摘要在自動售檢票系統(tǒng)中，自動售票機數(shù)量確定的前提下，假定自動售票機和自動增值機在相同的時間內(nèi)服務(wù)完自己所服務(wù)的乘客，研究自動售票機和自動增值機數(shù)量比例關(guān)系，考慮乘客在地鐵的消費心理因素和地鐵票價因素對自動增值機數(shù)量的影響，提出了自動增值機數(shù)量的計算模型。
　　關(guān)鍵詞地鐵自動售檢票系統(tǒng)，售票機，增值機，比例關(guān)系，計算模型
　　1．地鐵自動售檢票系統(tǒng)概述
　　地鐵自動售檢票系統(tǒng)（AutomatedFareCollectionSystem，簡稱AFC系統(tǒng)）是地鐵運營系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。AFC系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)就是要建立一個高度安全、可靠、保密性能良好的地鐵自動售檢票網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成售票、檢票、計費、收費、結(jié)算和統(tǒng)計全過程自動化管理。AFC系統(tǒng)采用控制中心和車站兩級管理模式。AFC系統(tǒng)由中央計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、車站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和AFC終端設(shè)備三部分組成。中央計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對車站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和AFC終端設(shè)備進行實時監(jiān)控；對采集到的車站的數(shù)據(jù)進行分析處理，完成票務(wù)收入審計、客流量統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分類保存和打印相關(guān)報表等功能。車站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控AFC終端設(shè)備，采集和存儲AFC終端設(shè)備數(shù)據(jù)。通過地鐵廣域網(wǎng)系統(tǒng)將車站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和中央計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連在一起，完成數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)指令傳遞。AFC系統(tǒng)終端設(shè)備由自動售票機，票務(wù)處理機（也稱半自動售票機），自動增值機，進出站閘機，自動驗票機和便攜式驗票機等組成。
　　AFC系統(tǒng)終端設(shè)備的數(shù)量和AFC系統(tǒng)終端設(shè)備在站廳層布局是站廳層布局設(shè)計的重要組成部分，直接決定客流組織形式，AFC系統(tǒng)終端設(shè)備數(shù)量越多，客流組織越容易，需要的投資也越多。自動售票機和自動增值機服務(wù)的乘客群體不相同，在乘客使用單程票和儲值票預(yù)測比例和投資確定的前提下，研究自動售票機和自動增值機比例，確定自動增值機的數(shù)量，對充分利用AFC終端設(shè)備和客流組織有著十分重要的意義。
　　
　　2．自動售票機數(shù)量確定
　　在地鐵車站AFC系統(tǒng)設(shè)計中，對車站自動售票機數(shù)量的確定都是以車站高峰小時客流量為依據(jù)。在設(shè)計時，一般用上下行客流預(yù)測數(shù)據(jù)來確定，計算機公式如下：
　　                                      （1）
　　式中：Nv——自動售票機的數(shù)量，一般用取整結(jié)果，取整時采用四舍五入；
　　k——車站超高峰系數(shù)，選用1.2~1.4；
　　P——使用自動售票機的人數(shù)或上行和下行上車的客流總量（按高峰小時計）；
　　Uv——自動售票機的處理能力，一般選用600人/小時/臺。
　　深圳地鐵一期工程AFC系統(tǒng)設(shè)計中使用的計算車站自動售票機數(shù)量的公式如下：
　　                                            （2）
　　式中：Nv——自動售票機的數(shù)量，一般用取整結(jié)果，取整時采用四舍五入；
　　k——車站超高峰系數(shù)，選用1.2~1.4；
　　Pe——入站高峰客流量；
　　a——使用單程票的比例系數(shù)，0＜a≤1；
　　B——使用自動售票機賣票的比例系數(shù)，0＜B≤1；
　　Uv——自動售票機的處理能力，一般選用600人/小時/臺。
　　公式（1）和（2）為標(biāo)準(zhǔn)高峰客流中單人次賣票所需要的自動售票機的數(shù)量，隨著地鐵票務(wù)管理組織形式的改變和社會售票點的增多，售票點不局限于地鐵車站，使用單程票的比例會越來越小，使用儲值票的比例會越來越大，單程票也可以在票務(wù)處理機出售。深圳地鐵一期工程AFC系統(tǒng)設(shè)計中，充分考慮了使用單程票的比例系數(shù)和使用自動售票機賣票的比例系數(shù)這兩個影響因素。
　　
　　3．根據(jù)自動售票機和自動增值機的比例關(guān)系確定自動增值機數(shù)量
