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本公交营运管理及投币机应用技术

文 /赵平华

　　我们考察小组一行于 2005年6月13日赴日本，就日本公交企业的营运管理、票务管理和无人售票投币机应用技术等方面进行了为期一周的学习考察。考察期间，预约的两个单位有关人员对我们的提问进行了详尽介绍，使我们这次学习考察获益匪浅。

日本公共交通的概况

　　日本的公共交通非常发达，它由庞大的轨道交通网络、分布合理的交通枢纽站和以枢纽站为核心向外辐射的区域性的公交汽车线路组成，加上先进科学的调度系统和安全快捷的票务系统，构成了一张畅通高效的公共交通客运网。出租汽车仅作为一种补充，做一些零星的客运业务。

　　轨道交通网络以它快速、准点、安全、运载量大的长处，担负中长距离的客运任务， 80%左右的客运里程由轨道交通完成。公交汽车则以区域性营运为主，作近距离的短驳客运。减少了长线路营运带来的调度均衡难度，提高了准点率。

　　交通枢纽站大多分布在各城市的主要的商业区或商务区，一般为多层布置，乘客在轨道交通与公交汽车之间换乘不需在地面马路上穿行，给地面汽车通行让出了空间。

　　东京新宿主要有两家公共汽车营运公司，分别隶属于东京都交通局和私营的京王集团，各自拥有车辆约 1500辆和500辆，共计营运线路259条，日客运人次60万左右。

　　我们考察的东京新宿枢纽站就是日本公共交通状况的一个缩影，我们在现场看到七条轨道交通线路（四条地铁和三条轻轨）把大量的乘客从较远的四面八方汇集到这里，数十条公交汽车线路又把他们迅速地疏散到附近的目的地。整个过程连绵不断、有条不紊，即使是高峰时段也见不到大量乘客滞留车站的现象。

电子站牌和营运信息

　　日本的公交站点普遍设有电子站牌。电子站牌除了线路途经站点信息外，还具有两个重要功能：

　　一、能为乘客显示下一班车的当前位置（前两站范围）和到达本站的预计时间，便于乘客掌握时间；

　　二、为司机提供即时的调度信息，司机可按信息提示掌握离站时间或运行速度（在大阪市，我们看到一辆公交车到站时间早了几分钟，司机自觉地等到电子站牌的发车提示才开车）。因此，营运线路上不需要另设调度人员，也没有看到前后车辆挤到一个站点的现象。

　　电子站牌的这些功能的实现，是通过一套自动的无线收发系统，将车辆到站和离站的运行信息利用公共网络即时发送或接受。所以乘客还可以用手机上网查询候车信息，非常方便（日方接待人员还当场演示了这个功能）。

投币机和票务管理

　　投币机是我们这次学习考察的重点，因此除了乘公交车体验投币机的实际应用状况外，我们专程赶到位于歧阜县的投币机生产厂家，详细了解了最新一代投币机的情况。

　　结合日本的票价制度（分为单一票价和多级票价），公交车投币机也分为两种类型。一种是比较简单的投币系统，只能用于单一票价的车辆，支持的功能有投币、防伪、找零、报站。另一种为功能比较全面的投币系统，既可以在单一票价车辆上使用，也可以在多级票价的车辆上使用，其支持的功能除了投币、防伪、换零、报站外，还支持各种刷卡功能。两种类型的投币机均无票据打印功能。

　　单一票价的投币机一般安装在前车门附近，乘客从前门上车时按设定的票价投入足额的硬币或 1000丹面额的纸币，机器会自动找零，或者用IC卡刷卡付款。到目的站乘客从后车门直接下车。

　　多级票价的投币机除了本身机器复杂外，还必须配以整理券设施和票价公示牌（便于乘客核对付费金额是否符合收费标准），而且乘客是从后车门上车，前门下车。上车时必须从整理券设备中取出一张能辨别你哪一站上车的整理券或在专门的读卡机上刷一下以确认你上车时的站名，到目的站下车前先将整理券投入投币机的投币口，机器会显示你当前该付的票价，然后将相应金额的硬币投入投币口。对没有足够硬币的乘客，机器附有换零功能，但只接受 1000丹面额的纸币或500丹面额的硬币。对于刷卡付款的乘客，机器会在你下车刷卡时自动核算你上车地点至下车地点的票价扣款。

　　两种类型的投币机都设有电子金库用于记录、收储票款。电子金库采用芯片记录和电子锁具技术，确保票款数据传输和钱币解款的安全。

　　目前，型号为 NF-3是日本最新一代投币机。据介绍，首次购置该项设备，包括后台管理软硬件分摊到每台的价格将近130万日圆；若后续增加投币机，每台约为100万日圆。

　　外部结构：主机由金额显示屏、硬币（整理券）投币口、纸币换零投入口、硬币换零投入口、换零出币口、驾驶员操作台、监视窗、刷卡机（分为一般磁卡和非接触卡两种）及机箱组成；辅机由整理券发行机、预处理读卡机（也分为一般磁卡和非接触卡两种）和电子票价牌组成。

