AFC设备论文

AFC设备论文（精选8篇）

AFC设备论文 第1篇

1.1 AFC系统在地铁中的作用

自动售检票系统 (Automatic Fare Collection简称AFC) 是一个计程计时的封闭式全自动收费系统。系统集中了多项先进技术, 实现了地铁范围内进行车票销售、车票验证、车票管理、客流控制、收入管理、设备监控、设备管理等功能。AFC系统的设备正常运作, 才能保障地铁的正常运营。

1.2 AFC设备档案管理系统

AFC设备档案管理是一个不断变化、完善、充实的过程, 在设备使用期间, 一直到设备的报废, 设备档案始终处在一种不确定状态中。AFC设备档案管理系统需要采集到设备在使用过程中, 所有的变化数据, 包括设备故障, 设备维修、定期的检修以及改造等信息, 需要在系统中对设备档案信息进行完善与补充。建立AFC设备档案管理系统, 需要的数据量是庞大的, 需要的采集的设备信息主要包括设备的基本资料, 设备主要故障历史记录, 各个主要模块故障频率, 季度及年度检修历史记录, 客户使用量等数据。一份完整的AFC设备档案, 能让检修人员更清楚了解到该设备的运行状况, 能根据档案信息, 能更好地安排检修计划, 能引导检修人员再次检修时需要侧重的主要模块。

2 系统总体设计

AFC设备档案管理系统, 集成设备数据采集, 处理, 设备档案查询, 管理等功能, 设备档案的状态信息需要及时更新, 而数据来源主要包括, 系统用户信息录入, 管理员操作信息更新, 从AFC故障查询系统获取数据并处理, 从SC或更高层级的系统获取数据。系统总体业务逻辑设计如图1:

3 档案数据收集与分析

在AFC设备档案管理系统中, 每台设备的数据的采集与归档, 需要检修人员与设备管理人员的努力, 如设备的基本资料, 设备故障信息, 检修记录等需要检修人员录入, 闸机的客流量与自动售票机的售票数量 (即设备用户的使用量) 需要定期在清分中心 (ICCS) 上采集。

AFC设备故障记录采集来源有以下几种方式:1) AFC系统中设备状态的故障状态信息, 包括设备状态变化信息, 设备的全状态信息, 报警信息等;2) 车务人员巡站发现的故障设备, 向检修部门报障的故障记录;3) 检修人员巡站发现故障立即修复, 录入故障系统的故障记录。

以上的故障数据将记录在AFC故障查询系统中, 设备故障数据可从AFC故障查询系统的数据库中检索, 并对故障进行分类与分析。提取关键的信息收录入AFC设备档案管理系统。AFC设备档案管理系统中设备故障信息可定期与故障查询系统同步更新。

3.1 采集客流量与售票数信息

客流量信息即出入闸机的使用流量, 自动售票机的售票数量等数据是直接上传到车站计算机 (SC) , 之后再打包上传到线路中央计算机 (LCC) , 再到清分中心 (ICCS) 。客户使用量对设备的影响是相当大的, 在一个车站里面, 每台设备的使用量是有区别的, 有部分区别特别明显。收集设备使用量的数据, 能够给我们在维修过程中有所启示。有些设备应该多加关注, 有些设备在季度检修时应有所侧重。如收集某个车站8台自动售票机 (TVM) 2010年1月至4月份销售单程票数据销售量, 其中4台V1~V4集中了该车站75%的使用量, 检修时应重点关注该4台设备。AFC设备使用量的数据, 直接影响到设备的运营状态, 检修的计划安排等方面。为完善AFC设备档案管理系统, 采集AFC设备使用量数据是不可或缺的。

3.2 设备检修数据采集

AFC设备检修的工作是按班组定制的检修计划进行的, 在检修修程中, 有明确的检修工作步骤, 注意事项。设备的检修, 相当于体检, 每次检修工作完成以后, 需要填写检修表格, 相当于一份体检单。对于设备档案系统来说, 每一份的体检表, 都是很重要的信息, 需要存档。所以关于检修检录数据的采集, 是设备档案管理系统完善过程中又一个重要的部分。检修人员需定期将检修记录录入到AFC设备档案管理系统。根据采集到设备检修结果, 分类故障发生数, 设备的使用量等数据, 该设备的健康程度可以得到有效的评估。

4 档案系统功能设计

AFC档案管理系统的功能主要包括, 查询设备的档案信息, 录入设备的相关档案信息, 更新设备的档案信息, 管理设备档案信息, 设备档案数据的采集、分类、统计以及分析处理等功能。AFC设备档案管理系统的功能模块具备可扩展性, 特别是在使用的过程中, 增加其它有助于日常生产的功能模块。例如收集每种设备的零部件资料, 收集设备的零部件清单等, 提供部件功能等查阅功能;收集不同类型设备的维修维护技术资料以及相关的典型案例, 并提供查阅;增加各种设备模块故障率、停用率、停用时间等数据的统计以及相关的报表查询;针对档案中记录的设备使用量或故障数等数据, 可以建立设备评估模型, 对设备健康程度进行评估, 并提出相关检修建议及计划安排等。

5 结论

AFC设备档案管理系统的构建, 不仅能有效地做好AFC设备的管理, 还能让设备以更健康的状态投入到运营。AFC设备档案中的数据分析, 能为检修或运营等策略提供数据参考与支持。AFC档案管理系统的构建需要一个过程, 特别是设备档案数据的采集与录入。只有数据完善的设备档案管理系统, 才能够发挥其最大的利用价值。

摘要：本文通过简要介绍自动售检票系统设备档案管理系统的构建设想, 系统对AFC设备状态、检修记录等数据采集, 分析, 整理, 归档, 对检修人员日常检修具有指导性作用, 对设备的检修更具针对性, 针对设备各项数据分析, 能为检修或运营等策略提供数据参考与支持。希望能在设备管理中发挥积极作用。

关键词：设备档案,设备管理,数据采集,设备状态,数据分析

参考文献

[1]广州地铁固定资产管理办法 (5.0) .2009.

[2]广州地铁运营事业总部自动售检票系统培训教材.2009.

