지하철 역무자동화설비 (AFC) 이해

1. 지하철 역무자동화설비(AFC) 이해 2006. 11 지 하 철 건 설 본 부( 설 비 부 )

2. 차 례 1. 정보통신설비 개요 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 3. 수도권 통합요금정산 체계 4. 승차권 제도 5. RF 교통카드 적용기술 소개 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항

3. 1. 정보통신설비 개요 정보통신 설비를 구축함으로서 즐겁고 쾌적하고 편리한 지하철 건설 열차안전운전, 효율적유지보수, 승객이용편리, 과학적인 경영, 대승객 서비스 실현 역무자동화설비 종합경영정보설비 정보통신설비 차량 이동통신설비

4. 운영관리 설비보존 요금수납 자동교환기 직통전화설비 열차무선설비 화상전송설비 전원공급설비 종합집중관리설비 연선전화 토크백설비 출입통제설비 안전방재설비 개집표기 교통카드발매기 교통카드 충전기 정산기 안내표시기 중앙전산기 유지관리전산기 역단위전산기 MIS 설비 광통신설비 여객서비스 디지털전송설비 광전송로 설비 광네트웍설비 각종 서버 사무용 기기 등 열차행선안내 자동방송설비 전기시계 인터폰 설비 종합무선중계 장애인편의설비 1. 정보통신설비 개요 • 설치 목적별 설비의 종류

5. 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 • 역무자동화설비 개요 • 역무자동화설비(AFC : Automatic Fare Collection)는 승차권 구입과 개 ․ 집표가 승객에 의해 자동 처리 • 수입금과 승차권 발매현황, 승하차 여객수 등의 통계업무가 전산 처리되는 자동요금징수시스템 • 역무자동화에 따른 인력 절감 효과와 함께 매표구와 개 ․ 집표구 혼잡을 해소할 수 있는 설비임

6. 자동개집표기 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 • 주요설비사양 승차권에 기록된 정보를 판독 및 기록하고 유효한 승차권을 소지한 승객들이 요금지불지역(PAID)과 자유 통행지역(FREE)을 왕래할 수 있도록 하는 장비 (AGM : Automatic Gate Machine) 1지하철(턴스타일) 2지하철(플랩형)

7. 자동발매기 자동발권기 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 승객이 지폐 또는 동전을 투입한 후 버튼을 조작하여 승차권을 자동 발매하는 장비 승객이 요구하는 승차권을 역무원이 직접 기기를 조작하여 1회권 발권, 승차권에 대한 정산, 충전, 회계내역 조회 등을 수행할 수 있는 장비 (ATVM : Automatic Ticket Vending Machine) (TOM : Ticket Office Machine)

8. 역단위전산기 중앙전산기 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 각 역의 역무실에 설치되어 해당 역에 설치된 AFC장비들을 감시 및 통제하고, AFC장비로부터 전송된회계/통계자료를 중앙전산기로 전송하며, 기기운영에 필요한 정보를 각 장비로 전송하는 시스템 각 모든 역에 대한 시스템 운영상태 및 회 통계자료 등의 운영 자료를 종합처리하고 보고서 발행 및 고장 정보 등을 수집 분석하는 전산기 (MFC : Main Frame Computer) (SMS : Station Monitoring System)

9. 운영자전산기 유지보수전산기 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 역무자동화 시스템운영에 필용한 역정보, 역간 운임정보, 장비정보, 파라미터 전송정보 등의 작업을운영자가 처리하고 각종 운영에 관한 회계 및 통계 보고서 등을 출력하는 전산기 역무자동화장비의 고장 및 정비에 대한 현황 및 통계자료 등을 처리하며, 유지보수 정보를 실시간으로조회할 수 있는 전산기 (OWS : Operation Work Station) (MWS : Maintenance Work Station)

10. RF 충전기 RF 자동충전기 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 (SSC : Self Service Charger)

11. 2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성 • 시스템 구성

12. 자동요금수납설비의 역무처리 체계는 도시철도를 이용하려는 승객의 원활한 흐름을 돕는 업무로서 승차권의 매표, 개표, 집표 및 매표수입을 처리하기 위한 회계업무 등으로 구성 • 자동요금수납설비 구성도

