探究轨道交通AFC 系统中网络的应用
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）11-0034-02
1 AFC系统结构概述
AFC 系统从结构上可划分为四层，每一层都包含相对独立的职能，同时通过网络通信系统将各层连接组成一个完整的系统。具体如下图所示：
（1）第一层：ACC及一卡通系统
ACC系统是城市轨道交通网络化运营条件下AFC系统的管理中心。其主要功能是统一城市轨道交通AFC系统的各种运行参数、收集AFC系统产生的交易和审计数据并进行数据清分和对帐、具备数据管理、客流分析、票卡发行、票务管理功能，同时负责连接城市轨道交通AFC系统和一卡通清分系统，可适应多线路自动售检票系统联网运营模式。
（2）第二层：LC系统
LC系统是AFC系统的核心和大脑，是系统的运营管理中心和交易数据存储、分析中心，用其实现线路设备监控、运营管理、数据的集中采集、各种业务报表处理。LC可以接收ACC系统下发的运营参数并下发至车站计算机系统及车站终端设备，同时接收终端设备上传的各类交易和管理数据，并按照票务清分系统的要求上传，实现清分对账功能。
（3）SC系统
SC 系统是直接控制车站终端设备的基本管理单元，负责对车站系统运营、票务、收益、维修等的集中管理。SC系统接收LC系统下达的各类运营参数并下发给各终端设备、接收终端设备上传的交易数据等并转发给LC系统。另外，系统操作员还可以通过在SC工作站上设置命令，来控制车站系统的运营，及车站设备的运行。
（4）车站终端设备
车站终端设备安装在各车站的站厅，包括各类操作终端，如自动售票机、自动检票机、半自动售/补票机、自动查询机等，直接对乘客提供自动售检票服务。车站终端设备通过车站网络连接到车站计算机系统，将数据上传至SC并接收SC下发的参数及指令。
2 AFC系统的网络应用
AFC作为轨道交通的票务收集系统，对轨道交通的正常高效运营非常重要，对IT系统和承载网络都有较高的要求。由于AFC系统通信节点众多，业务流程复杂，所有数据都需要通过网络在各节点之间传输，如果交易数据丢失或者损坏则会直接影响收益。因此AFC网络必须符合以下要求：应具有高可靠性，以保证业务处理稳定运行；应具备高安全性，保证所有网络信息的机密、完整、可用；应易于管理，方便操作人员维护；应具有完善的自诊断功能及高度数据传输安全性。
天津地铁九号线采用了设计合理的网络结构。AFC系统处于独立专网之中，与外界网络隔离，具体架构如下图所示。系统核心交换机、防火墙、路由器之间运行OSPF动态路由，各设备接口间开启OSPF协议，相互学习地址，同时保证了网络的冗余性，当网络中有节点发生故障时，OSPF可以计算可用路由，使网络及时恢复，提高系统高可用性。
2.1 AFC与ACC系统连接
中央机房配备两台Cisco防火墙、两台Cisco路由器，分别设置主备模式，接入ACC系统。路由器将AFC与ACC两个不同网络的数据信息进行“翻译”，以使数据在两个系统之间进交互。网络防火墙具备较强的访问控制、IP地址翻译和映射、网络访问记录统计等功能，可以限制外部网络对内部网络的非法访问、按规则接收或拒收数据包、在网络层对数据包进行模式检查。
2.2 LC系统与SC系统连接
如图所示，中央计算机系统通过以太网连接了数据库服务器、通讯服务器、网管服务器、报表服务器、历史服务器、病毒服务器等多台服务器，还连接了LC管理工作站、打印机等设备。中央计算机系统通过专用OTN网络与车站计算机系统、车站终端设备进行连接，从而构成一个完整的AFC系统。
中央机房由两台赫斯曼三层交换机作为核心交换机，配置主备模式，当主交换机产生故障时，自动切换至备机运行。车站网络通过传输环网接入核心交换机，每个车站设置一个子网，避免单个设备发生故障，造成网络环境阻塞，导致广播风暴的问题，保证了系统的安全运行。另外通过设置将各车站与生产核心网络进行隔离，使车站与车站之间互不影响，核心网络不受影响，提高系统的稳定性。同时LC工作站网络也单独划分了vlan，与车站网络隔离，提高系统的安全性。
2.3配备网络管理软件
中央系统设置网管服务器，安装飞思网巡网管软件，对整体网络实现全方位的监控管理。通过此软件可以自动发现新增网络接点，检测网络连接，生成网络图，用图形方式显示网络拓扑结构及网络节点内设备、端口及线路，以便及时发现系统的安全漏洞，排除网络故障，保障系统安全性。
3 AFC系统的网络管理
从上文分析中看出，计算机网络对于AFC系统的重要性是不言而喻的，做好网络的管理工作十分关键。不管整个AFC系统网络设计得多么完善，由于AFC系统与乘客及内部管理人员有着密切的交互，保证系统的安全性还需要严格的安全策略来配合，这样才能保障系统正常运营。
3.1 网络设备的管理
AFC系统中网络设备多种多样，因此针对不同的设备应采取不同的管理方法。例如通过网管软件实时查看整体网络运行状态；通过IE方式登录核心交换机查看具体配置，对参数进行修改；使用远程telnet方式，也可以使用console登录方式查看防火墙状态，配置访问控制。另外我们需要定期检查计算机网络物理连接线路，可以通过网络界面监控和光纤测试仪的测试，对线路的工作状况进行实时的监控，保障线路的通畅。
3.2 网络故障的处理
计算机网络难免会出现故障，例如物理线路损坏、网络设备硬件故障、网络配置错误等，这些都会影响系统的安全运营，因此我们要加强对网络故障的诊断处理工作。通过日常巡检和定期维护及时发现问题，并记录每次故障的具体原因及解决方式，为日后网路故障的诊断维修提供可靠的参考数据，最大程度的减少网络故障发生。
4 结语
本文针对城市轨道交通计算机网络，对其在AFC中的应用进行了深入的分析。计算机网络在AFC中的实际应用，在很大程度上提高了我国城市轨道交通运行时的安全性与可靠性。在高科技技术引领之下的今天，随着更新、更具有实用性价值的计算机网络技术的出现，我们还应当将其更为广泛的应用到地铁AFC 系统的建设当中，以在最大限度之内，提高地铁AFC的通信以及网络传输效率，为我国城市轨道交通的建设及后期投入运行提供主要支持。
