图1-1 AFC系统结构图

图1.1是城市轨道交通网络按照功能划分的五层结构图，下面给出城市轨道交通各层次的作用： 

（1）车票：乘客乘坐轨道交通设备的支付媒介，包括储值卡和单程票两种，目前的储值卡大都采用非接触式IC卡；

（2）车站终端设备：设在每个车站站厅内的自动售票机、进出站验票机等，为乘客提供售检票服务；

（3）车站计算机系统：该系统是每个子车站的管理中心，负责监控车站终端设备，并接收终端设备上传的的数据，比如客流量、现金额等，然后汇总处理将这些数据，上传给中央计算机。

（4）线路中央计算机系统：监控AFC系统的计算机系统，负责各个线路的票务；对收集来的运营数据进行分析处理；

（5）城市轨道交通清分系统：管理各类车票，同时也收集AFC系统产生的交易数据并进行清分和对账。

1.2 AFC系统发展现状

1.2.1国外的发展和研究现状

1.2.2国内的发展和研究状况

1.3自动售票机的研究现况

AFC系统在历经近一个世纪的发展后，终于成功地应用在世界各地的城市轨道交通领域上[5]。该系统的售票工作由自动售票机完成，它被设置在各个车站内，支持票款等多种付费方式，可用纸币和硬币购买单程票，也可用储值卡、一卡通等金融票卡。自动售票机提供显示界面给乘客选择首末站点和车票数量，然后支付、出票、找零。这一系列动作在十几秒钟里能够完成，大大缩短了购票时间，减少时间和人力物力成本。由此看来，AFC系统的广泛应用改善了人民的生活质量，彻底改变了城市轨道交通过去十几年来落后的运作方式[6]。

现如今，自动售票机不仅在交通行业炙手可热，医疗、教育上也应用广泛，它涉及多方面的技术，包括机电技术、通信、电力电子、自动控制、信号传感等。我国在开发AFC系统领域起步较国外晚，但后期发展迅速，处于亚成熟阶段。开发产品的公司主要集中在国内一线城市，比如北京的13号线、上海的邮通科技、深圳的宇泰科技等。系统在稳定性、可靠性、耐用性和安全性上有很大的突破[7]。文献综述

开发自动售票机的过程非常复杂，其中的关键技术之一是模式识别。这项技术在很多自动化领域内都被广泛应用。它运用到自动售票机中的货币识别器、货币分类装置和找零模块。另外，部分钱币过于老旧无法识别，这与我国货币更新速度较慢有关，即使是国外进口的设备也无法达到做到准确识别。因此，我国不仅要引进国外先进技术，更要根据国情自主研发来设计出适合自己的设备。

国内在研发自动售票机的过程中遇到最大的拦路虎是软件技术的欠缺，就是我国没有自主的AFC系统知识产权，这就导致我国十分依赖国外引进。然而外国的专业开发商不愿意将核心技术共享或出售，在加上系统的故障和更新换代频繁，我国却只能一味地靠支付手段，这大大提高轨道运行公司的经营成本。

1.4 选题的意义

由此可见，我国的城市轨道交通对AFC系统的需求迫切，而技术水平还处于不断发展提高中，国内一直致力于研发出符合中国实际的AFC系统。研发人员要结合中国国情，再结合国外的先进技术经验，将愿望变成现实。本论文选题的意义体现在以下六个方面:

（1）AFC系统的广泛应用实现了乘客乘坐城市轨道交通的全程自动化服务，将传统的人工售检票方式彻底改头换面，这给乘客和运营公司都带来了巨大的便利，。计算机的工作效率高，错误率低，打印票据方便，实时汇总客流量，其优势不胜枚举。运营公司通过分析数据来合理安排列车的时间和数量，减少了高峰期的拥堵，提高了低峰期的上座率。