城市轨道交通自动售票机硬币处理模式探讨

谢程祥

（广州市地下铁道总公司，广东广州 511300）

城市轨道交通自动售票机硬币处理模式探讨

谢程祥

（广州市地下铁道总公司，广东广州 511300）

自动售票机硬币处理模式是自动售检票系统货币处理方式之一。通过对硬币处理模式硬件设计及功能介绍，分析广州地铁的模式应用情况，收集其他城市应用情况进行对比，从市场经济角度和实际应用情况出发，形成自动售票机硬币找零处理模式推荐方案。

城市轨道交通；自动售票机；硬币处理模式；运营应用情况

自动售票机硬币处理模式是自动售检票系统（AFC系统）一种重要的货币处理方式，包括硬币接收功能以及硬币找零功能，根据广州地铁运营服务特点、乘客使用习惯、相关社会环境因素等制定符合现场需求的硬币处理模式显得尤为重要，新线AFC系统建设过程中进行相应的硬件设计及固件开发，本文主要针对广州地铁的硬币处理模式现状及新线建设情况进行探讨。

1 广州地铁应用背景

广州地铁目前运营里程为236 km，日均客流约为536万人次，在运线路8条。自动售检票系统（以下简称AFC系统）为乘客提供方便快捷的付费方式，AFC系统在各城市新开通线路中均已成熟应用，同时也带动了AFC系统的发展与功能的不断完善。受限于城市硬币运输及流通限制，供找零硬币短缺的问题一直困扰着各个城市的轨道交通的运营单位，成为AFC系统广泛应用过程中一个较为突出的问题，根据广州地铁运营服务特点、乘客使用习惯、相关社会环境因素等制定符合现场需求的硬币处理模式显得尤为重要。

TVM硬币处理模式包括硬币接收与暂存（1元、5角），硬币图像识别与验币，硬币找零与暂存，循环找零功能（可选）等四个主要功能模块。目前广州地铁硬币处理模式为接收1元，亚运开通线路及后续新线具备1元硬币循环找零功能，5角接收功能具备，但予以屏蔽。根据广州地铁2016-2017年线网规划线路AFC系统情况，目前运营用户建议仍沿用目前的硬币找零模式，即仅接收1元硬币，具备1元硬币循环找零功能。

2 硬件设计及功能介绍

自动售票机（TVM）设备硬币处理模块基本模块设计遵循广州地铁运营服务特点，经过各条在运线路的AFC系统运行经验不断改进完善，硬币处理模块由硬币鉴币器（验币器）、循环找零箱（可选）、硬币图像识别器、后备找零箱、硬币加币箱、硬币回收箱、硬币机构以及硬币模块控制板组成。整体硬件设计根据业务功能需求进行开发，根据维修维护需求进行实体优化。

（1）硬币处理模块基本功能

硬币识别：硬币识别器能接受不少于13种不同参数的硬币，币种识别软件可以在线升级，硬币检测准确率大于99.99%，对无法识别的硬币给与退币处理；

识别币种增加：硬币处理模块可通过参数设置增加新硬币种类，而不需进行任何软件升级；

非法币退出：硬币识别器不能识别的硬币直接进入找零退币口，不经过任何缓冲；

硬币暂存：硬币处理模块具有暂存器，当循环找零箱满时直接进入分币机构回收或找零；

原币奉还：当乘客取消操作时，通过暂存器可实现一次性原币奉还；

找零功能：硬币处理模块至少具有2个循环找零箱，可实现2个币种的找零功能，接受硬币首先进入此两箱，找零硬币从循环找零箱排出。有具有一次性多枚找币功能；

后备找零功能：硬币处理模块至少具有两个后备找零箱，当循环找零箱硬币不足或空时，找零硬币由后备找零箱找出。

硬币补充加币：硬币处理模块至少具有2个加币箱，当后备找零箱硬币不足或空时可通过加币箱加币。

图1 硬币处理流程

硬币回收：硬币处理模块可通过分币机构将接收硬币回收存储于硬币回收箱；

清点清空：硬币处理模块通过控制单元可实现对所有箱内的硬币进行数量清点或回收清空；

投币口功能：硬币处理模块投币口应具有导水结构设计，具有防水功能；另具闸门，非接收状态具备禁止投入硬币功能。

（2）基础技术规格

根据TVM功能需求相应地进行硬件设计，充分考虑广州地铁运营服务特点，结合线网票务规则，同时兼顾日常设备运营的可维护性、适应性，完成硬币处理模式硬件设计。以下是广州地铁AFC系统两款主流TVM设备硬币处理模块技术规格介绍。