AFC设备论文 第2篇

【关键词】轨道交通车站AFC；设备；运维数据；维护；信息查询

轨道交通AFC设备对于提升运输能力，便民惠民、方便出行等均具有重要意义，但因轨道交通线路长，沿路的AFC设备数量多、类型多、分布多，且运行的状态也并不唯一，这为设备的维护工作带来了极大难度。以西安地铁为例，目前西安地铁目前共有2条运行线路，全程超过50公里，共设39个车站，每个车站都设有多台AFC设备。西安地铁传统的维修方式主要是出现某台设备故障后，由人工呼叫维修人员，人员赶到现场进行现场判断与维修，这种方式不但效率低，同时如果故障报修所传达的信息不准，则可能会对现场判断与维修带来影响[1]。基于此种现状，构建一套能够提供可靠维修信息的轨道交通AFC设备维护系统就显得十分必要。

一、AFC设备维护工作的意义

AFC设备现代是现代轨道交通中的重要组成部分，能够实现票卡、财务、信息的管理以及运营监督等多种功能，对于整个轨道交通系统的稳定运营起到重要作用。因此为助力轨道交通的稳定运营，需要对AFC系统开展科学的日常维护以及高效及时的维修工作，然而轨道交通线路长，沿路的AFC设备数量多、类型多、分布多，这都一定程度增加了维护难度，基于此，构建一套能够提供可靠维修信息的轨道交通AFC设备维护系统就对于轨道交通系统的稳定运行具有重要意义。

二、系统构架

基于AFC设备运维数据的信息智能化AFC维护系统需要通过数据采集系统以及网络将AFC设备的运行及维护数据信息事实传递到维护系统的数据库中，并在数据库中进行分析、保存，如果经分析发现存在故障问题，系统会将故障情况及时以短信的形式发送到维护人员的手机中[2]。系统的框架结构见下图：

三、基于AFC设备运维数据的信息化智能维护系统的设计及功能应用

（一）维修记录查询模块及其应用

通过图1可以看出，该系统通过网络连线将自动售票机、检票机等AFC设备与维户系统实现连接，通过这一结构可对各AFC的启动时间、操作信息、维修记录等开展实时查询，实现对维护工作的全程信息查询。

（二）停机分析模块及其应用

这一模块主要是对沿线AFC设备的停机情况进行信息收集，通过分析这些信息明确停机的区域、原因、时间等，并记录设备的停机频率，这一模块主要由系统中的数据采集计算机通过局域网收集各AFC设备的运行状态信息，计算机对这些状态信息进行分析，筛选出停机的设备，明确设备所在地，并根据所传送的历史信息，分析造成停机的原因是人为停止操作，还是系统故障所致[3]。维修人员就可因此即使判断设备的停机故障因素，以及所在地点。当出现故障时，系统会向维修人员发送故障通知短信。

（三）故障信息查询模块以及应用

维护系统操作人员可通过这一模块对设备故障的分析结果进行查询，明确故障的类型。区域以及故障时间等，同时还可查看是否及时发出故障通知信息。当故障解除时，系统也会有所显示，维护系统操作人员就可以以此及时得知维修情况。

（四）AFC设备的可靠性、停机率分析

这一模块需要先由维护系统的操作人员设置时间范围、并选择设备的所在范围及类型，从而计算出一定时间内设备的可靠性。可靠性的计算公式为（某区域内某种类型的设备总量×规定以运营时间-设备的总故障时间）/（区域内某种类型的设备总量×规定以运营时间），通过此种计算公式得出该地区在一定范围时间内的AFC可靠性。

除可靠性外，设备的停机率也是维护工作中衡量设备运行情况，分析故障改良的重要指标，进行停机率分析前，也需要由维护系统的操作人员设置时间范围、并选择设备的所在范围及类型，从而计算出一定时间内设备的可靠性。可靠性的计算公式为某区域内某种设备的总故障时间/（区域内某种类型的设备总量×规定以运营时间）。

此外在分析故障的同时，还可以通过系统分析并记录故障成因，统计出发生概率最高的五种故障成因，还可对不同故障成因的所在区域进行查询。

综上，这一模块主要是的相关概率分析的目的是为维护人员分析出维护工作的重点，对于故障概率最高以及最常见的故障概率加强日常维护，具有重要指导作用。

（五）维修信息记录模块及其应用

设备的故障成因、针对成因的维修方法、过程、所更换的部件、维修结果等信息是设备维护的重要资料，具有显著的参考价值，因此维护人员进行现场维修之后会将故障的维修过程、方法、结果发送给维护系统中，通过网络实现信息共享，同时还可通过维护系统根据维修记录信息中等级的更换部件等计算成本。

（六）备件备品管理模块及其应用

这一模块是针对维护所需要的备件进行库存管理，通过这一模块能够实时分析目前的备品库存情况，并列出当前不同库存的市面价格情况，以此明确库存情况以及对所需备件进行补充，并计算购入成本[4]。

每次维修后可能会消耗一些部件，系统操作人员要根据维修记录情况及时作出数量修改，如果库存中某样备件的存储量已经降至最低水平，系统会给出相应提示，提醒系统操作人员需要补充某样备件，当备件补充到最低储备量以上时，提醒消失。

总之，日常维护需要备好充足的备件，并定期进行更换，以及时供上维修所需，并计算维修成本及备件采购预算等。

（七）维修考评模块以及应用

通过不同区域AFC设备的可靠性、故障率等情况能够分析出各区域的维修质量，此外当出现故障，并及时像维修人员发出通知，可维修人员没有在要求时间内赶到，则认定为不良维修事件，通过不良维修事件的情况以及故障遗留情况等可对维修人员的工作进行考评。

四、结束语

综上所述，本文首先对AFC设备维护工作的意义进行探讨，在此基础上提出了一种基于AFC设备运维数据的信息智能化AFC维护系统，首先对系统的构建进行梳理，之后分别对其中的维修记录查询模块、停机分析模块、故障信息查询模块、维修信息记录模块、备件备品管理模块以及维修考评模块的设计原理及应用展开分析，希望能为相关人士提供些许参考。

参考文献：

[1]李得伟，尹浩东. 基于物联网设备检测数据的城市轨道交通车站站台多维度实时客流密集度指数预测方法研究[J]. 铁道学报，2014，03：9-13.

[2]邱华瑞，张宁，徐文，何铁军. 城轨交通自动售检票系统架构体系研究[J]. 都市快轨交通，2014，02：86-89.

[3]邵远忠，邵巍跃，张宁，徐文. 利用行人路阻函数评估地铁站内AFC设备运营状况[J]. 都市快轨交通，2013，02：49-52+118.

AFC设备论文 第3篇

关键词：AFC系统设备可靠性,马尔可夫过程,蒙特卡罗仿真

0 引 言

城市轨道交通AFC工程在建设和运营时期存在着一些特点:建设周期短, 运营时间长, 要求连续工作, 对于运营单位和设备厂家的运营维护水平要求高, 质量要求严格, 成本高昂。

从建设角度讲, 关键设备 (如TVM自动售票机、AG自动检票机) 由于采购数量大, 成本高, 招投标时对厂家和设备经过了层层筛选和完整的质量测试, 可靠性是很高的。但可靠性问题本身就是1个概率问题, 单纯从1台设备、1个车站来说, 可能设备故障率是很低的;但是对于已建成的线路, 或者形成网络的城市轨道交通系统来说, 小概率的故障事件在形成工程规模后就比较突出了。特别是运营时间较长一些工程应用, 在运营中后期故障的频次有明显增长, 图1是1个典型的机电设备可靠性曲线。然而, 现代大型高集成度设备一般在出厂安装和试运行阶段就度过了早期失效期, 直接进入偶然失效期。

