城市轨道交通清分中心ACC架构方案研究
城市轨道交通清分中心ACC架构方案研究
摘要：本文在对轨道交通清分中心ACC介绍基础上对主系统架构进行分析，探讨基于小机、一体机及通用PC等架构体系在轨道交通票务清算管理系统中的应用，并进行市场及应用需求分析。从运算处理能力、可靠性可用性和可维护性、扩展能力、安全性及性价比等方面对各架构体系深入比较研究，并给出了自动售检票系统数据中心ACC架构设计的建议解决方案。
关键词：城市轨道交通；自动售检票；清分中心；架构
1 引言
在城市轨道交通清分中心ACC系统设计中，随着线网规模的扩大，清分业务量变大，这对整个清分中心的架构建设提出了更高的要求[1-2]。如何规划清分架构体系，合理选择软硬件，是城市轨道交通清分中心需要考虑的首要问题。在ACC系统架构选型及整个数据中心建设规划的过程中，存在几种不同的方案模型，每种方案有各自的特点及相应的适用场景。
2 清分中心ACC架构体系
ACC作为轨道交通线网AFC系统最上层管理中心，承担着轨道交通网络票务系统运行的网络全局性的管理职能，是整个城市轨道交通AFC系统票务体系模式管理中心、数据汇集中心和票务结算处理中心[3-4]。
图1 清分中心架构体系图
根据ACC系统的应用特征和数据使用特征，以及与外部系统之间的关系，将ACC系统从逻辑上划分为4个区域9个子系统。图示为清分中心架构体系图。
3 清分中心ACC架构方案设计
关于ACC系统处理平台，目前主要存在三种不同的体系架构。
传统的IOE unix平台
专用的一体化处理平台
标准x86平台（含SAN存储和新型云平台）
3.1 IOE unix平台
传统的IOE unix平台是指由传统的unix小型机、SAN网络、集中SAN存储一起构建系统架构，处理平台主要涵盖计算资源和存储资源，基础应用资源（如数据库、中间件）在该基础平台之上另行部署。在地铁行业中，主要以ibm aix小型机＋ibm san存储（或emc等其他存储）为典型代表。属于封闭专用的计算机系统，不同品牌的小型机架构和I/O总线也不相同，但操作系统一般是基于Unix的。
小型机在单机处理能力上具有明显优势。这一优势使其在处理单一应用时，表现的比较优异。但随着清分中心系统规模增加，以小型机为基础的传统数据库架构会面临各种瓶颈，如：服务器层接收过多数据进行处理，内存优势无法发挥；网络层传输带宽不足，无法快速传输大量数据到服务器；存储层数据量不断增加，带来IO瓶颈，且随着数据长时间运行带来的数据分布不均匀，也存在IO热点。
传统的最有效的解决瓶颈方法是进行扩容，以达到增加系统通道数和提升系统处理能力的目的，比如增加处理器、内存或增加网络传输带宽等，但因产品更新快扩展设备配件的可行性较低。
3.2 专用一体化处理平台
专用的一体化处理平台是指由一家商业公司推出的涵盖计算、存储乃至基础应用资源的整体系统处理平台，这种平台主要以Oracle Exadata一体机为代表。IBM Netezza、EMC
Greenpl及国产的华为、浪潮、曙光一体机占有部分市场。
一体机是数据仓库类设备。在数据库应用中，其最大优势就是具有非常出色的大数据处理能力。它可以将数据库与存储分离。这种分离不是单纯的物理分隔，而是将原来数据库处理的事情，部分转移给存储服务器来处理，以此来减轻数据库服务器的压力，这无疑等于增加硬件来提供处理能力。一体机通过高效网络，在数据库节点和存储节点传送数据，交换机可以提供较高吞吐量，这大大提高了数据的传送能力，可有效解决数据仓库中网络瓶颈的问题。
一体机主要特点是性能指标好，整个系统具有很好的冗余能力保证可用性，且管理方便；但是由于专属软硬件服务，也存在技术封闭、与外部数据交互相对困难、整体架构扩展不太容易等问题。但只要技术把控的好，可以很好的为用户所用，提供优异的整体处理能力。
3.3 标准x86平台
标准x86通用服务器平台主要指基于Intel处理器架构的通用、开放系统。x86服务器在易用性、通用性、易开发性、大量的应用软件支持上有绝对的优势。除支持Windows外，还可兼容Linux、SCO Unix、Solaris for x86等类Unix操作系统。
国内不少用户已开始“去IOE”化的进程，包括一些大型互联网厂商以及金融、电信等行业的用户。其将传统的unix小型机替换成x86 PC服务器，并配置相应的存储，构成x86及存储平台，本质上与传统的IOE平台类似。清分架构体系中有如cisco ucs 刀片服务器＋ibm存储（或emc等其他存储）。
