一、AFC設備在軌道交通的應用
1、AFC終端設備應用情況
統計結果顯示，目前我國內地已開通城市軌道交通運營總裡程6018.63公裡，車站總數4416座，車站設置閘機通道共計78991個，設置售票機（含雲購票機）共計38111臺，設置半自動售票機共計11416臺。
圖表1 AFC終端設備統計表
2、AFC系統網際網路技術應用情況
目前已開通軌道交通的38個城市均實現了網際網路支付功能，包括網際網路購/取票、掃碼過閘以及手機NFC過閘等。以網際網路支付技術應用為契機，各地鐵公司或選擇自建網際網路票務平臺與官方App，或選擇利用主流網際網路支付方式，實現地鐵出行的便利，提供更加優質的品牌化服務。
（1）網際網路購票技術
目前各地鐵公司採用的網際網路購票支付入口主要包括地鐵官方App、商業銀行App、銀聯雲閃付、支付寶、微信等五種，應用情況如下：
圖表2購票主流支付入口比例
根據調查結果，支持兩種以上支付入口的軌道交通城市為16個，其中，以下8個城市地鐵售票機支持四種及以上支付入口：
圖表3售票機網際網路購票支付入口統計
（2）過閘感知技術
目前各地鐵公司採用的過閘感知技術主要包括乘車二維碼（官方APP、雲閃付乘車碼、支付寶乘車碼、微信乘車碼）、NFC（HCE雲卡）、銀聯閃付、面部識別、掌靜脈、藍牙等，應用情況如下：
圖表4過閘感知技術比例
根據調查結果，38個城市地鐵均已實現二維碼過閘乘車，10個城市地鐵實現了HCE雲卡過閘，19個城市地鐵實現了銀聯閃付過閘。由此可見，在過閘感知技術應用數量上，二維碼支付仍然是遙遙領先於NFC支付。
在生物識別過閘技術應用上，目前只有上海地鐵上線了掌靜脈識別過閘，從AFC領域整體上來看，生物識別過閘仍然處於前期探索和實驗階段，多數城市軌道交通尚未大規模使用推廣，以下8個城市軌道交通上線了面部識別過閘：
圖表5城市軌道交通人臉識別支付應用情況
（3）使用網際網路支付過閘的客流情況
根據統計，各城市地鐵網際網路支付過閘日均客運量佔比達30%以上的有17個城市地鐵：
圖表6城市地鐵網際網路支付過閘客運量統計
二、AFC系統設計與規劃
國內城市軌道交通AFC系統從誕生到現在，已經走過了近30個年頭。隨著移動網際網路的發展和自動化、信息化技術水平的提高，AFC系統從架構設計到支付方式應用，一直在經歷各種衝擊和挑戰。現階段AFC系統設計與規劃的特點及發展趨勢主要有以下幾個方面：
1、傳統架構不斷優化，新型架構逐漸應用
隨著國內城市軌道交通的快速發展，智能化與網絡化運營時期已經到來。傳統的五層架構在系統投資、設備改造、新線開通接入，逐漸暴露出弊端。為此，北京、上海、廣州、深圳、天津、武漢、南京等城市地鐵逐步採用AFC多線路中心（MLC）或區域中心（ZLC)取代單線路中心（LC）的方式，一定程度上減少了系統建設投資，降低了運營系統維護工作量和人力資源，但這並未從根本上解決後續工程承包商受制於先建線路承包商等問題。部分城市軌道交通嘗試採用整合清分中心和線路中心的方式，從而達到精簡系統架構、高效利用資源的目的，取得了初步成效。
與此同時，隨著網際網路支付技術應用以及網絡傳輸通道升級換代，新建軌道交通的城市已經將網際網路票務平臺以及官方APP也一併納入了AFC系統同步建設。網際網路票務平臺以及官方APP在一定程度上已經成為AFC系統新架構的一部分。
另外，隨著雲計算技術的快速發展，其應用於軌道交通系統中可以達到提高資源利用率和降低建設、運維成本的效果，因此，基於雲計算的AFC系統架構也同樣廣泛受到關注。
2、信息安全重要性提高，網絡安全管理體系亟需完善
