深圳地铁四号线AFC系统改造升级
摘 要
在地铁运营管理过程中，AFC系统发挥着至关重要作用。该系统对票务收益及客流管制发挥重要影响。伴随深圳地铁三期工程11号线已在今年6月开通，年底10月7号线与9号线也将相继开通，深圳地铁网路将更完善优化，乘坐轨道交通出行的乘客将大幅增加，基于此四号线对现有AFC系统进行了升级改造。
【关键词】地铁 客流 AFC 四号线
深圳地铁四号线是目前唯一南北走向的地铁线，全长20.5公里共设15个车站目前4号线客流占线网总客流的17%左右，日均客流量超过57万人次。随着地铁四号线一、二期工程的投运时间变长，原一期车站运营已达12年之久AFC系统设备进入老化期，可靠性、故障率、寿命指标开始出现明显下降；二期车站基于当时客流设计设备可使用数量偏少，考虑设备使用现场乘客逐步增加，设备维保压力也与日俱增，设备出现故障，极易造成乘客投诉，影响乘客乘车体验及车站运作，因此需要对一二期AFC系统改造升级
1 系统改造升级概述
深圳轨道交通四号线一期AFC系统设备于1999年设计、开发、生产，2004年投入正式运营，设备运行至今已有12个年头AFC系统均采取7×24小时连续运行方式，故障率逐年攀升。2011年深圳轨道交通二期开通，实现了轨道交通路网化运营，客流大幅度增加，在设备老化、客流猛增的双重压力下，设备维护维修压力不堪重负。伴随三期线路开通运营发行或要兼容使用的各种票卡增多，旧的硬件平台上不断增加兼容这些新票卡，设备性能已经受到了一定影响而许多部件已经停产或即将停产，即使能采购到，订货周期也很长，采购成本升高，这将给设备后续使用、维护维修工作将带来很大的风险和不确定性。二期车站基于当时客流设计，可供乘客进出车站的闸机和售检票设备都偏少，同时乘客找零不方便都需要进行增加改善。
2 方案与技术分析
在项目实施的最初阶段，需要对整体升级方案实施综合考虑，并对原有系统之中的众多限制影响因素进行分析，结合不同问题及特征实施对应策略，尽可能避免出现由于改造影响车站正常运营。
2.1 改造方案选择
一二期设备使用情况不同，因此在确定改造方案的过程中也应当有所倾向。不同车站AFC系统在进行软硬件升级中结合实际，新增设备过程中不影响早晚高峰运行，且不会由于改造降低实际的设备使用量。根据实际调研，一期设备主要对TVM的硬币模块、纸币模块、工控机、综合控制器、维护面板、交直流电源模块更新；对AGM工控机、综合控制器交直流电源模块更新；针对进出站通道减少在部分出入口也新增闸机。二期主要是新增通道闸机及售票机，同时对二期票箱传感器，读卡器进行改造解决卡单程票问题，更换找纸币模块解决找零不足问题。
确定方案后，采用何种方式确保新旧系统设备之间无缝衔接，严把的工程质量管理及确保系统设备的单机测试和联动测试是关键。
2.2 改造技术分析
针对TVM内部结构进行测量和分析，采用 CAS-006D硬币模块对原有进行替换。该模块可安装在自动售票机内，由进款计数部、临时保留部（包括1元及5角区分部）、进款运送部、循环找零部、预备找零部、找零出款运送部，原币返还运送部及外观基座部等几大模块构成，主要实现硬币的接收、识别、退还、找零、循环找零、清币、模块故障自诊断等功能。乘客购票时从投币口投入硬币，模块对投入的硬币进行真假识别，再根据乘客的操作指令进行接收、返还等操作，在乘客购票后进行找零，存入硬币等操作。此外，模块还具有清币、故障自诊断等功能。该模块的工作方式是属于被动工作状态，即通过RS232通讯口接收来自主机的指令并执行。
在安装过程中，要对原有的安装空位进行调整对一些钣金零件更换和投币口轨道衔接，其中设备面板不需要再进行其他结构的改造，也无需进行额外的切割焊接工作。根据具体位
置需求制定一定量的机芯固定钣金件，再对CAS-006D硬币模块安装到原TVM内。
综合控制器单元是设备的重要组成部分，主要功能是：对设备IO量控制包括：纸币模块到位检测、硬币回收箱到位检测、单程票回收箱到位检测、出票找零口检测、维护门到位检测、召援按钮、召援输出、报警器、出票找零口照明、硬币操作指引、纸币操作指引等。
票箱传感器原本机械式未动票箱采用OmronV-155-1A5型，该微动开关有效行程只有1.6mm，所以很容易导致票箱推入导轨后不能接触票箱开关，从而导致不能识别票箱。无法接收单程票从而导致卡单程票
经研究后，现行方案更换原有Omron机械式微动开关，采用SHARP漫反射式（GP2A231LRSAF）光电开关。该开关可在原有闸机的安装孔上安装，不用对闸机结构固件进行任何更改，改造后开关感应行程可达到9mm。可以准确并且有效地识别到装入的票箱，并且受环境干扰较少。由于将机械接触变成光电，避免碰撞，传感器的寿命也会随之相应增加。
此外经过对各站客流分析调研，新增闸机通道及售票机大大加快乘客进出站速度，减少乘客滞留于车站，而更换的纸币找零模块因具备找纸币功能，给乘客购票带来极大方便
3 AFC系统软件改造及优化
后台SC、LC等系统改造：LC/SC系统需要结合新增设备完成更新；车站及系统更新数据接口需要以新增设备相关数据传输到LC以及AC。SC系统更新纸币找零相关数据输入接口及统计报表，监控界面能实时监视TVM纸币找零模块数据，SC性能应不会设备增加而下降。MCS系统需实现新增闸机、售检票机所列信息点的监控和调整AFC设备位置图示。EMCS系统需实现新增闸机、售检票机所列信息点的监控、调整相关导向标识图示，设备与导向联动及控制等功能。
4 结束语
综上所述，在地铁营运过程中，AFC系统表现出良好的运行价值。通过对系统实施升级与改造，提升AFC系统实际效果与水平，能够更进一步改善地铁客流管理、增加票款收益。通过对多角度问题的分析，整合环境与规划、建立专门的维修队伍以及加强培训等工作都将对进一步实现AFC的系统功能发挥起到重要作用。
参考文献
[1]史小俊.地铁车站应对大客流的组织措施[J].城市轨道交通研究，2009，10：70-72.
[2]史聪灵.地铁换乘车站客流疏运模拟及风险分析（1）-T型车站[J].中国安全生产科学技术，2011，04：11-17.
[3]李龙.城市轨道交通自动售检票系统所面临的技术挑战[J].电子世界，2014，15：18-20.
[4]张艳妮，张鹏，陈洪，保丽霞.大客流地铁车站的设施配置优化模型[J].城市轨道交通研究，2014，09：67-70.
[5]王子甲，陈峰，李小红.北京轨道交通自动售票机配置参数研究[J].铁道运输与经济，2012，04：83-86.