随着云技术的发展，基x86技术新型融合云平台[5-6]应运而生，该平台基于标准x86服务器技术（含flash卡）、通用存储管理技术和工业标准的高带宽低延迟互联网络，将多台普通x86服务器集成整合构建的融合云平台。该平台涵盖计算资源和存储资源，通常主要运行核心的数据库系统，其整体架构与专用一体化平台架构类似。
4 架构方案比选
4.1 市场分析
小型机服务器主要应用于金融、证券交易等应用程度高的重要计算领域。由于支持关键业务的处理且具备更高的性能指标、更好的安全性、可用性、可靠性和可扩展性，在地铁数据中心广泛应用。
一体机针对所有数据管理包括数据仓库、事务处理和集成混合应用工作负载，在完整软件、服务器、存储和网络服务组合方面，体现较强性能，近年来发展迅猛，颇受青睐。
通用服务器界面友好，系统安装、网络装置、客户机设置简易，设置、管理系统直观、方便，系统扩展灵活。但系统稳定性相对小型机服务器还有差距，安全性方面也差强人意，在一些重要的通用性能指标上无法与小型机服务器媲美，主要应用在低端市场，在地铁小数据中心中有少量应用。
4.2 清分应用需求分析
1）运算处理能力
常见的通用服务器CPU一般都是CISC处理器；而小型机处理器叫做RISC或EPIC处理器，其所采用的RISC与EPIC 技术提供更为低主频、低功耗的CPU技术，较小的散热成本使小型机具有较PC Server 30－40倍的CPU可扩展性。从运算处理能力来看，小型机是优于PC-Server的。一体机在数据处理能力上具有较高性能。
2）可靠性、可用性和可维护性RAS
小型机服务器比通用服务器的RAS性能要高。但是随着通用服务器技术的发展，目前通用服务器在安全性，可靠性和运算速度上都有了较大的提升，三者的可靠性差别并不十分大。
但就其管理性来说，一体机由于其开放架构，更易维护及管理，且提供针对所有故障类型全方位防护，包括针对磁盘、服务器和网络的简单故障以及复杂的站点故障和人为错误。一体机实现了计算能力、内存容量和 I/O 能力的最优平衡，可以提供高级别的可用性。
3）扩展能力
通用服务器具有良好的横向和纵向扩展能力，其可通过扩充硬件搭建负载均衡集群来实现系统的高性能，该技术的最大优势在于以低廉的成本
获得灵活的无限横向扩展性，同时应用系统的开发和维护变得更加简单易行。
小型机服务器既能向上扩展也能向外扩展；此外小型机的机柜里有非常多的PCI扩展线，可以支持非常多的网络设备、存储设备等。同时，由于CPU处理能力的提升，用户可用较少的CPU 数目，达到更好的性能。
一体机采用可横向扩展的架构来承载数据库服务器和存储服务器，会全面平衡CPU、I/O和网络吞吐量，避免瓶颈问题。随着业务量的不断增长，用户可以采用平衡的方式添加数据库CPU、存储和网络，横向扩展架构可适应任意规模的负载，允许从小规模配置无缝扩展至大规模的配置，同时避免出现性能瓶颈和单点故障。
从扩展能力来分析，三者都能符合ACC要求，但通用服务器可以以PC节点为单位，按需扩容，扩展成本更低。
4）安全性
小型机服务器所采用的封闭架构，操作系统等核心软件只能是有硬件制造商自行开发，中间件、数据库等主要应用软件也来自于少数全球顶级软件厂商，其安全性远非PC服务器上各种基于开源软件可比。小型机在商业高端稳定运行方面拥有更高的安全性与稳定性。一体机虽应用较晚，但是安全性已得到全球数以千计的行业领先银行、电信公司和政府部门的测定和评估。因此，一体机和小型机在安全性方面优于通用服务器。
5）性价比
通用服务器由于可兼容不同厂商的硬件设备，做到价格最优且维护成本也最低，但因扩展部署会占用较多用房资源。而小型机，由其专门的厂商负责硬软件的生产与维护，各厂商之间的产品无法通用，其价格较高。一体机虽然前期投入成本较高，但是其维护和管理以及拓展成本较低。
表1 ACC架构体系对比表
5 结语
清分中心ACC架构方案设计应结合城市轨道交通线网规划，充分考虑运营需求，核心业务系统层通过选择高性能高可靠高可用的硬件设备，业务支持层面通过软件开发，以实现既定功能目标。系统性能既要满足规划的大客流下的实时清分要求，又要结合业务的发展需要进行安全性和功能性方面的扩展，同时尽量选择低成本的投入。本文在对清分中心ACC架构介绍基础上对轨道交通软硬件架构进行分析，探讨基于小机、一体机及通用PC等架构体系在轨道交通票务清算管理系统中的应用，并深入比较研究，分析优劣，对轨道交通清分中心ACC系统架构方案设计有一定指导意义。
参考文献：
[1]朱嘉斌；关于提高城市轨道交通清分中心处理能力的设计研究《研究报告》；2015年03期
[2]方晖，景亮；城市轨道交通票务清分性能优化方案研究《研究报告》，2014年04期
[3]赵时旻.轨道交通自动售检票系统[M]，上海；同济大学出版社，2007.5.
