自動(dòng)售票系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

劉鵬科

摘 要：自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）是多學(xué)科結(jié)合的現(xiàn)代化技術(shù)，自從自動(dòng)售票系統(tǒng)出現(xiàn)到如今的普遍應(yīng)用，其技術(shù)得到了不斷的改進(jìn)與完善。我國(guó)的軌道交通使用自動(dòng)售票技術(shù)已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，在系統(tǒng)的應(yīng)用過程經(jīng)歷了從系統(tǒng)建成到標(biāo)準(zhǔn)的制定、技術(shù)引進(jìn)到系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化等多個(gè)發(fā)展階段。本文結(jié)合現(xiàn)在軌道交通自動(dòng)售票系統(tǒng)的現(xiàn)狀，詳細(xì)闡述了自動(dòng)售票系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，并對(duì)自動(dòng)售票系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)售票系統(tǒng)； 關(guān)鍵技術(shù)

引言

世界上軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)最早出現(xiàn)在1967年，當(dāng)時(shí)應(yīng)用該系統(tǒng)的是加拿大的蒙特利爾市，在當(dāng)時(shí)的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)所使用的車票采用的是磁性介質(zhì)。到了1970年代，世界上主要的大城市已經(jīng)幾乎全都采用了自動(dòng)售檢票系統(tǒng)。自此以后，針對(duì)軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)層出不窮。在1974年，美國(guó)舊金山率先采用了電子支付作為自動(dòng)售票系統(tǒng)的付款方式，而在1982年我國(guó)的香港地區(qū)將可重復(fù)使用的磁卡型車票作為自動(dòng)售票系統(tǒng)的車票形式，這種類型車票直到1993年才被接觸式IC卡所替代。目前隨著移動(dòng)支付技術(shù)的不斷發(fā)展，AFC技術(shù)也將移動(dòng)支付作為了一種主要的支付手段。

1、AFC系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

AFC系統(tǒng)是多學(xué)科結(jié)合的現(xiàn)代化技術(shù)，在軌道交通系統(tǒng)的應(yīng)用主要是集中在面向旅客的售票以及檢票兩個(gè)過程。AFC系統(tǒng)主要涉及的技術(shù)包括人機(jī)交互系統(tǒng)、紙幣及硬幣辨別技術(shù)、無現(xiàn)金交易技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、車票加密技術(shù)、閘機(jī)控制技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過將些技術(shù)有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)旅客購(gòu)票、驗(yàn)票的自動(dòng)化。

軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)按照主要功能可以分為終端設(shè)備層、硬件接口層、應(yīng)用服務(wù)器層、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層、網(wǎng)絡(luò)接口層和外部系統(tǒng)接口層等。其中的終端設(shè)備層主要是自動(dòng)售票機(jī)及自動(dòng)檢票機(jī)，通過硬件接口完成與相應(yīng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信，同時(shí)系統(tǒng)需要兼顧管理監(jiān)控及系統(tǒng)安全。各個(gè)功能模塊彼此之間通信采用的是TCP/IP協(xié)議完成，為了對(duì)各功能模塊設(shè)備進(jìn)行區(qū)分，在通信地址端口分別對(duì)不同設(shè)備設(shè)定對(duì)應(yīng)的端口地址。圖1列出了軌道交通自動(dòng)售票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

按照實(shí)現(xiàn)的功能可以將自動(dòng)售檢票系統(tǒng)分為自動(dòng)售票系統(tǒng)和自動(dòng)檢票系統(tǒng)，其工作過程彼此獨(dú)立。在對(duì)其兩者進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，可以分開建設(shè)，彼此不影響。

2、自動(dòng)售票系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)

自動(dòng)售票系統(tǒng)主要功能包括：購(gòu)票、支付、制票、憑條打印、日志管理、終端維護(hù)、錢箱管理、現(xiàn)金管理、銀行業(yè)務(wù)管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、票卷及現(xiàn)金余量監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)、查詢等。

自動(dòng)售票系統(tǒng)按照實(shí)現(xiàn)的功能可以分為五個(gè)主要功能模塊，并且各功能模塊分別對(duì)應(yīng)各自的程序系統(tǒng)，分別是：應(yīng)用服務(wù)器（對(duì)應(yīng)程序系統(tǒng)為應(yīng)用服務(wù)器軟件）、客票接口服務(wù)器（對(duì)應(yīng)服務(wù)器程序?yàn)榭推苯涌诜?wù)器程序）、銀行接口服務(wù)器（對(duì)應(yīng)程序系統(tǒng)為銀行接口服務(wù)器程序）、自動(dòng)售票機(jī)（對(duì)應(yīng)程序?yàn)樽詣?dòng)售票機(jī)內(nèi)部程序）、管理終端（對(duì)應(yīng)程序?yàn)楣芾肀O(jiān)控程序）。如圖2所示為上述各功能模塊之間的聯(lián)系。

3、自動(dòng)售票系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1交易安全保障技術(shù)

