关于AFC系统的数据完整性研究

　　【关键词】轨道交通;AFC系统;完整性;ACC;优化策略

　　一、引言

　　AFC系统(Automatic Fare Collection，简称AFC)系统是基于计算机、通信、网络和自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分和管理等全过程的自动化系统，也是轨道交通票务运营管理的核心系统。AFC系统实现了轨道交通线网的“互通互联”，为地铁的无障碍换乘提供了基本条件，为不同运营商之间的票款清分结算创建了基本平台，保证地铁运营商及乘客的切身利益。

　　随着城市轨道交通大规模、高速度的建设，AFC系统得到了广泛的应用。保障AFC系统数据的完整性，对线网日常的运营和管理越来越重要。对AFC系统数据完整性进行分析和研究，结合日常运营中的问题，进行技术策略和管理方面的优化，可有效地提升AFC系统的可靠度和数据安全。

　　二、AFC系统总体架构

　　传统AFC系统分为五层架构，分别包含清分中心系统(ACC)、线路中心计算机系统(LCC)、车站计算机系统(SC)、车站终端设备(SLE)、车票(Ticket)。

　　近年来，随着行业的不断发展，AFC系统在传统的AFC系统上增加了互联网业务平台、互联网售票机、互联网检票机、互联网半自动售票机、互联网客户端(手机APP)等。基于移动互联网模式，实现购票、检票、查询、更新、充值等功能。AFC五层架构如图1所示。

　　ACC主要负责完成各线路交易数据的采集、分析、审计、处理、转发和存储，进行客流监控、统计、分析和预警，完成轨道交通各运营商、一卡通和第三方移动支付单位的清算、对账，完成线网车票和技术规范的管理。

　　LCC主要负责监控系统运行状态，收集、统计、分析、查询运营数据并上传至ACC，完成本线路的票务和车票管理。

　　SC的主要功能为对车站终端设备进行状态监控、以及收集本站产生的交易和审计数据，完成系统的数据管理、运营管理及系统维护管理。

　　SLE安装在各车站的站厅，直接为乘客提供售检票服务，包括闸机(AGM)、自动售票机(TVM)、互聯网售票机( iTVM)和半自动售票机(BOM)。

　　车票是乘客所持有的车费支付的媒介，集中记载一个乘客完整的乘车过程记录，是整个AFC系统的信息源头，武汉地铁车票包括单程票、储值票、二维码车票、乘次票、定期票、员工票和一卡通车票等。

　　三、AFC系统数据完整性的影响因素

　　数据完整性是指数据的正确性、一致性和有效性。影响AFC系统数据完整性的因素主要有人为因素、设备因素和网络因素三种：

　　(一)人为因素来源于乘客和运营工作人员的不当操作而造成的设备和系统故障，从而导致系统的数据的损坏。乘客由于对设备的不熟悉，使用过程中可能会对系统产生物理性的破坏;地铁工作人员、委外人员和承包商人员等相关人员在日常操作、检修和维护作业中，由于不当操作或恶意的破坏会删除或篡改票务数据。

　　(二)设备因素主要指设备本身出现故障导致数据遭到破坏。如票卡在进行操作时，读写器闪卡故障导致交易报文数据生成中断，交易数据丢失。

　　(三)网络因素主要指系统之外网络方面的威胁，当网络不稳定或者遭到攻击，进而导致系统出现故障，导致数据的缺失、异常和漏传，从而影响数据的完整性。

　　四、保障AFC数据完整性的优化策略

　　ACC数据的完整性一般包含原始交易表中交易记录的完整性、中间表汇总数据的准确性、报表数据的准确性和异常数据四部分。针对四种数据分别提出对应的优化策略，以保障ACC数据的完整性。

　　(一)原始交易表

　　1、交易数量核对

　　定时查询ACC数据库整点的交易总量，并与LC数据库交易数量进行对比，若有差异查询异常交易表判断是否为数据异常导致，排除此项后仍有差异可判断为数据漏传。

　　2、漏传语句查询

　　定时使用漏传语句检测LC数据库交易数据序列号的连续性，若不连续，排除跳变原因后，即可判断为数据漏传。

　　(二)中间表

　　为了提高ACC报表数据的查询速度，将对原始交易表进行二次处理，汇总为中间表，即从中间表进行统计取值。在保障原始交易表数据的精准性的基础上，还需要对报表涉及的中间表数据进行核查。保障中间表数据的精准性的措施有两种，一是详细核对中间表生成的存储过程，核查存储过程的业务逻辑是否正确。二是从原始交易表手动进行数据汇总，核对汇总结果与中间表数据的一致性。

　　(三)报表

　　在保障了原始交易表和汇总中间表的数据精准性的基础上，还需要对报表统计口径和数据进行核查，保障ACC报表数据的精准性。一是提前进行需求分析，设计报表格式和口径，提交厂家制作。二是报表制作完成后，根据报表口径核对后台语句的业务逻辑是否正确，检查报表语句字段取值的准确性。三是报表核对无误后上线进行测试，测试期间每天进行数据核查，待数据完全正确后正式投入使用。

　　(四)异常数据核查

　　1、系统检测

　　由ACC交易入库时根据预先设定的规则进行数据校验。对于影响清分结果的交易数据直接进入异常交易表，对于不影响清分结果的交易数据同时进入异常表和原始交易表，定期查看异常表进行系统稽查。

　　2、人工稽查

　　人工稽查是定期对原始交易表中的数据进行核查，规避系统漏洞。人工稽查有两种方式：一是进行收益审核和出具财务报表时，通过数据核对工作，核查异常交易，对异常交易进行处理，保障票务收益的精准性，避免运营损失;二是每半年进行一次系统稽查工作，对全年的交易数据进行一次排查，形成系统稽查报告，针对问题进行系统整改。

　　五、结论

　　AFC系统设备数量多、架构复杂，网络环境、设备可靠性和人为差错等因素均会导致交易和票务数据的缺失和异常，从而影响客流统计、票务收益数据和清分结果的准确性，在一定程度上影响线网运营的服务质量、管理优化和长远发展。本文提出的保障数据完整性的策略，希望对未来地铁的建设和运营管理起到一些辅助作用。

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文章名称： 关于AFC系统的数据完整性研究

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