[4]范巍，杨承东；城市轨道交通自动售检票中央清分系统概论[J]；铁路通信信号工程技术；2004年02期：
[5]雷定猷，贾莉，王娟，游伟；基于云计算技术的地铁自动售检票系统研究 [J]；计算机应用研究；2014年2月第31卷第2期
[6]周晓；上海轨道交通清分系统架构中应用云计算技术的探讨[J]；地下工程与隧道；2012年02期
作者简介：
李波（1983－），男，汉族，湖北广水人，电子科技大学硕士研究生毕业，现聘为中铁第四勘察设计院集团有限公司工程师，主要从事城市轨道交通通信、自动售检票系统及市政/高速公路监控、收费系统设计工作。
自动售检票系统及关键技术研究毕业设计
毕业设计（论文）
设计题目 自动售检票系统及关键技术研究
学 院 北京电子科技职业学院
教 学 系 自动化工程学院
班 级
姓 名
指导教师
摘要
随着城市轨道交通事业不断进展，科技的进步，人们的生活水平日趋提高，与此同时，人们关于平安的需求也与日俱增。而自动售检票系统作为地铁运行的重要组成部份，大量采纳先进技术与新型设备，慢慢实现地铁运营、通信、运行等各方面的系统化，治理模式智能化，性能检测及故障诊断现代化。
本论文要紧介绍的是城市轨道交通自动售检票系统的原理及应用。交通自动售检票系统由电力系统主若是由自动售票、半自动售票、自动检票等三个方面从而组成的完整系统。在营中时，某一环节产生产生重大故障，将会使整个站区无法进行通畅的客流进出。因此，高度平安靠得住而又先进的轨道交通自动售检票运营的重要保证和前提。
关键词：自动售票机 自动售票机硬件组成 自动售票机国内外研究现状
目录
绪论…………………………………………………………………………1
1 城市轨道交通自动售检票系统……………………………………………....2
城市轨道交通自动售检票系统概述……………………………..….2
城市轨道交通自动售检票系统组成…………………...……………2
国内外城市轨道交通自动售检票系统的进展现状………………...6
2自动售检票系统要紧设备…………………………………………………….7
自动售票机……………………………………………………………6
城市轨道交通清分中心的建设探讨
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城市轨道交通清分中心的建设探讨
作者：王峰
来源：《中国新技术新产品》2012年第10期
摘 要：本文在介绍了我国城市轨道交通清分中心建设的特点和发展现状的基础上，论述了清分中心建设时的功能定位、清分原则、清分模型和算法，以及建设时需要注意的问题。
关键词：自动售检票；（AFC）系统；清分中心（ACC）
中图分类号：U23 文献标识码:A
城市轨道交通清分中心（ACC）是整个自动售检票（AFC）系统管理的核心，在多条轨道交通线路、多个运营主体经营情况下，通过建立与各线路AFC系统和外部相关系统的标准数据接口、确定与线网相适应的清分规则、模型，用于解决各线路之间，与城市“一通卡”、银联及其他相关系统之间的收益清算、交易数据的整体处理及统计分析的问题，并具备对轨道交通各线路AFC系统整体运营管理的功能。目前，在轨道交通建设较快城市（如北京、上海、广州等）都已完成了ACC的建设；在轨道交通新兴城市（如昆明、杭州、宁波、青岛等）在建设第一条轨道交通线路或进行线网规划时，就已经开始了对ACC建设规划和研究。
1 ACC的功能定位
ACC的功能定位问题是ACC建设规划研究需解决的首要问题，ACC系统一般有以下三种方案的功能定位。
