地铁自动售检票系统设备故障维修系统设计与研究

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摘要：摘 要：为解决目前地铁自动售检票系统设备故障维修系统存在故障报修及修复时间较长的问题，文章提出了一种自动售检票系统设备故障智能维修管理系统，实时采集设备故障信息并自动生成工单发送给故障维修人员，有效地解决了故障报修时间长的问题;同时根据细分

　　摘 要：为解决目前地铁自动售检票系统设备故障维修系统存在故障报修及修复时间较长的问题，文章提出了一种自动售检票系统设备故障智能维修管理系统，实时采集设备故障信息并自动生成工单发送给故障维修人员，有效地解决了故障报修时间长的问题;同时根据细分的故障类别和等级信息，采用不同的策略和优先级维修故障，有效地提高了故障修复效率并且优化了乘客乘车的体验感。

　　关键词：自动售检票系统;故障维修;故障类别;故障等级

　　0 引 言

　　地铁自动售检票系统(Automatic Fare Collection System，AFC)是实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统，是地铁运营收益管理的重要手段。该系统自下而上由车票、车站终端设备(Station Level Equipment，SLE)、车站计算机系统(Station Computer，SC)、线路中央计算机系统(Line Central Computer，LCC)和清分中心系统(AFC–Clearing Center，ACC)五层组成。它作为城市轨道交通面向公众提供服务的窗口，运行状况直接影响着城市轨道交通的服务水平，其中AFC设备主要包括：自动售票机(TVM)、自动检票机(AGM)、半自动售票机(BOM)和综合服务终端(ISM)等，这些设备直接面向乘客，使用频率高，使得设备的故障率较高。据统计，昆明地铁首期工程1、2号线，1号线支线，3号线，6号线一期/二期工程AFC设备故障每月约1 000件次。

　　为提高设备故障维修效率，减少维修调度工作量，提高维修质量，目前国内大量城市地铁[1-4]，都在研究如何提高AFC设备维修效率，如北京、深圳、南京、上海、郑州等，部分城市地铁也已研发AFC系统设备故障维修管理系统，在车站现场人员发现AFC设备故障后，将故障信息以手工的方式录入系统内，达到故障报修的目的。但是，AFC设备维修管理系统未实现设备状态修复的功能，故障的发现还需要靠车站现场人员，导致故障报修的时间较长。另外，设备故障未进行有效的分等级管理，导致只需车站现场人员简单处理即可维护的故障，都需维修人员到现场处理，使得设备修复时间也较长。为解决上述故障报修时间及故障修复时间长的问题，本文提供了一种AFC设备故障智能维修管理系统，此系统已应用于昆明地铁AFC设备故障维修工作中。

　　1 AFC设备故障智能维修管理系统设计方案

　　1.1 方案思路

　　预先对AFC设备故障进行细分，将AFC设备故障类别分为车站人员维护故障和维修人员维护故障，即形成AFC设备故障与故障类别之间的对应关系，再将AFC设备故障进行等级划分，划分为致命故障、降级运营故障、一般故障，并分别用3、2和1表示，细分结构示意图如图1所示。

　　接着按照AFC设备故障细分规则，制定故障代码信息表，采用5位故障代码表示设备故障，其中第1、2位表示模塊类型，第3位表示故障等级，第4、5位表示模块具体故障代码，例如TVM的纸币机和IO模块部分故障代码如表1所示。

　　AFC设备的应用程序定期(如每隔5分钟)检测设备各个模块故障信息，并将检测到的故障信息以故障代码的形式发送给AFC设备故障智能维修管理系统的服务端。接着服务端接收到故障代码后，从故障代码与故障类别对应的记录中，获得设备故障的类别信息，然后根据故障类别将设备故障信息推动给对应的人员进行故障维修，特别针对维修人员维护故障，需要根据设备故障等级，让维修人员按照不同的优先级进行故障维修。

　　1.2 系统架构简介

　　本文提供的系统，并不改变现有AFC系统的架构，只是在AFC系统中增加了AFC设备故障智能维修管理系统服务端(下文下简称服务端)和AFC设备故障智能维修管理系统客户端(下文简称客户端)，采用了B/S的架构，具体架构如图2所示。

