城市轨道交通AFC系统国产化的成功之路

城市轨道交通Ａ　Ｆ　Ｃ系统　国产化的成功之路　李龙曹建海　摘要：实践证明，通过实施装备国产化无疑是降低城市轨道交通项　目建设成本和引导城市良性发展的有效手段。以深圳地铁・期工程运　用国产化ＡＦＯ系统为例，介绍城市轨道交通ｌＡＦｃ系统及装备国产化的　实施过程，总结ＡＦＣ系统国产化的经验。实践证明，国内企业研发的　ＡＦｃ系统性能指标已达到国际同期水平，ｌＣ卡车票装备的可用性已超　过国外水平。　关键词：城市轨道交通；自动售检票系统｝国产化　得到了迅猛发展。实践证明，通过实　１　引言　施装备国产化无疑是降低城市轨道　我国由于上海、广州等城市早　交通项目建设成本和引导城市良性　期的地铁造价过高（达６亿～７亿元　发展的有效手段。　人民币／ｋｉｎ），曾一度制约了国内城　深圳市现代计算机有限公司　市轨道交通建设的发展，１９９５年国　（简称ＭＣＭ）是最早整体承接城市　务院曾发文（国办６０号文件），暂　轨道交通自动售检票系统（ＡＦＣ）　停了城市轨道交通项目的审批。直　建设的国内企业，也是最早进行　到１９９８年以来，国家相继出台了实　ＡＦＣ装备国产化的企业，通过实施　施城市轨道装备国产化工作的有关　深圳、重庆轨道交通ＡＦＣ系统建设　政策性文件，用以指导国内城市轨　项目，以及对武汉轨道交通ＡＦＣ设　道交通建设，在有关各方的共同努　备的供货，在ＡＦＣ系统设备国产化　力下，我国城市轨道交通装备系统　方面积累了一些经验。　国产化工作有了突破性的进展，取　得了阶段性的成果，从而也大大降　２深圳地铁ＡＦＣ系统的国产化　低了项目建设投资和系统运营成本，　背景　同时扶持了相关民族工业的发展、　深圳地铁一期工程项目于１９９８　拉动了内需，为我国城市轨道交通　年经国务院批准，于１９９９年开工建　的良性发展奠定了坚实的基础。进　设，一期工程全长２１　ｋｍ，包括地铁　入２１世纪以来，国内城市轨道交通　１号线东段１５个车站和４号线南段５　李龙：　深圳市现代计算机有限公司，副总裁，深圳５１　８０５７　ｏ　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ　５／２００７坝代壕布轨喝交懂　个车站，换乘站１个。共计１０大类　１　１００余台（套）ＡＦＣ终端设备和全　套应用软件。２００４年１２月正式开通　运营。　深圳地铁ＡＦＣ系统采用ＩＣ卡　作为车票，以自动售票为主，半自动　售票为辅，全封闭计程、计时检票收　费。作为国家轨道交通装备国产化　依托工程项目，要求深圳市现代计　算机有限公司ＡＦＣ系统国产化率必　须达到７０％以上，在建设中采用高　起点的最新技术，保证低造价、低运　营维护成本。同时，作为国内轨道交　通首次使用的ＡＦＣ系统，国产化不　能以牺牲系统性能和可靠性为代价。　轨道交通ＡＦＣ是集信息、计算　机网络、智能卡、自动控制、模式识　别、精密光机电一体化的综合技术　系统，对其可靠性和扩展性要求极　高，而且设备种类繁多。当时国外也　只有少数几家厂商能够提供ＡＦＣ产　品和服务，而提供全套ＡＦＣ产品的　厂商几乎没有，他们所采用的技术　（如磁卡技术、计算机网络技术、通　信技术、控制技术和软件技术）均已　落后。当时承担项目的客观环境十　分恶劣，国外技术封闭，其ＡＦＣ系　统及设备造价与维护成本很高、各　维普资讯 http://www.cqvip.com 厂家的系统又互不兼容；国内没有　件（包括操作系统和数据库）和计算　市交通一卡通系统的开通运行，实　行业技术标准，各厂商刚刚开始介　机、网络设备构成；　入该领域，尚没有厂商能够提供产　际是对城市轨道交通ＡＦＣ应用软件　（２）关键技术包括：机电一体　（尤其票务、数据传输及处理、清算　品和服务，而且Ｉ　Ｃ卡作为车票的　化技术和控制技术；非接触ＩＣ卡应　和结算、安全等方面）的一个全面的　　ＡＦＣ系统没有先例，车票处理模块　用技术和加密认证技术；数据通信　测试和试用。必须要自主开发。　５国产化ＡＦＣ系统的运行效果　和数据处理技术；嵌入式软、硬件和　３．