客票系統(tǒng)在印尼雅萬鐵路的適應(yīng)性改造研究

張 霞，李聚寶，孫玫肖，李 楊，王元媛

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081 ）

印尼雅萬鐵路（簡稱：雅萬鐵路）是中國高鐵第1個全系統(tǒng)、全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全方位整體走出國門的項目，對于推動中國高鐵“走出去”具有重要的示范效應(yīng)[1]。

中國的成套高鐵技術(shù)包括勘察設(shè)計、工程施工、裝備制造等，已在埃塞俄比亞亞吉鐵路、肯尼亞蒙內(nèi)鐵路等多條鐵路上應(yīng)用[2]，但中國鐵路客票系統(tǒng)的全面移植應(yīng)用尚屬空白。

客票系統(tǒng)在國外的移植應(yīng)用涉及語言、管理模式、運營模式、系統(tǒng)標準和風俗習慣等各種復雜因素，具有較大的難度，需要對此展開深入的分析研究。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 印尼鐵路系統(tǒng)現(xiàn)狀

印尼鐵路所有權(quán)為國家所有，全國鐵路總里程為6 458 km，火車站規(guī)模較小，火車的平均運行時速只有60 km。因為廉價航空業(yè)務(wù)比較發(fā)達，在印尼，鐵路不是首選的出行方式[3]。

售票方面，印尼現(xiàn)有的鐵路售票系統(tǒng)采用實名制售票，并可發(fā)售異地票，售票渠道包括火車站窗口、超市代售點和互聯(lián)網(wǎng)等，其中，購票網(wǎng)站除了印尼語的鐵路官網(wǎng)，旅客還可在英文代購網(wǎng)站上查詢列車班次和購票，支付方式包括現(xiàn)金、信用卡和銀行卡。

在建的雅萬鐵路位于印度尼西亞爪哇島西北部，全長150 km，沿線設(shè)4個客運站，是印尼乃至東南亞地區(qū)的首條高速鐵路，設(shè)計速度為250～300 km/h[4]。

雅萬鐵路將全面采用中國標準、中國技術(shù)、中國裝備，中方將參與勘察、設(shè)計、建設(shè)、運營、管理全過程[4]。

1.2 中國鐵路客票系統(tǒng)現(xiàn)狀

中國鐵路客票系統(tǒng)是一個覆蓋全國的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）、地區(qū)鐵路局中心和車站三級系統(tǒng)組成[5]，已經(jīng)實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)、手機APP、車站窗口、自動售票機、市內(nèi)代售點等多種售票方式[6]，支持現(xiàn)金、銀行卡、支付寶、微信等多種支付方式，支撐全路5 000多個車站的客票業(yè)務(wù)。2017年全年售票量超過35億張，平均日售票量近900多萬張，高峰日售票量超過1 200萬張，其規(guī)模與復雜度在客運系統(tǒng)中堪稱世界之最。

國鐵集團中心主要完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護及復制，保證全路客票基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性；制定客票價格策略；進行全路客運數(shù)據(jù)分析，完成客流預測、運行圖編制及調(diào)整，指導列車開行方案的制定，為運營管理部門提供輔助決策支持。地區(qū)鐵路局中心主要完成本區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)組織與維護、席位統(tǒng)籌管理、統(tǒng)計分析、系統(tǒng)監(jiān)控等功能。車站主要完成售票、退票、檢票等相關(guān)業(yè)務(wù)的辦理及財務(wù)結(jié)賬等功能。

2 差異性分析

印尼（雅萬）鐵路與中國鐵路在語言環(huán)境、線路規(guī)模、運營管理模式等方面存在一定的差異。充分分析這些差異，有利于提出適應(yīng)性的解決方案。

2.1 語言環(huán)境

印尼的官方語言為印度尼西亞語，民族語言和方言約300種，主要使用印尼語、英語和中文3種語言[7]。中國鐵路客票系統(tǒng)目前僅支持中文。

2.2 鐵路規(guī)模

（1）車站數(shù)量方面。雅萬鐵路設(shè)有哈利姆、加拉旺、瓦利尼和哥德貝格（Halim、Karawang、Walini、Tegal Luar）4個車站。中國4 598個車站。

（2）用戶規(guī)模方面。中國人口近14億人，僅12306互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)網(wǎng)站（簡稱：12306網(wǎng)站）的注冊用戶就達3.8億人，大于人口2.5億人、鐵路不是首選出行方式的印尼。

（3）客票發(fā)售量方面，預計雅萬鐵路開通后首年客流量為6.1萬人/日，未來的雅萬鐵路從線路和車站規(guī)模來判斷，會小于中國鐵路日均900多萬人/日的銷量規(guī)模。

