謝 峰 范 敏 周胡彬(成都地鐵運(yùn)營有限公司,610081,成都//第一作者,工程師)

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成都地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)單程票箱技術(shù)改造

謝 峰 范 敏 周胡彬
(成都地鐵運(yùn)營有限公司,610081,成都//第一作者,工程師)

摘 要地鐵單程票卡發(fā)售和回收裝置是自動(dòng)售檢票系統(tǒng)終端設(shè)備的關(guān)鍵模塊之一。結(jié)合一種新型單程票箱改造技術(shù)在成都地鐵1號(hào)線自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中的應(yīng)用及其項(xiàng)目實(shí)施情況,對(duì)新型單程票箱改造技術(shù)在地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中應(yīng)用的必要性和可行性進(jìn)行了分析。技術(shù)改造項(xiàng)目所采用的新型塑料票箱均為模具注塑一次成型,不僅具有成本低、外形美觀、質(zhì)量輕和耐用性強(qiáng)等特點(diǎn),而且具備能夠在各城市既有線路中直接進(jìn)行改造的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞地鐵;自動(dòng)售檢票系統(tǒng);單程票箱;技術(shù)改造

Author′s address Chengdu Metro Co.,Ltd.,610081, Chengdu,China

城市軌道交通自動(dòng)售檢票(AFC)系統(tǒng),是一種由計(jì)算機(jī)集中控制的自動(dòng)售票(包括半自動(dòng)售票)、自動(dòng)檢票,以及自動(dòng)清分對(duì)賬和統(tǒng)計(jì)的封閉式自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而作為車站AFC系統(tǒng)重要組成部分的單程票箱(以下簡稱“票箱”)主要用于自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)檢票機(jī)、半自動(dòng)售票機(jī)的發(fā)卡、回收模塊,是AFC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)售和回收票卡的主要部件。同時(shí),AFC設(shè)備又屬于使用頻率高、操作頻繁、故障率相對(duì)較高的車站設(shè)備,因此,AFC系統(tǒng)單程票卡發(fā)售和回收模塊的良好工作狀態(tài)對(duì)車站的運(yùn)營組織以及確保乘客的順暢出行有重要的作用。

1　單程票箱技術(shù)改造項(xiàng)目實(shí)施的必要性分析

1.1成都地鐵單程票箱故障情況分析

成都地鐵1號(hào)線AFC系統(tǒng)單程票箱由原承包商提供,采用不銹鋼材質(zhì)。設(shè)計(jì)人員出于對(duì)空白票卡的安全性考慮(目前各城市的地鐵運(yùn)營對(duì)于空白票卡的安全顧慮已經(jīng)逐漸消除),票箱采用互鎖裝置、防票卡卡死結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致了車站人員每日裝卸單程票的操作較為繁瑣。進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營階段后,車站客流量不斷加大,更換票箱的頻率也不斷增加,頻繁操作也加劇了票箱的故障。票箱在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)銅鎖芯損壞卡死、票箱變形、互鎖機(jī)構(gòu)卡死等故障。不銹鋼票箱一旦因故障造成變形,修復(fù)工作量巨大,現(xiàn)場(chǎng)維修難以開展,導(dǎo)致票箱報(bào)廢率很高。同時(shí),由于不銹鋼票箱的成本較高,損壞的數(shù)量也較大,造成車站的周轉(zhuǎn)票箱數(shù)量不足,給車站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了巨大影響。成都地鐵1號(hào)線單程票箱僅整個(gè)票箱的凈重就達(dá)到4.35 kg,滿載車票的箱重達(dá)到了6.5 kg,而目前車站站務(wù)人員又以女員工為主,每次更換票箱的操作對(duì)站務(wù)人員來講都是一次心理和體力的考驗(yàn)。因此,為了提高AFC設(shè)備的使用效率,提高車站的運(yùn)營效率,降低人力成本,迫切需要對(duì)AFC系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),以方便設(shè)備操作和維護(hù)。

1.2單程票箱改造項(xiàng)目實(shí)施的緊迫性分析

城市軌道交通屬于快速軌道交通系統(tǒng),快速通過是其顯著的特。AFC系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定了乘客通過的速度,因此通過技術(shù)改造減少AFC系統(tǒng)設(shè)備的故障率是實(shí)現(xiàn)乘客快速通行的重要手段。

