1 南京地铁AFC系统网络化建设中面临严峻挑战
1.1 AFC系统面临网络化建设和运营的新形势
经过4年多的努力，南京地铁一号线已建成通车并于2005年9月3日正式开通试运营，客流总体呈增长趋势，目前日均客流15万人次，2006年5.1黄金周期间最高日客流达27万。
南京地铁二号线一期工程西起汪家村站，东至马群站，全长为25.3km。共设19座车站，其中地下站17座，地面站1座，高架站1座。另外预留高架车站1座。二号线与一号线在新街口站和元通站换乘。在油坊桥设停车场1座，在马群设车辆段1座。
2005年底地铁二号线开工建设试验段，计划于2009年11月建成通车，一号线南延线也将同期建设，南京城市轨道交通线网已进入迅猛扩张的黄金时代。根据南京市轨道交通线网规划，到2050年南京市轨道交通线网将有11条轨道交通线、3条轻轨线构成共计440.9公里的网络。城市轨道交通的发展趋势是轨道交通以交织成网的方式覆盖整个城市的各个区域，从而最大限度的改善城市交通状况，缓解城市交通拥挤，方便人们的出行。
自动售检票（AFC）系统是城市轨道交通实现票务管理的先进手段，是智能运输系统（ITS）中一项具体服务内容和关键技术，目的是通过使用先进的智能卡技术提高公共交通的服务水平与管理水平。在城市轨道交通系统网络化建设和运营的同时，多条线路的AFC系统将形成既独立又互联的系统网络，即轨道交通联网收费系统，既要实现地铁AFC系统和公交IC卡系统之间的“一卡通”，又要实现地铁各线路之间的“一票通”，保证乘客在各条线路间无障碍换乘，保障各运营实体间的清分管理。而且新、旧线路AFC系统间的关联性也居地铁各设备系统相互关联性之首，最为突出的矛盾就是各线路各系统之间的互联互通问题，这是单线建设向网络化建设运营转化期间的重大挑战。
1.2 研究并实施各线路AFC系统互联互通
已编制完成、待批颁布的国标《城市轨道交通AFC系统技术条件》将原先地铁AFC系统由4层架构升级为5层架构，即“清算管理中心ACC-线路中心LC-SC-终端售检票机-票卡”，明确提出城市轨道交通线网需要设立ACC中心，以ACC取代原线路中心系统成为整个线网AFC系统的最高层次。这将对目前新线的规划、设计和建设形成很大冲击，一是目前阶段的设计依然处于单线系统建设方式，忽视建设清分管理中心和新旧线路并网接入的重要性，国内目前地铁AFC单线系统建设的普遍情况是只构筑了四层架构；二是技术上各承包商核心技术存在封闭性，接口兼容条件较差，缺乏统一接口规范的预见性，造成互联的技术障碍；三是目前国内建成投运的ACC项目甚少，其规划、设计、建设和管理都缺乏经验。
国内许多城市已遇到AFC系统互联互通问题，各地在轨道交通线网建设过程中迟早都会面临此类问题。虽然各地遇到的问题是共同的，但是背景和基础情况不同，解决方式不同，经验也不能直接照搬，轨道交通AFC系统网络化过程中的互联互通问题已引起了越来越多的关注。
1.3 南京地铁通过技术咨询解决AFC系统网络化建设中的关键技术问题
南京地铁一号线建设时对AFC网络化问题已有所考虑，南京地铁一号线的控制中心设置了AFC系统的线路中心（LC）系统，对一号线AFC系统统一监控管理；并在地铁一号线中央系统和城市交通一卡通清算中心之间建成了地铁结算数据中心(IDC)，负责一号线与公交IC卡系统的清分对帐。在国内首次实现了地铁开通运营即与公交IC卡系统互联互通和清分对帐，目前该系统运行良好，基本满足了单线运营的需求。虽然受到建设工期和投资范围的制约，IDC仅为地铁线路和一卡通提供清结算功能，但一定程度上已具备ACC这一层次的雏形。
线网环境下，为了保证乘客在各轨道交通线路间无障碍换乘，以及实现各运营实体间安全、合理的票款拆分，在轨道交通线路LC之上应建立清算管理中心（ACC），其主要作用为：对轨道交通各线路间、轨道交通与公交一卡通之间票款的清分，以及对轨道交通线网的统一密钥、统一发卡、统一参数等全局性管理，并发布ACC级别的各种统计报表。因此线网环境下的轨道交通AFC系统应为“ACC-LC-SC-终端-票卡”五层架构。