　　如图2所示，AFC设备(TVM、AGM、BOM、ISM等)定期采集各自模块的工作状态，在发现模块处于故障状态时，生成含故障代码的故障信息，通过AFC网络发送给服务端，服务端接收到故障信息后，解析出故障代码，并从本地存储的故障代码与故障类别的对应记录中，获得故障类别。然后根据故障类别将故障信息发送给相应的人员进行维修，即如果故障类别是车站人员维护故障，则将设备故障信息发送车站人员;如果故障类别是维修人员维护故障，则将设备故障信息发送给维修人员。特别的，针对维修人员维护故障，还需根据故障等级，生成不同紧要程度的工单发给维修人员，开展故障维修工作。

　　1.3 故障维修管理流程简介

　　AFC设备故障智能维修管理系统主要流程如图3所示。

　　如图3所示，AFC设备故障维修过程包括以下步骤：

　　S01：服务端接收AFC设备发来的故障信息，其中，设备故障信息包括：故障设备位置信息、设备类型、设备编号、故障代码等信息，AFC设备定期采集各自模块的工作状态，在模块存在故障时，生成故障信息发送给服务端;

　　S02：服务端从本地故障代码与故障类别对应的记录中，获得故障信息中故障代码对应的故障类别;

　　S03：判断故障类别是否为车站人员维修故障，是则执行S04，否则执行S05;

　　S04：根据设备故障信息生成故障工单推送给车站人员，并执行S06;

　　S05：从故障代码中获得故障等级信息，其中，故障代码第3位即为故障等级信息;并执行步骤S08;

　　S06：车站人员通过客户端接收到维修工单后进行故障维修，如TVM纸币模块卡币故障，则可让车站人员先进行故障维修;

　　S07：判断故障是否修复成功，是则结束流程，否则执行S05，例如，TVM出现卡币故障后，车站人员无法修复此故障时，则可以将故障转为维修人员维护故障，通知维修人员进行故障维修;

　　S08：按照故障等级生成不同紧急程度的维修工单，通知维修人员，如TVM硬币模块故障，则可以定义为降级运营故障，处理优先级可以定义为中级，但是如果是TVM纸币模块故障，则可以定义为致命故障，处理优先级为高级，需立即进行维修;

　　S09：维修人员通过客户端接收维修工单并进行故障维修。

　　1.4 系统实现

　　AFC设备故障智能维修管理流程如上文给出的图3所示，其主要过程包括AFC设备故障信息的生成和服务端故障信息处理，下文分别给出两个步骤的伪代码。

　　1.4.1 AFC设备故障信息生成伪代码

　　AFC设备将定期(如每隔300秒)检测各个模块的工作状态，在检测到模块故障后，生成故障信息发送给服务端，具体伪代码为：

　　//每间隔300秒，检测模块工作状态，及其故障信息

　　sleep(300);

　　//逐个检测模块的工作状态，直至所有模块检测完成

　　While count(test(module))≤count(module)

　　do

　　/*模块工作状态不正常时，则生成故障信息发送给AFC设备故障智能维修管理系统服务端，其中0表示正常*/

　　if(test_code(module)≠0)

　　then fault_info=generate_fault_info(test(module));

　　send_fault_info_to_server(fault_info);

　　end if

　　end while

　　1.4.2 服务端伪代码

　　服务端接收到AFC设备发来的故障信息后，将根据故障类别生成工单发送给车站人员或维修人员，并在车站人员无法修好故障的情况下，将故障信息发送维修人员，具体伪代码为：

　　//接收AFC设备发来的故障信息

　　recv_fault_info=recv(fault_info);

　　//从故障信息中获取故障代码

　　fault_code=get_fault_code(recv_fault_info);

　　//从本地故障代码与故障类别对应关系中，获得故障类别

　　fault_type = get_fault_type(fault_code);

　　//如果故障类别为车站人员维保故障，则将故障信息发送给车站人员

　　if fault_type=type_station_staff

　　then send_to_station_staff(fault_info);

　　//如果故障类别为维修人员维保故障，则将故障信息发送给维修人员

　　else if

　　send_to_repair_staff(fault_info，fault_level(fault_code));

　　end if

　　Do

　　//獲取车站人员故障维修的状态

　　fault_repair_status =recv_from_station_staff(fault_info);

　　//车站人员维修设备故障不成功，则将故障信息发送给维修人员进行维修

　　if fault_repair_status≠0

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