上海ARGOX二维条码铁路轻轨客运自动售/检票系统方案

随着我国城市交通快速发展，全国300万人口以上的城市中已有15个城市申请修建地铁和城市轻轨道路，线路总长达430公里，建设投资需1400亿元。国家将根据资金筹措和轨道交通设备国产化情况陆续批准项目的开工。这些城市中已经修建开通的城市有北京1号、2号线（自动售/检票设备未上）、上海（自动售/检票采用美国设备）。近年已通过国家批准并在近期开工的城市有深圳、广州、重庆、北京3号、北京4号、北京5号线、沈阳、长春等，其自动售/检票设备均处于选型阶段。但目前由于我国在此项技术上的滞后，造成各城市均效仿美国、日本或韩国磁票模式。磁性客票技术发展于70年代，围绕磁票的自动售/检票系统设备应用已久，从技术上讲还是比较成熟的，但其运营成本较高，阻扰了它的进一步的推广，其主要原因有三个：1、磁票成本约1元人民币/张左右，不适合我国单程票使用，一张客票成本占售出票价的1/4甚至1/2，运营单位不可能接受，虽然可采用回收重复使用模式（上海地铁），但其带来要对客票进行消毒处理、提供报销凭证、客票回收后各站对其清空与分配问题，给运营单位增加了负担。2、自动售/检票系统要频繁地对磁客票进行接触式读/写，不可避免地要每天投入大量人力物力对磁头进行消磁和除尘清洗。3、磁票的自动售/检票系统设备造价高、对维护人员要求高。针对我国城市轻轨交通发展的特点，降低车票成本费用，提高自动售/检票系统性能、加强防伪力度，我们提出二维条码技术、纸票防伪技术为依托的自动售/检票系统应用方案。
一、对车票的处理方案
在车票上，我们引入加密二维条码和荧光防伪点的概念。在不改变原铁路车票票面尺寸大小的前提下对车票进行处理。
在防伪材料方面，我们建议采用的是在车票票面加印荧光防伪点的方法，因为：铁路票票价不高，自动售/检票地点集中而固定，用荧光油墨材料对票面进行处理就可以了，而且单张车票防伪印刷的成本仅为3厘左右；其次，荧光材料对激发光的响应速度很快，而且对其发射光的识别既简单又快捷。
在采用荧光防伪点的基础上，我们针对自动检票系统的要求，在自动售票系统中将已印刷上防伪荧光点的车票纸上，现场打印上加密二维条码。这是因为：1、如果单一的采用荧光材料防伪的防伪力度不够，荧光点易被伪造，从而失去防伪的价值；而采用加密二维条码和荧光防伪点相结合的形式，可以充分发挥二维条码和荧光材料的特点，从而提高防伪强度，增加造假的难度。2、充分发挥二维条码信息存储量大、自动识别速度快、读码效率高、纠错能力强的特点，提高检票系统的处理速度和判断真伪的稳定可靠性，有利于铁路车票的自动化检测。3、二维条码的大小、长短可以任意调节，能够打印在车票狭小的空白空间中，避免了车票大的改动和重新设计。4、在车票上打印上二维条码基本上不增加铁路车票的任何制作成本，满足铁路车票票价低而防伪要求高的特殊要求。
因此，对于现场打印在车票二维条码而言，它应该条空清晰，能够被二维条码读码器识别（条码条空以黑白效果最佳）。目前的激光二维条码读码器能够识别几乎所有不同机型打印机所打印的二维条码。对于出票系统而言，对打印机唯一的技术要求就是打印速度必须快。对于这一点，我们对车票打印系统设计为：将票面的一些固定信息采用印刷方法预先印刷在车票纸上，这样就可以减少打印量，提高打印速度。
总之，如果在车票设计上采用荧光防伪点和加密二维条码技术，车票的制作成本只是比以前增加几厘钱的成本，可以说这是最为经济实惠的防伪安全方案。