當(dāng)旅客利用自動(dòng)售票機(jī)進(jìn)行購(gòu)票發(fā)生交易的時(shí)候，需要與銀行系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，通過自動(dòng)售票機(jī)主要可以完成相應(yīng)銀行卡余額查詢、票款結(jié)算、取消交易、退票等操作。在進(jìn)行交易的過程中涉及多多方面的安全問題，主要包括自動(dòng)售票機(jī)、銀行網(wǎng)絡(luò)以及客戶信息幾個(gè)方面。在進(jìn)行自動(dòng)售票機(jī)進(jìn)行付款交易時(shí)，需要讀取客戶卡片信息，并且需要客戶輸入密碼完成交易，在這個(gè)過程中對(duì)客戶信息以及交易密碼是進(jìn)行加密處理的，同時(shí)為了保證信息的絕對(duì)安全，利用實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸將密碼傳輸?shù)姐y行接口服務(wù)器，在自動(dòng)售票機(jī)本身不存在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。自動(dòng)售票機(jī)與銀行接口服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置層層防火墻，安全級(jí)別設(shè)置成最高。系統(tǒng)之間的通信協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)的8583協(xié)議，同時(shí)自動(dòng)售票系統(tǒng)與銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行專屬數(shù)據(jù)格式的定義，保證傳輸信息的安全可靠。

3.2顯示操控技術(shù)

自動(dòng)售票機(jī)是為軌道交通旅客提供自助服務(wù)的客戶端設(shè)備，其最基本的要求是為使用者呈現(xiàn)顯示簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單的界面及按鍵。用戶界面需要為用戶提供車票搜索、車次選擇、車票購(gòu)買等操作。同時(shí)需要提供車票的詳細(xì)信息，包括車次、發(fā)車時(shí)間、發(fā)車地點(diǎn)、到站情況、票面價(jià)格以及支付手段等信息，在用戶選項(xiàng)上包括車次選擇、日期選擇、座位類別選擇以及支付手段選擇等操作按鈕。通過不同的選擇顯示不同的提示信息，并且搭配鮮明的色彩區(qū)別使旅客能夠?qū)Σ僮髁鞒探Y(jié)果了解的比較直接。同時(shí)為了保持界面的靈活性，在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候需要保持用戶界面GUI層和業(yè)務(wù)處理的獨(dú)立性，來滿足不同用戶的操作習(xí)慣。

3.3硬件接口實(shí)現(xiàn)技術(shù)

旅客在自動(dòng)售票機(jī)從選票到支付的過程中，自動(dòng)售票機(jī)需要按照整個(gè)流程對(duì)10幾項(xiàng)關(guān)鍵部件的動(dòng)作進(jìn)行控制，在現(xiàn)在車站所使用的自動(dòng)售票機(jī)種類不同，其在進(jìn)行主要?jiǎng)幼鞯膱?zhí)行上控制方式不同。為了保證整個(gè)購(gòu)票流程的穩(wěn)定可靠，在進(jìn)行自動(dòng)售票機(jī)軟件編寫的時(shí)候，需要進(jìn)行硬件控制層的架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)軟件邏輯與硬件控制上的隔離，使兩者保持相對(duì)靈活，從而使不同廠家供貨的靈活性。不同廠家設(shè)計(jì)的自動(dòng)售票機(jī)在硬件執(zhí)行上有差異，需要接口設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一，并在軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候完成對(duì)其固定的定義，按照功能實(shí)現(xiàn)的硬件進(jìn)行固定的指令集制定，比如在銀行卡識(shí)別器、紙幣辨別器、硬幣識(shí)別器、票據(jù)打印器、錢幣找零系統(tǒng)分別設(shè)定相應(yīng)的接口包，實(shí)現(xiàn)為不同設(shè)備差異性提供接口。

3.4一致性處理技術(shù)

一致性處理技術(shù)主要針對(duì)兩個(gè)問題，一是售票終端、中間服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)三者之間的一致性；二是在發(fā)生軟硬件故障時(shí)引起的導(dǎo)致的購(gòu)票過程發(fā)生中斷故障的處理問題。對(duì)于第一類問題，通過在事務(wù)之間建立唯一的流水號(hào)，明確不同設(shè)備上同一事務(wù)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于第二類問題，造成了自動(dòng)售票機(jī)購(gòu)票過程發(fā)生中斷的情況，需要利用系統(tǒng)自身故障排查功能，完成對(duì)中斷過程的檢查及修復(fù)工作，主要是通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接故障、本機(jī)故障等進(jìn)行檢測(cè)，完成故障點(diǎn)的排查。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)軌道交通線路不斷增多，進(jìn)出站旅客流量不斷加大，對(duì)車票出售的自動(dòng)化及檢票過程的自動(dòng)化是必然的趨勢(shì)，同時(shí)我國(guó)大量的人員流動(dòng)現(xiàn)狀對(duì)車站自動(dòng)售票系統(tǒng)軟件及硬件的功能穩(wěn)定性運(yùn)行逐步提高，需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售票系統(tǒng)高效管理、科學(xué)維護(hù)。

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