线网环境初期轨道交通AFC系统建设具有以下特点：1）由单线建设转变为多线成网建设；2）由单一建设/经营转变为包容多种融资/建设/经营模式；3）需为乘客提供统一的服务界面和无障碍换乘；4）保护老线投资，规避推倒重来的颠覆性风险；5）系统运营经验的积累滞后于系统建设扩张速度。突出的矛盾是整个线网票务管理架构、车票制式、管理方式、信息服务、功能需求和技术要求等方面的网络化适应与调整。
目前很多城市在建设轨道交通新线路AFC系统的同时，在不是同一个系统承包商中标的情况下，往往需要将原有单线路AFC系统LC中的结算交易数据子系统（IDC）和密钥系统、发卡系统、全局性参数和运行模式等的管理功能移植、升级或新建为ACC系统，即同时进行新线路AFC系统建设、ACC系统建设以及原有线路AFC系统并网改造。只有这样，才能保证新线AFC系统建成的同时，实现两线统一协调运行和轨道交通无缝换乘（即“一票通”）与“一卡通”，上海、广州等先行城市都经历了类似的历程，但在承包商核心技术不开放、接口标准尚未建立等矛盾亟待化解情况下，困难重重，步履维艰，后续线路AFC系统建设接入仍然存在障碍。
因此，线网环境下轨道交通AFC系统建设面临以下需重点研究解决的问题：
1）线网AFC系统的建设对目前地铁AFC系统运营模式有何改变，以及对后续线路的建设、运营、收益、资源开发等方面带来什么样的影响？
2）ACC系统的功能定位、规模及其建设规划？
3）原有线路AFC系统改扩建具体要移植、改造、升级哪些内容，风险和代价是多少？
4)后续线路的建设，在面对各线路AFC系统、设备供货商不一的情况，如何协调使之相互兼容？
5)线网AFC系统各层次间的功能如何合理划分？
6)新线路AFC系统、ACC系统以及原有线路AFC系统扩改建设顺序如何确定？
为有效保护投资，赢得工程技术主动，化解潜在风险，建立节约型、可持续发展的城市轨道交通建设运营模式，非常有必要针对南京的实际情况，积极开展专题研究，寻求此类问题的解决办法和长远打算。
结合南京特点，采取的思路是：吸纳有关院校咨询顾问力量，辅助建设方联合研究ACC和线网互联关键技术问题，修订系统建设规划，制订统一技术规范，调整系统构架，在IDC的基础平台上升级建设ACC，适当改造旧线路，更好地满足二号线和南沿线等新线建设和联网运营的要求。其中ACC宜分步建设完善，合理控制建设和投资规模，与轨道交通线网同步扩容的方式进行规划、设计和建设。同时注重建设与运营经验的积累和票务运作管理的形成与成熟，相辅相成。
2 南京地铁AFC系统建设应对策略
在上述主导思想的指导下，目前南京市地下铁道建设指挥部积极进行规划和工程前期准备工作，重点进行轨道交通联网收费系统平台研究，整合所有轨道交通信息资源，促进轨道交通各线路系统之间的信息交换，增强轨道交通系统的可靠性、兼容性和系统之间的无缝连接，以提高轨道交通系统的运行效率，提高轨道交通系统的管理能力，方便市民出行，提高市民的生活质量，更好地为社会服务。轨道交通联网收费系统平台研究包含以下内容：
2.1 制定线网AFC系统运营模式
2.1.1系统业务规则及流
包括票卡使用规则及流程、票卡处理规则及流程、交易数据处理规则及流程、黑名单处理规则及流程、车站终端设备换币、换卡操作规则及流程、各级参数下发规则及流程等内容；
2.1.2系统运行模式
描述系统在正常、降级、紧急模式下的运作流程，以及各种设备表现状态；
2.1.3系统管理体制
定义管理机构组织架构（ACC）、权限管理方案以及界定系统内、外部相互关系。
2.2 制定线网AFC系统票务规则
包括轨道交通售检票方式、票卡种类及功能、车票计费方式以及票款收益管理等。
2.3 研究线网AFC系统互联技术标准
2.3.1线网AFC系统信息结构体系
重点对大系统网络结构进行合理功能划分；以及对轨道交通线网AFC系统统一编目编码，包括线路的编码规则，轨道交通车站的编码规则，轨道交通闸机的编码规则，管理人员的编码规则，各种卡片的编码规则，票据的编码规则，设备状态的编码规则以及参数的编码规则等。
2.3.2内部系统之间的接口规范
