王彬

摘 要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，智能移動終端的覆蓋率日益提高，人們對于移動設(shè)備的使用習(xí)慣已經(jīng)建立，通過手機移動支付購買地鐵票，并直接在閘機處通過掃描二維碼進行驗證，完成進出站，這樣的方式不但可以大大緩解站內(nèi)購票的壓力，而且可以讓乘客更為便捷高效地乘坐地鐵出行。

關(guān)鍵詞：二維碼；自動售檢票系統(tǒng)；清結(jié)算中心系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）33-0082-02

1 概 述

目前，各個城市的地鐵客運部門都已建立了較為完善的自動售檢票系統(tǒng)（Auto Fare Collection，AFC），能夠完整的實現(xiàn)軌道交通的售票、檢票、計費、收費、統(tǒng)計、清分等環(huán)節(jié)的自動處理。AFC系統(tǒng)主要由線網(wǎng)級清分系統(tǒng)（ACC）、線路級系統(tǒng)（LC）、車站級系統(tǒng)（SC）、車站終端設(shè)備和車票五部分組成。終端設(shè)備包括有車站計算機、自動售票機、閘機、票房售票機、手持驗票機等；

車票則普遍采用的是實體卡（token幣或者方卡）作為票卡的載體，實體票卡需要定期在自動售票機中填充和回收地鐵票、錢幣，而且還會有不定量的票卡丟失及損壞，會造成運營管理成本的提高，在檢票過閘時，還容易出現(xiàn)檢票排隊耗時長，尾隨逃票、漏票的問題。二維碼是一種比一維碼更高級的條碼格式，在水平和垂直方向都可以存儲信息，可以存儲漢字、數(shù)字、圖片等信息，使用二維碼作為電子票載體，具有低成本、易維護的特點。

2 基于二維碼檢票需要解決的問題

使用傳統(tǒng)的實體車票進、出站過閘檢票時，閘機可以將檢票信息寫回到車票，這樣檢票信息就保存在了車票上，以車票為載體實現(xiàn)了信息的出、入口傳遞，從而可以在閘機離線的情況下，完成出入站的檢票工作。

在二維碼過閘檢票的方式下，閘機是通過圖像處理技術(shù)實現(xiàn)對二維碼票據(jù)的識別，閘機與手機之間并有任何通信接口，因此無法將檢票信息寫回到手機端，從而也就不能按照原有實物票的方式在離線的模式下工作。因此會帶來很多需要解決的問題，例如電子票比實物票更容易復(fù)制、分發(fā)，逃票乘客可以通過互換電子票，用低價票乘坐超程距離；離線模式下，如何判斷是否乘車超時；手機丟失、掉電關(guān)機等異常情況下的如何使用電子票出站；在降級模式下、應(yīng)急模式下，電子票的處理方式需要重新設(shè)計。

3 系統(tǒng)方案設(shè)計

3.1 軟件架構(gòu)設(shè)計

現(xiàn)有的AFC系統(tǒng)已經(jīng)是一套成熟完整的系統(tǒng)，已經(jīng)在軌道交通中得以成熟的應(yīng)用；在引入補充的同時不能對現(xiàn)有系統(tǒng)帶來過多的影響，這點在系統(tǒng)設(shè)計時是一個原則。因此，該互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)應(yīng)建立在原有AFC 系統(tǒng)基本不變的前提下，是疊加在現(xiàn)有系統(tǒng)上的子系統(tǒng)，需要分開獨立建設(shè)，如圖1所示。

整個系統(tǒng)主要由APP系統(tǒng)、票務(wù)數(shù)據(jù)計算分析系統(tǒng)、ACC接口服務(wù)系統(tǒng)組成，其中APP系統(tǒng)主要實現(xiàn)購票、兌/檢票、用戶管理和認(rèn)證；票務(wù)數(shù)據(jù)計算分析系統(tǒng)，實現(xiàn)消息發(fā)布和推送系統(tǒng)、日志采集和和分析系統(tǒng)、報表系統(tǒng)，而ACC接口服務(wù)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)完成與ACC系統(tǒng)的交互業(yè)務(wù)。

系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，如圖2所示。

這種面向大量用戶的互聯(lián)網(wǎng)購票系統(tǒng)，需要面對高并發(fā)用戶、大流量訪問，同時要高可用，提供不間斷服務(wù)，需求也會快速變更，可擴展性要好?；谝陨峡紤]，系統(tǒng)部署采用Keepalive和LVS直接路由模式的高可用負(fù)載集群系統(tǒng)、高可用緩存系統(tǒng)、主備高可用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并支持?jǐn)?shù)據(jù)庫讀寫分離。其中，LVS（Linux Virtual Server）負(fù)責(zé)實現(xiàn)負(fù)載均衡，Keepalived 基于 LVS ，并與 LVS 高度融合，監(jiān)控 LVS 下所有真實服務(wù)器健康狀態(tài)，并通過健康健康狀態(tài)動態(tài)調(diào)整 LVS 的復(fù)雜均衡轉(zhuǎn)發(fā)權(quán)重和規(guī)則，并且同時保證具備熱備功能。系統(tǒng)部署情況，如圖3所示。

