| 标题 | 城市轨道交通AFC系统标准读卡器分析 |
| 范文 | 王媛媛+李丽芬+徐晔+米传民 摘 要：南京地铁Reader_9200_2C系列轨道交通专用读写器是一款针对轨道交通行业的特点，专门研究满足轨道交通行业需求的、交易处理内置型非接触式IC卡读写器。它可用于轨道交通自动售检票系统和票务清分系统中的自动售票机、自动加值机、票房售票机、自动检票机、初始化编码机等设备。 关键词：轨道交通；AFC系统；读卡器 中图分类号：TP315，U121 文献标识码：A Analysis of Urban Rail Transit AFC System Standard Card Reader WANG Yuanyuan1，LI Lifen1，XU Ye1，MI Chuanmin2 （1.Nanjing Metro Ltd.，Jiangsu 210000，China； 2.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Jiangsu 210016，China） Abstract：Nanjing metro rail transit Reader_9200_2Cseries dedicated reader is referred to the rail transit industry characteristics，special study to meet the demand of rail transit industry，transaction processing built-in type non-contact IC card reader.It can be used for automatic ticket machines， AFC system of rail transit and the ticket income distribution system of automatic check-in，automatic ticket box office ticket machines，machines and other equipment initialization code. Keywords：rail transportation；AFC system；card reader 1 引言 （Introduction） AFC是地铁运营系统的重要组成部分[1]。随着地铁轨道交通的不断发展，与其相适应的AFC系统读卡器被越来越多地应用于AFC终端设备[2，3]。作为RF技术的衍生，双模射频IC卡读卡器具有操作快捷、集成度高、抗干扰性强、安全性高、适合多种频率模式卡片的使用等优点，在减少乘客进出站时间和推广支持手机电子商务发展中具有广阔的前景。南京地铁Reader_9200_2C系列轨道交通专用读写器是一款针对轨道交通行业的特点，专门研究满足轨道交通行业需求的、交易处理内置型非接触式IC卡读写器。它可用于轨道交通自动售检票系统和票务清分系统中的自动售票机、自动加值机、票房售票机、自动检票机、初始化编码机等设备。 2 AFC系统读卡器性能分析（Performance analysis of AFC system card reader） 南京地铁标准读写器是一个功能独立的、具备在安全认证模块的配合下，在其读写范围内对车票完成分析或车票交易的整体功能统一的软、硬件综合体。其具体功能项目主要包括：MTBF、MTTR、通信误码率、启动时间、互换性、防冲突机制、安全启动、安全读写、看门狗功能、防火墙功能、读写距离、读写时间、工作频率、工作温度、存储温度、工作湿度。 （1）通信误码率：通信误码率<10-7，支持错误数据自动检测检测，自动重发的功能。 （2）启动时间：读写器上电后在30秒内完成启动，完成启动后能随时接受ECU的相关指令。 （3）互换性：各种读写器的控制板的硬件要求有一致性，下载不同的软件可应用于不同的接口设备。出闸机、TVM的读写器双天线设计不影响读写器的互换性。 （4）防冲突机制：读写器在侦听到多张射频卡时，对所侦测的所有车票不做任何处理，并向上层软件反馈必要的提示信息。 （5）安全启动：读写器上电启动后必须接受ECU相关指令对SAM卡进行激活，SAM卡被激活才能通过ECU特定的指令使读写器进入工作状态。 （6）安全读写：读写器与非接触IC卡之间应有双向认证机制。双向认证方法通过内置在SAM上的安全机制，采用三重DES加密算法和随机数结合，数据通信符合ISO9798-4的要求，通信错误自动侦测，保证车票访问的安全性。 （7）看门狗功能：内部带有看门狗（WATCH DOG）功能，设备工作稳定可靠。读写器定时自动检测微处理器是否正常工作，在其不正常工作的情况下，看门狗立即重新启动读写器控制板，让SAM卡处于需要激活的状态。 （8）读写距离：读写距离应为天线板面向上计算，要求范围内无读写盲区。 （9）读写时间要求：车票的读写时间为从读车票到车票交易结束的时间，包括轮询建立通信、卡认证、读取多个块的数据，向多个块写数据的验证时间，但不包括黑名单、灰名单检查，逻辑数据错误的恢复，交易TAC产生，交易文件产生，寄存器累加。 3 系统架构（System framework） 3.1 软件架构 南京地铁读卡器系统软件采用主流的嵌入式Linux操作系统，工作稳定，开发、调试简便。支持Flash的文件系统，读写器内部Flash被映射成JFFS文件系统，采用文件的形式保存和读写数据，可以方便地实现各类数据的下载、更新以及版本维护功能，如EOD参数下载激活、黑名单下载激活、TP应用程序版本升级等。其主要包括操作系统的移植、读卡器的读写任务程序、中断服务程序、LCD与触摸屏处理程序、USB与网络接口部分程序，其框系统架结构如图1所示。 图1 软件架构图 Fig.1 Software framework graph 3.2 硬件接口 硬件接口如图2所示，参数如下： （1）电源 工作电压：DC12V±5%；工作电流：2A；电源接头采用航空端子。 （2）天线 天线采用2路同轴电缆接头。 （3）通信接口 采用RS232串口。 4 系统应用（System application） 南京地铁标准读写器采用串口通信，被动式处理模式。当读写器正常上电下，接收到上位机相关指令才能进入正常工作状态。随着线路的不断增加，各条线路应用南京地铁标准读写器必须按照读写器的接口标准，严格按照通信规范进行上位机软件编写与测试。各线路将配置参数下载至读写器内部，通过相关指令调用读写器来完成对车票的发售、进站、出站、分析、更新等处理。 图2 硬件接口示意图 Fig.2 Hardware interface graph 具体读写器配置参数包括：ACC EOD参数、网络拓扑参数、日历时间参数、费率表参数、票卡介质参数、车票定义参数、模式定义参数、BLK参数、ACC黑名单全集、ACC黑名单子集、Token回收批次黑名单、ACC票卡灰名单全集、SAM卡黑名单、员工票卡黑名单、一卡通黑名单、员工票白名单。 5 结论（Conclusion） AFC系统标准读卡器应用日趋广泛，为了适应乘客的丰富需求，其性能以及功能的进一步完善与进步是势在必行的。在分析现有读写器软硬件技术基础上，对南京地铁Reader_9200_2C系列轨道交通专用读写器的软硬件进行了系统分析。 参考文献（References） [1] 吕毅.西安地铁线网AFC系统架构设计谈探讨[J].铁路计算机 应用，2013（07）：41-44. [2] 康崇皓.城市轨道交通AFC系统读写器的建设模式浅析[J].铁 道通信信号，2013（03）：86-88. [3] 康崇皓.苏州轨道交通AFC系统票卡读写器设计[J].铁道通信 信号，2014（03）：82-84. 作者简介： 王媛媛（1983-），女，硕士，助理工程师.研究领域：轨道交通 信息化. 李丽芬（1984-），女，硕士，工程师.研究领域：轨道交通信 息化. 徐 晔（1979-），男，硕士，工程师.研究领域：轨道交通信 息化. 米传民（1976-），男，博士，副教授.研究领域：信息管理. 图1 软件架构图 Fig.1 Software framework graph 3.2 硬件接口 硬件接口如图2所示，参数如下： （1）电源 工作电压：DC12V±5%；工作电流：2A；电源接头采用航空端子。 （2）天线 天线采用2路同轴电缆接头。 （3）通信接口 采用RS232串口。 4 系统应用（System application） 南京地铁标准读写器采用串口通信，被动式处理模式。