13. 9호선 과 T-Money 카드 시스템 인터페이스 구성도

14. 3. 수도권통합요금정산체계 • 요금정산방식 마을버스, 일반버스, 지하철(도시철도공사, 서울메트로, 철도공사, 인천지하철)간 환승 연계이용 시 각 사업자간의 운임정산체계 □ 운임제도 : 수도권통합운임요금체계(대중교통통합요금제) ○ 거리비례제 : 지하철 단독 여행시(수도권 전구간 일원화) - 기본운임 : 12km 까지 800원 - 추가운임 : 12km～42km 까지 6km 마다 100원씩 추가 42km 이후는 12km 마다 100원씩 추가 ○ 통합거리비례제 : 지하철과 버스(마을버스 포함)간 환승 시 - 기본요금 : 10km 까지 800원 - 추가요금 : 10km～35km 까지 5km 마다 100원씩 추가 35km 이후는 10km 마다 100원씩 추가 ※ 기본요금은 마을버스 500원, 버스 및 지하철은 800원임

15. 3. 수도권통합요금정산체계 • 운임정산 1. 지하철 단독 이용 시 운영기관 간 정산방법 - 초기 승차역 운영기관에서 기본요금(800원) 소유하고 잔여액 정산 - 환승이용시 여러 가지 경로(거리)중 최단거리로 경로설정 예) 수유역(4호선)⇒장한평(5호선) 이용시(수유역→동대문운동장→장한평) - 요금 : 900원중 800원(서울메트로)+100원(도시철도공사) 소유 예) 의정부(1호선)⇒잠실역(2호선) 이용시 의정부(1호선)→도봉산(7호선환승)→건대입구(2호선환승)→잠실역 <철도공사구간> <도시철도공사구간> <서울메트로구간> -요금 : 1,100원중 800원(철도공사) 나머지 300원을 양공사 노선 이용거리에 따라 정산분배

16. 3. 수도권통합요금정산체계 2. 버스와 지하철간 환승 시 운영기관 간 정산방법 - 5회 환승까지는 환승 횟수와 상관없이 기본거리(10km) 이내는 기본요금(800원) 부과 - 이용수단별 기본운임비율 기준으로 정산, 단 지하철과 버스와의 환승에 따라 발생되는 통합운임 중 지하철 수단의 기본거리(12km) 이상 추가운임 발생분에 대해서는 지하철 에 우선 귀속하고 나머지 통합운임에 대해 수단별 기본운임 비율로 정산 - 이용수단(마을버스, 버스, 지하철) 정산금 = 운임부과액 × 이용수단의 기본운임 / 각 이용수단의 기본요금의 합 예) 마을버스(3km)→환승→지하철(6km) 이용 시 ⇒ 운임부과액 : 800원 중 ⇒ 마을버스회사 : 308원 <운임부과액(800원) × 마을버스 기본요금(500원) / (마을버스 기본요금(500원) + 지하철 기본요금(800원))> ⇒ 지하철운영기관 : 492원 <운임부과액(800원) × 지하철 기본요금(800원) / (마을버스 기본요금(500원) + 지하철 기본요금(800원))>

17. 3. 수도권통합요금정산체계 예) 마을버스(3km)→환승→지하철(19km) 이용(총22km) 시 ⇒ 운임부과액 : 1,100원(기본10km 800원, 15km 100원, 20km 100원, 22km 100원) ⇒ 지하철운영기관 : 754원(지하철 12km 이상 추가운임(200원) 선 귀속 <선 귀속(200원) + {운임부과액(900원) × 지하철 기본요금(800원) / (마을버스 기본요금(500원) + 지하철 기본요금(800원))}> ⇒ 마을버스회사 : 346원 <운임부과액(900원) × 마을버스 기본요금(500원) / (마을버스 기본요금(500원) + 지하철 기본요금(800원))> ※ 운임정산기관 : 한국철도공사, 서울메트로, 서울시도시철도공사, 인천지하철공사, 서울시마을버스운송사업조합, 서울시버스운송사업조합 요금할인 : 초등생 50%, 청소년 20%

18. 3. 수도권통합요금정산체계 • 요금정보 흐름도(T-Money 카드 시스템) 서울시 BMS 시스템 신용카드사 버 스 무선LAN PSDN망 종합정산센터 버스 단말기 버스차고지 버스조합 정산센터 지하철 PSDN망 MIS 망(이더넷 10M bps) 게이트 단말기 역단위전산기 관리역전산기 사령실 중앙전산기 LG-CNS 정산센터 PSDN : Public Switched Data Network. 공중 가입형의 디지털 데이터 교환망을 뜻함

