李士達(dá)，張家鋒，王騰霄

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

隨著鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票的開(kāi)通使用，方便了旅客的出行，減緩了人工窗口的售票壓力，但是大量旅客在開(kāi)車前的一小段時(shí)間內(nèi)集中到車站窗口取車票，無(wú)形之中又給售票窗口增加了不小的壓力。且在互聯(lián)網(wǎng)訂車票的旅客與現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)票的旅客都在售票窗口前排隊(duì)，相互交織在一起，給車站的售票組織提出了新的難題，因此對(duì)于那些已在互聯(lián)網(wǎng)上完成購(gòu)票的旅客，更需要一種能夠提供快速打印車票的服務(wù)。

自動(dòng)取票系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，參考和借鑒航空系統(tǒng)的自助換票機(jī)，通過(guò)采用更為小巧、實(shí)用的專用設(shè)備，優(yōu)化的操作流程，為旅客提供一種便捷的互聯(lián)網(wǎng)車票的打印服務(wù)，通過(guò)在車站內(nèi)的靈活部署，疏導(dǎo)客流、緩解壓力，解決取票旅客與購(gòu)票旅客相互影響。

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 旅客需求分析

對(duì)于旅客來(lái)說(shuō)，使用自動(dòng)取票機(jī)的目的即是將在互聯(lián)網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)的車票打印為紙制車票，以便乘車，因此對(duì)于旅客的需求主要如下：

（1）通過(guò)第二代居民身份證，從客票系統(tǒng)自動(dòng)獲取已在互聯(lián)網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)的車票信息。

（2）在獲取到已購(gòu)車票的信息后，可以瀏覽并選擇需要打印的車票。旅客需要能夠清晰的看到車票的主要信息，如果購(gòu)買(mǎi)了多張車票，旅客可以自由選擇當(dāng)前需要打印的車票，其它暫時(shí)無(wú)需打印的車票，能夠自動(dòng)返回到客票系統(tǒng)中，待下次乘車前時(shí)打印。

（3）旅客確定需要打印的車票后，車票可以自動(dòng)制出。在打印過(guò)程中，如果出現(xiàn)異常，則訂單信息可自動(dòng)還原，便于旅客再次取票。

1.2 維護(hù)需求分析

維護(hù)人員在日常的維護(hù)過(guò)程中，需要了解機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)信息。維護(hù)人員的主要需求如下：

（1）可在自動(dòng)取票機(jī)上查看到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，了解設(shè)備發(fā)生的問(wèn)題和故障原因。

（2）在打印機(jī)票卷用盡后，為打印機(jī)安裝新的票卷。

（3）出于安全考慮，維護(hù)門(mén)在打開(kāi)后，需要維護(hù)人員通過(guò)自己的工號(hào)和密碼進(jìn)行登錄，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能正常登錄，則自動(dòng)取票機(jī)應(yīng)自動(dòng)通過(guò)聲音報(bào)警，并向后臺(tái)管理系統(tǒng)報(bào)警。

（4）在日常維護(hù)過(guò)程中，需要提供便于對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，排除故障的故障。

1.3 其它

系統(tǒng)需要進(jìn)行狀態(tài)的自我監(jiān)測(cè)和報(bào)警，能夠集中、及時(shí)的反饋系統(tǒng)中各設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)、耗材的使用情況，在發(fā)生問(wèn)題時(shí)具有一定的自我恢復(fù)和異常能力，如當(dāng)系統(tǒng)的服務(wù)進(jìn)程意外中斷后，守護(hù)進(jìn)程可立即重新啟動(dòng)服務(wù)進(jìn)程，確保旅客取票業(yè)務(wù)可流暢執(zhí)行。取票機(jī)在遇到網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題時(shí)，具有自動(dòng)重試和異常處理的機(jī)制，降低問(wèn)題的影響程度。

2 自動(dòng)取票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

自動(dòng)取票系統(tǒng)分為3級(jí)結(jié)構(gòu)，第1級(jí)為自助終端設(shè)備和管理監(jiān)控終端，面向旅客提供互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)票后的車票打印功能，以及面向車站管理人員對(duì)自動(dòng)取票終端的監(jiān)控和管理。第2級(jí)為自動(dòng)取票服務(wù)器系統(tǒng)，分為應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，提供對(duì)自助取票終端到客票系統(tǒng)的訪問(wèn)接入和交易數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。第3級(jí)為既有的客票系統(tǒng)，自助取票終端從客票系統(tǒng)獲取旅客的互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)票信息，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)遵循客票系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)則。

圖1 自動(dòng)取票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

自動(dòng)取票系統(tǒng)服務(wù)器即可部署在車站又可在鐵路局統(tǒng)一部署，局管內(nèi)車站的自動(dòng)取票機(jī)可以統(tǒng)一接入，并實(shí)現(xiàn)在鐵路局層面的統(tǒng)一接入和集中管理。