2.3 運營管理模式

雅萬鐵路是由中印雅萬高速鐵路合資公司（KCIC）單獨運營的一條鐵路線路，獨立管理運營，運營系統(tǒng)包括調(diào)度指揮中心、車務(wù)部、乘務(wù)部、運營規(guī)劃部和動車段等部門。

中國鐵路路網(wǎng)規(guī)模龐大，采用國鐵集團—鐵路局—車站三級成網(wǎng)運營管理模式。鐵路局是運營主體，各鐵路局間業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)共享。

2.4 服務(wù)模式

（1）服務(wù)渠道方面。印尼的售票渠道包括火車站窗口、互聯(lián)網(wǎng)、在市內(nèi)各大超市設(shè)置代售點，方便旅客日常購票。中國的鐵路銷售渠道比較廣泛，涵蓋了窗口、代售點、自動售票機（TVM）、互聯(lián)網(wǎng)、手機APP、電話和大客戶團購等多種方式。

（2）票價方面。印尼當前的鐵路票價策略比較靈活，支持多種優(yōu)惠和折扣。中國的火車票票價一直比較固定，但國鐵集團改制后，票價的制定正在逐步走向市場化，各種優(yōu)惠和會員積分兌換等手段已相繼推出，并開始積極嘗試多等級票價的制定和實施。

2.5 業(yè)務(wù)復雜度

（1）票額管理方面。印尼鐵路管理票的方式比較簡單，中國鐵路的票額管理非常復雜，除了有座席的計劃制定和生成，無座席的增量管理，加車減車停售封站等調(diào)度命令的制定，票額范圍、用途和限售以遠站的管理，還包括座席的區(qū)間復用和始發(fā)站票額的共用等。

（2）檢驗票方面。印尼鐵路的檢驗票以人工為主。中國鐵路的檢驗票環(huán)節(jié)多，業(yè)務(wù)復雜，除了常規(guī)的檢票驗票外，還包括進站補、掛失補、進站磁票自動檢、進站刷身份證自動檢、車上電子查驗、中途下車檢票和到站補等多個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。

（3）數(shù)據(jù)分析方面。中國鐵路的客票數(shù)據(jù)分析在數(shù)據(jù)量和分析維度上，都比未來的雅萬鐵路要復雜得多。

（4）監(jiān)控管理方面。中國鐵路線路長、車站多，設(shè)備數(shù)量大，監(jiān)控和管理難度比雅萬鐵路大。

3 雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)的研究

雅萬鐵路開通運營后，應(yīng)先期建成客票銷售系統(tǒng)，以滿足雅萬鐵路售票、退票、檢票及運營管理等業(yè)務(wù)的需要。

3.1 雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)的實現(xiàn)方案

與中國鐵路相比，雅萬鐵路車站少，線路單一，管理機構(gòu)簡潔，用戶少，其售票系統(tǒng)的實現(xiàn)可以采用以下兩種方案：（1）新建雅萬客票銷售系統(tǒng)；（2）對既有的中國鐵路客票系統(tǒng)進行架構(gòu)上的改造和功能上的裁剪。

新建雅萬客票銷售系統(tǒng)的優(yōu)點是可以完全比照印尼鐵路方的需求，在功能設(shè)計上為之量身定做，符合當?shù)氐氖褂煤筒僮髁晳T，雅萬鐵路體量小，新建時針對性強，效率高。缺點是新建一個信息系統(tǒng)在應(yīng)用方面存在一定的風險。

雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)與中國鐵路客票系統(tǒng)在核心功能方面有很大的相似性，中國鐵路客票系統(tǒng)方面已經(jīng)應(yīng)用20多年，服務(wù)渠道與功能完備，系統(tǒng)已經(jīng)成熟與穩(wěn)定，技術(shù)儲備雄厚。中國鐵路客票系統(tǒng)是一種多層級、模塊化的架構(gòu)，適于根據(jù)不同的需求和特點進行裁剪，以滿足不同運營模式的管理需要。

基于以上分析，可以選擇通過改造中國鐵路客票系統(tǒng)，構(gòu)建雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)。

3.2 關(guān)鍵問題研究

3.2.1 總體架構(gòu)

中國鐵路客票系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)管理部門的布局，采用的是集中與分布相結(jié)合的多級多層系統(tǒng)架構(gòu)[8]，由1個國鐵集團數(shù)據(jù)中心，18個鐵路局數(shù)據(jù)中心和所轄車站系統(tǒng)組成[9]。

雅萬鐵路車站數(shù)量少，且鋪設(shè)有鐵路專網(wǎng)，從投資成本、維護管理和拓展方面來看，應(yīng)采用集中式架構(gòu)?？推毕到y(tǒng)集中部署在雅萬鐵路客票管理中心，車站僅配置售票檢票終端。中心和車站使用專網(wǎng)進行通信?？傮w架構(gòu)圖，如圖1所示。