19. 4. 승차권 제도 • 현 수도권 도시철도 승차권 제도(MS + RF 혼합방식) ○ MS (Magnetic stripe) : 자기 승차권 -종이로 만들어진 승차권 자기띠에 기록된 정보를 게이트 승차권이송장치(T/T) 해드로 정보가 읽혀져 게이트를 통과함 ○ RF (Radio Frequency) : 비접촉식 카드 -게이트 상부에 설치된 RF 단말기 위를 태그하여 승차권 정보를 읽혀드려 게이트 를 통과함

20. 4. 승차권 제도 • 승차권의 종류(MS)

21. 4. 승차권 제도 • 승차권의 종류(RF)

22. 4. 승차권 제도 • 승차권 기록정보

23. 4. 승차권 제도 • RF 교통카드 형태

24. 4. 승차권 제도 • RF 교통카드 ERROR 종류

25. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • 전자식별(RFID - Radio Frequency Identification) 개요 IC칩에 내장된 정보를 무선 주파수를 이용해 비 접촉방식으로 읽어내는 바코드와 마그네틱 카드를 대체할 기술 RFID는 무선 주파수(RF, Radio Frequency)를 이용하여 대상(물건, 사람 등)을 식별할 수 있는 기술로서 안테나와 칩으로 구성된 RF 태그에 사용 목적에 알맞은 정보를 저장하여 적용 대상에 부착한 후 판독기에 해당하는 RFID 리더를 통하여 정보를 인식하는 방법으로 활용 교통카드, 주차관리, 도서관리, 출입통제용 카드, 동물식별, 물류유통 등 적용

26. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • 주요 구성 • RF-ID 시스템의 기본 원리 가. RF-ID System은 Tag와 Reader 그리고 Host Computer로 구성 나. Tag의 앞 부분은 Reader라고 총칭하여 부르는데 Tag에 해당하는 카드의 정보를 읽고 Power를 공급하는 기능수행 다. Tag는 antenna와 저 전력 IC회로로 구성되어 Reader와 통신을 하면서 Data를 주고 받음 라. Reader는 Tag의 정보를 읽어들인 후 Host Computer에 송신 RF-ID 시스템의 기본 구성도

27. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • RFID 방식에 따른 특징

28. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • 사용 주파수 대역별 RFID 특성

29. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • RFID와 유사기술 비교

30. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • RFID 관련용어 (1) RFID Tag (Transponder) 일반적으로 밧데리의 내장 여부에 따라 분류 Tag의 Read range는 자체전원 여부와 안테나 성능에 의해 결정 a. Active Tag (능동형) - 밧데리를 Tag내에 내장 - 밧데리가 전력이 유지되는 동안 시간간격에 따라 RF signal을 송출 - 원거리 Data 송수신이 가능하나 가격이 비싸고 Battery 수명에 따른 사용기간의 제약 b. Passive Tag (수동형) - 안테나 코일과 칩으로 구성. - Reader에서 방출하는 전자기장 범위 내에서 Tag의 안테나 코일에 AC전압이 인가되고, 그 전압을 DC 전압으로 정류하여 Chip에 필요 한 전원으로 사용 - Tag의 칩은 일정전압이 인가되면 작동하여 Reader에 데이터를 전송( Backscattering )

31. 5. RF 교통카드 적용기술 소개 • RFID 관련용어 (2) RFID Reader - Reader는 Tag로부터 정보를 받아들이는 역할을 한다. ( Passive Tag에는 전원 공급 역할 포함 ) - Reader는 RF 신호의 발신, 수신과 데이터 디코딩을 하는 부분을 포함 - 호스트 컴퓨터와의 통신을 수행( 직렬 통신(RS-232), USB, Ethernet, 무선망 등 ) (3) Antenna - 안테나는 무선주파수를 이용하여 Tag 또는 Card에 데이터를 읽고, 쓰기 위해 사용하는 장치이다. - 안테나는 동선의 두께, 감는 정도(winding) 안테나의 지름에 따라 성능이 결정된다. - 일반적으로 Read Range가 길어질수록 안테나의 크기도 커지게 된다. (4) Anti-Collision - 안테나의 전파범위(Read Field)내에 동시에 한 개 이상의 Tag가 탐지되더라도 에러검출 이나 데이터에 영향을 미치는 충돌현상 없이 인식이 가능한 것을 말한다.

