[摘要] 本文作者结合自己的实际工作经验，对地铁自动售检票系统中网络技术相关问题进行分析探讨，同时提出了自己的看法和意见，仅供参考。
　　[关键词] 地铁线路；AFC系统；网络技术；冗余
　　
　　1.前言
　　地铁的自动售检票系统（简称AFC系统）是一个计程计时的封闭式全自动收费系统。系统使用非接触式IC卡作为车票媒体，其中单程票采用辅币形式的TOKEN，除单程票外的所有票卡均采用银行卡大小的IC卡。所有设备均具备处理非接触式IC卡车票能力，满足乘客在地铁线网内无障碍换乘的要求，并且与广州市其他公交系统实现“一卡通”。为了实现整条地铁线快速可靠、永不停顿地提供全天候的AFC服务，地铁采用双环结构OTN光纤网，作为整个地铁的通信城域网络。OTN网综合了SONET /SDH 的优点和DWDM的带宽可扩展性，从而能轻松部署并管理多种应用，如公务/专用电话系统、闭路电视监控、广播服务、时钟系统、电力监控系统、防灾系统、环境控制系统以及自动检售票系统等。对于AFC系统，OTN网为控制中心与每个车站/车辆段之间各提供一个2Mbps的接口及传输通道。整个AFC系统广域网络的通信方式为点对点，传输协议为TCP/IP。每个车站的计算机系统与控制中心的中央计算机系统均能够得到一个独立和稳定的2Mbps带宽。
　　2.地铁AFC系统网络结构和功能实现
　　2.1 控制中心级AFC局域网
　　控制中心级AFC局域网主要包括清分系统（ICCS）、线路计算机系统（LCC）与车站计算机系统（SC）之间的网络连接与通讯，整个网络以星形连接的方式以中央交换机作为中央节点将各车站局域网的交换机作为网络中的其他节点直接相连。控制中心AFC星形网络的中央节点由1台中央交换机加上防火墙与入侵检测模块构成。
　　2.2车站级AFC局域网
　　车站级AFC网络用以太交换网络这种基于交换方式的网络模式，并采用适合地铁隧道环境的工业级以太网交换机作为网络连接设备。其连接示意图如图所示
　　
　　车站主交换机通过地铁通信主干网光纤实现与控制中心AFC网络的中央交换机之间的互连，负责车站内其他计算机设备与中央AFC计算机设备之间的通信。
　　每个车站网络由一台车站主交换机和多台车站区域交换机互连，车站主交换机和车站区域交换机之间通过百兆（或千兆）光纤环状以太网互连，实现链路冗余，环上至少可串接20台交换机，发生链路断点时，环网可以在500毫秒内自动恢复正常工作。
　　3.地铁AFC系统网络设备的配置
　　鉴于地铁AFC系统的数据传输、系统管理和各种其他应用均建立在计算机网络上，因此保持一个稳定可靠的、具有高可用性的网络系统同时对此进行有效的配置是十分重要的。AFC系统使用3COM高端4007作为中央交换机，中央交换机上配置48口10/100/1000M以太网端口，连接本地的工作站、服务器和计算机系统。每台交换机上配置8个千兆光纤端口和48个百兆光纤接口，以便上连ICCS、下连各车站局域网主交换机。其互连光纤采用地铁通信主干网的光纤资源，从而实现控制中心LCC与ICCS、LCC与SC直接的互连。
　　车站使用3COM 1100交换机，每台车站交换机配置光纤端口实现车站交换机与车站交换机之间的环状连接，配置10/100M以太网连接站内计算机设备。
　　4.地铁AFC系统网络的安全措施
　　由于地铁AFC系统网络需要与其他系统的网络进行交换数据，故中央网络配置了防火墙和入侵检测设备保障系统网络安全。另清分系统局域网与容灾系统局域网通过光纤主干线路连接起来。容灾系统利用数据库复制软件，实现清分数据库与异地容灾清分数据库的实时远程复制，当清分服务器发生灾难时，可以将清分服务器的应用切换到容灾服务器。
　　5.地铁AFC系统的网络设计特点
　　5.1网络的冗余设计
　　为增加中央交换机的高可靠性，核心组件（如管理卡，交换结构，接口模块，冷却系统等）均采用冗余设计, 如配置双主控引擎、双路电源供电、所有板卡支持热插拔。双引擎支持一主一备的冗余工作方式，切换时间小于1秒，并且引擎切换不影响交换机的整体交换性能。而每台车站主交换机则通过两个光纤端口连接控制中心，实现链路冗余，以确保网络通信的高可靠性。
　　5.2网络的高可靠性和高稳定性
　　地铁AFC系统选择国际知名公司的网络设备和企业级产品，保证网络的高可靠性运行能力。整个车站网络选用适合地铁隧道环境的工业级以太网交换机作为网络连接设备，在车站AFC机房、售票亭、车站两侧终端设备等处分别安装一台MOXA工业以太网交换机，构成冗余环形以太网，交换机之间利用多模光纤接口联接，由于是采用了MOXA Turbo Ring快速自愈专有协议，网络线路故障时，能够在20ms内切换到备份路径，保证数据的不间断传输。
　　5.3网络的可扩展性
　　网络系统设备良好的可扩展性和可升级性，可以满足将来不断发展的新需求。中央级交换机、车站级交换机等均具有易于升级和改造的特性，在所有的交换机端口配置上，均有足够的预留容量，以保证运行可靠及扩展需要。中央计算机系统的核心网络设备具有充分的局域网、广域网接口和带宽，可以为城市交通公交卡做预留。
　　5.4网络的安全性
　　地铁AFC网络系统采用各种技术和管理措施，确保网络系统的安全运作。采用防火墙和入侵检测设备保障系统网络安全。同时对用户访问网络资源的权限进行严格的认证和控制，并制定严格的网络规章安全制度等。
　　5.5网络的协议
　　系统网络协议选用在Internet中广采用的，已成为事实上的工业标准的TCP/IP协议进行通信。由于TCP/IP协议已经获得了广泛的应用，几乎所有的网络产品都提供了对这个协议的支持，TCP/IP已经成为互连网协议的代名词，因而，以此协议作为运营通信的网络传输接口保证了项目投资的安全性。
　　6.结束语
　　地铁线路AFC系统自建成以来，经历了节假日的大客流的考验，目前运行稳定可靠，还实现了公共交通真正意义上的一卡通，为地铁的整体形象增添了一道光彩。这其中计算机网络系统功不可没，该网络系统符合AFC系统的高可靠性、可用性和高效性的要求，从构造、管理、安全等各方面都充分考虑了地铁AFC系统的特点。