3.2 業(yè)務(wù)流程設(shè)計

每個乘客可以使用自己的賬號一次購買多張電子票，但乘坐地鐵時，每次只能兌換使用一張電子票，進站時，對未使用過的電子單程票生成進站二維碼；出站時，僅對已經(jīng)激活且未出現(xiàn)超程的電子單程票生成出站二維碼；對于已經(jīng)標(biāo)記進、出站且處于激活狀態(tài)的電子單程票，在乘客出站后，系統(tǒng)將其置為失效。完成本次進出站后，可以兌換使用其它電子票。如圖4所示。

具體的進出站流程共需要以下8步，分別為：

S1：移動智能終端（如手機、平板電腦等設(shè)備）安裝客戶端APP，入站前用戶登錄客戶端App；S2：入站前，用戶點擊購買的電子票，移動智能終端開始通過網(wǎng)絡(luò)向后端平臺請求生成進站消費憑證，后端平臺生成含有序號、生成時間、金額的進站消費憑證，返回給客戶端；S3：準(zhǔn)備入站時，移動端生成包含所述進站消費憑證和用戶ID的入站二維碼A，完成電子票的兌換激活；S4：入站時，入站檢票終端通過掃描入站二維碼A，獲取進站消費憑證和用戶ID，驗證票據(jù)的合法性，對比二維碼的生成時間與檢票終端的時間差（后端平臺的時間與AFC/ACC系統(tǒng)的時間會周期同步）解決手機錄屏轉(zhuǎn)發(fā)的問題，若合法，則允許乘客進站，并上傳該入站信息；S5：出站前，打開移動智能終端的客戶端App，系統(tǒng)將提醒用戶是否已經(jīng)進站，同時終點站是否需要變更，如果不變更終點站，點擊確認(rèn)；如果需要變更，用戶點擊變更站點，系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的站點重新計算票價，判斷當(dāng)前點票金額是否超出，如果金額超出，則提醒用戶進行電子支付。之后，將進站消費憑證發(fā)送給后端平臺，后端平臺生成包含入場編號、入站時間等信息的出站消費憑證，返回給移動智能終端；S6：準(zhǔn)備出站時，移動智能終端生成包括所述出站消費憑證和用戶ID的出站二維碼B；S7：出站時，出站檢票終端通過掃描出站二維碼B，獲取進站消費憑證和用戶ID，驗證合法性后，若合法，則允許乘客出站，并上傳該出站信息；S8：用戶出站后，可以點擊“結(jié)束”按鈕，該電子票將狀態(tài)變?yōu)椤耙咽褂谩?，乘客可以使用新的電子票?

4 特殊情況的解決方案

4.1 超程補款

超程補款是指乘客實際乘車區(qū)間超過單程票規(guī)定的區(qū)間，對于超出的部分，乘客必須補足余額。在該系統(tǒng)中，出站二維碼信息包含起始站和終點站信息，閘機在進、出站時會判斷二維碼與當(dāng)前站點是否相符，必須一致才能放行。用戶在使用App生成出站二維碼之前，會先選擇確認(rèn)出站點，從而判斷當(dāng)前已支付金額是否足夠，不足時必須由用戶通過手機支付差額后才能生成出站二維碼。因此通過二維碼可以方便地實現(xiàn)超程的補票，且不需要運營單位投入人力資源，完全由用戶自行操作。或者也可以利用BOM連接互聯(lián)網(wǎng)售票平臺，對所持電子車票標(biāo)記出站并做超程更新，人工放行。

4.2 超時補款

超時補款是指乘客在付費區(qū)逗留的時間超過系統(tǒng)所設(shè)定的每乘次旅行時間，乘客必須補足相關(guān)費用。在該系統(tǒng)中，對于持二維碼電子單程票的乘客，在常規(guī)檢票合法的情況下，允許正常出站，但ACC會根據(jù)該電子單程票對應(yīng)上傳的進、出站檢票記錄，確定該電子單程票是否超時，如超時，則將超時補款信息發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)購票平臺，在乘客使用手機APP后續(xù)購票時，通知乘客進行超時補款，乘客應(yīng)按要求通過手機訪問互聯(lián)網(wǎng)售票客戶端補足乘車資費，否則，該手機綁定的APP將無法重新購票，直至補足票款為止。

4.3 手機丟失等其它異常情況

若手機丟失或發(fā)生故障時，不能正常通過檢票機出站，須到客服中心由工作人員訪問互聯(lián)網(wǎng)售票平臺，核實乘客購票信息，在互聯(lián)網(wǎng)平臺上對該電子單程票標(biāo)記為非正常出站狀態(tài)，然后放行出站。

4.4 退 票

對于已經(jīng)激活但未使用其進站的電子票，在ACC進行當(dāng)天清分時，通過對比該電子票是否有相應(yīng)的進、出站信息進行判斷，若確實未有對應(yīng)的記錄，則APP后臺會自動給予以進行退票處理。

5 結(jié) 語

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，移動化、電子化的趨勢是不可阻擋的，基于二維碼電子票的地鐵售檢票系統(tǒng)，是對現(xiàn)有AFC系統(tǒng)的一個有效補充，可以很好的彌補現(xiàn)有實物票方式單一、低效、購票地點受限等問題帶來的不足。本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模式設(shè)計合理，架構(gòu)擴展性強，接口清晰，可以很方便的接入到已有的地鐵AFC系統(tǒng)中，即可方便地實現(xiàn)通過互聯(lián)網(wǎng)購票，在閘機刷二維碼過閘的功能，有很好可移植性與推廣性。

參考文獻：

[1] 吳友寶，徐建閩.二維碼和電子支付在地鐵票務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].電 子世界，2014，（11）.