　　金额显示屏用来显示应付票价，提示乘客按显示金额投入等额硬币；硬币（整理券）投币口用于乘客把整理券或硬币从这里投入；纸币换零投入口是当乘客需要换零时 1000丹纸币的输入口；硬币换零投入口是当乘客需要换零时大额硬币的投入口；换零出币口为换成的零钱吐出的地方；驾驶员操作台用于设置票价金额或一卡多人乘用等特殊情况的操作；监视窗用于驾驶员监视投币情况；刷卡机用于乘客刷卡付费；机箱是按装各种部件和容纳金库的机体。

　　内部结构：由进币检测、缓冲装置、机械传动装置、硬币防伪分币箱、纸币防伪识别和电子金库构成。

　　内部结构各部分的作用和工作过程为：当硬币投入时，进币检测系统发出检测信号，机械传动系统启动并配合缓冲装置将硬币挨个顺次从监视窗前通过，然后进入分币箱进行识别，各种钱币经过防伪、识别、分类、计数后进入电子金库，同时各类数据也同步存人电子金库的芯片，金库只要从机箱内取出电子锁即刻自动锁闭钱币出入口，只有专门的解款设备方能打开并读取内存记录数据。

　　投币机防伪、计量、分币、找零、安全 5个方面的功能和原理分别为——

　　防伪：目前日本投币机在防伪技术上对纸币有特定的防伪模块，而对硬币则仅仅采用检测硬币直径和驾驶员通过监视窗观察来识别，若遇不符合各种面值硬币的直径尺寸则视为假币，投币机会发出报警并退出假币。

　　计量：对于单一票价情况，投币机会将每站刷卡金额、次数和投币金额计算出来，并将明细记录储存到电子金库的芯片内，票务中心收款时可直接读取芯片数据记录，掌握当天营收情况、核对金库的解款额，并可由此推算出该车当天各站的客流情况。对于多级票价情况，票务中心则可根据刷卡记录和整理券发行数量记录来精确统计当天的客流情况。

　　分币：日本货币 1000丹以下都是硬币，而且每种面值的硬币单一，因此日本投币机的分币技术较为简单，都是按照硬币的直径尺寸来识别其面值的。纸币只支持1000丹面额一种。

　　找零（或换零）：日本投币机都只支持 1000丹或以下的日币，允许找零的为纸币1000丹以及硬币500丹、100丹、50丹。出厂时机器内无硬币，需营运一段时间后，由乘客投入的硬币保留在分币箱到足够找零时方可找零。分币箱保留的硬币，其面值和数量可以按需要设定，且在解款时是不取出来的，但金库芯片记录内有分币箱内保留硬币的具体数据。

　　安全：由于投币口设有旋转式的机械传动装置，因此外界根本无法从投币口取出硬币，金库采用了电子密码锁具，没有专门的后台设备和密码，金库无法打开，且金库的钱币入口在抽离投币机的同时自动锁闭，因此外界在不破坏金库的前提下无法获取其中的钱币，具有相当高的防盗性能。

由于日本投币机上的识别、计量、统计和电子金库系统的技术相对比较完善，因此其票务管理也相对简单——依靠先进的后台管理设备即可完成收款、统计等多项工作，既可节约大量人力，又可避免人为差错，同时在整个操作过程中杜绝了漏洞，保证了票款的绝对安全。

投币机技术的借鉴

　　防伪、识别技术——日本的钱币 1000丹以下都是硬币，所以纸币面额高、保护好，很少有破损的纸币流通；硬币也只有一种版本形式。与之相比，我国人民币版本多、小面额纸币保存不善、硬币种类繁多，这些都会给钱币的防伪、识别、分币和找零带来相当大的难度。因此，我们不能照搬日本的技术，而要根据我国人民币的防伪技术和现行流通的各版本钱币设计开发相应的一套防伪、识别系统，比日本的要复杂，成本也会高一些。

　　找零技术——日本公交车上乘客大部分都用刷卡的方式支付车票，投币的乘客仅占 10—20%，投币机找零或换零的速度约需4秒时间，遇有多人都要找零的情况也会耽搁时间，就此问题日本目前也没有好的解决方案。我们国内高峰时段时，乘客拥挤且投币乘客比例高，问题将会更大。

　　计量和电子金库——分类计量和电子金库技术是解决我们票务管理漏洞的较好的技术，遗憾的是我们要求取出金库做解款演示，厂方借故未能满足，所以其内部结构原理方面的情况无法进一步了解。但电子金库这一思路是可以借鉴的，并且应与票务管理的后台系统一并考虑。

　　结构上的借鉴——结构上可以直接借鉴的地方较多，如：投币口的旋转式机械传动装置、缓冲装置、分币箱等。

　　这次学习考察，看到了日本公共交通的先进水平和发达程度，其中有许多先进有效的做法，在我们公交发展规划、运行管理、票务管理、软硬件技术开发中可以起到一定的启迪和借鉴作用。