方案一的ACC定位于城市轨道交通的AFC发卡中心、清分中心、数据中心和运营管理中心。其ACC主要服务于轨道交通内部，发行的票卡仅可在轨道交通范围内使用，在此范围内进行票卡、数据、参数、名单、客服的相关管理以及轨道交通各线路间的票务收益清分。其ACC的定位和接口关系如图1所示。
图1 ACC定位和接口关系示意图（方案一）
方案二对清分功能进行了较大的扩展，ACC成为城市"一卡通"的清分中心，为城市"一卡通"公司代理城市"一卡通"的清分业务，接受城市"一卡通"公司有关票卡、数据、参数、名单的相关管理，完成各接入系统的交易清分，并将结果提交给银行和城市"一卡通"管理中心。在轨道交通内部的管理功能与方案一基本相同。其ACC的定位和接口关系如图2所示。
云技术在城市轨道交通清分系统的应用研究
云技术在城市轨道交通清分系统的应用研究
摘要：在城市增速发展的进程中，轨道交通得到了大力建设，并逐渐成为交通运输体系中的重要组成部分，尤其是在城市人口增多的同时，交通负荷也呈现出了显著的上升趋势，这就需提高轨道交通的载客能力，充分满足各类人群多元化的出行需求，创新运营模式、基于先进技术优化完善系统功能也就显得意义重大。将云技术应用于城市轨道交通清分系统中，可更加高效的将交易数据汇总，并通过大数据分析，迅速获取客流量及票务收益等各项数据，为轨道交通的高效运营奠定基础，并为运营模式的优化调整提供参考依据，提高清分系统的运行效率及质量。
关键词：云技术；城市轨道交通；清分系统
1云技术在城市轨道交通清分系统中的应用
1.1构建轨道交通清分系统的云平台
在城市轨道交通的规模化建设中，规划网络在逐步完善，随着线路的增加，能够形成四通八达城市内部轨道交通系统，进一步满足愈发增多的出行需求，为了提高轨道交通的载客量，线网中也通过规划新建了多条线路。地铁清分运营中心负责地铁线路的运营调度，通过实时监测地铁列车运行情况，协调调度地铁列车的运行，同时要负责地铁票务的清分工作，通过对地铁车站和售票机的票务数据进行清分，确保地铁票务的准确性和安全性。在以往地铁AFC系统联网收费清分中心系统是主要系统，其作用在于对地铁公司与运营方进行清分对账，由ACC系统对异地数据后备中心进行设置，实现数据互通及交流。但是在线路增加的同时，原有的系统因认证处理能力有限，再加之数据分析处理水平不高，则难以高效准确的完成数据分析及处理工作，这就需基于先进技术，创建起自动售检票线网清分系统，通过将云技术运用到城市轨道交通的清分系统中，能够基于其强大的数据存储及分析能力，实现对资源的灵活调度，增设多种契合当前需求的功能，提高清分系统的运行效率及稳定性，由此进行对整个系统的统一运营及管理工作。在城市轨道交通的不断发展中，为了更便于系统运行，ACC与MLC结合已经成为一大趋势，可将二者合并为ANCC，清分系统、车站计算系统及网络信息安全系统等都是其主要组成结构，便于增强系统功能作用，提高系统运行效率与先进水平。
基于数据仓库的ACC系统架构方案探讨
基于数据仓库的ACC系统架构方案探讨
徐钟全;张见;张宁;吴娟
【期刊名称】《铁路通信信号工程技术》
【年(卷),期】2017(14)3
【摘 要】针对南京地铁现有的ACC系统不能很好为地铁系统的科学高效运营管理提供平台支持的问题,对ACC系统的性能和功能需求进行分析,从ACC业务库系统、互联网+业务库系统、数据仓库系统、大数据平台系统和灾备平台构建等角度提出ACC系统的升级改造方案,并对一体机平台和开放式平台两种数据仓库系统搭建方案的利弊进行详细探讨,为ACC系统的升级改造和数据仓库系统搭建方案的选择提供参考.