从运营角度讲, 由于现在国内大部分城市地铁都是在最近几年的建设高峰期刚刚建设完成, 更多的线路仍处于建设周期, 运营单位的人员、经验相对于已建成工程、投入运行相当时期的单位来说, 还比较不足。同时新建线路的设备相对也比较稳定, 故障率低, 这就造成维护工作相对薄弱、维护人员经验积累缓慢、设备维护工作有欠缺, 对故障隐患排查不到位的情况, 实际上是增大了设备故障发生的风险概率。

从上面的分析可见, 核心设备在新建项目的维护上其实存在很大风险, 一方面是维护费用和资源有严格的控制, 另一方面即使投入很大的资源进行维护, 维护的必要性也不置可否, 毕竟新设备是相当可靠的, 备品备件、特聘专家的维护方式似乎过于保守。现代的工程维护服务理念就是, 必须在1个相对实际的范围内, 解决供求矛盾, 尽可能准确地评估维护的工作量、资源和周期。

分析这个问题的背后因素, 其核心就在于机电设备的可靠性是1个概率问题, 既使是小概率事件的发生, 也足以对整个系统的安全性提出的挑战, 换言之, 设备的平均故障间隔 (MTBF) 并不是说设备运行到说明的时间就会出故障或者在其范围内不出故障, 而是1个平均的统计结果。

为保障设备完好率, 对这类设备供应量和维护工作的预测是本文讨论的关键。传统方式采用经验系数预测法, 即对当前设备需求量乘以经验系数取得预测量, 缺点是在设备总量比较大的情况下估算准确度较低。而实际上, 故障率是相当高的[1]。

图2所示为武汉轨道交通1号线2007年1～4月份AFC设备故障统计。

注:10个车站, 70个TVM, 166个AGM, 34个BOM, 10套SC计算机, 共280个 (套) 设备。

要解决不确定性问题, 就必须使用处理不确定性问题的方法。马尔可夫模型与蒙特卡罗仿真方法对小常量预测相对可靠度高, 本文以武汉轨道交通1号线AFC自动售检票系统在某个车站上的设备维护年度计划为背景, 基于本文提出的预测方法, 设计出维护计划程序算法, 并提供一具体算例。

该程序具体需求为:给定某城轨AFC设备故障仿真模型, 给定历史月故障记录时间序列, 给定设备完好率, 预测该类设备未来4个月故障情况和维护工作量。

1 预测算法的基本原理

算法设计核心是小常量变化的概率模型和仿真方法2个数学工具。根据文献[2]提供的方法, 采用马尔可夫模型进行建模, 再采用蒙特卡罗方法进行仿真。

马尔可夫性也称无后效性, 即若tn-2, tn-3, , t1表示过去的时刻, tn-1表示现在的时刻, 过程{X (t) , t∈[0, +∞]}在t1, t2, , tn-1的取值分别为x1, x2, , xn-1, 则将来时刻tn的状态X (tn) 的统计特性取决于现在时刻tn-1的状态, 与过去的时刻无关[3]。

蒙特卡罗仿真的实质是:设有Y=g (X1, X2, , Xn) , X为随机变量, 函数 (即数学模型) g已知, 确定Y值的具体步骤为:

1) 随机产生1组X1, X2, , Xn。

2) 代人函数g计算得Y值, Y=g (X1, X2, , Xn) 。

3) 重复上述步骤1) 、2) 。

4) 由第1、2、3步得到n个Y值, 计算得到Y的统计值。

运用蒙特卡罗模拟法预测分3个步骤:

1) 构造模型。进行蒙特卡罗模拟, 必须确定研究对象的概率分布。对于风险因素来讲, 常常没有可以直接引用的分布率, 通常是根据历史记录或专家的主观分析判断, 求得研究对象的一个初始概率分布。

2) 运行模型。根据确定的模型结构 (概率分布及其结构关系) 进行随机抽样, 故又称作数值模拟。

3) 根据模型的随机模拟结果, 统计各风险因素发生的频数, 得出要求的统计量。

本文中所研究的AFC设备, 指该类型设备每个月的故障数dn (n为1个较小的常数) 。大多数地铁AFC设备月故障数d是1个随机变量, 在一定范围内呈现随机波动, 由于影响因素 (工作环境、乘客操作, 等等) 很多, 因素分析法及趋势外推法均不能有效地预测其可靠度。因此可以假设该类设备可靠性与历史可靠性无关, 只与当前状态有关, 即可靠度具有马尔可夫性。设d的时间序列为D= ( d1, d2, , dN) , Dmax=max{di|i=1, 2, , N}=n, 并假定d > Dmax为小概率事件, 可以忽略, 则月故障发生数有n+1种状态: (0, 1, , n) 。用向量C来表示当前月各种状态出现概率, 记为C= ( c0, c1, , cn) , 若当前月故障数dN =i, 则ci=1, cj=0, i, j=0, 1, n, 且i≠j。于是可以通过求转移概率矩阵推导未来几个月各种状态出现概率, 进而利用计算机进行仿真, 预测在未来时间段内的故障总量[2]。

2 故障预测模型

故障预测是建立在故障量变化转移模型基础之上的。在一步转移概率理论分布未知的情况下, 可以近似地用状态相互转移的频率来描述[3]。设pij为i状态到j状态的一步转移概率, 则

$p{}_{ij}=p{}_{(ij)}=\frac{{\rm M}{}_{ij}}{{\rm M}{}_i},i,j=0,1,\cdots ,n(1)$

式中:Mi为处于i状态的样本个数, Mij为样本中由i状态一步转移到j状态的个数。从而由样本序列D获得一步转移概率矩阵P (1) 。

根据文献[4]中提出的Chapman-Kolmogorov方程, 确定多步状态转移概率矩阵:

$\mathit{{\rm P}}{}_{(k)}=\mathit{{\rm P}}{}_{(1)}^k(2)$

用y (k) 表示未来第k时刻各状态概率的预测值, 则可以建立如下预测模型:

$\widehat{y}{}_{(k)}=\mathit{C}\cdot \mathit{{\rm P}}{}_{(k)}^k(3)$

当预测周期为1个月时, 需要预测未来4个月的总故障数dy, 设未来第k月的故障数为dN+k, 则

$\begin{array}{cc}d{}_y={\displaystyle \sum _{k=1}^{4}d}{}_{{\rm N}+k}& \\ d{}_{{\rm N}+k}~\widehat{y}{}_{(k)}& k=1,2,3,4\end{array}(4)$

由式 (4) , 应用蒙特卡罗仿真可以获得下个月故障总量或维护总量的概率分布:

$p{}_y\{p{}_y(i)|i=0,1,2,\cdots ,4n\}(5)$

若用设备完好率来表示服务水平, 则由式 (6) 可以估算当故障s时的完好率P:

${\rm P}={\displaystyle \sum _{k=0}^s{\rm P}}{}_y(k)(6)$

3 程序算法设计

在建立仿真模型的基础上, 作为AFC设备维护计划的辅助决策模块, 采用Java进行仿真, 以下列出实现仿真的算法步骤。

步骤1。输入仿真次数N、设备完好率p以及设备故障历史数据D= (d1, d2, , dn) , 和最大值Dmax=max{d1, d2, , dn}, 同时记录最近故障数dn, 并设向量C= (0, 0, , 1, , Dmax) , 其中“1”处于第 (dn+1) 列。

步骤2。根据历史数据中各故障数量一步转移次数Mij, j=1, 2, , dn与对应故障数量发生次数Mi之比, 计算出各状态一步转移量Pij, i, j=0, 1, , Dmax, 写出一步状态转移矩;:

$\mathit{y}{}_{(1)}=\left[\begin{array}{ccc}{\rm P}{}_{00}& \cdots & {\rm P}{}_{0D}{}_{\max }\\ ⋮& ⋮& ⋮\\ {\rm P}{}_{D{}_{\max }0}& \cdots & {\rm P}{}_{D{}_{\max }D{}_{\max }}\end{array}\right]$

步骤3。由y (i) =y${}_{(i)}^i$计算各步状态转移矩阵y (i) , i为要求预测的月数。

步骤4。由式Cyi求出i各月设备故障数量的概率;记录各月设备故障数对应的累积概率。

步骤5。使用Random () 方法[5]产生随机数 (r1, r2, , ri) , 对应分配给第i个月, 通过比较随机数与各月设备故障数量对应累积概率所划分的范围, 分别确定第i月的设备故障数量, 最终得到设备故障数量总和, 并记录各月故障数量Hij, j=1, 2, , N, 1次故障量总和Ti, 同时重新记仿真次数N=N-1。

步骤6。若N=0则结束;若N>0, 则转入步骤5, 重新进行新一轮仿真。

步骤7:记仿真各月平均故障数$\overline{{\rm H}}=\frac{1}{{\rm N}}{\displaystyle \sum _{j=1}^{{\rm N}}{\rm H}}{}_{ij}$, 平均总故障数$\overline{{\rm T}}=\frac{1}{{\rm N}}{\displaystyle \sum _{i=1}^{{\rm N}}\mathit{{\rm T}}}{}_i$, 并记录仿真过程中各月设备故障数量发生概率$\frac{\overline{{\rm H}}{}_i}{\overline{{\rm T}}}$, 计算累积概率, 进而得出设备完好率P的设备总故障数。

至此仿真过程全部结束, 可重新转至步骤1, 输入参数可开始下一轮仿真。

图3所示为武汉轨道交通1号线AFC设备某车站某设备维护工作量预测工具流程图。

4 数值算例

表1为武汉轨道交通1号线某车站前20个月运营过程中发生某类型AFC设备故障数量统计表格, 其历史数据简记为:D= (0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 2, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 0, 1, 2, 0, 2) , 通过此数据来预测该车站该型设备未来1个月的故障总量和维护总量。

应用Java作为开发平台进行编程, 设定设备完好率[6]为95%, 对案例进行100万次仿真后结果如图3所示。从仿真结果可以得到该设备下一个月预测故障在各故障数 (0～8) 之间的概率分布情况。可根据设定的设备完好率计算出满足完好率的设备维护数量 (预测故障与备件之差) 。

5 结束语

围绕设备维护的不确定性问题, 充分利用Markov及Monte Carlo工具, 在历史数据的基础上进行仿真预测, 可以对未来的运营故障做到积极有效的准备。

参考文献

[1]陈镇, 朱东飞, 肖胜亮.武汉市轨道交通一号线一期工程AFC系统[R].武汉:武汉地铁集团有限公司, 2007

[2]马保国, 贺步杰, 高双峰.低消耗器材的马尔可夫预测模型[J].系统工程理论与实践, 1999 (5) :93-95

[3]周健伟.马尔可夫过程与时间有关的函数[J].应用数学, 2000 (2) :84-89

[4]侯振挺, 郭青峰.齐次可列马尔可夫过程[M].北京, 科学出版社, 1978

[5]梁锦叶.Java语言及应用教程.北京, 人民邮电出版社, 2005

AFC设备论文 第4篇

1 车站数据收集系统功能介绍

车站数据收集系统具有以下功能:电子签到与用户管理、设备通讯、交易数据的收集与分析、状态数据的收集与分析。

(1) 电子签到与用户管理。

车站数据收集系统运行后自动进入登录界面。用户需输入正确的用户名和密码后才能登录车站数据收集系统。无论用户是否登录, 设备数据的收集功能都会在程序运行后开始。

车站数据收集系统的用户类型有以下两种。

(1) 系统管理员 (唯一) ; (2) 操作人员 (可多个) 。

(2) 设备通讯。

设备和车站数据收集系统的通讯采用TCP/IP协议, 与现有的上海地方标准中设备和SC的通讯协议保持一致。车站数据收集系统可以同时连接当站所有的设备, 并且能同时处理设备上传的交易数据和状态数据。

(3) 交易数据的收集与分析。

车站数据收集系统处理的设备交易数据包括一票通交易数据 (6002报文) 、交通卡交易数据 (6003报文) 和手机支付交易数据 (6013报文) 三类。

车站数据收集系统收到设备发来的交易数据后, 需要先对交易数据的完整性和合法性进行检查。若数据完整并且合法, 则解析后存入数据库。若数据不完整或安全校验不通过, 则忽视该交易数据。

(4) 状态数据的收集与分析。

车站数据收集系统收到设备发来的状态数据 (5041报文) 后, 需要先对状态数据的完整性和合法性进行检查。若数据完整并且合法, 则解析后存入数据库。若数据不完整或安全校验不通过, 则忽视该状态数据。

当收到设备发来的首次设置事件的状态数据时, 车站数据收集系统需要将设备编号、事件发生时间、事件代码、事件级别、事件状态等信息记录到数据库, 供维修工作站查询使用。当收到设备发来的清除该事件的状态数据时, 车站数据收集系统也需要更新数据库中相应的事件清除时间和事件状态等信息。

2 SMS短信无线实时发送模块介绍

车站数据收集系统带有SMS短信无线实时发送模块, 可以将AFC车站设备的故障信息通过短信形式第一时间发送到指定的车站设备维修人员。

(1) 短信模块硬件设计。

短信模块硬件主要有以下几部分。

(1) 模块主体。

(2) 信号增强天线。

(3) SAM卡。

(4) 串口通讯 (RS232) 线及电源线。

SMS短信模块外观如图1所示。

只需安装普通手机的SAM卡即可使SMS短信模块正常工作, 安装位置如图2所示。

(2) 短信模块软件设计。

1) 数据设计。

车站数据收集系统数据库保存着指定车站、指定设备类型负责的维修员工信息, 当设备发生故障时, 会立即通过SMS短信模块发送信息通知。具体内容如下。

(1) 员工号; (2) 姓名; (3) 手机号码; (4) 负责的车站; (5) 负责的设备类型。

操作人员登录车站数据收集系统后, 可根据需求添加、删除或修改维修员工信息。

2) 功能设计。

当车站数据收集系统收到设备发来的5041报文后, 首次设置事件的状态数据时, 会根据设备类型、设备编号等信息查询相关数据库, 找到对应的维修人员, 然后发送故障信息短信到该维修人员。详细的流程见图3。