表1 广佛线TVM硬币处理模块技术规格

表2 六号线TVM硬币处理模块技术规格

（3）功能扩展及延伸

对于可采用纸币购票的设备，当找零器内的硬币存量少于一定数量时（数量可设置），运营状态显示为暂无找零、只接受硬币等信息。

硬币处理单元中所存储的硬币能通过命令补充或清空，清空命令可通过车站计算机下达或就地操作。取消交易时，硬币处理模块将投入的硬币退还给乘客。

3 模式应用分析

对于地铁运营单位而言，自动售票机（TVM）的硬币图像识别与验币，硬币找零与暂存功能均属于基本功能，随着地铁线网的扩大，AFC系统应用的日益成熟，维修人员与车务操作人员的熟练，技术的不断创新及发展，硬币图像识别与验币、硬币找零与暂存的功能发展已相当成熟，由于涉及到运营服务模式、社会环境因素、货币流通情况等条件的约束，近年来运营单位更多将关注点放在TVM硬币处理模式的硬币接收与暂存（1元、5角）、循环找零功能两个扩展功能上，要求日益提高细化。根据运营单位的意见，结合正线实际应用情况，应用可行性研究，技术可行性研究，新线建设部门不断在技术层面上积极完善这两项功能，逐步在新线建设中实现及优化。

在AFC系统新线技术上，新线建设部门通过积极调研、组织研发并推广循环找零功能，自2010年三号线北延段、广佛线、APM线三条亚运开通线路TVM设备具备循环找零功能，2013年六号线及以后线路AFC系统TVM设备循环找零功能将继续应用与优化。从硬币处理模块技术层面上缓解硬币短缺对地铁运营所造成的压力。根据运营部门要求现场循环找零功能暂时处于屏蔽状态，将根据运营单位的实际需要开启使用。于此同时，从广州市轨道交通六号线首期工程开始启用纸币找零模块、纸币接收模块配合硬币找零模块使用，原有纸币接收模块功能升级，并采用是经过市场长期使用、可靠、成熟的且售后服务完善的国际知名纸币找零产品。适应中国用户的使用习惯，科学设计出较为完善的硬币、纸币结合找零解决方案，进一步缓解硬币短缺的压力。

4 其他城市地铁应用情况

目前中国其他城市地铁根据各地的实际情况及运行特点，制定硬币处理模式的规则及技术方案，根据设计调研及考察，与各地地铁公司的交流，收集整理城市地铁公司关于1元、5角硬币接收及循环找零实施情况。北京地铁根据票务规则只接收1元硬币；南京地铁由于硬币供应不紧张，故只接收1元硬币；上海地铁AFC设备虽然具备接收5角硬币功能及循环找零功能，根据实际运营需要屏蔽接收5角功能，其他城市地铁根据各自情况制定硬币处理模式，大部分城市选择不接收5角，即便接收5角硬币也不作循环找零。由于各地票价暂为整数（不考虑地区优惠政策），且1元、5角混合循环找零功能（既接收1元、5角硬币，1元与5角各占用一找零箱，各自具备循环找零功能）实现成本较高，实用价值不高，如果5角占用一币箱，根据1元的使用速率，运营服务人员加币频率将提高，所以即便新线设备具备相应功能，但根据运营需求也未开启该功能。