32. 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항 • 9호선 AFC 설비 개요 ○ 주요설비현황 - 자동개집표기 300대,자동발매기 80대,자동정산기 41대 - 중앙전산기 1식,역단위시스템 25식,유지보수전산기 5식 등 ○ 승차권 방식 : RF 교통카드 전용방식 ○ 운 임 체 계 : 수도권 통합요금 정산체계 ○ 소 요 예 산 : l28억원 신설 민자 도시철도 건설계획

33. 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항 • 당면 현안사항 1. 기존 운영기관 MS 승차권 현안문제 - 기 운영기관에서 사용하고 있는 MS(자기) 승차권은 신설 운영기관 코드를 비트 부족으로 기록할 수 없는 상태임 - 기존 MS 승차권 내에 신설 노선 운영기관 정보를 기록 할 수 있는 방안은 기존 운영기관 AFC 설비의 H/W 및 S/W를 전면 개량 필요 - 현재 수도권 운영기관에서 사용하고 있는 승차권의 80%가 RF 교통카드를 사용하고 있고, 점차적으로 교통카드 이용율이 증가하고 있는 추세임을 가만하면 MS 승차권제도를 대처하는 새로운 제도를 도입하는 것이 현실적임

34. 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항 • 당면 현안사항 2.『RF 교통카드 전용』승차권 제도 도입 - 현재 운영기관에서 사용하고 있는 1회권 및 우대권등의 MS 승차권은 위와 같은 문제로 신설노선이 운영되면 사용 할 수 없는 바, - 위를 위해서는『RF 교통카드 전용』승차권 제도 도입이 필요한 현실임 3.「1회용 RF 교통카드」개발 필요 - 수도권 전체노선에서 상호호환 사용 할 수 있는 1회용 MS 승차권을 대처 사용 할 수 있는『1회용 RF 교통카드』개발 필요

35. 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항 • 당면 현안사항 4. 관계기관 및 운영기관간 협의체 구성 필요 - 기 운영기관과 9호선 및 인천국제공항철도 등 신설 운영기관간 신교통카드시스템에 의거 통합운임정산을 하기 위하여 승차권 호환, 운임정산방안 등을 협의를 위한 - 관계기관(서울시 교통국, 한국철도시설공단, 인천공항철도(주), 인천 지하철, 서울메트로, 서울시도시철도공사, 한국스마트카드(주), 버스조합 등) 합동협의체를 조속히 구성하여 향후 당면 문제를 협의하여야 할 것임

36. 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항 • 협의내용(교통국 주관 관계기관 회의/06.10.13) 1. RF 전용 교통카드 승차권 제도는 2004년도부터 추진된 사업으로 현재의 MS 승차권 시스템을 RF 교통카드 시스템 중심으로 개선 추진되어야 함 2. 이에 따른 기존 운영기관의 시스템 개량비용은 우선 대안별 (RF 카드 Type)로 운영기관에서 구체적 비용을 산출한 후 - RF 카드종류 : 토큰형, 카드형, 티켓형 3. 비용 부담방안은 요금인상, 발권비용징수, 시지원 등 여러 방법을 재논의 4. 신설 민자철도 요금체계는 별도체제를 원칙으로 하되, 도시철도 9호선 및 공항철도(9호선 직결시) 요금체계는 추후 별도 논의 ※ 신설 운영기관(서울시메트로9호선주식회사)의 경우 MS 승차권 시스템이 병행 설치시를 대비 소요비용 산출

37. 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항 • 향후추진방안 1. 9호선 역무자동화설비 구축과 관련해 통합요금체계 및 승차권 제도 등 관련문제를 우리시 교통국 및 타 관련기관간 지속적 협의를 추진하여 2. 우리시 교통국에서『RF 교통카드방식』으로 정책적 결정이 조속히 수립되도록 업무추진 3. 또한, 9호선 개통시 까지 MS 승차권이 사용될 경우를 대비하여 서울시메트로9호선(주) 협의하여 MS 승차권을 소지한 승객을 처리하기 위한 최소한의 MS 자동개집표기 설비 구축 토록 함

38. 감사합니다 끝 발표자 박규영