内部系统之间的接口规范是AFC系统互联的重要部分，没有统一的接口，系统之间无法交换数据，数据接口规范包括：LC向ACC上传的数据接口、ACC下载到CC的数据接口、SC向LC上传的数据接口、LC下载到SC的数据接口、SC下载到设备的数据接口和设备上传到SC的数据接口；
2.3.3票务系统规范
票卡的互通是地铁AFC系统互通的一个重要因素。票务系统标准包括密钥管理系统、票卡发行系统、票卡结构和票卡交易流程等；
2.3.4业务流程规范
AFC系统的业务流程很多，例如票务管理中的车票补票流程、车票遗失处理流程、车票破损替换流程、车票退票流程、预付卡挂失流程、预付卡充值流程、预付卡注销流程等，以系统运营模式为基础制定。
2.3.5面向客户的界面规范
包括以下内容：半自动售票机的用户界面和操作流程规范、闸机的用户界面和操作流程规范、自动售票机的用户界面和操作流程规范；
2.3.6轨道交通线网AFC系统IP地址和网络规划
制定轨道交通线网AFC系统的IP地址的分配原则，IP地址的分配办法，域名系统设计的原则等。
2.4 研究思路
2.4.1分析国内现有轨道交通AFC系统及ACC的总体结构和各部分功能结构，重点分析南京地铁一号线技术实现细节，对一号线技术特点进行消化吸收；
2.4.2调研国内外轨道交通系统的状况以及发展趋势，调研轨道交通系统相关的技术可靠性，兼容性以及应用前景，重点调研单线AFC系统互联升级方案；
2.4.3吸纳具有丰富经验的厂家和系统承包商参与协作；吸收国内其他城市地铁的有益经验；讨论相关接口技术和单线系统向线网系统升级方案，以及运营需求；
2.4.4广泛征求相关方面意见，并在南京地铁二号线建设期间跟踪并配合AFC系统工程建设进展，总结过程中的经验教训，及时调整并进一步优化技术要求，逐步完善规范体系，并指导工程建设。
2.5 工程实施的考虑
在形成轨道交通联网收费系统技术平台的基础上，研究南京地铁二号线建设面临的线网AFC系统互联问题的情况分析与对策、系统建设实施方案，并重点分析各方案的风险，包括：ACC、地铁各线路及一卡通互联总体方案、一号线改扩建方案、二号线技术方案、ACC规划与实施方案。
3 AFC系统网络化建设的总体思路和方向
在轨道交通线网扩容、AFC系统网络化建设的新形势下，南京地铁二号线建设的总体思路是开展必要的技术咨询和研究工作，提出轨道交通联网收费系统标准，以最小的代价确保一、二号线互联互通并网运行目标，最终使后续线路建设遵循相同标准以及逐步推行AFC系统国产化,更好地满足新线建设和联网运营的要求。
近期目标和方向大致有：
1)研究并确定票务系统管理的流程模式、票务规则，建立完整的地铁票务系统网络化建设和运营的重要理念，确定和引导需求设计的逐步定型；
2）规划并确定轨道交通联网收费清结算中心ACC的建设规模、技术要求，研究并确定ACC与一、二号线系统联网的技术方案和实施计划；
3）研究并形成开放的统一的技术规范和接口条件，创造条件营造有效竞争环境，控制并逐步降低AFC系统新线建设和并网接入成本，规避承包商技术封闭造成的互联风险。确保系统的兼容性、规范性、可扩展性，为轨道交通联网收费系统提供基础；
4）分步建设并确立ACC核心地位，与轨道交通线网同步扩容建设；
5）新线建设和并网运营，旧线路系统同步改造；
6）对关键产品和系统的进一步研发、测试；
7）研究并提升系统可靠性、维修性和维修再开发体系；
8）研究关键技术升级对于系统框架体系冲击，寻求可堆叠、可扩展、可嵌入的平滑升级技术；
9）研究并提升系统运营和服务品质。
4 结语
在南京城市轨道交通线网扩容、AFC系统网络化建设的新形势下，面临多方面的挑战，特别是原有的系统技术结构和建设管理内容都需要及时作出相应地调整。现阶段的思路是开展必要的技术咨询和研究工作，提出轨道交通联网收费系统标准，以最小的代价确保一、二号线互联互通并网运行目标，最终使后续线路建设遵循相同标准以及逐步推行AFC系统国产化,更好地满足新线建设和联网运营的要求。
同时面对网络化局面下的这一共性问题，我们愿意和全国同行及致力于轨道交通研究与建设的各方力量，共同寻求解决之道。
