AFC设备模块疲劳测试的研究
摘要：随着轨道交通及客运需求的发展，AFC设备维修检测的智能化、高效性、实时性要求也不断提升。结合地铁AFC设备模块现行维修测试中存在的问题，对疲劳测试进行了研发，主要从AFC模块测试需求、软件功能设计、研发过程及架构、功能实现方法及研究成果等方面进行了详细阐述。通过对比分析，采用该研究成果，极大的节约了人力资源和测试周期，节约成本的同时提高了准确率和效率，实现了维保自动化办公，对轨道交通行业AFC设备维修测试具有很大的应用意义。
关键词：AFC；自动化；疲劳测试；软件研发
1 引言
AFC（Auto Fare Collection）是轨道交通的重要客运管理应用，随着轨道交通行业的不断发展和客运量的不断提升，其使用量日益增多，故障维保需求也随之上升，由此对AFC设备维保质量、可靠性及工作效率提出了更高的要求。在各种检维修工作尤其是大中修工作中，确保AFC设备各模块维修质量、设备可靠稳运行是工作重点，而各模块维修后的测试工作则是保证维修质量和设备稳定的重要依据。鉴于AFC设备模块测试的重要性及重复性，人工测试耗时耗力且易出错，故本文将研究开发AFC设备重要模块的疲劳检测自动测试功能。
2 AFC设备模块维修简介
AFC设备常有日常维护检修、中修、大修、故障修几种检修方式，其中大中修是保障设备功能、节约运营成本的重要方式，所有进入老化阶段的设备都必须进行大中修检测，大中修以及故障设备相关模块修复后的设备还需通过专业测试人员对设备进行性能测试及质检，合格后方能投入使用。
其中，大中修和故障修都涉及AFC设备票卡发售、票卡回收、硬币装置、纸币找零、纸币回收等模块的测试。此前，检修测试均采用人工发收卡/币和人工记录测试结果的方式进行，存在以下缺点：
1） 单台测试时间长：单台模块概率统计所需测试基数大，故时间较长，平均一台设备完成测试需5小时左右，批量检测工作周期更长，不利于工作安排。
2） 测试记录易出错：由于测试基数大周期长，人工记录易漏易错，准确度和可靠性差。
3） 批量测试成本高、效率低：每台设备测试至少需要两人，且测试步骤需人工开展，人力和时间成本高，但效率低下。
4） 测试可靠性不可究：人工测试过程中，设备测试项目、测试作业是否标准无法考究，不能确保测试结果准确可靠。
5） 测试结果应用难：设备状态无法在测试过程中实时显示，需人工分析处理测试数据，导致测试结果难以广泛应用于生产活动。
3 解决方案
3.1研发内容
根据实际情况，将AFC各模块分为三组，票卡发售、票卡回收为一组，纸币回收、纸币找零为一组，硬币模块为一组开展疲劳测试。前两组一发一收连续进行；硬币模块，实现了连续送币和出币的功能，无需人员操作便可自动测试。针对上述设备功能模块，统一进行软件设计。
3.2研发模块功能分析
票卡发售模块实现的功能为：模块初始化、A/B票箱连续出票、通道清理，且可自行设置测试量，并记录操作结果。
票卡回收主要功能为：模块初始化、票卡连续回收到票箱、通道自检，并记录操作结果。
纸币找零主要功能为：模块初始化、连续出钞。
纸币回收主要功能为：复位、纸币连续回收、清理通道，且可自行设置测试量，并记录操作结果。
硬币模块主要功能为：模块复位、连续出币，且可自行设置测试量，并记录操作结果。
以上模块均可测试完成后生产测试报告，根据报告进行后续操作。
3.3 研发模块功能实现方法
此类自动化测试软件主要根据各模块的功能测试需求，使用Winform框架，采用C#语言，串口编程来实现开发。
4成果及应用效果
以下结合地铁应用实际，对AFC设备模块自动疲劳测试软件开发成果及应用效果进行介绍。
4.1 研发成果
软件整体设计效果图如下图4-1所示。项目投入使用后，该软件能自动控制实现AFC各模块老化测试功能，无需人工操作和记录，实现了维保工作的自动化和无纸化。
4-1 软件效果图
4.2 应用效果
根据成都地铁AFC设备2018年检修统计记录，2018年完成各类模块的中修共1982台。采用人工检测方式，平均每台设备需求人力至少2人全程参与，耗时约5小时；而自动检测方式将每台测试耗时由原5小时缩减为1小时，且仅需1人花费约几分钟进行控制确认，人力成本可忽略不计。相比人工方式，很大程度上降低了维修检测的人力和时间成本，同时更能满足检测工作实时化、信息化、智能化趋势。
5 结论
采用本文自动化测试软件和平台，可实现AFC设备五大主要模块的自动化疲劳测试，对AFC模块功能、性能和狀态、测试强度以及测试数据等进行实时记录和智能处理，为维保数据挖掘研究工作提供基础，有助于信息化、智能化的开展维修、检测以及管理工作，从而有效降低设备维保成本，对地铁设备维保工作开展方式有着极大地应用价值和指导意义。
参考文献：
[1]王媛媛. 基于数据分析的AFC终端设备"主动检修"模式探索[J]. 信息化建设， 2016（12）.
[2]陈子汝. 北京地铁AFC专业设备管理系统的设计与实现[D]. 中国科学院大学（中国科学院工程管理与信息技术学院）， 2017.
（作者单位：成都地铁运营有限公司）