圖1 雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

3.2.2 功能結(jié)構(gòu)

雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.2.3 基于開源技術(shù)的客票系統(tǒng)適應(yīng)性改造

開源軟件在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件等各個方面已經(jīng)成為主流。開源技術(shù)不僅能節(jié)約大量的授權(quán)成本，還能實現(xiàn)信息系統(tǒng)基本設(shè)施的安全可控[10]。同時開源技術(shù)經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中大量的應(yīng)用，經(jīng)過市面上嚴格檢測，在產(chǎn)品質(zhì)量上安全可靠。先進的開源技術(shù)架構(gòu)穩(wěn)定，能夠應(yīng)付超大并發(fā)處理，減少故障發(fā)生。

目前，在中國鐵路客票系統(tǒng)中，已對開源技術(shù)進行了大量探索和應(yīng)用，通過源碼定制和二次開發(fā)改善了開源產(chǎn)品與鐵路信息化系統(tǒng)的契合度，提升了系統(tǒng)的性能和可擴展性。

（1）操作系統(tǒng)?？推毕到y(tǒng)部分測試系統(tǒng)采用了開源的KVM（Kernel-based Virtual Machine）；云計算及容器方面搭建完成鐵路客票基礎(chǔ)資源云平臺，高峰期12306網(wǎng)站和手機系統(tǒng)會采用阿里云和天翼云，擴展客票系統(tǒng)處理能力。

（2）數(shù)據(jù)庫。鐵路智能WiFi系統(tǒng)和微信智能客服中采用了MySQL數(shù)據(jù)庫，客票系統(tǒng)延伸服務(wù)系統(tǒng)和鐵路客票積分系統(tǒng)中采用了PostgreSQL，公安進站驗票系統(tǒng)中采用了SQLite；12306網(wǎng)站中余票查詢，訂單查詢，用戶登錄等模塊采用鍵值內(nèi)存數(shù)據(jù)庫Gemfire，開源名稱為Geode，為12306網(wǎng)站帶了極大的性能提升；12306網(wǎng)站歷史訂單查詢和鐵路用戶畫像系統(tǒng)中采用Hadoop進行數(shù)據(jù)處理。

（3）中間件?？推毕到y(tǒng)延伸服務(wù)系統(tǒng)中采用數(shù)據(jù)庫中間件PgBouncer；12306網(wǎng)站中采用了Web服務(wù)中間件JBOSS和消息中間件RabbitMQ。

中國鐵路客票系統(tǒng)的這些開源應(yīng)用成熟穩(wěn)定，基于開源技術(shù)對雅萬鐵路客票銷售系統(tǒng)進行適應(yīng)性改造是可行的，同時需要繼續(xù)進行研究和探索。

（1）繼續(xù)深入對開源數(shù)據(jù)庫研究，在客票系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上進行自主化適配和修改，以適應(yīng)雅萬鐵路客票業(yè)務(wù)；

（2）深入系統(tǒng)軟件方面的應(yīng)用，例如：云計算技術(shù)，虛擬化技術(shù)，容器技術(shù)等，在租用阿里云，騰訊云，天翼云設(shè)備的基礎(chǔ)上，提高自身技術(shù)支持水平；

（3）區(qū)塊鏈、機器學習等都是非常廣泛的開源技術(shù)，如果時機成熟，可以在移植改造時進行初步應(yīng)用。

3.2.4 客票系統(tǒng)的其它適應(yīng)性改造

語言方面，在單一中文的基礎(chǔ)上增加對印尼語和英語的支持。

在用戶界面和功能設(shè)置上，考慮當?shù)厝说膫鹘y(tǒng)和使用習慣。

3.2.5 客票系統(tǒng)的適應(yīng)性測試

改造完成后需要進行全面的測試。測試的主要工作應(yīng)包括功能測試、性能測試、安全測試，以檢驗系統(tǒng)在語言、使用習慣、流程等各個方面的適應(yīng)性。根據(jù)測試情況，不斷優(yōu)化和完善系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

本文通過研究中國鐵路客票系統(tǒng)的移植改造，在信息系統(tǒng)移植技術(shù)、適應(yīng)性研究、本地化測試等方面為中國鐵路客票系統(tǒng)全面“走出去”做出嘗試。由于對雅萬鐵路具體客票業(yè)務(wù)需求信息獲取不足，在功能設(shè)計上還有待完善；在當前雅萬鐵路的建設(shè)階段，可以在信息系統(tǒng)設(shè)計方面進行進一步的研究。