故障信息短信包括以下内容。

(1) 收信人姓名; (2) 设备类型; (3) 设备编号; (4) 设备所在车站; (5) 故障编号; (6) 故障发生时间; (7) 故障描述。

具体的例子如下:“张三, 6号线民生路的TVM编号V001在11/1208:30:05发生故障。故障编号12, 票在传送中卡住。”无论发生何种故障, 一条短信的长度都可以控制不超过70个字。

3 结语

对上海市轨道交通AFC系统目前存在的问题, 采用以无线通信网为主要接入手段的设备故障实时SMS通知功能, 突破了人工报修的传统模式, 为目前国内外轨道交通领域起到良好的带头作用, 其效果有待进一步验证。

参考文献

[1]于鑫, 王富章.城轨交通自动售检票系统的研究[J].铁路计算机应用, 2005.

[2]朱沪生.上海城市轨道交通网络化建设的实践和对策[J].城市轨道交通研究, 2006.

AFC设备论文 第5篇

AFC终端设备:指自动检票机、自动售票机、半自动售票机和手持式检验票机。

1 AFC系统车站终端设备维保现状

2005—2014年, 南京地铁开通了一号线、一号线南延线、二号线, 这三条线路采用完全自主维保的模式, 配备有自己专业的维保队伍。

2014年底, 首先在宁天城际线引入了委外维保模式, 将该线路2/3的车站AFC终端设备的维修保养交由委外单位。之后, 在相继开通的十号线、机场线、三号线均采取了部分委外的维保模式。

2 AFC系统采取委外维保模式的原因分析

采用完全自主维保的模式, 需要配备众多专业维保人员和大量维保设备;采取委外维保的模式, 有以下几个优势。

2.1 有效降低运营成本

采用委外维保模式, 可在人力成本、培训成本和工器具等方面降低运营成本。

2.2 缓解人员培训和管理压力

AFC专业维护人员需要具备较高的专业素质和丰富的维护经验才可以很好地胜任维护任务。1个AFC巡检员从“一无所知”成长到“很专业”, 需要1~2年的时间。经测算, 新员工大约有4个月的时间处于学习阶段, 此时并不能独立承担维护任务。而采取委外维保模式, 可以直接获得有经验的AFC维护人员完成相应的维保任务。因此, 采取委外维保可以大大减小人员培训的压力, 缩短人员培训周期。

另外, 采用委外维保模式, 地铁方重点是要做好委外单位的管理工作, 而员工个人的管理则由委外单位负责, 地铁方只需进行原则性总体把控。这样, 可以大大减小人员的管理压力。

2.3 引进先进的管理理念

目前, 南京地铁AFC车站终端设备有4条线路进行了委外, 分别来自上海、北京和南京。每个委外单位都有比较成熟的委外维护经验, 并且拥有一套较为先进的管理理念和企业文化。通过委外维保的方式, 将不同委外单位良好的管理模式融入南京地铁的运营管理中, 取长补短。这样, 一方面强化了南京地铁AFC管理, 另一方面, 也有效地促进了不同委外单位之间的良性竞争, 为南京地铁AFC设备的正常运营打下了坚实的基础。

2.4 有效控制和规避风险

由于委外维保的管理模式是采用合同形式约束承包商的维保行为, 对比自主维保模式, 从人员管理上来说, 可以将风险转移到承包商, 例如工商管理、劳动合同纠纷、计划生育管理和个人治安事件管理等。

3 AFC委外管理模式分析

3.1 委外维保原则

南京地铁AFC委外维保坚持的原则是:AFC核心业务自主维保, 重点车站自主维保。

3.2 委外维保模式

十号线、宁天城际线和三号线均按照1∶2的原则划分车站, 即每条线路1/3车站由地铁方自主维护, 2/3车站由委外单位维护。委外单位在设备维修和保养中所使用的备件、耗材均由地铁方提供, 同时, 地铁方指定一名专职AFC维修巡检组长参与委外班组的管理工作。

鉴于机场线线路长、车站少, 地铁方正在尝试全部委外的模式——机场线所有车站均由委外单位维保, 地铁方安排一名班组长参与委外班组的管理工作, 制订并下发各类生产计划。

在设备日常维修中, 委外班组和地铁AFC维修班组运作模式相同;在设备日常保养安排上, 由中心巡检班组按照中心下发的年度保养计划制订每月的保养计划, 并下发至委外单位班组, 由地铁AFC保养班组和委外班组按照所辖车站的划分共同完成保养计划。中心技术管理人员和巡检班组定期对委外班组进行技能培训、安全检查、设备保养情况检查等, 确保委外单位的工作程序和工作目标符合中心要求。南京地铁AFC系统维保模式如图1所示。

3.3 委外人员配置标准

十号线、宁天城际线和三号线委外维护人员的配备标准和中心正式巡检人员配备标准一致, 均约为1.5人/站。除此之外, 各委外单位配备专职项目经理和技术经理各1人, 分别负责委外班组的日常管理和技术支持。

由于机场线车站站间距比较大, 设备分布较为分散, 如果配置巡检人员较少, 则设备故障维修响应时间可能无法满足公司规定, 所以, 机场线的委外人员配备标准按照2人/站配置。

3.4 委外人员管理和职责分工

委外人员服从地铁方的统一管理和工作安排。人员管理按线路划分, 按站分配任务, 职责明确, 具体如图2所示。

委外单位主要负责所管辖区域内AFC终端设备的日常巡检、计划保养、临时维修、故障处理、抢修、缺陷整改和其他配合工作。基本耗材和工器具由委外单位承担, 大型备件, 比如BNA、CHS等由地铁方统一提供。

4 委外维保日常管理重点

为了更好地管控委外维保工作, 规范委外维保工作流程, 提高委外维保质量水平, 并有效发挥委外单位的管理优势和技术特长, 地铁方主要从以下几个方面进行日常管理。

4.1 制订委外管理制度

制订委外管理制度, 从制度上明确了委外单位职责, 对委外单位安全生产管理、生产服务管理、人员及培训管理、考核管理、费用支付等方面作了明确规定。

4.2 强化检查与考核

根据AFC委外工作性质, AFC管理部门制订了符合专业特色的委外检查指标, 每月编制下发委外检查方案。当有问题出现时, 采取首问负责制。具体的检查工作按照以下层级开展:

线路班组级检查:委外专职组长每月检查全线所有AFC终端设备、设备房、员工点巡检和行服执行情况, 覆盖率100%.工长每月抽检, 抽检率为40%, 线路硬件技术员每月抽查2次。