【总页数】6页(P62-67)
【作 者】徐钟全;张见;张宁;吴娟
【作者单位】北京全路通信信号研究设计院集团有限公司,北京 100070;北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心,北京 100070;东南大学自动化学院,南京
210096;东南大学智能运输系统研究中心轨道交通研究所,南京 210096;南京地铁建设有限责任公司, 南京 210017
【正文语种】中 文
【相关文献】
1.一种基于ACC和ECC的数字指纹方案2.关于三网融合下有线电视系统架构演进方案的探讨3.基于数据仓库技术的应急物流信息系统架构研究4.基于CWM的商场数据仓库ETL系统架构研究5.基于数据仓库的建设项目智能管理信息系统架构 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
城市轨道交通清分中心系统建设
城市轨道交通
清分中心系统建设
张程：中铁第一勘察设计院集团有限公司通信信号设计处，工程师，陕西西安，７１ ００４６
摘 要：随着城市轨道交通投入运营的线路
不断增加以及运营公司多元化，清分中心系 统已普遍成为各城市轨道交通自动售检票系 统（ＡＦＣ）建设的必要组成部分。结合城市轨
道交通ＡＦＣ清分中心系统建设现状和特点， 依据城市轨道交通初期、近期、远期建设规
划，提出３种建设方案，并就工程投资、技 术适应性、对运营的影响等方面进行全面分
析比较。 关键词：城市轨道交通；自动售检票；清分
中心；建设规划；运营维护
为 萼
决网络化运行所涉及到的票务政策、收益清分、票卡调
配、运营管理等问题，提高线网运营效率，实现资源共 享，方便乘客乘车，创造良好服务条件，建设城市轨道
交通清分中心系统是非常必要的。
１清分中心在ＡＦＣ系统中的定位
城市轨道交通ＡＦＣ系统通常采用５层架构：清分中心 系统、线路中央计算机系统、车站计算机系统、车站终
端设备及车票（见图１）。
ｃＨ｜ＮＥＳＥ ＲＡＩＬＷＡＹＳ ２０１２／０４（＝ 图１ 城市轨道交通ＡＦＣ ５层架构图
．１０３—
清分中心系统作为城市轨道交通线网ＡＦＣ系统最上 层的管理中心，是实现ＡＦＣ系统各线路各类数据汇总和 处理、运营参数统一协调管理、系统运行状态监控、对
内外技术接口的唯一中心，具体功能如下： （１）轨道交通ＡＦＣ系统与一卡通等系统问的清算、
对账： （２）轨道交通内部各线路间的清分、对账及数据
处理； （３）城市轨道交通专用票的统一发行及调配管
理： （４）城市轨道交通ＡＦＣ系统的数据管理和对外的信
息服务； （５）城市轨道交通统ＡＦＣ系统的密钥管理工作； （６）城市轨道交通路网内各线路ＡＦＣ系统的运营模
式的统一； （７）城市轨道交通各线路ＡＦＣ系统有效接入清分中
心： （８）制定城市轨道交通ＡＦＣ系统相关技术和业务标
准； （９）城市轨道交通各线路ＡＦＣ系统必要的入网设备
南京市地铁票务清算管理系统需求分析和架构设计
龙源期刊网
南京市地铁票务清算管理系统需求分析和架构设计
作者：王媛媛 李丽芬 米传民
来源：《科技与创新》2014年第08期
摘要：在介绍南京市地铁ACC系统建设现状的基础上，分析建立票务清算系统的必要性，并从ACC系统的核心业务需求出发，对 ACC系统的需求进行分析，建立系统领域模型，设计ACC系统软件的概念架构。
关键词：轨道交通；AFC系统；票务清算；系统架构
中图分类号：TP311.56文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）08－0008－02
目前，南京市地铁有地铁一号线、地铁二号线和地铁一号线南延线等共57座商业运营的车站，总里程达到85 km。随着南京市经济和社会的快速发展，尤其是将于2014年举办青奥会，将会带动南京市的轨道交通进入一个高速发展时期。根据规划，至2015年，新建里程将达193 km，运营总里程将达278 km。
AFC（自动售检票系统）是地铁运营系统的重要组成部分，经历了从无到有，从人工售检票到半自动售检票，再到自动售检票的发展过程。随着路网规模的不断扩大，出现了因线路交叉造成的跨越不同运营线路的乘车情况，增加了换乘交易票务清分的难度。南京市地铁也面临着同样的问题，目前南京市的3条地铁线路已经单线独立建设AFC模式并开始运营，如果后续多条线路仍采用单线独立建设模式，必然会带来建设成本高、管理分散、工作效率低等问题。
1ACC系统需求分析
在线路中央系统的基础上，建立票务清算管理中心（AFC Clearing Center，以下简称“ACC”），既是运营管理的实际需求，也是目前正在编制的国标《城市轨道交通AFC系统技术条件》中所要求的。
ACC的主要作用包括：①对轨道交通各线路之间和轨道交通与公交一卡通之间的票款清分。②对轨道交通线路的统一密钥、统一发卡和统一参数等进行全局性管理。③发布ACC级别的各种统计报表，以支持票务的网络运营和调度。