2019年12月1日《網絡安全等級保護基本要求》（GB 22239-2019）正式實施，等保2.0時代對信息安全提出了更高的要求。AFC系統直接涉及軌道交通收益、收益審核結算、票款清分對帳等重要票務數據，事關軌道交通運營企業直接的資金收益來源，安全性不容忽視。在網際網路支付和生物特徵識別技術（如「人臉識別」）的應用引入以後，AFC系統配套的網際網路票務平臺以及官方APP同時負責存管乘客個人隱私信息，面臨的網際網路網絡攻擊、信息洩露等風險威脅進一步加大，因此各軌道企業在AFC系統的建設時，應將信息安全建設放在最重要的位置。在設備、網絡、數據管理三個層面嚴格按照等保2.0的要求，構建安全、可靠、可信的AFC系統信息安全管理體系。
3、票卡虛擬化，支付方式多樣化
在票卡形式方面，隨著智慧型手機的普及以及生物識別技術的發展，車票不再是傳統意義上的實體卡片，它演變為乘客乘坐軌道交通的虛擬憑證，如手機二維碼、手機藍牙、人體生物特徵（如人臉、掌/指靜脈、虹膜等）等。
目前，軌道交通採用網際網路支付方式過閘的乘客比例正逐步提高，據統計，目前已有17座城市地鐵網際網路過閘客運量佔比達到30%以上。另外，各大城市正在對生物識別過閘進一步深入挖掘，其中，人臉識別技術已在北京、濟南、深圳、鄭州、天津等城市地鐵AFC系統中應用，在福州、南寧、上海、合肥、貴陽、南京、廣州等城市地鐵AFC系統進行試點或試驗。其他的新型識別技術也陸續上線，比如南寧地鐵採用全態識別技術，福州地鐵採用虹膜識別技術。在已經上線的生物識別技術試點案例中，廣州地鐵APM線廣州塔站試點應用基於人臉生物特徵識別的無感支付技術，已經運營4個月，註冊量約1.5萬人，日使用約100人次，票務異常3筆，異常率約萬分之一，廣州地鐵通過此試點研究將在全線網應用生物特徵識別技術（例如人臉識別技術）及非生物特徵識別技術（例如射頻識別及近距離藍牙技術）,結合乘客「畫像」信息庫，逐步將虛擬化票種向「無感支付」的無票卡化轉變，實現乘客進出閘無感支付。深圳地鐵11號線在2019年9月上線人臉識別邊門檢票機，年滿60周歲及以上的老人、殘疾人等人士可使用邊門檢票機免費乘坐深圳地鐵，該刷臉乘車服務基於人工智慧技術，老人只要通過智慧客服系統進行人臉註冊成功後，即可通過人臉、指靜脈等多模式組合驗證實現刷臉過閘，人臉驗證最快僅需0.3秒。
在支付方式方面，隨著支付寶、微信、銀聯雲閃付等新型支付方式與人民生活的高度融合，其在AFC系統也得到了廣泛應用，乘客可以任意選擇任意主流行動支付方式進行付款，支付方式呈現多元化發展趨勢。與此同時，隨著生物識別技術在軌道交通AFC系統的逐步應用，為了保證系統的可用性和可靠性，需要對各類支付方式設置為不同標籤，便於AFC系統針對使用不同支付方式進出閘（比如人臉進閘、二維碼出閘）乘客的匹配扣費，目前，廣州地鐵新線擬建設適用於多應用的服務共享型線網乘客「畫像」信息庫，信息庫設計以傳統設備生產為對象轉變為以乘客為對象，關聯乘客生物及非生物特徵、身份、信用支付等標籤信息，各應用系統可按需與乘客「畫像」信息庫進行數據交互，共同支撐精準信息資訊服務、多元化票務服務、生活增值服務等精準服務應用。
4、互聯互通進一步深化，票務服務由單城市向城市圈演變
隨著京津翼、長三角、珠三角、粵港澳大灣區等城市群的規劃政策逐漸明確，實現城市群之間的互聯互通工作已是刻不容緩，同時，近年來為加強城市間聯繫而不斷興起的市域鐵路建設也對城市間的互聯互通作了進一步要求。
（1）使用「Metro大都會」App的乘客已經可以在上海、杭州、寧波、溫州、合肥、南京、蘇州、無錫、徐州、常州、青島、廈門、蘭州十三個城市軌道交通「一碼」暢行；
（2）金義東市域軌道交通工程AFC系統要求金華、義烏及東陽三個城市的「市民卡」(預留其它票種及支付方式)以及交通運輸部一卡通、銀聯雲閃付、第三方支付、江浙滬一碼通等都可在金華市公交系統和軌道交通等領域內使用；
（3）上海市域鐵路機場線工程AFC系統要求與國鐵客票系統實現互聯互通，採用「融合」性設備，滿足各類乘客的混進混出。從而實現軌道交通各線路之間付費區內的換乘以及軌道交通（含市域鐵路）與國鐵、公交等系統之間的換乘；