中心级检查:AFC管理部门委外维保主管科室和检修保养主管科室每月分别对委外单位至少抽查1次。在抽查过程中发现问题, 要以《委外单位整改通知单》的形式下发, 并限期整改, 形成闭环。

根据各级各类检查, AFC管理部门形成并下发委外检查通报, 依据委外管理办法考核通报, 并将此考核结果作为委外维保费用结算支付依据。

4.3 定期召开委外管理专题会

以专题会的形式对委外维保工作进行阶段性总结, 并在会中协调、讨论、解决生产中存在的问题和遇到的困难。

4.4 开展特色活动, 提升维保人员技术水平

开展技能比武来调动员工的工作积极性, 提高员工的专业技术水平。在工作中, 要总结、归纳日常维修保养过程中遇到的问题, 探寻解决方法, 编制故障处理指南, 以便更好地指导生产。

5 委外维保研究思考方向

目前, 南京地铁AFC车站终端设备委外维保还处于初级探索阶段, 还有很多地方需要深入探索、思考。结合已积累的经验和存在的不足, 以下几个方面是未来工作中的重点。

5.1 维保模式、用工定员配置方面

着手建立数学模型, 解决好维保模式和定员编制问题。建立数学模型时可考虑多个因素, 即全生命周期、客流、质保、服务时间、每条线每个站的购票比例、设备数量和属地化浅层服务等。在此过程中, 要积极梳理这些因素, 聘请专业建模人员建模, 以保证建模的科学性。

5.2 与时俱进, 推进AFC维保信息化

随着手机APP的广泛应用, 将着手考虑手机APP在AFC维保工作中的应用, 缩短、简化故障报修流程, 以期更快捷地处理故障, 并可随时随地监控AFC车站终端设备的运行状态。

5.3 加强员工管理, 增强队伍的稳定性

AFC密钥管理系统方案 第6篇

密钥管理系统的设计将遵循以下原则。

(1) 采用二级密钥管理体制, 即由一级密钥管理中心产生主密钥 (基本密钥) , 并将主密钥传递到二级密钥管理中心, 以实现主密钥的安全共享。

(2) 在充分保证密钥系统安全性的基础上, 支持密钥的生成、注入、导出、备份、恢复、更新、服务等功能, 实现密钥的安全管理。

(3) 在整个密钥系统中, 为保证系统的安全性, 密钥在密钥系统中的传递均要采用安全报文的传输方式, 即密文+MAC的方式。

(4) 密钥系统中, 密钥的操作要受到严格的权限控制。

任何密钥系统的安全性都不可能只靠系统本身实现, 而必须要有强有力的行政管理手段加以配合, 当然某些行政管理手段可以借助密钥管理系统来实现。

2 系统安全机制

安全机制是整个密钥管理系统的核心, 系统中所采用的安全策略要考虑系统整体性, 利用安全策略来制约密钥的使用权限, 在保证安全的基础上, 尽量不使系统过于复杂。以下将详述安全机制的内容。

2.1 一级密钥管理中心主密钥的安全产生

在一级密钥管理中心, 由几方的相关人员分别输入一组或N组种子数, 密钥管理系统通过一种加密算法得到主密钥。而密钥种子则以密钥卡 (A卡和B卡) 或密码信封的形式由各方安全保管。以备将来更新或恢复主密钥时使用。加密算法的选择由一级密钥管理中心决定。

2.2 以安全报文传输的方式进行密钥传递

在密钥管理系统中, 密钥的导入、导出要采用安全报文传输的方式, 密钥卡中用于主密钥导入、导出的密钥可以不同, 以提高密钥传递的安全性。

2.3 主密钥卡和主密钥卡控制卡配合使用

用主密钥卡控制卡对主密钥卡进行外部认证, 只有外部认证成功后, 主密钥卡才能被正常使用。因此主密钥卡和主密钥控制卡的分别严格保管, 也是保证密钥系统安全性十分重要的因素。

2.4 不同用途 (读和写) 的主密钥存放在主密钥卡中不同的专用文件下

主密钥卡中针对不同的用途, 将建立不同的专用文件 (DF) , 不同用途的主密钥将保存在相应的DF下, 每一个DF下都有自己的导入、导出密钥, 即不同应用的主密钥的导入、导出密钥也可以不相同。

2.5 通过限制主密钥的用途来控制主密钥的使用

主密钥导入到母卡时, 要设置密钥的用途, 即设置主密钥只能用于分散, 或只能用于导出, 或即可以分散也可以导出, 密钥系统以此来限制主密钥的使用, 进一步提高系统的安全性。

2.6 利用密钥卡提供的计数器功能限制主密钥的使用次数

主密钥在载入密钥卡时, 可以设定此密钥的最多使用次数, 当密钥被成功使用后, 密钥卡内部系统将会自动修改整个密钥的计数器信息。系统可以读取每一个主密钥的使用次数, 以此作为审计信息。

2.7 SAM卡洗卡和传递

一级密钥管理中心对所有待下发的SAM卡进行统一洗卡, 并将主密钥装载到SAM卡中, 然后和SAM外部认证卡一起传递给二级密钥管理中心。而二级密钥管理中心接收从一级密钥管理中心下传的SAM卡和SAM外部认证卡, 进行二次发卡或直接使用。

2.8 密钥存储和备份

密钥管理系统中密钥的采用密钥卡形式存储, 而采用密钥卡和密码信封的形式进行密钥备份。

3 密钥管理方式的实现

3.1 密钥系统的管理

管理对于一套安全系统的实施是至关重要的, 管理的问题往往是造成系统不安全的根源, 有着完善、严格的管理措施的安全系统会比完全依靠建立庞大、复杂计算机系统更加有效和安全。

密钥系统的管理方式可采用如下的一些方式。

(1) 密钥管理系统要有独立的部门进行管理, 负责安全管理策略的制定、实现, 监督管理办法的贯彻、执行, 并定期进行安全审计。

(2) 对于管理系统的操作, 应做到:专人负责、相互制约、定期轮换。密钥管理系统的管理员和操作员不能是一个人。

(3) 系统的管理要落实到文档, 对密钥系统的所有操作, 要有文字记录, 并存档备案, 便于监控和审计。

(4) 要制定应付突发事件的措施。

4 卡片的管理

卡片的管理, 在密钥管理系统中也是非常重要的环节, 会直接影响系统的安全性。密钥管理系统中有六大类卡片:主密钥卡、主密钥控制卡、SAM卡、管理卡、操作员卡和用户票卡。操作员卡属于管理卡中的一种。

4.1 主密钥卡和SA M卡的管理

(1) 各级主密钥卡和相匹配的控制卡由各级密钥管理中心管理。各级密钥管理中心对主密钥卡、SAM卡及控制卡, 要建立一套严格而完备的管理办法, 并交由上级管理单位审查。