图2 循环找零流程

5 综合分析及推荐方案

从市场经济角度分析，随着通货膨胀，低面值的货币特别是硬币将面临自然淘汰的趋势，故根据各地铁公司票务规则，大多数地铁公司选择不接收5角硬币、或只接收但不作5角银币找零的处理模式，所以5角循环找零的实际应用需求并不高。

从实际使用情况分析，根据各地地铁的使用现状、业务规则及硬件设计特点综合分析，基本上1元、5角混合循环找零功能实际应用需求并不高，实现成本或改造成本极高。故各地地铁公司基本不采用1元、5角接收及混合循环找零功能的方式，以避免增加车站工作人员的负担。此外旧线路TVM设备不具备循环找零功能，由于TVM设备内部设计的整体性、旧TVM内部设备模块所占空间比较大，如需增加此功能，将面临极其高额的改造费用，相当于重新设计与生产TVM设备，所需改造成本及人力成本不符合经济效益，对于运营相对稳定的AFC设备而言，甚至会存在着一定的改造技术风险，故各地地铁未开展此类功能改造工作。

从地铁运营成本分析，每台TVM设备币箱仅有两个，按照目前的运营使用习惯，仅用1元硬币，大客流车站按两至三天补币操作，相应进行人员、配币等工作安排，当使用5角硬币时，如不增加币箱，则1元、5角各占用一币箱，为保证1元银币找零畅顺则只能以缩短补币间隔时间或增加人员成本投入来完成既定运营目标，如需增加币箱需另外进行机体设计，同时增加运营改造成本。

根据新线前期调研结果，综合各地地铁公司业主、专业设计、科研单位、咨询单位、设备厂商、维护部门、维保单位等相关单位的意见与评估情况，自动售票机硬币找零优先推荐模式为：接收1元（具备循环找零功能根据实际运营需要选择是否开启该功能），5角接收功能具备，但予以屏蔽，不建议开发5角循环找零功能。

6 结束语

自动售票机硬币处理模式作为AFC系统一种重要的货币处理方式，已经过长期现场使用的经验累计，随着计算机技术、工控技术的不断发展，硬币处理模式日益稳定成熟。由于社会化及地域性的硬币短缺事实，造成硬币支付的数量与硬币找零的数量相差巨大，结合技术及成本进行综合分析，根据各地乘客的使用习惯，票务规则等综合因素，目前大部分地铁公司硬币处理模式选择仅接收1元为主，根据地铁AFC系统的发展趋势，随着纸币找零技术的成熟应用，将有效缓解硬币供应及使用的问题，硬币处理模式选择拥有更多空间，也将趋于简单化实用化，故仅接收1元硬币的硬币处理模式仍将是AFC行业的主流。

［1］Particular requirements for commercial dispensing appli⁃ances and vending machines.IX-IEC.IEC 60335-2-75 Edition 2.2-2009.Household and similar electrical appli⁃ances-Safety-Part3-45［S］ .

［2］株式会社高见泽.Takamisawa Smart Hopper Model C H-N Series Specification［A］.2003.21-23.

［3］ANSL.ANSI/UL541-2003.Vending Machines，Refriger⁃ated［A］.2003.7-8.

［4］周春燕.上海轨道交通运营成本控制刍议［J］.城市轨道交通研究，2010（7）：9-10.

Discussion on the TVM Coin Processing Mode of Urban Rail Transit

XIE Cheng-xiang
（Guangzhou Metro Corporation，Guangzhou511300，China）

The TVM coin processing mode is one of AFC system monetary approaches.This paper describes the hardware design and function of the coin processing mode，analyzes the mode applications of Guangzhou Metro and compare it with other metro companies of China.This paper analyses and estimates comprehensively，and then made one coin processing mode recommendation for reference.

urban rail transit；Ticket Vending Machine（TVM）；coin processing mode；operation applications

U231+.92

A

1009－9492(2014)09－0131－04

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.09.036

谢程祥，男，1984年生，广东人，大学本科，工程师。研究领域：自动售检票系统、计算机、网络技术、近场通信技术。已发表论文3篇。 (编辑：王智圣)

2014－03－19