（4）廣州地鐵AFC系統立足於粵港澳大灣區城際旅客的便捷出行需求，統籌規劃建設適用於粵港澳大灣區城際通行的票務系統，各城市地鐵之間通過互聯互通規劃統一票務技術標準，廣州地鐵清分中心預留升級為粵港澳大灣區城際清分中心的能力。初期實現廣佛線網內所有票種的無障礙付費區互融互通，即乘客在廣佛線網內實現「一票通」，近期實現粵港澳大灣區內嶺南通、二維乘車碼、NFC票種、金融IC卡等非回收類票種聯乘優惠，即乘客在粵港澳大灣區內實現「一卡通」，並逐步建立粵港澳大灣區城際乘客「畫像」信息庫，實現已經註冊乘客的城際間「無感支付」乘車。
可以看出，實現各城市群的互聯互通已成必然，同時實現跨區域的城市之間互聯互通也是大勢所趨，然而目前在城市群應用的實體卡和虛擬二維碼票卡的互聯互通推進方面還存在一定的分歧，不同城市（或城市群）網際網路+AFC系統的業務流程和數據規範將逐步標準化、統一化。
5、乘車實名化、票檢一體化
隨著軌道交通行業的快速發展，地鐵客運量與日俱增，如何增強公共運輸搭乘安全指數，保障市民乘客上下班健康安全成為新的關注點。尤其是2020年1月份以來，國內爆發的新冠肺炎疫情防控進入關鍵期，通過實名制可以達到乘客出行信息可查詢可追溯的目的，從而確定明確同行者中是否已有人被新型冠狀病毒感染或是病例的密切接觸者。同時，隨著人臉識別等生物識別技術在軌道交通AFC系統的逐步應用，推行地鐵乘車實名制，幫助構建信用後付費的體系，從而建成更加智能、便捷、高效的AFC系統。自2020年2月16日起，深圳地鐵全線網將全面啟用實名制乘車，以確保地鐵乘客信息可查詢可追溯，實現重點疑似人員行程軌跡有效跟蹤，保障市民乘客健康、安全出行。同時，深圳地鐵在疫情防控期間將暫停發售單程票、日票；持普通深圳通卡、計次卡的乘客在進站時需掃描二維碼完成實名制登記，實現對全體乘客的出行信息進行數位化管理，實現對與疑似病患密切接觸者的高效追蹤，以保證城市運行安全有序。2020年2月17日，廣州地鐵宣布實行掃碼實名乘車。2020年2月18日起，青島市公共運輸和計程車行業實行實名制。
2020年2月15日，騰訊宣布與國家信息中心聯合推出的"健康碼標準"，正式被推薦給各地作為技術標準規範，正聯合各合作夥伴，在全國各地加速落地。2月16日，阿里巴巴也宣布，根據浙江等地健康碼模式的成功經驗，在國務院辦公廳電子政務辦的指導下，支付寶正基於全國一體化政務服務平臺，加快研發全國統一的疫情防控健康碼系統。從以上情況看，今後軌道交通實名制乘車有可能成為常態。
另一方面，隨著智慧安檢需求和公安安全防範需求的提出，票檢（AFC+安檢）一體化方案也是勢在必行，而乘車實名制也是推進票檢一體化方案必不可少的條件。2019年上海地鐵率先在7號線上海大學站、2號線靜安寺站、2號線南京西路站試點「安檢快捷通道」進站措施，上海地鐵「METRO大都會」APP已對部分在尖峰時段有多次進站記錄的實名註冊乘客發出邀請，乘客在接受邀請並籤訂《上海地鐵乘客安檢快捷通道（試點）業務開通服務協議》後，可在試點的3座車站持APP通過「安檢快捷通道」刷碼進站乘車。票檢一體化可以通過與公安部門相關的互聯平臺對接，建立可信的乘客身份信息庫，提高乘客乘車體驗，實現「過閘」也是「過安檢」。同時，北京、廣州、武漢、深圳等城市地鐵新建線路也正在開展票檢一體化方案研究。
6、車站票務服務智能化、自助化
隨著手機票種產品的逐步普及和拓展，乘車碼、NFC雲卡乘客使用量的越來越多，乘客的票務異常處理，將逐步由車站人工服務向線上APP手機自助服務轉變，需要開發完善手機地鐵APP線上票務處理功能，乘客可通過手機地鐵APP登錄實現乘車碼、雲卡、人臉等票種，通過NFC功能，方便地實現線上個性化各類票務的自助辦理，如出行軌跡查詢、平臺支付核對、計費異常申斥等情況的自助辦理等。另外，隨著地鐵智慧車站概念的提出，車站票務服務也需變得更加智能化。目前，廣州地鐵新線建設後臺集中客服中心，設置專業客服代表群，通過智能語音應答、乘客信息的可視化、人工智慧等手段，實現與乘客的遠程音視頻智能語音識別及自動應答交互、後臺客服代表「一對一」的交談互動，根據乘客的需要，解答客戶的疑問，遠程指導乘客操作，幫助乘客快速掌握和完成各種業務。前臺票務設備與客服設備融合設計，可靈活的通過自助操作為乘客提供票務處理、票務查詢、換乘指導、站內外導航、運營信息查詢、周邊信息查詢等功能。深圳地鐵擬採用智慧無人客服中心的遠程可視服務代替傳統有人客服中心，同時正在研究智慧車站AFC票務服務方案（如票務機器人，智能客服中心等）。