成都地鐵1號(hào)線的火車北站、世紀(jì)城站和體育館站都屬于客流量大的重點(diǎn)車站,每日平均客流都在4萬人次以上,特別是在節(jié)假日期間,客流輸送壓力更大。由于1號(hào)線不銹鋼票箱損壞數(shù)量巨大,出站閘機(jī)一般都人為地只配置了1個(gè)回收票箱。每臺(tái)出站檢票機(jī)每日更換回收票箱次數(shù)多達(dá)4次之多,且很多票箱都是帶故障運(yùn)行,不僅增加了車站更換票箱的頻率,而且AFC系統(tǒng)設(shè)備因反復(fù)出現(xiàn)故障,嚴(yán)重影響了車站的正常運(yùn)營。據(jù)2013年AFC檢修工班維修記錄統(tǒng)計(jì)結(jié)果,1號(hào)線全線車站全年共報(bào)修損壞票箱867個(gè),現(xiàn)場(chǎng)維修350個(gè),車輛段檢修工班維修329個(gè)。由于不銹鋼材質(zhì)變形緣故,報(bào)廢票箱達(dá)到288個(gè),設(shè)備報(bào)廢總價(jià)值接近百萬元。鑒于該型號(hào)單程票箱的采購價(jià)格昂貴,以及綜合運(yùn)營安全及維修成本的要求,不銹鋼單程票箱技改工作急需予以實(shí)施,以解決AFC系統(tǒng)正常運(yùn)行所面臨的問題。

截止2014年年底,成都地鐵1號(hào)線AFC系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)營已經(jīng)接近四年多,車站AFC系統(tǒng)設(shè)備的單程票箱已經(jīng)暴露出了質(zhì)量過重、不易操作、故障率高、易損壞和采購成本高的缺點(diǎn)。基于降低AFC系統(tǒng)終端設(shè)備故障率、方便站務(wù)人員現(xiàn)場(chǎng)操作、提高工作效率以及降低運(yùn)營成本的總體思想,對(duì)AFC系統(tǒng)車站設(shè)備的單程票箱實(shí)施技術(shù)改造勢(shì)在必行。

2　技術(shù)改造方案及項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1技術(shù)改造方案

本次單程票箱技術(shù)改造項(xiàng)目是成都地鐵AFC系統(tǒng)運(yùn)營以來第一次大規(guī)模設(shè)備技術(shù)改造,沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可循,在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及施工風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)卡控上都需要探索和創(chuàng)新,不僅要滿足原有部件的正常運(yùn)行,還要保證改造后的設(shè)備能迅速投入正常運(yùn)營,以確保項(xiàng)目的順利完成。所提出的技術(shù)改造方案具有以下特點(diǎn):

(1)改造成本及費(fèi)用較少。成都地鐵1號(hào)線單程票箱技術(shù)改造合同要求完成1號(hào)線所有車站自動(dòng)售檢票設(shè)備的發(fā)卡模塊、回收模塊的技術(shù)改造,改造后所有模塊配備新型塑料票箱。平均每套發(fā)卡、回收模塊的改造費(fèi)用以及配備新型票箱的費(fèi)用總和約為2 000元人民幣左右。相對(duì)于原廠每個(gè)不銹鋼單程票箱2999元人民幣來說,價(jià)格優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。

(2)模塊采用新型塑料單程票箱。將原不銹鋼票箱替換成塑料票箱,既降低票箱成本,又方便站務(wù)員操作,還有利于及時(shí)排除票箱造成的故障。新型塑料票箱采用亞克力材質(zhì)(ACRYLIC),化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯。該票箱透明、阻燃、穩(wěn)定性好,耐多種化學(xué)品腐蝕。新型塑料票箱質(zhì)量輕,方便車站站務(wù)人員的日常操作。達(dá)到了降低票箱故障、降低成本、循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的目的。

(3)對(duì)原單程票發(fā)卡、回收模塊的兼容性改造。本次技術(shù)改造不涉及原廠發(fā)卡、回收模塊的軟件參數(shù)更改,僅在不影響原有模塊整體結(jié)構(gòu)的前提下,對(duì)可再利用的部件進(jìn)行兼容性改造,增加部分新制的部件,實(shí)現(xiàn)在原有模塊條件下運(yùn)行新型票箱的功能,確保對(duì)發(fā)卡、回收設(shè)備的影響降到最低。

