Внедрение системы «Транспортная карта метро» в Екатеринбургском метрополитене

Екатеринбургское метро – последняя система метрополитена, открытая в СССР 27 апреля 1991 года. В настоящее время действует ветка из семи станций, связывающая север города с его центром. Протяженность линии метрополитена – 9,5км, пассажирооборот составляет порядка 46,4 млн.чел./год. Планируется, что в 2010 году будут сданы еще две станции в южной части Екатеринбурга. Затем город должен начать строительство ветки «восток-запад». 

С увеличением потока пассажиров встал вопрос об автоматизации оплаты. С момента создания метрополитена оплата проезда осуществлялась исключительно жетонами. Однако эта система перестала удовлетворять современным требованиям - как по прозрачности денежных потоков, так и по безопасности и удобству для пассажиров. 

 

Внедрить «электронный проездной» екатеринбургский метрополитен задумал давно. При этом учитывался успех подобных систем оплаты практически во всех метрогородах России. Напомним, что сегодня большинство российских метрополитенов используют бесконтактные проездные билеты и смарт-карты (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Самара, Казань). Опрос жителей Екатеринбурга также показал, что горожане заинтересованы в подобной системе.

Метрополитен тщательно оценил спрос, исходя, с одной стороны, из данных  специального исследования, а с другой – опираясь на реальную потребность в подобных билетах пассажиров наземного транспорта (40% людей, пользующихся услугами перевозчиков). Расчетное число потребителей транспортных карт на сегодняшний день составляет порядка 40-50 тыс.человек.

Строить современную систему оплаты проезда было решено на основе смарт-технологий с применением бесконтактных смарт-карт, которые могут, используя технологию радиочастотной идентификации, обмениваться информацией с другими устройствами без прямого физического контакта с ними. Проектирование системы началось в 2006 году.

Система «Транспортная карта метро» проектировалась и создавалась как интегрированный модуль крупномасштабной системы по организации контроля и ограничения доступа в помещения метрополитена. При этом система «Транспортная карта метро» должны была контролировать пропуск на станции метрополитена через АКП (автомат контрольный пропускной) и пассажиров, оплативших проезд по электронным проездным документам (транспортным картам), и работников метрополитена – по служебным удостоверениям (служебным картам).

При создании системы ставились следующие главные задачи:

Достижение высокой экономической эффективности (в частности, за счет гибкой системы тарифов, точного учета льготников по различным видам льгот, исключения неоплаченного проезда и возможности подделки проездных);

Использование единых идентификаторов как для пассажирского, так и для служебного доступа в пассажирские зоны метрополитена;

Увеличение пропускной способности вестибюлей станций;

Автоматизация финансового и статистического учета, в том числе, оперативная обработка информации и создание отчетов разной степени сложности; 

Повышение культуры обслуживания пассажиров.

Учитывались также и перспективы развития проекта. В их числе: использование «транспортной карты метро» как проездного билета для оплаты проезда в наземном транспорте; возможность принимать к оплате проезда в метрополитене Социальную карту жителя Свердловской области» и транспортные карты, выпущенные прочими эмитентами (карты наземного транспорта).

Сначала ООО «Группа компаний АСК» разработала и утвердила концепцию системы, в которую вошли цели, задачи и пожелания заказчика – ЕМУП «Екатеринбургский метрополитен». Далее было осуществлено проектирование системы, ее монтаж и наладка.

В качестве идентификаторов в системе используются служебные и транспортные карты -  SMART-карты стандарта MIFARE. Служебная карта удостоверяет личность работника метрополитена, его должность и право доступа в то или иное служебное помещение. Транспортная карта определяет права предъявителя на поездки в метрополитене. Она содержит данные о сроках действия проездного, сумме денежных средств в транспортном кошельке или о количестве предоплаченных поездок. 

   

Транспортные карты метро подразделяются на персонализированные и неперсонализированные. На первом этапе в обращении будут находиться неперсонализированные карты. Они приобретаются пассажирами и используются для прохода через АКП  в пассажирские зоны метрополитена (посадочный перрон). 

Первичная продажа проездных будет осуществляется в кассах на станциях метрополитена. В момент первого проезда по данному проездному происходит его активация. При продаже карты с пассажира единоразово берется залоговая стоимость, при возврате - залоговая стоимость карты возвращается пассажиру.