　　自動售票機和自動增值機是一個典型的M/M/n排隊系統(tǒng)，自動售票機的數(shù)量確定后，根據(jù)使用儲值票和單程票的比例、乘客每次使用自動增值機增值用來坐地鐵的人民幣數(shù)量C和乘客每次坐地鐵消費的人民幣數(shù)量c可以確定自動增值機數(shù)量。
　　假定自動售票機數(shù)量已確定，自動售票機處理速度為10人/分鐘，自動增值機處理速度為5人/分鐘，票務(wù)處理機（在地鐵車站中，票務(wù)處理機可以出售單程票和儲值票，也可以給儲值票增值）對自動售票機和自動增值機影響程度相同，此處假定影響程度為零，即票務(wù)處理機不做增值業(yè)務(wù)，進地鐵的高峰客流中有一半人用儲值票，如果自動售票機和自動增值機在相同的時間內(nèi)服務(wù)完各自的乘客，使用儲值票的人每次增值50元，這50元能用10次，那么自動售票機和自動增值機的比例為5:1（即一個車站如果配置5臺自動售票機時，可以考慮配置2臺自動增值機）。計算機結(jié)果如下表：
　                                                                 　表1自動售票和自動增值機的比例關(guān)系計算表

                       
　　　　上表第一種情況的計算方法說明：假設(shè)有200人進站，100人到自動售票機前賣票，10人到自動增值機前增值，自動售票機處理完100人需要10分鐘，自動增值機處理完10人需要2分鐘，如果在同一時間內(nèi)服務(wù)完各自所服務(wù)的乘客，自動售票機和自動增值機配置的比例為5:1。該方法適合在新建城市軌道交通的城市應(yīng)用，從深圳一期開通運營的情況來看，不配置自動增值機比較合理。
　　4．自動增值機數(shù)量精確計算模型
　　4.1自動增值機處理能力確定
　　自動增值機處理能力的計算公式如下：
　　                                （3）
　　式中：　Ua——自動增值機的處理能力，為計算方便一般用取整結(jié)果，取整時采用四舍五入；
　M1——使用現(xiàn)金增值的比例系數(shù)，0≤M1≤1；
　　M2——使用銀行卡增值的比例系數(shù)，0≤M2≤1；
　　U1——使用現(xiàn)金增值時自動增值機的處理能力，一般選用10人/分鐘/臺；
　　U2——使用銀行卡轉(zhuǎn)帳時自動增值機的處理能力，一般選用5人/分鐘/臺；
　　M1+M2=1。
　　 自動增值機具有紙幣識別器，可以接受紙幣，對儲值票進行增值；也可以接受銀行卡，通過銀行轉(zhuǎn)帳對儲值票進行增值。因此乘客的消費方式（適用現(xiàn)金和銀行卡）直接影響自動增值機的處理能力。
　　4.2根據(jù)自動售票機的數(shù)量計算自動增值機的數(shù)量的公式如下：
　　        （4）
　　式中：Na——自動增值機的數(shù)量，一般用取整結(jié)果，取整時采用四舍五入；
　　M——車站自動售票機的數(shù)量；
　　Y——儲值票和單程票的比例系數(shù)，Y＞0；
　　Uv——自動售票機的處理能力，一般選用10人/分鐘/臺；
　　Ua——自動增值機的處理能力，選用5~10人/分鐘/臺；
　　C——乘客每次使用自動增值機增值用來坐地鐵的人民幣數(shù)量；
　　c——乘客每次坐地鐵消費的人民幣數(shù)量。
　　該公式適合在城市軌道交通的二期及二期以后的建設(shè)中應(yīng)用，可以從開通的線路上直接獲取、C和c數(shù)據(jù)，計算精確度高。
　　4.3根據(jù)入站高峰客流計算自動增值機的數(shù)量的公式如下：
　　                              （5）
　　式中：Na——自動增值機的數(shù)量，一般用取整結(jié)果，取整時采用四舍五入；
　　k——車站超高峰系數(shù)，選用1.2~1.4；
　　Pe——入站高峰客流量（按高峰小時計）；
　　——使用儲值票的比例系數(shù)，＞0；
　　——使用自動增值機增值的比例系數(shù)，0＜≤1；
　　Ua——自動增值機的處理能力，選用5~10人/分鐘/臺；
　　C——乘客每次使用自動增值機增值用來坐地鐵的人民幣數(shù)量；
　　c——乘客每次坐地鐵消費的人民幣數(shù)量。
　　該公式適合在已運行的線路上進行設(shè)備改造時應(yīng)用，可以從要改造的線路上直接獲取、 、、C和c數(shù)據(jù)，計算精確度高。
　　從公式（4）和（5）可以看出，自動增值機的數(shù)量取決于自動增值機的利用率、自動增值機的處理能力、乘客的消費心理因素和地鐵票價。隨著城市一卡通和電子商務(wù)技術(shù)不斷發(fā)展，儲值票的增值功能可以擴充到其它領(lǐng)域，這樣車站的自動增值機的數(shù)量將大大減少。
　　5．結(jié)語
　　 地鐵AFC系統(tǒng)中終端設(shè)備數(shù)量對AFC系統(tǒng)的實際運用起舉足輕重的作用，自動售票機的數(shù)量與客流量和自動售票機的處理能力有關(guān)，而自動增值機的數(shù)量不僅與客流量和自動增值機的處理能力有關(guān)，還與乘客的消費心理和地鐵票價有關(guān)。以上自動增值機的計算模型為深圳地鐵AFC系統(tǒng)中的自動增值機數(shù)量確定提供了科學(xué)依據(jù)。
　　參考文獻
　　1． 深圳市特發(fā)現(xiàn)代計算機有限公司鐵道部第三勘測設(shè)計院，深圳地鐵一期工程《初步設(shè)計》第十七篇《自動售檢票》，深圳，1999.7
　　2． 張慶賀朱合華莊榮等，地鐵與輕軌，人民交通出版社，北京，2002.3