(4)加強(qiáng)了對(duì)空白單程票卡流失風(fēng)險(xiǎn)的管控。設(shè)備在進(jìn)行技術(shù)改造之后,采用了亞克力材質(zhì)的新型開放式單程票箱,淘汰了原廠不銹鋼封閉式票箱。為避免單程票箱技術(shù)改造后出現(xiàn)空白單程票卡流失的風(fēng)險(xiǎn),成都地鐵在空白票卡的管理機(jī)制上,參照車站備用金的管理辦法,在車站無紙化報(bào)表管理系統(tǒng)中將車站備用金和車站票卡均納入每日流量統(tǒng)計(jì)分析。該系統(tǒng)每天對(duì)本站每臺(tái)自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)檢票機(jī)的每次票箱操作以及操作人員帳號(hào)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)應(yīng)匯總計(jì)數(shù),對(duì)于本站當(dāng)日出現(xiàn)的票卡差異帳以及操作人員帳號(hào)進(jìn)行報(bào)警顯示記錄。同時(shí),車站也制定了相應(yīng)的票卡差異帳賠償管理辦法,實(shí)行操作人員責(zé)任制,從設(shè)備技術(shù)和管理制度上杜絕了空白單程票卡的流失。

2.2項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵點(diǎn)

新型票箱技改所涉及的原單程票發(fā)卡、回收模塊的兼容性改造是本次技術(shù)改造項(xiàng)目在項(xiàng)目實(shí)施方面的重要關(guān)鍵點(diǎn),其內(nèi)容主要包括以下兩點(diǎn):

2.2.1票箱通道的兼容性改造

由于原廠的不銹鋼票箱長度尺寸大于新型塑料票箱,為保證新票箱與舊模塊票箱通道的兼容性,原發(fā)卡、回收模塊的票箱通道底座就需要做升高調(diào)整,以滿足新票箱的安裝尺寸。在原模塊底座高度調(diào)整的設(shè)計(jì)中,涉及多個(gè)新老機(jī)械部件的重新設(shè)計(jì)改造,在缺乏原廠設(shè)計(jì)圖紙的情況下,開發(fā)工程需要用千分尺來測(cè)量原模塊的尺寸參數(shù),再在測(cè)量所得參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行新模塊部件的設(shè)計(jì)和開發(fā)。圖1為票箱通道底座改造前后對(duì)比圖。由圖1可見,改造后的票箱底座采用側(cè)邊增加支撐擋板、擋板上方增加票箱托盤的設(shè)計(jì)方式。

圖1　票箱通道底座的改造前后對(duì)比

由于原不銹鋼票箱采用不銹鋼材質(zhì)四周包圍,不銹鋼材質(zhì)厚度僅為0.1 mm,而新型塑料票箱為保證硬度、韌度,在采用特殊塑料材質(zhì)的條件下,厚度至少為0.5 mm。為保障新老設(shè)備的兼容性,就必須將原發(fā)卡、回收模塊的票箱通道卡板進(jìn)行加工改造,將原票箱擋板進(jìn)行切削,以滿足新型塑料票箱的厚度尺寸。圖2為票箱通道改造前后對(duì)比圖。

圖2　票箱通道改造前后對(duì)比

2.2.2票箱口固定方式的兼容性改造

因原不銹鋼票箱設(shè)計(jì)有專門用于票箱口固定的卡槽,通過卡槽和卡扣的密閉結(jié)合來使不銹鋼票箱固定,以避免設(shè)備運(yùn)行造成票箱的晃動(dòng)。而新型塑料票箱則無票箱口卡槽,不能和原設(shè)備安裝的卡扣完成相互固定配合。由于原票箱的卡扣同模塊的傳輸通道采用了一體化設(shè)計(jì),如果要對(duì)卡扣進(jìn)行拆除加工則必須對(duì)票卡傳輸通道進(jìn)行拆除。為保障新票箱與原模塊的票箱卡扣的兼容性,經(jīng)反復(fù)測(cè)試,最終采用了將塑料票箱放置低于卡扣下方,然后通過兩側(cè)的票箱卡子固定票箱,解決了票箱口不能固定的問題。圖3為票箱限位塊改造前后對(duì)比圖。

