进行监控和管理，从而对整体轨道交通线网起到核心的管理作用。
硬件方面，ACC系统一般采用双机热备模式运行，数据库服务器、光纤交换机、应用服务器等关键设备均采用一主一备的冗余设计，保证系统的稳定性。数据存储方面，磁盘阵列及磁带库已成为标准配置。其通过光纤交换机与服务器形成内网，配置同步和异步远程镜像功能软件，支持透明的同步与异步复制模式切换，实现大容量、高可用的数据存储及备份功能。
无人驾驶系统 三、线路中央系统
线路中央计算机系统Line Central Computer(简称LCC)，主要用于收集、统计、核算本线路AFC系统产生的交易和审计数据，产生线路层级的各种业务数据；分管本线路下层站级设备的中央管理；将各种重要的交易和审计数据传送给清分中央系统，与其进行清算对帐；
网络隔离
对本线路相关的运营参数进行独立控制和制定。
LCC可集中监测和统计系统内客流情况，向ACC提供本线路客流监测数据，以提供制定运营计划的基础数据，所监测的客流包括所有设备处理的客流。
LCC对设备的监控主要包括对自身、网络通信、系统设备运行状态、设备故障报警、设备软件版本、设备参数版本等。各类监控信息应准确、实时。显示清晰、明了，不同等级的信息有明确的区分，使监控人员可以快速判断和响应。
LCC在数据管理上具备检查及处理异常、遗漏、重复、延迟及伪造数据的能力。系统能跟踪所有系统设备各种类型数据的连续性，以防止以上问题的出现。其连续性的跟踪方式如检查车票的交易连续编号、设备通信数据的流水号等。在进行数据转发时，无论在实时或批量上传数据，系统应保证数据不延迟，不能对原始数据进行任何修改或删除，以保证数据的完整性。在确认转发成功前对数据进行保存，不能发生数据丢失现象。在通信中断恢复后，能及时将未能成功传送的数据重新传送。对于累计性数据在发生前后数据异常情况下，如数值突变、回零等，能及时处理；对于遗漏的数据，系统应向设备查询；对于延迟数据能及时进行数据统计及计算更新；对于重复及伪造数据能及时排除。
四、车站计算机
车站计算机系统Station computer（简称SC）为 AFC系统的重要组成部分，可对本车站内部的所有设备进行实时监控，实现对车站 AFC 系统运行、票务、财务及维修的集中管理功能。
SC可谓是LC的简化版，功能上SC与LC功能类似，区别在于SC针对的是车站级数据，而LC针对的是线路级数据。由于重要性比LC略低，加之建设成本的考虑，SC通常没有双机热备机制以及磁带库备份机制。
五、车站终端设备
粉碎机器人车站终端设备StationLevelEquipment（简称为 SLE），主要包括半自动售票机、自动售票机、自动检票机（闸机），是面向乘客的操作应用设备。
终端设备一般由一个主控单元及各类其他硬件模块组合而成（参考表1），通过各类串口来进行模块与主控单元的通讯，包括USB、VGA、COM等。
表 1
为了保证终端设备应用软件的可靠性以及兼容性，一般使用两层架构作为SLE的软件结构体系，即应用处理层和设备控制层。设备控制层将各类设备基本功能进行封装，以API的形式提供给应用处理层进行调用。应用处理层则根据操作人员的指令进行业务处理，如读/写卡、数据验证、消息收发以及解析载入参数等。应用处理层需要向各类硬件模块发出指令及接受返回结果，因为应用处理层和设备部件的通信是使用的半双工的通讯方式，故需要以问答的方式来进行通信，也就是设备不缓存命令，对于命令发送及等待返回的时机，需要设备工控机的应用处理层来自主判断。
六、结束语
随着全国地铁建设步伐的加快，作为地铁运营的核心系统，AFC系统的安全、稳定、高效直接影响到运营工作的整体质量。本文主要分析了基于嵌入式技术的AFC系统五层架构，详细描述了各层的功能及内在联系，为分析系统故障，建立故障处理指南奠定了基础。
参考文献：
金属表面涂料
[1]李诗雄,陈志亮,赵梓豪.城市轨道交通AFC系统车站终端设备布置[J].科技创新与应用,2018,000(007):187-188.
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[3]吕毅.西安地铁线网 AFC系统架构设计探讨[J].铁路计算机应用，2013（7）
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