深圳地铁一期工程ＡＦＣ系统于　２００４年１２月上线运行至今已近２年　１　９　９　９年国家计委将Ｍ　Ｃ　Ｍ的　嵌入式操作系统；设备工艺、制造技　　ＡＦＣ系统及其终端设备国产化项目　术和可靠性试验；系统集成技术。列入了国家装备产业化示范项目，并　确定了在ＭＣＭ建立“地铁售检票　Ａ　Ｆ　Ｃ系统及其终端设备国产化基　地”，并给予了部分的资金支持。　ＭＣＭ通过考察调研，提出了以深圳　地铁一期工程ＡＦＣ系统建设为依托，　筹集资金，组织技术人员进行全套系　统及终端设备自主研发的实施计划。　３深圳地铁ＡＦＣ系统的国产化　实施过程　３．１前期调研　为了确保ＡＦＣ系统国产化高起　点、高性能，提出结合实际的国产化　方案至关重要。为此，ＭＣＭ在１９９９～　２０００年的２年期间，先后考察了包括　英国、法国、德国、意大利、美国、澳　大利亚、日本、韩国、新加坡、香港　等城市的轨道交通ＡＦＣ系统相关内　容，其中包括系统技术、运营情况以　及设备供货商，对轨道交通ＡＦＣ系　统核心技术、制造技术和项目建设进　行了深入的调研。此外，邀请了香港　地铁的ＡＦＣ技术及运营专家，进行　技术交流。从而为全面制定ＡＦＣ系　统国产化方案准备了条件。　３．２　ＡＦＣ系统国产化方案　根据考察、分析并结合当时国　内的基础和条件，明确了国产化的　内容和步骤。　（１）ＡＦｃ系统由应用软件、售　检票终端设备、ＩＣ卡车票、系统软　（３）国产化过程中重点保证　半时间，目前日均客流３３万，最高　ＡＦｃ系统作为准金融系统，必须保　日客流接近５０万，整个系统运行安　证数据在生成、处理、传输和存储过　全、稳定、可靠，数据统计准确。系　程中的完整性、准确性、一致性以及　统整体国产化率已经超过９０％。　数据和系统的安全；保证终端设备　通过ＡＦｃ系统的国产化实施，　的可靠性、可用性和可维护性；保　为轨道交通业主带来了明显效益：　证应用软件的可用性、可维护性和　①系统建设成本比同期、同规格要　可扩展性；保证计算机网络、应用　求的国外系统的价格低３０％～５０％；　软件、操作系统和数据库、各种专用　②符合国情，比国外产品更加适　终端设备的总集成。　用；③对于运营新业务需求，能够　（４）制定了ＡＦＣ系统国产化　做到快速响应，且实现成本低；④　阶段性５年推进计划。　零部件供给及时，成本低，有效保障　３．３　ＡＦＣ系统国产化实施步骤　了长期运营；⑤能够在设备单价不　（１）开发一套模拟系统（包括　变的情况下，实现零星设备增购，且　全套应用软件和主要售、检票终端　供货期较短；⑥能够做到与用户无　设备）。　障碍沟通，技术支持到位。　（２）在模拟系统中进行功能、　ＭＣＭ的国产化ＡＦＣ系统广泛　性能、可靠性和可用性的测试。　吸取了当今世界各种ＡＦＣ系统建设　（３）在模拟系统开发成果的基　经验，扬长避短，博采众长，系统设　础上，确定深圳地铁的ＡＦＣ系统的　计标准化，做到良好的开放性，可以　技术规格，并制定深圳地铁ＡＦＣ系　方便容易地进行系统扩展和升级，　统工程的实施计划。　并可以通过参数设置来满足各种运　（４）对国内尚不能达到技术要　营需求。　求的个别部件模块，进行国际采购　招标。　４国产化成果　３．４风险分析及规避风险的措施　（１）自主研发了全套ＡＦＣ应用　（１）分阶段先后进行模拟系统　软件。其中包括ＡＣＣ运营管理及清　开发，并在模拟系统上进行测试和　算对帐软件、ＬＣＣ运营管理软件、　试验，做出风险分析，并进一步制定　ＳＣ运营管理软件、１０大类终端设　深化研发和整改方案。　备控制管理软件、数据通信和稽核　（２）对ＭＣＭ开发承建的系统　处理软件模块。　进行实际工程测试检验。通过深圳　（２）自主研发了１０大类整机终　坝代厦市轫晤交癌５／２００７　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ●　维普资讯 http://www.cqvip.com 　端卡式、筹码式设备及主要部件模　错技术，避免了非接触ＩＣ卡收费系　建国家认可的第三方认证机构。３遇有国外技术“水土不服”的　块。