Пассажир подносит карту к считывателю, вмонтированному в турникет. На основе считанных данных программное обеспечение определяет, действителен проездной или нет, остаток денежных средств в транспортном кошельке или число предоплаченных поездок. При этом применяется следующий естественный алгоритм принятия решения о пропуске пассажира. Если срок действия проездного не истек или осталось не менее одной предоплаченной поездки, или сумма в транспортном кошельке достаточна для оплаты проезда, турникету дается команда «пропустить», а в памяти  фиксируется факт проезда пассажира, оплата (стоимость) и категория пассажира (серия транспортной карты). В противном случае турникету подается команда блокировать проездной.

   

Продление срока действия и пополнение баланса карты происходит в кассах метрополитена.

При создании комплекса компания АСК ориентировалась, прежде всего, на российские разработки в области программного и аппаратного обеспечения. 

Аппаратно-программный комплекс системы представляет собой трехуровневую иерархию. Нижний уровень – это непосредственно точки входа (двери, замки и турникеты, контроллеры, идентификаторы и считыватели, кассовые терминалы). Этот уровень образуют подсистемы продажи транспортных карт контроля прохода в пассажирскую зону. Отметим, что в целях снижения затрат на реализацию проекта была произведена модернизация существующих турникетов, в частности:

дооборудование АПК считывателями бесконтактных карт стандарта Mifare до АКП–73МР и АКП–2000МР;

замена контроллеров АКП И ПКА;

прокладывание, по возможности, кабелей в имеющихся кабельных каналах.

При этом в управляющих контроллерах используется прошивка научно-производственного предприятия ЗАО «Радио и Микроэлектроника» (ЗАО «РиМ»). 

 

Средний уровень составляют центры управления и обработки информации по вестибюлям и станциям. В них входят программное обеспечение, необходимое для управления устройствами нижнего уровня, сбора и обработки информации, поступающей от этих устройств, а также средства вычислительной техники, на которых установлено и функционирует данное программное обеспечение:

серверы вестибюлей (MSDE-серверы производства Уральского завода  вычислительной техники - ЗАО «УЗВТ»);

рабочие станции операторов на станциях (ЗАО «УЗВТ», г. Екатеринбург);

источники бесперебойного питания (UPS) для серверов и рабочих станций.

Связь между оборудованием нижнего и среднего уровней осуществляется по интерфейсу RS485 с использованием витой пары с негорючей изоляцией.

ПО среднего уровня состоит из программного комплекса «Устройство Передачи Данных» и программы для сбора данных с кассовых терминалов «TOMAS» (ЗАО «Розан Файнэнс», г. Москва).

Верхний уровень – это глобальный центр управления и обработки информации по всему метрополитену. Он включает в себя специализированное программное обеспечение, необходимое для обработки данных, поступающих от центров управления и обработки информации по вестибюлям и станциям, а также вычислительная техника, на которой оно установлено и функционирует. Это ПО формирует исходные данные для устройств нижнего уровня (белые/черные списки карт; тарифы, права доступа).

центральный сервер хранения и обработки данных (Hewlett-Packard);

BackUp-сервер центрального сервера хранения и обработки данных (Hewlett-Packard);

рабочая станция  инженера службы движения (ЗАО «УЗВТ», г. Екатеринбург);

рабочая станция инженера службы сигнализации и связи (ЗАО «УЗВТ», г. Екатеринбург);

источники бесперебойного питания (UPS) производства компании «APC» для сервера и рабочих станций. Эти UPS позволяют при отключении внешнего питания обеспечить электропитанием оборудование в течение 2-х часов.

При этом центральный сервер хранения и обработки данных и его BackUp-сервер совместно образуют ЦОД. Связь между серверным оборудованием среднего и верхнего уровней осуществляется посредством КСПД.

программа «Контроль состояния устройств пассажирской автоматики»;

программа «Пассажиропоток»;

программное обеспечение для подготовки пропусков сотрудников предприятия;

MS SQL Server 2008 (оптимизирована ЗАО «РиМ», г. Новосибирск).

Программное обеспечение нижнего и среднего уровня установлено на платформу MS Windows XP Professional. ПО верхнего уровня работает на платформе Windows Server 2003. ПО среднего и верхнего уровней разрабатывалось совместными усилиями ООО «Группа компаний АСК» и ЗАО «РиМ».

