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摘要：随着我国科学技术的不断发展，在我国交通方面的相关技术也在逐渐的发展促进了我国地铁自动检票机性能逐渐完善，能够给当地居民带来良好的体验。本文通过对地铁检票闸机设计进行相关分析并提出一些意见，希望有助于该技术的不断完善。
关键词：地铁；自动检票闸机；设计研究
引言
目前我国城市化水平不断提高，人口的增多给公共运输事业带来了一定的压力，通过不断发展城市交通运输可以缓解一定的压力。目前地铁作为缓解公共运输比较新兴的一种出行方式，可以有利于人口在城市中出行问题得到良好的解决。面对公众的需求，很多城市都通过修建地铁来满足人们的出行从而服务于人民群众。但是地铁车站检票闸机存在一系列的问题，导致了我国地铁车站出现了一些拥堵的情况。尤其是在人们上下班的高峰期时段，会造成大量的人口聚集从而阻碍了交通事业的发展以及给人民带来了生活的不便，从而不利于地铁行业的发展。
1地铁自动检票机应用要求
1.1功能要求
①乘客购买的车票内部都有一定的磁性作为介质来进行检票工作，并且防止多张车票进行插入，可以识别单张车票从而让乘客进入。②闸门控制功能，闸门开关必须依靠车票来进行相关的控制，如果发生有人无票闯入以及非法闯入现象，系统就会自动报警，咱们内部的多种设置可以保障乘客的安全和工作效率。③通过声光提醒来对无票乘客进行检测。④检票信息显示屏具有良好的质量，不会因为一些外部因素而伤害到内部性能并且有中英文和图案组成进行显示。⑤对待乘客检票规范行为来进行检测，咱们通过显示不同的颜色来采取相应的回应。⑥通行指示功能，不仅有指示灯，而且还有相应的标志来显示通行和禁止的状况表达。⑦备用电源，该机器电源充足，在断电的情况下也可以开展检票工作（见图1）。
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图1 地铁检票系统图
1.2性能要求
①可以达到至少一分钟40个乘客进行通行。②在进行车票读取的过程中，具有寿命长和准确率高等特点。③咱们开关时间为0.5秒以下，咱们打开的力度需要300N，并且闸门的寿命可以得到相应的保障。④检测传感器不受到任何外界物质的影响，就自身的稳定性。⑤指示灯亮度很高，可以对25m外的乘客进行状态识别。⑥显示屏具有很高的可视性还有很多的配置可以将图像表达清晰。⑦通过主要的红绿黄三种颜色来进行指示灯的展示，从而表明乘客检票状态。
1.3安全要求
①当危机情况来临之时，检票机系统会给车站火警发送信号从而及时放开闸门。②检票机的设立具有稳固性，不会存在倒塌事件威胁乘客安全，该机器的外部都是采用无棱角的物质来进行说起，可以防止出现摩擦现象，并且检票过程会有防触电保护，怎么保障乘客的利益。③乘客一定要根据相关规定进出闸门，避免被闸门误伤。④其主机器系统设置较为完善，鉴别车票方面具有完善的系统，在进行检票过程中，不合格的票会进行声光提示。
2地铁自动检票机设计
2.1结构设计
结构设计方面需要满足大众需要，具有牢固性，安全性，方便性、准确性的特点。①在进行检票过程中，对自动检票机的系统内部进行了调整，对待人群的身高不同所以在自动检票机的设计中需要考虑身高因素。一般人的身高都是在1m~1m8之间，但是有一些特殊的人群，比如说残疾人和儿童都需要进行考虑。所以在所有乘客进站过程中，无论身高如何，乘客都可以通过显示屏进行观察，并且读取相关信息乘客只需要采取一个舒服的状态即可。除此之外，为了使检票更加准确以及快捷，防止因为检票时间过长导致乘客时间过于浪费，为节约时间从而使自动检票机的检票时间更加的快捷。②在检票过程中，主要分为以下几个单元：传动单元、打印单元、传感器、读写磁校验单元。③乘客只要出示正常的票就可以进行开启闸门，但是如果不符合规定就会产生报警，遇到这种情况，乘客需要出示身份证件，火车票信息来进行识别，从而保证有效车票的进入通过闸门来规范相关规定。
2.2电器设计
检票程序设计是需要厂家进行部件工作方式的研发并且找寻一定的差异，为了保障检票工作的顺利进行，在硬件方面进行严格的控制。采用模块化的设计，虽然厂家不同对外都可以产生相同的性质。①在进行电器设计过程中，需要以主控制器为核心，其他外部设备作为补充来进行充分放置，在核心技术需要与计算机技术相结合，从而促使各模块工作一同发展在故障问题可以得到及时的修复，从而促进机器和车站可以进行信息交流。②电源模块，主要的电力来源是交流电和直流电两种形式，可以更好的进行电力输出，从而保证机器可以正常运行。③显示屏具有强大的防护能力，对待各种外部因素的影响，仍然可以进行单元控制。
2.3接口设计
通过主控机需要各种模块来进行各功能的控制，通常需要UPS接口、I/O接口还有此票模板来进行身份证的读取工作。
在进行系统闸机控制过程中需要两种方式：第一种是通过读卡器来对ic卡进行有效的认证，如果认证成功就开启闸机，认证失败就会自动报警。另一种是通过硬币识别模块，通过投入硬币，在硬币投入之前要进行设置使金币金额满足一定的逻辑定值。然后系统内部得到硬币的投入就会自动开展工作，从而控制闸机动作开关。通常采用一定的接口通信和中央计算机系统进行调节工作，从而进行数据的通信传输。并且通过签订一定的网上协议，从而促进通信工作的顺利开展。在进行数据上传过程中，可以准确主动的进行相关数据的信息的传输工作。
2.4系统总体设计
闸机系统结构有以下几大模块组成：工控机、读卡器模块、闸机控制板、硬币模块、GPRS数据传输模块。工控机在闸机系统中占据着主导地位，工控机可以对其他几个模块进行数据的交换，并且将结果显示给工作人员以及乘客，从而闸机给出反应可以开启相应的动作。同时，闸机工控机可以通过传输模块以及计算机技术进行数据的传播，将相关的客流信息和工作状态发送给中心系统。读卡器模块负责进行磁卡的读写工作并且需要工控机进行数据传输工作，把一些控制命令发送给闸机控制板。硬币模块负责鉴别硬币的真伪，如果识别为真就可以将数据项工控机传送，反之则会把硬币退还给乘客。GPRS数据传输模块可以促进闸机与计算机产生交互行为。
2.5子系统设计
2.5.1硬币支付
工控机可以给硬币模块发送相应的命令，这些命令主要包括初始化、开启或者关闭硬币识别、清空硬币等。硬币处理模块的控制电路板可以对工控机进行监督状态，并且通过一定的组合实现相关功能的使用。
2.5.2读卡器
读卡器可以对相关通信进行高低性能的处理，并且其中的芯片可以通过自主研发。然后使用MFRC522与STM32之间通过SPI（串行外设接口）方式进行通信。
结束语
综上所述，我国现代化水平的不断提高，促进了相关技术的进步。在我国，地铁交通运输方面，可以结合相关技术进行改进工作。自动检票机应用广泛，可以促进工作效率，方便乘客的流通以及对车票检查的准确性，通过提高自身的性能，可以降低人工成本以及减轻地铁工作人员的工作强度，从而为乘客带来满意的服务。
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