3　項(xiàng)目實(shí)施效果

從成都地鐵1號(hào)線AFC系統(tǒng)單程票箱技術(shù)改造的情況來看,新型單程票箱技術(shù)在減少設(shè)備故障、保障車站正常運(yùn)營秩序方面取得了明顯的效果。以1號(hào)線客流量最大的世紀(jì)城站為例,在技改前(即2014年1月份)其單程票設(shè)備故障總數(shù)為247個(gè),其中票箱故障115個(gè),占故障總數(shù)的46.5%;技改后(即2014年3月份),單程票故障總數(shù)為232個(gè),其中票箱故障23個(gè),占故障總數(shù)的10%。由此可以看出,經(jīng)過單程票箱技術(shù)改造后,因?yàn)槠毕涔收显斐傻膯纬唐痹O(shè)備故障降低了36.5%左右。

圖3　票箱限位塊改造前后對(duì)比

另外,新型單程票箱技術(shù)在降低運(yùn)營維修成本方面也很明顯。隨著各城市地鐵運(yùn)營對(duì)空白單程票卡安全性顧慮的逐步消除,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的帶互鎖功能的不銹鋼單程票箱已經(jīng)在各城市新建地鐵項(xiàng)目中逐步被新設(shè)備所取代。這對(duì)AFC系統(tǒng)單程票卡設(shè)備設(shè)計(jì)的簡易化、操作便捷化和設(shè)備可靠性提出了更高的要求。成都地鐵1號(hào)線原廠提供的不銹鋼單程票箱的復(fù)雜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了設(shè)備維護(hù)成本過高、維修工作量較大的缺點(diǎn),消耗巨大的維護(hù)成本所換來的運(yùn)營效率卻很低。本次新型單程票箱技術(shù)改造項(xiàng)目的實(shí)施,在降低地鐵運(yùn)營維修成本、提高地鐵運(yùn)營的安全和質(zhì)量方面取得了良好的效果。成都地鐵1號(hào)線在實(shí)施單程票箱技術(shù)改造項(xiàng)目前后,全線單程票箱設(shè)備報(bào)廢價(jià)值對(duì)比情況如表1所示。

表1　成都地鐵1號(hào)線單程票箱報(bào)廢價(jià)值表

由表1可見,在經(jīng)過票箱技改后,成都地鐵1號(hào)線僅單程票箱設(shè)備維護(hù)費(fèi)用一項(xiàng),年均節(jié)省運(yùn)營維護(hù)成本就達(dá)80多萬元,為成都地鐵的安全、可靠和快速運(yùn)營以及公司未來的良性發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4　結(jié)語

綜上所述,本次成都地鐵1號(hào)線單程票箱技術(shù)改造項(xiàng)目主要針對(duì)1號(hào)線AFC系統(tǒng)原發(fā)卡、回收模塊進(jìn)行改造,對(duì)票箱通道、底座、傳感器的位置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和加工,包括對(duì)票箱通道的改造、對(duì)票箱口的固定改造等內(nèi)容。項(xiàng)目所采用的新型塑料票箱均為模具注塑一次成型,不僅具有成本低、外形美觀、質(zhì)量輕和耐用性強(qiáng)等特點(diǎn),而且具備能夠在各城市既有線路中直接進(jìn)行改造的優(yōu)點(diǎn)。目前,成都地鐵1號(hào)線單程票箱技術(shù)改造項(xiàng)目已經(jīng)順利完成,成都地鐵2號(hào)線以及正在建設(shè)的3、4、7號(hào)線也將采用該新型塑料票箱改造技術(shù)的設(shè)計(jì)思想。本文所介紹的新型單程票箱改造技術(shù)在成都地鐵AFC系統(tǒng)中的應(yīng)用情況也為各城市軌道交通AFC系統(tǒng)的新線建設(shè)和既有線運(yùn)營提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

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Technical Reform of One-way-ticket Box in Chengdu Metro AFC System

Xie Feng,Fan Min,Zhou Hubin

AbstractOne-way-ticket fare collection equipment is a very important part in the terminal device of AFC system. According to a new technical reform of one-way-ticket box in the AFC system on Chengdu Metro Line 1 AFC system, including the application and practical effect,the necessity and feasibility of the new technique are discussed.Since the new type ticket box is made through injection modeling,it features low cost,good appearance,light weight and strong durability,and has the advantages of further improvement applicable to the existing lines in other Chinese cities.

Key wordsmetro;AFC system;one way ticket box;technical reform

(收稿日期:2015-02-28)

DOI:10.16037/j.1007-869x.2016.02.027

中圖分類號(hào)U 293.22