В итоге, созданная система получилась современной, сложной и наукоемкой. 

«Мы старались заложить в систему максимальное количество современных прогрессивных решений, - рассказывает зам. директора метрополитена Сергей Шишкин. - Самое сложное было – уложиться в плановые сроки, так как в ходе разработки и внедрения проекта регулярно рождались дополнения и корректировки». Например, в свое время, метрополитену из-за возможности мошенничества – замены жетонов очень похожими пятирублевыми монетами, пришлось обратиться в Институт Физики Металлов, чтобы его специалисты довели до совершенства калибровку АКП в распознавании монет. А следом была поставлена задача сохранить параллельно и жетоны и карточки. Это сложно, ведь в большинстве случаев работает только либо то, либо другое. Из-за сохранения точной калибровки специалистам пришлось потратить много времени на совмещение турникетов 1973 года выпуска с новыми контроллерами. И таких нюансов в работе было много.

Отличие системы в том, что особое внимание было уделено, как и в прошлом, принципу безопасности и защиты от подделок. «Сейчас практически исключена возможность фальсификации транспортной карты. Мы используем обновленную и усиленную  систему защиты», - говорит идеолог системы от Группы компаний АСК Наталья Тарарычкина.

15 июля 2009 года на станции «Площадь 1905 года» екатеринбургского метрополитена официально начата опытная эксплуатация системы «Транспортная карта метро».

Представляли новую систему заместитель директора екатеринбургского метрополитена Сергей Шишкин, председатель комитета по транспорту,  организации дорожного движения и развитию улично-дорожной сети администрации Екатеринбурга Алексей Курлыков, а со стороны разработчиков и внедренцев – начальник отдела разработки и внедрения социально-ориентированных проектов Наталья Тарарычкина и заместитель директора по управлению проектами Сергей Бобин (ООО «Группа компаний АСК»).

Тестовая эксплуатация системы продлится 2,5 месяца. В ней принимают участие 200 человек, отобранных организаторами эксперимента методом случайной выборки. В их число вошли пенсионеры, студенты, работники метростроя, ветераны метрополитена, а также граждане, имеющие в соответствии с действующим законодательством право на льготный проезд. Все они уже получили на руки экспериментальные пластиковые карты, которыми будут пользоваться на протяжении всего эксперимента. Еженедельно участниками эксперимента будут заполняться отчеты, в которых они смогут высказать свои замечания по работе системы, внести предложения. На основании отчетов система будет окончательно отстроена и готова к введению в основную стадию эксплуатации.

О пользе введения транспортных карт говорит Сергей Шишкин: «Такая система удобна не столько для метрополитена, сколько для пассажиров – это исключение огромных очередей в часы пик у касс за жетонами. А для метрополитена - это прекрасный инструмент для проведения гибкой и оптимальной тарифной политики. Сейчас мы не можем менять тарифы. Не можем сделать разные тарифы вечером и утром, в пятницу и субботу. С внедрением системы мы получаем возможность менять тарифы по часам, по дням недели, вводить тарифы для определенного количества поездок, получаем возможность проводить тарифную политику в интересах как метрополитена, так и пассажиров».

Почти три года было потрачено на разработку, проектирование и внедрение сложной и современной системы по организации контроля и ограничения доступа в помещения метрополитена. Компетенции Группы компаний АСК высоко оценивает заказчик системы – екатеринбургский метрополитен. «АСК – активная компания. Это сложный проект, в нем участвовали многие. Со стороны Группы компаний АСК люди, занимавшиеся проектом,-  грамотные и адекватные. Предела совершенству, конечно, нет, но АСКовцы показали достойную работу и результат», - комментирует взаимодействие с ГК АСК заместитель директора екатеринбургского метрополитена Сергей Шишкин.

«Этот день (15 июля 2009 г.) – это стартовый момент. Мы начинаем эксперимент в городе Екатеринбурге по внедрению «Электронной карты горожанина». В данном случае это пока – карта транспортная, которая работает в метрополитене. Я надеюсь, что по окончании эксперимента мы получим положительные итоги, учтем выявленные ошибки. И тогда в серию пойдет 50 000 карт, которые смогут приобрести и пользоваться все желающие горожане», - считает председатель комитета по транспорту,  организации дорожного движения и развитию улично-дорожной сети администрации Екатеринбурга Алексей Курлыков.