摘 要：地铁经过十几年的快速发展，现已进入统筹发展、融合成长、资源共享的新阶段。但纵观AFC全线网，在硬件方面，每条线路使用的设备虽然外观大致相同，但里面有一些模块各线路却都不同，硬件接口也不一致。这不仅加大了采购部门的工作量，给设备的维修维护带来压力，也一定程度上制约了公司的进一步发展。因此，本文认为，通过硬件接口统一的方式能更好地实现线网资源的整合利用。

关键词：AFC；接口；统一

一、绪论

在地铁的众多设备中，自动售检票系统（Automatic Fare Collection，AFC）的设备与乘客接触最多，也是地铁收益安全的保障，它不仅给乘客提供了一个便捷的购票与验票方式，也大大缩减了地铁的人力和物力成本。

因此，AFC系统良好的运行是地铁安全稳定运营的保障。

二、AFC系统现存的问题

据初步统计，AFC系统每个月所有线路加起来可能需要更换的备件超过1000件。

而每条线路使用的AFC设备都不尽相同，设备不同，采购的备件就不同，导致采购回来的备件就缺乏通用性，如此一来，将大大降低各线路设备维修的便利性。

对于采购物流部门来说，如果采购太多，会浪费地铁的大量物力；采购太少，可能会导致备件不足，但却无法向别的线路寻求帮助资源共享。纵观线网物资，库存积压与备件不足矛盾并存。

三、解决方案的探讨

（一）硬件接口统一的分析

如果地铁线路采用的AFC设备硬件接口一致，那么采购物流部门就不需要繁琐的去采购多种不同的备件，各线路全面预算采购的备件也不需要足够多。

我们可以资源共享，向其他线路借用该备件，以降低对运营的影响。同时，很多不同的设备都需要同一功能的备件，如果不同设备但功能相同的备件可以通用，也可以节约大量的人力物力。

（二）方案的可行性分析

所谓统一硬件接口标准，并不是让某条线的设备统一使用另一条线设备的标准，本文讨论的统一硬件接口主要是对将来开通的新线而言，这样统一的难度和成本都不高。

我们可以通过分析各线路设备硬件接口的特点，制定出一个硬件接口标准，然后在以后新线的采购中，将这个设备的硬件接口标准化；如此，以后新线的设备就能实现统一硬件接口。对于已有的线路，可考虑在设备进行大中修时，一步一步的将已有老化的设备更换成线网统一标准接口的设备。

四、硬件接口统一的调研

在AFC系统中，主控是设备中最重要的模块，它的好坏将直接影响设备的运行，且各线路中主控模块的故障量居高不下，因此，接下来我们以主控为例，从两个方面对主控模块进行AFC设备硬件接口统一的讨论。

（一）不同设备间相同模塊的硬件接口统一

在AFC系统中，很多不同的设备都需要同一功能的相同模块，但设备不同，功能相同的模块几乎都不通用，下面我以TVM和AGM的主控为例来分析。

1.AGM主控

闸机主控的作用是控制闸机，它相当于闸机的大脑，与各个模块之间进行数据处理与交换，上传交易数据等。

从上图可知，闸机主控有8种不同的接口，分别是1个 LAN口，6个USB口，6个COM口，1个KB/MS口，1个G.+24V口，2个VGA、LVDS口，1个IO口，1个AUDIO口。其中，IO口和2个COM口暂时没有连接设备。

2.TVM主控

TVM主控相当于一台工业用计算机，对设备内的模块进行控制，包括接受和发送数据与信号，协调各模块完成日常运营的各种操作，下图所示为TVM主控的硬件接口。

从图中可以看出，TVM主控的硬件接口有8种：1个LAN接口、6个USB接口、10个COM口、1个KB/MS接口、1个DVI接口、1个G.+24接口、2个D0 0～23接口、1个LVDS接口、一个VGA接口、一个AUDIO接口。其中，2个COM口和一个VGA接口暂时没有连接设备。

通过AGM与TVM主控硬件接口的对比分析，可发现TVM与AGM主控接口的差异为：AGM有6个COM口，TVM有10个COM口；AGM有1个IO口，但TVM没有；TVM有1个DVI口和2个D0 0～23口，但AGM没有；除此之外，其它的接口全部相同。

从上述分析可知，TVM除了IO口没有外，其它接口都可以满足AGM的需要，且AGM的IO口没有连接设备；就硬件接口来说，TVM的硬件接口完全可以满足AGM的需要，且主控相当于一台计算机的主机，它通过电路板以及底层软件来控制各个硬件接口的功能，因此只要保证其外部的硬件接口满足需求，那么AGM和TVM的主控就可以通用。

（二）不同线路相同设备的硬件接口统一

不同线路相同的设备很多模块功能相同，硬件接口却不一致，因此不同线路间，即使是相同的设备，很多模块也是不通用的。下面我以一号线和八号线的AGM主控为例来分析。

1.一号线闸机主控

由图可知，在主控器的正面设有一个散热风扇、 1个网线接口、2个K/B接口、4个3.5MM音频输入输出插孔、4个COM接口（未使用）。主控器的侧面设有1个电源输入接口，底面也设有4个COM口。

2.八号线闸机主控

由上图可知，八号线的主控器硬件接口主要有：1个网线接口、6个COM接口、4个USB接口、3个音频输入输出接口、2个K/B接口、1个电源输入接口。

纵观线网各类闸机的主控模块，都是以小机箱装嵌的工业计算机，加上连接模块的扩展卡、增加显示功能的显卡组成主控模块；从其硬件接口分析可知，各线路主控的硬件接口大同小异，在以后的新线建设中，可以做到将其硬件接口统一。

五、结论

随着各城市地铁线网的不断扩大，不同线路之间设备的硬件接口不一致造成的问题慢慢暴露出来，为了确保地铁的可持续发展，统一AFC系统的硬件接口势在必行。本文通过对统一硬件接口的分析，建议在地铁新线建设中实现AFC系统统一的硬件接口，对既有线AFC设备，可考虑在中大修中实现统一。

参考文献：

[1] 柯旭.闸机扇门模块设计与研究，南京理工大学硕士毕业论文，2011.

[2] 严建华，蔡静瑶.AFC系统闸机扇门模块的三维建模及仿真.科技风，2012，11.

[3] 张奇.城市地铁AFC系统标准化建设研究.电子技术与软件工程，2015.

作者简介：

庞锦（1987-），女，汉族，湖北人，硕士，毕业于武汉理工大学物理电子学专业，现在广州地铁集团有限公司从事AFC设备维护维修工作。