(2) 主密钥卡和SAM卡的制作、使用等, 必须要有严格的备案, 记录操作的目的、时间、地点、有关人员等信息。

(3) 下一级的密钥管理中心需要发卡时, 要向上一级密钥管理中心申请, 上级密钥管理中心按要求制作。

(4) 主密钥卡/SAM卡及其控制卡分别保存在专用的保险库房或保险柜中, 而且必须分别由专人保管, 对于其使用要进行资格和权限的审查, 并登记备案。

(5) 主密钥卡/SAM卡向下传递时, 必须与其控制卡分开传递, 其运输过程应视同现金押运。

4.2 管理卡的管理

(1) 管理卡的发行和管理由相应的发卡方负责。

(2) 管理中心根据业务需要, 对工作人员分别设定相应的权限, 做好相关资料的备份管理, 人员和卡、设备、SAM卡对应, 由发卡中心进行备案。

(3) 不同权限的管理卡申领的办法不同, 管理中心对管理卡的申领也要有严格完整的记录。

(4) 几种类型的管理卡可以由卡号, 及卡片内的卡类型标识来区分, 这几种卡在使用上也不尽相同。

(5) 发卡系统的使用也要有进行备案, 必要时可以输出系统中的日志文件, 便于监控。

5 主密钥生成流程

如图1所示。

流程图说明

(1) 创建A、B卡、母卡认证卡、发卡母卡的文件结构。可以通过A、B码单恢复A卡和B卡。

(2) 输入A、B码, 并生成多组临时密钥分别写入A、B卡。

(3) 利用A、B卡, 将A、B码进行合成运算生成发卡母卡。

(4) 利用A、B卡, 将A、B码合成运算生成母卡认证。

6 结语

随着我国城市轨道交通工程建设处于大规模、高速度、超常规、跨越式大建设时期, AFC密钥管理系统在地铁上的应用越来越广泛, 要提高密钥管理的效率、增强密钥系统安全性、降低成本、减小系统维护难度, 密钥管理系统的建立势在必行。本文从AFC密钥管理系统的体系结构入手, 结合密钥管理功能的需求, 给出了具体的解决方案, 对AFC密钥管理系统的建立有着一定的现实意义。

摘要：密钥系统是AFC系统的安全控制核心, 其能够保证系统的安全和票卡的安全使用。密钥的安全控制和管理是整个地铁票卡系统安全的关键, 密钥管理系统的安全性将直接影响整个系统的安全。本方案采用二级密钥管理体制, 即由总中心做为一级密钥管理中心, 各条线路运营商作为二级密钥管理中心, 这样的二层次的密钥管理中心将统一进行密钥的生成、分发和管理, 通过密钥管理系统使得票卡应用达到统一、安全管理的目的。

武汉地铁AFC系统经验总结 第7篇

关键词：AFC系统,设计方面,施工配合方面

目前, 国内各在建地铁城市都加快了地铁建设的步伐, 每条线路的建设时间大都比较短, 甚至出现了一个城市同时建数条地铁线路的情况, 施工工期的缩短, 留给AFC系统调试的时间就比较少, 怎样做好地铁AFC系统的建设至关重要, 以下就武汉地铁AFC系统的设计方面和施工配合方面的问题进行分析, 并提出建议改进方案。

1 设计方面

1.1 交换机设置问题

招标阶段基于投资和维护方面考虑, 4号线采用机柜式安装的二层交换机为现场设备进行网络连接, 由于网络线缆通信距离受限, 二层交换机设置的最佳位置为位于车站中央位置的客服中心内, 从目前开通运营的情况来看, 此方案存在以下不足之处:

1) 由于现场网络设备几乎全部设置于客服中心, 车站在安装网络设备前, 必须要求客服中心安装完毕, 并且门、窗、锁俱全, 这样导致整个车站的调试工作将受制于客服中心的建设进度。

2) 客服中心空间有限, 而网络机柜占用空间也不小, 给客运人员办公舒适度带来一定的影响。

3) 大型车站, 设备位置超过通信距离时, 需考虑敷设光缆, 增加光电转换设备等。

建议改进方案:

后续线路中, 二层交换机全部采用卡轨式安装, 交换机直接安装于TVM或AGM设备内, 一般每组设备设置一个交换机就能解决网络连接问题, 这样既解决了交换机的安装位置问题, 又解决了大型车站设备布置不集中带来的通信距离问题。

1.2 AGM设置问题

1) 因车站整体空间不大, 为了满足客流通过能力而设置足够的闸机数量, 武汉目前建成以及在建线路普通闸机的通道宽度为520mm, 从运营的情况来看, 对于带有斜挎包或手提包的女性乘客在通行时则稍显不便。

2) 开通运营一段时间, 客流基本稳定后, 运营部门会根据各个站的实际客流情况, 对现场设备数量进行适当调整, 由于闸机扇门存在配型的原因, 采用移设其他车站设备进行增补的方案时会受到一定限制。

建议改进方案:

在后续线路中, 考虑在满足客流通过能力的前提下适当调整普通闸机的通道宽度, 在布置闸机时, 需考虑设备以后调整的可能, 全线各类型扇门的闸机应做到均匀布置。

1.3 兑零机和补票机设置问题

基于人性化考虑设置兑零机和补票机在实际运营过程中基本使用不到, 而且还增加运营维护的工作量, 目前4号线一期已将兑零机更改为售票机使用。

建议改进方案:

后续线路中, 考虑取消兑零机和补票机的设置, 改由客服中心人工实现该部分功能。

2 施工配合方面

2.1 检修盖板

装修施工单位未按装修施工图的大样图做法实施检修盖板, 只是采用一定厚度的不锈钢板通过胶水粘合的方式进行封堵检修口。开通运营一段时间后, 乘客多次踩踏会造成盖板脱落的情况。

建议改进方案:

在后续线路中, 装修施工单位应该严格按照图纸施工。

2.2 线槽渗水

4号线一期工程部分车站存在线槽有渗水的现象。从施工配合过程中了解到原因主要有以下几点:

1) 线槽需要拼接, 施工单位在接头处往往处理不够完善, 防水性能达不到要求。

2) 线槽预埋后, 不能及时有效地对出线口、检修口以及端头进行封堵, 导致现场施工的泥浆灌入。

3) 线槽预埋后, 未进行有效防护, 在现场施工人员的踩踏及推车的来回碾压过程中, 部分线槽接头出现松动, 而后续施工过程中也未进行检查和补救。

建议改进方案:

对施工单位采购的防水线槽严把质量关, 在施工前需对线槽进行防水实验, 实验合格后才允许下站施工。

施工单位应严格按照施工规范, 对预埋线槽进行有效封堵和防护, 并对施工过程中损坏而造成防水性能不达标的线槽采取补救措施或更换。

2.3 装修接口

1) 施工配合过程中发现部分远期设备设置位置处未设置栏杆或封堵, 或者设备与栏杆之间空隙过大的问题。

2) 施工配合过程中发现武昌火车站补票机与消火栓、艺术墙位置冲突, 梅苑小区站闸机与广告灯箱位置冲突的问题。

3) 部分预埋管线需经墙壁上升至吊顶内, 因需穿越离壁沟, 存在破坏离壁墙的防水性能的问题。

4) 楼扶梯周边设置的止水带与AFC预埋线槽位置冲突。

5) 客服中心补票窗口内侧窗台过窄, 不便于放置面向付费区的乘客显示屏。

建议改进方案:

以上种种问题原因在于各专业之间缺少足够的沟通, 各专业对其他专业的设备功能或设置要求了解不深, 难免会考虑不周, 在与装修设计配合阶段, 应明确远期设备位置处设置栏杆或封堵, 并了解相关设备的检修空间要求, 包括消火栓箱、艺术墙、广告灯箱等, 以及相关设施的功能要求, 比如止水带, 严格把控图纸会签关, 在装修施工图纸会签过程中, 督促装修设计单位将以上问题一一落实。

预埋管线需上升至吊顶的部分, 改沿就近结构柱装修层内敷设。与装修专业共同对补票窗口内侧窗台从美观和实用角度研究可行性解决方案。

3 结语

地铁AFC系统安全性探讨 第8篇

关键词：地铁,AFC系统,安全性,安全策略

地铁AFC系统是利用计算机技术、网络通信技技术和电子付费等技术,实现购票、检票、计费、计时和统计分析的综合智能化信息管理系统。地铁AFC系统安全性的高低对地铁票务收益、地铁安全运营和乘客资金支付都有至关重要的意义。

1 影响AFC系统安全性的因素

影响AFC系统安全性的因素可分为外部因素和内部因素:外部因素主要是指外部网络以不同方式、不同程度入侵AFC系统;内部因素主要是指来自地铁系统的人员和乘客,表现为失误操作或恶意破坏和对AFC系统设备造成物理上的威胁。

AFC系统所涉及到的安全问题层面比较广泛。根据系统中可能产生安全问题的对象,从硬件安全性、软件安全性和安全管理三方面阐述AFC系统安全性。

2 系统安全策略

2.1 硬件安全性策略

2.1.1 设备

AFC系统具有很多站级终端设备,设备安全性主要表现在以下几方面:①设备应有良好的接地措施,保证金属外壳不带电,并具备漏电保护措施。②对重要设备上锁并安装报警器。当它遭到破坏或非法打开时,自动进行本地报警。③闸机扇门刚柔适中。在乘客强行通过时,既能承受猛烈撞击对扇门带来的损害,又能避免对乘客的伤害。④设备结构避免出现尖利部位,否则容易导致人员的划伤。⑤钱箱和票箱都应增加安全保障,钱箱应具有密封性。⑥TVM应具备对硬币、纸币真假的识别功能,及时辨别假币并拒绝使用。⑦钱箱、票箱等部件在拆卸和更换时必须经过身份认证和授权,并有日志记录操作情况,比如西安地铁的TVM、钱箱、票箱都配备唯一的电子标志。此外,TVM、检票机还设置电子储存模块,记录详细的操作过程。

2.1.2 票卡

①票卡和售检票设备交换密钥信息进行认证,售检票终端设备识别并拒绝使用不合格的票卡;②当检票设备检测到老年卡、学生卡、员工票卡等票种时发出告警,由站务人员负责监督,防止票卡不合理使用;③对废弃票卡进行专门回收,防止票卡流失带来的收益安全问题;④禁止乘客使用已被挂失、注销或列入黑名单的票卡。

2.2 软件安全性策略

2.2.1 网络

病毒、黑客的入侵和攻击是目前网站瘫痪的主要原因。应对此类安全问题的有效办法是使用防火墙和防、杀毒系统:①防火墙。西安地铁2号线AFC系统在独立专网之中、在外部接口处安装防火墙,它能够应对各种拒绝服务的攻击,并制订防火墙告警策略,启动防火墙日志功能,使AFC网络系统的安全性得到全面保障。②防病毒、杀毒软件的使用。将防病毒软件、杀毒软件安装在AFC系统设备上,并及时更新、升级。屏蔽软驱、光驱和USB端口,防止程序被不明设备下载,防止运营数据被窃取。

2.2.2 数据

主要包括以下几方面对的数据安全:①数据权限安全。AFC系统需要提供精细的权限管理,限制维护人员权限,维护人员不可进行越权操作。②数据加密。加密通信网中传输的数据包,防止关键数据、控制信息在传输时丢失,被窃听、拦截、伪造和篡改等。③数据读取安全。为了防止数据在读取过程中被伪造、篡改,系统需要设计程序算法与原始数据进行校验。④数据存储安全。采用RAID减少存储磁盘部件的损坏,采用镜像技术减少存储设备损坏,保证服务不间断。数据审计跟踪,系统各个层级审计跟踪数据的连续性,防止数据的重复或者丢失。⑤数据备份。系统提供在线备份功能,对关键数据和文件制订不同的备份方式和备份周期。完成备份后,可模拟恶意攻击或篡改等有效性检验。

2.3 安全管理策略

2.3.1 地铁系统方面

具体包括以下几方面:①对人的管理。划分职责范围,严格管理并记录进出核心区域的人员、时间信息,核心数据的管理由指定人员操作。②对于票务管理。分析票卡的使用情况。西安地铁2号线建立票卡跟踪分析系统,统计和监督员工票卡使用信息。③对于现金的管理。在人员与现金能够发生接触的地方增设摄像头,加强实时监控。④完善系统维护方案。对软件系统的维护需要进行测试,验证通过后方可投入使用,并设置合理升级周期。⑤周期性分析系统的安全隐患,制订应急预案并不断完善。⑥安排站务员向乘客提供一定程度的地铁AFC系统设备操作指导。

2.3.2 乘客方面

地铁提供直接服务的对象是乘客,AFC系统乃至整个地铁大系统的安全性都需要乘客的积极配合。乘客应当充分了解AFC系统功能和操作方法,掌握相应的安全策略。

3 安全策略的完善

3.1 AFC专网与办公网隔离

AFC专网与办公网互联,办公网可以直接访问因特网,用户不仅能够访问因特网,也能访问AFC专网。因此,要求AFC专网和办公网既互通又物理隔离。

3.2 对AFC系统安全风险进行评估

确定合理的评估周期,对AFC系统进行风险监测、风险判断、安全警告、风险排除、测试通过和状态报告,确保AFC系统保持较高的安全等级。

3.3 应急演练

票务中心周期性进行应急演练,演练内容包括AFC紧急按钮测试、突发状况远程闸机控制测试等,以提高AFC紧急情况应对能力和员工应急处理能力。

3.4 加强安全培训教育

对员工尤其是新员工进行安全教育、安全培训等工作,增强员工安全知识储备和处理紧急状况的能力。

4 结束语

AFC系统安全性涉及的层面十分广。地铁AFC系统安全应体现以人为本,人才是安全的核心。为了保证AFC系统正确无误的平稳运行,需要在硬件安全、软件安全和管理层面等多方协调配合下,在运营过程中不断完善安全策略。

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