基于二维码的虚拟换乘技术研究

摘要

随着现代城市的高速发展，路面的交通状况已经日渐饱和，带给我们的是交通拥堵，空气污染和噪声严重等诸多问题。而轨道交通作为城市公共交通的重要构成部分和未来发展趋势，拥有节约能源、节省土地、单位运输量大、污染较低、安全等优点，属于绿色环保、便利高效的交通体系。因此近年来国内主要城市轨道交通的发展已经由线变网，越来越迅速。而自动售检票AFC（Automatic Fare Collection）系统，是在进站、出站都必须通过和使用到的，作为地铁面向乘客最直接的服务平台，其重要性也就不言而喻了。
　　本文首先分析了上海轨道交通的现状，介绍了现有AFC系统运营中在线路换乘时存在的问题。经过20年的建设和发展，上海轨道交通总里程已经超过400公里，覆盖面积广，路网复杂，换乘站点多，在网络化运营之后，线路与线路之间基本实现了站内一票换乘，但是由于一些客观因素的制约，部分换乘车站的费区无法连接，只能实现出站换乘，而且仅支持公共交通卡或者储值卡。持单程票的乘客要经过这些换乘站点时，只能够重新购票进站或者绕道而行，十分不便。
　　其次本文作者结合多年AFC系统运营的经验，对上海轨道交通使用单程票进行虚拟换乘的需求进行了研究，提出了通过目前应用前景广泛的二维码的方式解决单程票虚拟换乘的方案；对基于二维码的虚拟换乘方式、物理架构和交易数据处理进行了充分的描述，并实现了整个单程票虚拟换乘流程。
　　最后用基于二维码的虚拟换乘方案与其他方案作了综合比较评分，并且在上海轨道交通的模拟测试平台中进行了相关现场实验和功能测试。本文为解决目前单程票无法虚拟换乘的问题提供了有效的解决方案，对目前上海轨道交通 AFC系统具有相当重要的应用意义，为上海市民更加便利的出行提供了更好的保障。

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术语和符号

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作及创新点

1.4 全文的章节安排

第二章 相关理论基础

2.1 AFC系统

2.2 二维码技术

2.3 本章小结

第三章 基于二维码的虚拟换乘技术研究

3.1 虚拟换乘系统的架构

3.2 虚拟换乘核心技术研究

3.3 二维码技术实现虚拟换乘方案研究

3.4 虚拟换乘的安全性分析

3.5 本章小结

第四章 实验分析与测试

4.1 单程票虚拟换乘方案比较

4.2 实验结果比较

4.3 功能评价及测试

4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

附录 Ⅰ

附录 Ⅱ

致谢

攻读硕士期间已发表或录用的论文