其中包括自动售票机、自动售　统存在的随意性大的缺点，确保了　６．　票、充值一体化机、自动充值机、半　交易数据和帐务数据的准确。自动售票机、剪式门自动检票机、拍　（５）符合国情，更加实用，数　解决办法　在移植国外ＡＦＣ技术过程中，　打门式自动检票机、三杆式自动检　据准确性和安全性等方面达到了国　经常遇到诸如货币不同，国外产品　　票机、自动验票机、手持式检、验票　际先进水平。不能处理人民币，国内外乘客使用　机、编码、分拣机、各种车票处理模　块和钱箱、票箱等部件模块。　（６）采用流数据处理技术，在　习惯不同，国外设备和软件不适应　线分析ＡＦＣ系统的数据，实现系统　以及运营管理理念不同，国外软件　（３）获奖。ＭＣＭ的ＡＦＣ系统　及设备的高准确性和高可靠性。　获得了国家科技部颁发的“２００２年　（７）通过采用神经网络和时空　国家重点新产品”证书和“国家火炬　相关技术，自主研发门式闸机的机　计划项目”证书；软件获得了国家　芯及乘客通行识别算法，可以准确　版权局的著作权登记证书。在国家　识别间距小于２００　ｍｍ的跟随或尾　“第三届城市轨道交通装备国产化工　随乘客，满足大客流下的自动检票。　作”会议上，ＭＣＭ被国家发改委授　（８）系统设计灵活，参数化程　予“轨道交通装备国产化先进单位”　度高，适应性强，可以通过参数设置　的称号。　来满足各种运营需求。　上述成果，标志着国产化工作　（９）提出了Ａ　Ｃ　Ｃ清分清算模　取得了重大进展和突破。它改变了　块及清分平衡公式，根据乘客的乘　地铁ＡＦＣ系统应用软件、系统集成　车和地铁运营信息，提出了基于频　和终端设备依赖进口的局面，实现　谱的多路径清分理论，有效地解决　了国外先进技术的有效移植，推动　了路网多路径乘客实际乘车路径的　了民族产业的发展。对行业领域的　判别，实现了公平、公正的多路径运　技术进步及业务发展起到了积极的　费清分。　推动作用。　６国产化中的难点与解决方法　５　ＡＦＣ系统国产化的特点和技　术创新　６．１标准　在国内外都缺乏行业标准的情　（１）本系统是国家国产化示范　况下，如何确定产品标准是我们　工程，完全由国内厂商承建，是国内　ＡＦＣ系统国产化设计和产业化过程　第一套完全拥有自主知识产权的系　中遇到的首个难题。解决办法是：　统，并获得了４项发明专利和多项实　能够局部采用标准的尽量靠近标　用新型及外观专利。　准；系统设计尽量参数化；系统结　（２）本系统采用非接触ＩＣ卡作　构尽量模块化　为车票，多项性能指标超过了国外　６．２首台（套）系统的问题及其对策　流行的磁卡车票系统。　新开发的设备系统设计的合格　（３）自主设计研发了筹码和卡　评定和规避工程应用风险是首台　式两种制式单程票的处理模块，能　（套）开发应用的难题。建议有条件　够满足不同票卡制式的应用需求。　的用户给厂商提供试验环境，并尽　（４）采取了特殊的数据冗余纠　快建设行业检验检测技术手段，构　●　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮ　ＴＲＡＮＳＩＴ　５／２００７　ｌ贝代垣市轫娼交懂　功能和业务处理流程方面不合适等　问题。此时，应结合国情，立足于自　主创新，全面进行硬软件开发。　６．４研发投入　重点项目除在地区或国家列项　投入外，企业必需解决持续发展的　投入问题。　６．５人才和知识产权　简单地说，要制定实施人才战　略，注重知识产权保护。　７结束语　经过两年多的实际运营表明：　由国内企业研发的ＡＦＣ系统和设备　在功能的完备性、数据的准确性、安　全性、可靠性、稳定性、先进性、可　维护性和可扩展性方面已经达到了　国外同期产品的水平。在系统的可　用性方面已经超越了国外产品。在　以ＩＣ卡作为车票的ＡＦＣ装备方面，　中国已经走在了世界的前面。　通过实践，国内企业已完全有　能力研发、制造和建设成套ＡＦＣ系　统。目前许多国内城市轨道交通用　户已经把关注的目光集中到国内企　业，其市场竞争将更加激烈。相信在　本地化服务方面，国内企业通过　ＡＦＣ系统国产化过程锻炼，更会显　示出其天然的优势。　收稿Ｅｌ期２００７．０５．１４