7、國內新型軌道交通蓬勃發展，國外市場需要進一步開拓
在國內發展方面，考慮到在普通中小城市建設地鐵會造成較大的資源浪費，許多造價相對較低、中小運量的新型軌道交通制式如有軌電車、空軌、磁懸浮、雲軌、雲巴、智軌等在二、三線城市不斷湧現，例如鳳凰磁浮AFC系統是一種與旅遊項目深度結合的AFC系統，主要難點是如何用網際網路售檢票技術降低系統造價，並與景區門票系統實現聯票通用。
在國外市場方面，目前仍存在進一步的開拓空間，相關技術標準有待進一步研究。國外項目與國內差別較大，主要表現在項目模式、設計院的角色定位、技術標準等方面。如埃及齋月十日城市域鐵路項目，設計院作為EPC聯合體成員，除了傳統設計角色，還需兼顧部分業主項目管理的工作。同時該項目主要依照國際、歐美標準，對技術參數等方面提出了更嚴謹的要求。
三、AFC系統項目統計
1、AFC項目總體情況
2019年國內AFC系統項目總體情況較上年度略有增長，根據對17家系統集成商的調查統計，共有92個項目53億項目金額，較上年度94個項目49億項目金額相比，項目金額增長了7%。
其中2019年系統集成項目為55個，較上年的49個增加了6個，網際網路平臺建設及改造項目在2018年大量建設後，呈現減少態勢，共有37個項目，而且大多都是改造項目，較上年45個減少了8個，預計2020年會更少。
圖表7 2018-2019年AFC系統項目數量增長統計
2019年國內AFC系統項目金額總體情況較上年度略有增長，根據對17家系統集成商的調查統計，中標標金額總額為53億元，較上年度49億元，增加了4億元。
其中2019年系統集成/清分項目金額為46億元，較上年的42億增加了4億元，增幅9%。網際網路平臺建設及其他項目（改造升級等等）金額由2018年的73751萬元下降到70644萬元以內，下降幅度不大，考慮到還有幾家相關業務的企業沒提供數據，實際情況應該是繼續增長的態勢。在2018年集中建設後，各個城市網際網路平臺的建設投資基本完成。
圖表8 2018-2019年AFC系統項目金額增長統計
2、國內集成商參與情況
2019年共有17個集成商參與國內92個項目的角逐，其中AFC集成項目52個，清分項目3個，網際網路平臺項目6個，其它項目31個。除新科佳都一次中標廣州大項目的特例外，其它主要集成商的市場份額非常接近，未能拉開差距，說明目前AFC市場公開透明，競爭激烈，未形成高度集中或者壟斷格局。
圖表9 2019年AFC系統項目統計情況
註：
1、聯合體項目的數據以主辦方為主；
2、新大陸作為聯合體，福州項目數據計入合作單位。
四、AFC系統設備銷售情況
根據對十家主要企業的調查統計，全年檢票機出貨量為17645個通道，如果換算成單個設備，則超過2萬臺，售票機等其他設備全年出貨量為29225臺，跟上年度相比，最大變化出現在二維碼改造設備上，2018年數量是三萬多臺，2019年則減少了一半，這也反映二維碼改造工程逐步完成、網際網路應用逐步普及，預計到明年統計之時，這方面的數據還將減少。
圖表10 2018-2019年AFC主要設備增長情況
註：
1）除檢票機單位為「通道」或「個」外，其他設備單位為「臺」；