地铁自动售检票与清分中心解决方案
地铁自动售检票与 清分软件解决方案 地铁自动售检票与 清分软件解决方案 行业特点: 随着我国大、中型城市现代化建设更新与改造步伐的不断加快，未 来几年将是我国轨道交通高速度、大规模建设的黄金时期。城市轨 道交通线路的不断增多，使得人们逐渐认识到，建设一个服务于整 个城市轨道交通的中央级的自动售检票系统(AFC)和清分结算系统 (ACC)将是一套行之有效的解决方案，同时对建设这样一套系统的 需求也变得越来越迫切。 软件能力: 解决方案不但提供安全稳定的消息传输平台、应用服务器平台和数 据库管理平台，而且也具有存储设备管理、自动数据备份、图形化 报表展现、和支持多平台与多中间件的监控工具等功能。 解决方案概述: 自动售检票系统基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现 轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的 自动化，并集成机械、电子、自动控制、计算机网络通信、信息交 换、计算机数据处理与分析等多种高新技术，全面实现高度安全、 可靠的自动售检票系统。整个系统分为车票、车站终端设备、车站 计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次。 清分系统统一城市轨道交通AFC系统内部的各种运行参数、收集城市 轨道交通AFC系统产生的交易和审计数据并进行数据清分和对帐、同 时负责连接城市轨道交通AFC系统和城市一卡通清分系统，规定了对 车票管理、票务管理、运营管理和系统维护管理的技术要求。 城市一卡通清算中心(CCHS) 其他系统 (银行、电信等) 第五层清算管理层 第四层线路中心层 其他系统 (银行、电信等) 清算管理中心 (ACC) 运营管理中心1 (OMC1) 线路中心1 (LC1) 线路中心2 (LC2) 运营管理中心2 (OMC2) 其他线路中心 (LC) 其他运营管理中心2 (OMC) 第三层线路车站层 第二层终端设备层 车站1 (SC1) 车站2 (SC2) 车站n (SCn) 自动售票机 自动售票机 半自动售票机 其他终端设备 第一层车票层 单程票 公共交通卡 其他票卡
城市轨道交通环线清分模型优化研究
113 现代城市轨道交通 4 / 2024 MODERN URBAN TRANSIT运营管理
李春晓，杨慧芳，孙 诗，李卫星，刘 超（武汉地铁运营有限公司，湖北武汉 430000）
第一作者：李春晓, 女, 工程师引用格式：李春晓, 杨慧芳, 孙诗, 等. 城市轨道交通环线清分模型优化研究[J]. 现代城市轨道交通, 2024(04): 113-119. LI Chunxiao, YANG Huifang, SUN Shi, et al. Research on the optimization of circular line clearing and the sharing model of urban rail transit[J]. Modern Urban Transit, 2024(04): 113-119. DOI:10.20151/ki.1672-7533.2024.04.017
1 引言随着武汉市轨道交通线网规模日益扩大，截至2023年12月，已开通运营线路达到12条，总里程达到487.77 km，车站总数达300座。12号线作为第一条环形线路的即将开通，以及PPP（政府和社会资本合作模式）多运营主体运营模式的预期实施，对票务清分系统的精准性提出更高的要求。本文结合线网实际情况，对既有清分算法进行优化研究，旨在提高客流和收益清分的精准性，同时也有助于更准确地掌握线网客流的时空分布特征，对超大规模网络化运营下的行车组织也具有摘 要：随着城市轨道交通线网规模不断扩大，乘客的出行路径选择日益多样，城市轨道交通运营也由单一主体向多运营主体发展。这些变化都对清分收益和客流精准性提出更高的要求。文章以武汉市轨道交通线网为研究对象，通过对既有清分模型进行适用性分析，并结合乘客出行行为调查数据，深入探讨换乘便利性、路径迂回因素以及环形线路如何影响乘客路径的选择。研究提出一种迂回路径的识别方法，优化清分模型中有效路径筛选规则，并通过构造换乘便利性函数、迂回因子函数优化路径效用计算方法。最后通过起讫点（OD）算例进行模型适用性对比分析，结果表明优化模型具有更高的精准性。关键词：城市轨道交通；清分模型；多路径分配；客流分布；武汉 中图分类号：U293.5重要的作用。2 武汉市轨道交通清分模型现状2.1 常用清分模型目前城市轨道交通常见的清分模型包括3种：人工分账的清分模型、理想情况下的清分模型和基于乘客出行路径的清分模型。（1）人工分账是指从各个方向进行评估，根据评估的结果决定分账的比例。人工分账的方法适用于早期线网结构小、不复杂的情况。