当读写器正常上电下，接收到上位机相关指令才能进入正常工作状态。随着线路的不断增加，各条线路应用南京地铁标准读写器必须按照读写器的接口标准，严格按照通信规范进行上位机软件编写与测试。各线路将配置参数下载至读写器内部，通过相关指令调用读写器来完成对车票的发售、进站、出站、分析、更新等处理。 图2 硬件接口示意图 Fig.2 Hardware interface graph 具体读写器配置参数包括：ACC EOD参数、网络拓扑参数、日历时间参数、费率表参数、票卡介质参数、车票定义参数、模式定义参数、BLK参数、ACC黑名单全集、ACC黑名单子集、Token回收批次黑名单、ACC票卡灰名单全集、SAM卡黑名单、员工票卡黑名单、一卡通黑名单、员工票白名单。 5 结论（Conclusion） AFC系统标准读卡器应用日趋广泛，为了适应乘客的丰富需求，其性能以及功能的进一步完善与进步是势在必行的。在分析现有读写器软硬件技术基础上，对南京地铁Reader_9200_2C系列轨道交通专用读写器的软硬件进行了系统分析。 参考文献（References） [1] 吕毅.西安地铁线网AFC系统架构设计谈探讨[J].铁路计算机 应用，2013（07）：41-44. [2] 康崇皓.城市轨道交通AFC系统读写器的建设模式浅析[J].铁 道通信信号，2013（03）：86-88. [3] 康崇皓.苏州轨道交通AFC系统票卡读写器设计[J].铁道通信 信号，2014（03）：82-84. 作者简介： 王媛媛（1983-），女，硕士，助理工程师.研究领域：轨道交通 信息化. 李丽芬（1984-），女，硕士，工程师.研究领域：轨道交通信 息化. 徐 晔（1979-），男，硕士，工程师.研究领域：轨道交通信 息化. 米传民（1976-），男，博士，副教授.研究领域：信息管理. 图1 软件架构图 Fig.1 Software framework graph 3.2 硬件接口 硬件接口如图2所示，参数如下： （1）电源 工作电压：DC12V±5%；工作电流：2A；电源接头采用航空端子。 （2）天线 天线采用2路同轴电缆接头。 （3）通信接口 采用RS232串口。 4 系统应用（System application） 南京地铁标准读写器采用串口通信，被动式处理模式。当读写器正常上电下，接收到上位机相关指令才能进入正常工作状态。随着线路的不断增加，各条线路应用南京地铁标准读写器必须按照读写器的接口标准，严格按照通信规范进行上位机软件编写与测试。各线路将配置参数下载至读写器内部，通过相关指令调用读写器来完成对车票的发售、进站、出站、分析、更新等处理。 图2 硬件接口示意图 Fig.2 Hardware interface graph 具体读写器配置参数包括：ACC EOD参数、网络拓扑参数、日历时间参数、费率表参数、票卡介质参数、车票定义参数、模式定义参数、BLK参数、ACC黑名单全集、ACC黑名单子集、Token回收批次黑名单、ACC票卡灰名单全集、SAM卡黑名单、员工票卡黑名单、一卡通黑名单、员工票白名单。 5 结论（Conclusion） AFC系统标准读卡器应用日趋广泛，为了适应乘客的丰富需求，其性能以及功能的进一步完善与进步是势在必行的。在分析现有读写器软硬件技术基础上，对南京地铁Reader_9200_2C系列轨道交通专用读写器的软硬件进行了系统分析。 参考文献（References） [1] 吕毅.西安地铁线网AFC系统架构设计谈探讨[J].铁路计算机 应用，2013（07）：41-44. [2] 康崇皓.城市轨道交通AFC系统读写器的建设模式浅析[J].铁 道通信信号，2013（03）：86-88. [3] 康崇皓.苏州轨道交通AFC系统票卡读写器设计[J].铁道通信 信号，2014（03）：82-84. 作者简介： 王媛媛（1983-），女，硕士，助理工程师.研究领域：轨道交通 信息化. 李丽芬（1984-），女，硕士，工程师.研究领域：轨道交通信 息化. 徐 晔（1979-），男，硕士，工程师.研究领域：轨道交通信 息化. 米传民（1976-），男，博士，副教授.研究领域：信息管理. |
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