2）跟上年度統計時另一大區別是，上年度是七家企業的數據，本年度是十家企業的數據，企業越多，實際上數據就會越亂，越有重複計算的可能，因為，在AFC設備製造領域，好多企業間是有相互合作又有一起競爭的，設備出貨量並非指向最終用戶銷售的數量，而是指出廠的數量，所以本次的統計不特別說明，均是指企業出廠的數量，與實際的市場應用數據會有區別；
3）由於2）的原因，2018年、2019年兩年數據的增長是簡單的比較，僅供參考。
圖表11 2019年AFC主要設備銷售統計
五、AFC檢票機門機構銷售情況
門機構單元是檢票機關鍵的核心部件，曾長期依靠進口支撐，隨著國內企業的不懈努力，目前市場已經進入到國產品牌和進口品牌共同發展的狀況。
門機構招標數量在2019年增長了9%，增長了約1500個通道。國產品牌門機構與國外品牌廠商市場平分秋色，市場份額分別為49.9%和50.1%。固力保市場份額仍然保持第一，但是與其他品牌的差距在縮小。從招標門產品類型上看，拍打門（旋轉門）被更多的地鐵公司接受，全年有11個城市的地鐵招標選用了拍打門（旋轉門），使拍打門（旋轉門）的招標數量達到總招標數量的53%。與此同時，閘機的創新在各地軌道交通公司間你追我趕，像深圳地鐵獲得IF大獎的生物識別檢票機，北京地鐵使用的雙目識別通行邏輯閘機，無形中也推動了門單元及檢票機在整體設計、部件性能和品質方面的發展提升。
圖表12 2019年AFC檢票機門機構銷售情況
六、AFC系統運維情況
當前，我國城市軌道交通AFC系統運營維保還處於勞動密集型作業，平均站間配置運維人員1至2人，總體市場還處在成長的初級階段，總量規模尚小。
縱觀全國軌道交通運營線路，在運維方面有以下幾種方式：一是線路AFC專業整體委外運維，包含所有硬體及軟體、備品備件、板卡維修等採購；二是全部設備委外運維，純服務委外，除少量耗材外，線路的備品備件另外招標採購；三是線路的部分模塊委外，比如紙幣模塊整體委外，包含服務和配件。參與企業達三十餘家（包含生產、集成、測試、維保、配件銷售等企業）。
圖表13 2019 AFC系統委外運維市場規模情況
註：從事運維企業數量眾多且複雜，以上統計金額根據市場推理分析而出。
AFC運維市場總量處於穩步增長階段，越來越多城市的線路呈現出網絡化，預計年增速在40%以上。伴隨著智慧地鐵的建設浪潮，智慧運維也提上日程，以深圳、上海為代表的部分業主開展智慧運維研究已經如火如荼，國內目前有3、4款移動運維APP已經上線運行，電子化工單、掃碼登記消記、人員定位、配件智能配送、配件生命周期跟蹤等功能實現將引領智能化維修作業新模式；運維市場的服務模式逐步向多業務鏈運維服務、多專業運維服務、線路整包、長合同周期運維服務轉化，點人頭的管理模式將逐步被取代。
未來5年計劃開通200條地鐵線路，保守預計至少三分之一委外，按維保每線500萬元，後臺軟體維護一條線每年70萬元計，運維合計每年約4億元。在配件供應方面，保外線路配件採購平均250萬；國產化、技改、板卡修等一條線平均每年100萬，總量約3.5億，以上合計每年市場十億元左右的規模，實際上未來至少會有半數以上線路委外，目前已經有幾個城市的線路全部委外了（這還沒算廣州去年的一百多億超級大單）。
七、結束語
2019年9月，中共中央、國務院發布的《交通強國建設綱要》規劃了建設交通強國的重要時間節點，提出要「大力發展智慧交通。推動大數據、網際網路、人工智慧、區塊鏈、超級計算等新技術與交通行業深度融合。推進數據資源賦能交通發展，加速交通基礎設施網、運輸服務網、能源網與信息網絡融合發展，構建泛在先進的交通信息基礎設施。構建綜合交通大數據中心體系，深化交通公共服務和電子政務發展。」
AFC系統採集、生成的軌道交通乘客出行數據，是軌道交通、智慧城市交通大數據不可或缺的組成部分，AFC系統作為技術前瞻性較高的系統，在大數據、網際網路、人工智慧等新技術融合方面，一直走在行業發展的前沿，放眼眺望，未來可期。
報告編寫組：
主編：鄭志濤
參編：禹鶴林、劉洋、秦樹睿、吳憲光
校審：楊承東、李宇軒、於爽、夏芸