為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，鐵路局集中部署時(shí)可采用負(fù)載均衡器，部署多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器，同時(shí)運(yùn)行多套應(yīng)用服務(wù)。另外，在已開(kāi)通自動(dòng)售票系統(tǒng)的車站或鐵路局，可將自動(dòng)取票機(jī)直接連入自動(dòng)售票系統(tǒng)內(nèi)，由自動(dòng)售票系統(tǒng)統(tǒng)一管理。

2.2 機(jī)內(nèi)軟件的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

自動(dòng)取票機(jī)為機(jī)電一體化產(chǎn)品，其機(jī)內(nèi)軟件需要具有較高的穩(wěn)定性和靈活性，易于擴(kuò)展和升級(jí)，具有自我監(jiān)控和管理的功能。為充分滿足以上需求，機(jī)內(nèi)軟件的架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 機(jī)內(nèi)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

其中，GUI：進(jìn)程為用戶圖形界面，為旅客提供清晰、靈活的操作界面。

MBP：主業(yè)務(wù)進(jìn)程，為售票機(jī)內(nèi)的核心進(jìn)程，負(fù)責(zé)取票業(yè)務(wù)、維護(hù)操作的控制和管理，通過(guò)連接SOCKET與GUI進(jìn)程、HC進(jìn)程、Backer伺服進(jìn)程通信，通過(guò)SOCKET與應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行通信。

HC：硬件控制進(jìn)程，進(jìn)程負(fù)責(zé)對(duì)各硬件設(shè)備的控制與操作，并自動(dòng)監(jiān)測(cè)各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

Backer：取票機(jī)維護(hù)操作軟件，用戶通過(guò)該軟件對(duì)自動(dòng)取票機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)和管理。

StartUp：?jiǎn)?dòng)和守護(hù)進(jìn)程，負(fù)責(zé)啟動(dòng)和監(jiān)測(cè)機(jī)內(nèi)各軟件的運(yùn)行狀態(tài)，重啟僵死進(jìn)程；下載新版本軟件，升級(jí)售票機(jī)內(nèi)程序。

2.3 取票業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

為了能夠給旅客提供快捷高效的服務(wù)，自動(dòng)取票系統(tǒng)在操作流程上進(jìn)行了大量的精簡(jiǎn)工作，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后旅客在自動(dòng)取票機(jī)上的操作只需要3步：（1）點(diǎn)擊屏幕開(kāi)始取票；（2）旅客按照提示在設(shè)備上刷第二代身份證 ；（3）旅客確認(rèn)打印車票。經(jīng)過(guò)以上3個(gè)步驟，旅客即可以拿到在互聯(lián)網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)的車票，經(jīng)測(cè)試整個(gè)取票操作流程的總耗時(shí)在10 s~18 s左右。取票業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 旅客取票流程圖

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

為了能夠?yàn)槁每吞峁┳顬楹?jiǎn)便的操作，系統(tǒng)在容錯(cuò)方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于自動(dòng)取票系統(tǒng)可以采用服務(wù)器在鐵路局集中部署的方式，因此從終端設(shè)備到服務(wù)器之間可能會(huì)有上百公里的距離，而鐵路局內(nèi)的服務(wù)器還要與鐵道部的互聯(lián)網(wǎng)售票核心服務(wù)器連接，距離更是有可能超過(guò)上千公里，因此容易因網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中的微小問(wèn)題造成訂單數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的丟失；另外，由于訂單信息的狀態(tài)在獲取時(shí)已被修改，一旦數(shù)據(jù)包丟失則無(wú)法再次獲取。為解決該問(wèn)題，自動(dòng)取票系統(tǒng)設(shè)計(jì)了專用接口用于處理此類問(wèn)題，并且在取票環(huán)節(jié)中增加了重試和自動(dòng)處理的機(jī)制。

經(jīng)過(guò)流程優(yōu)化和功能增強(qiáng)后的流程圖如圖4。

3 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了旅客操作流程的簡(jiǎn)化，并針對(duì)取票業(yè)務(wù)特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了專用接口用于處理。通過(guò)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)將故障處理，不但簡(jiǎn)化了旅客的操作，更將一般性故障進(jìn)行了處理，確保了旅客操作的便捷性和穩(wěn)定性。

圖4 優(yōu)化的取票流程

自動(dòng)取票系統(tǒng)在2012年的“春運(yùn)”中已得到了較大規(guī)模的應(yīng)用，在2012年的“五一”小長(zhǎng)假期間，長(zhǎng)沙站的自動(dòng)取票機(jī)單機(jī)單日最大取票數(shù)量超過(guò)了5 200張，在“十一”期間石家莊站的取票機(jī)單機(jī)單日最大取票量超過(guò)3 100張。自動(dòng)取票機(jī)目前已成為車站面向旅客提供服務(wù)的重要設(shè)備，有效地緩解了人工窗口的壓力，取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，成為人工售票窗口的有效補(bǔ)充。

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