（2）理想情况下的分账是指在线网各换乘站均设置检票设备，采用乘客换乘刷卡的方式去标记乘客实际的乘车轨迹，该模式可以得到精确的清分比例，但是由于需要在每个换乘站点设置检票系统，与国内采用无障碍换乘的运营方式不符，因此也不适用。（3）基于乘客出行路径的清分模型算法[1-5]是指考量站点数、换乘次数、换乘时间、拥挤程度、乘车时间等因素推断乘客多路径选择概率，然后根据各运营主体所承担的里程来计算各运营主体收入。该方法考虑乘客出行路径的多样性，更准确地反映出各线路和运营商所做的贡献，随着城市轨道交通的快速发展，基于乘客出行路径选择的清分模型已被广泛应用[6-10]。2.2 武汉市轨道交通清分模型武汉市轨道交通目前使用基于乘客出行路径选择的清分模型，模型的计算过程主要包括如下3个步骤。2.2.1 K条有效路径筛选首先基于站间距数据利用Dijkstra算法计算起讫城市轨道交通环线清分模型优化研究114MODERN URBAN TRANSIT 4 / 2024 现代城市轨道交通运营管理城市轨道交通环线清分模型优化研究点（OD）的最短路径，再利用K渐短路径搜索算法（Eppstein算法）得到可达路径集合，并根据阈值设置过滤无效路径，最后仅保留前K条有效路径集合。既有清分模型使用的阈值主要有3个：超出耗时最短路径的时间、超过换乘次数最少路径的换乘次数以及超出乘车里程最短路径的里程。系统中通过设置与组合阈值相对应的等级参数，将K条有效路径中的无效路径进行剔除。2.2.2 计算路径效用及路径选择比例P (i)现有武汉清分模型采用逻辑回归（Logit）模型计算可行路径的比例。乘客选择路径i的概率表示为P (i)： P (i) = eVi eVj （1）式（1）中，e为自然常数；j为OD有效路径条数；Vi、Vj分别为第i、j条路径客观效用。现有的武汉清分模型客观效用Vi的公式如下： Vi = n· λ· α· β1· Xi1 + β2· (Xi2 + m - 1) + β3· Xi3 （2）式（2）中，Xi1、Xi2、Xi3分别为第i条路径站点数、换乘次数、换乘时间属性；β1、β2、β3分别为属性系数；n、λ、a、m分别为拥挤度、始发站、过江阻抗、共线共站系数。清分模型的计算流程如图1所示。3 既有模型分析3.1 乘客调查问卷数据分析为深入了解乘客路径选择行为及偏好，武汉地铁运营有限公司组织开展城市轨道交通乘客出行意向问卷调查，调查对象分为2类，分别为地铁员工及普通乘客，其中地铁员工有效问卷1 837份，普通乘客有效问卷3 359份。调查对象中，普通乘客乘车方式中用支付宝二维码的最高（38%），其次为武汉通（31%）和微信（20%），这3种方式累计占比高达89%。这一调查结果与实际客流票种分布无显著差异，从而验证了调查问卷结果具有可靠性。经过数据分析，得出如下结论。（1）超过70%的调查对象认为换乘步行时间是选择换乘站最看重的因素。（2）超过80%的调查对象无法接受单次换乘步行时间超过5 min，只有约7%的调查对象可接受单次换乘步行时间超过8 min。（3）对于中短距离出行OD对，当出行时间超过原有时间的60%就几乎不被选择。（4）调查对象对迂回路径选择比例明显降低。（5）乘客总体上追求路径总时间最短，对于换乘步行时间较长的路径，乘客的厌恶度会随着旅行时间的缩短而降低。（6）环线开通后，本线换出又换入的路径（换乘2次但时间短）和本线直达的路径（无换乘但时间长）均会被选择。3.2 既有模型适用性分析Logit模型进行路径选择概率计算（见式（1））的过程中，清分模型中的有效路径筛选规则将确定哪些路径纳入比例分配路径集合，路径效用函数（见式（2））的表达将直接决定路径选择比例分配结果。3.2.1 有效路径筛选规则既有时间阈值设定规则未对短、中、长距离进行区分。根据问卷调查结果，中短距离OD对的路径时间超过最短时间60%就几乎不被选择；对于长距离出行，由于出行时间基数较大，若仍采用与短距离相同的阈值规则，会将出行时间过长的路径纳入有效路径集中。当前线网有较多OD对存在环线换出又换入、多条直达路径等合理情况，需对环线设置单独的路径筛选条件。图 1 清分模型计算流程图结束开始提取OD对根据站点数确定有效路径根据综合阻抗计算各路径占比根据运营商的路径承担里程计算其在有效路径i中的分担比例根据以上2个比例值计算各运营商在单个OD对中的分担比例是否所有OD对已处理完是否
浅析建立轨道交通清分中心(ACC)的必要性
浅析建立轨道交通清分中心(ACC)的必要性
周岩
【摘 要】构筑以轨道交通为骨干、常规公交为主体、各种交通方式协调发展的一体化的交通体系是深圳市的交通发展战略.轨道交通清分中心(ACC)是城市公交一体化发展的需求,是构成深圳公交一体化战略目标的重要基础;是实现一票换乘、提高轨道交通服务水平的重要条件;是轨道交通网络化、投资主体多元化的需要,是保证各运营商利益,实现跨运营商的公共平台;是满足乘客无障碍换乘的要求.