二、自动售/检票系统结构
自动售/检票系统的售票端主要有：触摸屏系统、纸币自动识别器、硬币自动识别器、二维条码打印机、自动出票机、车票生成软件系统、加密二维条码自动生成应用软件系统等部分组成。
自动售/检票系统的检票端口主要有：荧光防伪点检测器、二维条码读码器、自动检票通道、加密二维条码解　密和车票真伪判别应用软件系统等几部分组成。
三、自动售/检票系统工作原理与功能
自动售/检票系统的自动售/检票流程为：
通过触摸屏系统接受售票指令，在自动售票端口接受投币后，货币自动识别器自动识别并找零，同时加密二维条码自动生成应用软件立即将车票编号、出票站点、乘车日期、票款金额、乘车车次、乘车区间等数据信息通过ARGOXI-64加密算法进行加密运算并生成加密二维条码，二维条码打印机将加密二维条码自动生成软件生成的加密二维条码和车票编号打印在已印好防伪荧光点的车票纸上，由自动出票机将车票售出。
在车票检测端口，防伪荧光点检测器首先对车票上的防伪荧光点进行初级检测，同时二维条码读码器扫读加密二维条码，加密二维条码解　密软件将加密数据还原为原始数据，将出票编号、乘车站点、乘车日期、票款金额、乘车区间、乘车车次等信息进行检验核对并进行真伪判别后，将真伪结果显示在屏幕上，如果为真，则显示欢迎界面；如果为假，就显示警告界面并出声报警。
四、自动售/检票系统的国产化分析
自动售/检票系统的关键硬件部分货币自动识别器、二维条码读码器均是天津ARGOX防伪识别有限公司制造，国产化率在70%以上，其它打印机、荧光防伪点检测器、自动出票机都基本实现了国产化，系统硬件的总体国产化水平在90%以上。
ARGOX公司拥有完善和系统的软件开发能力，完全能够自主独立地开发自动售/检票系统的应用软件。


五、自动售/检票系统成本分析
自动售/检票系统成本分析表：
名 称 成本价（万元）
触摸屏幕系统
硬币自动识别器
纸币自动识别器
车票生成软件系统
加密二维条码自动生成及打印软件系统
二维条码打印机
自动出票机
荧光防伪点检测器
加密二维条码读码器 0.7
加密二维条码解　密和车票真伪判别软件系统 5
自动检票通道
合计


六、研究开发单位工作分工和计划进度
ARGOX公司负责硬币自动识别器、二维条码读码器、自动售票机加密二维条码自动生成及打印软件、自动检票机加密二维条码解　密和车票真伪判别应用软件的研究开发工作。
沈阳铁路局科学技术研究所负责研制：触摸屏系统、车票生成软件系统、纸币自动识别器、自动出票机、荧光防伪点检测器、自动检票通道等方面的工作。


七、研究开发经费预概算
名 称 成本价（万元）
触摸屏幕系统
硬币自动识别器
纸币自动识别器
车票生成软件系统
加密二维条码自动生成及打印软件系统
二维条码打印机
自动出票机
荧光防伪点检测器
加密二维条码读码器
加密二维条码解　密和车票真伪判别软件系统 8
自动检票通道
合计


八、系统研究开发技术难点论证及其解决办法
在系统的研究开发过程中，我们预计会遇到以下困难：
1、加密二维条码生成及打印软件的开发：
加密二维条码生成及打印软件将由ARGOX公司与ARGOX机器智能研究所共同开发。从目前看来，主要的问题是ARGOX公司开发的加密二维条码生成及打印软件与沈阳铁路局科技研究所开发的车票生成软件系统的接口问题以及与铁路局现有条码打印机之间的接口问题。这需要双方共同解决。
2、加密二维条码解　密和车票真伪判别软件系统的开发
加密二维条码解　密和车票真伪判别软件系统将由ARGOX公司和ARGOX共同开发，同时还需解决二维条码读码器与加密二维条码解　密和车票真伪判别软件系统的数据接口问题。ARGOX公司自己解决。
3、防伪荧光点检测器的研制
主要解决防伪荧光点检测器与加密二维条码解　密和车票真伪判别软件系统的数据接口问题。这需要双方共同解决。
4、系统的整合及综合性能测试
目的是保证自动售/检票系统的稳定性、可靠性、可移植性以及系统的可操作性。由双方共同解决。
5、二维条码打印设备
从目前火车票使用的一维条码的打印效果来看，存在条码打印不清晰的现象，主要原因可能是：1）热转移打印温度不合理；2）打印色带不统一；3）火车票纸张不适合打印要求。
解决的方法有：
1）统一打印色带；
2）调整热转移打印温度；
3）使用合适的纸张作为火车票纸；
4）利用二维条码的自动纠错功能，提高二维条码的纠错等级以此提高读码器的识别率。
5）使用激光二维条码读码器提高扫描精度。