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2010(000)001
【总页数】2页(P53-54)
【关键词】轨道交通清分中心(ACC);功能;必要性
【作 者】周岩
【作者单位】中国铁道科学研究院铁道技术研修学院,北京,100081
【正文语种】中 文
深圳地铁一期工程于1998年5月获国务院批准立项，2004年年底正式通车，线路全长21.6km。2011年将完成二期工程5条线路的建设，新建线路132.2km，届时，轨道交通线路总长度将达153.8km。
为最大限度地提高网络系统的运行管理效率，方便乘客乘车，实现一票跨越多条线路到达目的站，深圳市政府提出了轨道交通网络化运营的要求，方便乘客乘车，创造良好的乘客交通环境条件，实现“一票通”。在地铁路网形成后，提高网络系统的运行管理效率，调节客流，优化运营已不是一个线路运营商能够完全解决的工作。由于行业特点和客户服务的需要，地铁采用了快速的无障碍换乘，乘客从出发站到目的站只需进出阐一次，无须因为多线路而多次出入，收费交易的完成必须是一次性的，那么必然会涉及到各不同投资主体对收入分配的问题。这样，在整个路网基础上实现不同业主的票务管理与清分，成为深圳地铁今后长期健康发展的必然需求，为此，提出建设一个可以协调管理轨道交通各线路票务统一清分结算的清算中心，即深圳市轨道交通清分中心（以下简称“清分中心”或“ACC”）。
ACC作为深圳市轨道交通各线路自动售检票协调及对外票务信息服务和管理的主要窗口，代表所有轨道交通线路负责向其他部门和单位进行票务事宜的联系和协调工作。负责为各线路统一制定、发行和管理轨道交通联网专用票，以各联网线路一票通收益清算、对账、系统安全定义及有关数据处理。负责不同线路运营主体之间清分结算，与深圳市“一卡通”、香港地铁进行数据交换、协调以及完成对账功能。
城市轨道交通AFC智慧系统架构研究
城市轨道交通AFC智慧系统架构研究
摘要：轨道交通事业的飞速发展，使得轨道交通生产系统逐渐丰富。智慧化的轨道交通自动售检票（AFC）两层架构系统在传统AFC系统的基础上，融合了互联网平台、监视中心的全部需求，为智慧轨道交通建设的AFC智能化管理和智慧化服务建设指明方向。
关键词：城市轨道交通；AFC智慧系统；架构
1AFC系统概述
自动售检票（AFC）系统是将计算机，通信，机械制造等技术融为一体，实现轨道交通的售票、检票、收费等一系列过程的自动化系统。在城市轨道交通系统中，AFC系统发展的核心都是围绕着票卡以及由票卡衍生出来的设备和系统。以其高度的智能化设计，将软件系统与各类设备模块之间高度集成。伴随“互联网+”思维的衍生，AFC系统从架构体系、设备模块部件、服务平台等都发生了变化，人脸识别和移动支付所形成的电子虚拟票卡开始大规模应用，逐步提升了服务质量。
2城市轨道交通AFC智慧系统架构
AFC系统在架构方面共包含5个层次，从下向上分别是用户可以接触到的票据层和车站终端设备层、基层站点相关的车站计算机系统层、线路中央计算机系统层及最上面的轨道交通清算系统层。第一层：AFC清算中心系统层，也被简称为ACC系统。这一层处于架构中的最上层，承担着自动售检票系统与公共一卡通结算系统（及其他支付结算系统）的对接工作，并负责收集AFC自动售检票系统在运营中产生的各种交易数据，以便于财务对账。同时，该层还对车票及系统运营中的各种技术标准进行了规定，并将自动售检票系统的各种参数进行了统一和规范化。第二层：线路中央计算机系统层，也被简称为LCC层。这一层接收上一层发来的指令信号，并实施对其所负责线路中自动售检票系统的运营管理，同时保障相关信令及参数的上发工作。第三层：车站计算机系统层，也被简称为SC层。其处于架构的中间，起到承上启下的作用。向下对车站终端设备的运行状态进行检测和管理，将运营中形成的各种支付信息进行汇聚。向上则将汇聚到的数据传递给LCC层进行处理。第四层：车站终端设备层，也被简称为SLE层。这一层的工作由各种售票设备和检票设备承载，这些设备一般部署在轨道交通的大厅或专门的票务中心，是一种直接面向乘客的终端设备。第五层：这一层主要与乘坐轨道交通的车票相关，也被称为车票媒介层。车票必须要能与设备相匹配并能够方便地进行结算。因此这一层对车票的材质、物理及电子特征和支付安全性等指标进行了规范。