铁路互联网售票系统的研究与实现

王明哲，张振利，徐 彦，王富章，朱建生

（1.中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081；2.铁道部运输局，北京 100844）

目前，铁路客票发售和预订系统（简称客票系统）已形成覆盖全国的超大型售票网络；铁路客户服务中心12306网站（以下简称12306网站）的成功上线，为旅客提供了客货运信息服务平台；铁路电子支付平台的成功试点，建立了铁路和银行系统的支付通道；广大旅客对购票渠道便捷、多元化的需求，迫切需要开展互联网售票等多种服务渠道的研究和建设，以营造公平、公正、公开、便民的售票环境。

1 铁路互联网售票需求分析

根据铁路客票销售和管理的相关要求，结合互联网交易的特点，本文从服务旅客、业务管理和系统监控3个方面进行需求分析。

1.1 服务旅客需求

（1）在线售票服务需求。包括对购票旅客进行实名购票管理，旅客可在12306网站在线办理车票查询、预订、支付、退票、改签以及订单查询业务，关键业务办理成功后，铁路提供通知和提醒服务，交易过程中确保用户、车票和支付信息的安全。

（2）线下配套服务需求。包括旅客完成在线购票后，可在线下办理互联网购车票的退票、改签、换票、检票和验票业务。

1.2 业务管理需求

包括互联网售票涉及的票额、预售期、售票时间、席别、票种、车次、车站、实名证件类型、网站开放时间、业务办理时限、允许购票张数、售票收入统计、旅客投诉受理、异常用户处理等业务。

1.3 系统监控需求

包括对互联网售票过程中涉及的软硬件设备进行资源利用、负载等运行状态的监控，以及对互联网售票处理速度、购票旅客行为、订单状态等进行监控，确保系统安全、稳定、高效运行。

2 铁路互联网售票系统总体方案设计

2.1 系统逻辑结构

系统逻辑结构如图1：

图1 铁路互联网售票系统逻辑结构

铁路互联网售票相关的系统包括客票系统、12306网站、互联网售票业务处理平台、铁路电子支付平台以及站车无线交互平台5部分。同时建立综合监控和安全保障平台，对系统安全、稳定运行提供基础支撑。其中客票系统、电子支付平台为正在运行的既有生产系统，对其网络和硬件进行扩容，以应对互联网售票业务带来的新增负载；依托12306网站，构建互联网售票业务处理平台，对线上购票请求进行前端处理后，按业务流程进行接口和相关功能组件的流程编排，联动客票系统和电子支付平台，完成在线售票业务；借助现有线下售票网点的服务能力，对人工售票窗口、自助售检票终端设备进行电子客票的适应性改造，提供线下配套服务，实现线上、线下的闭环服务链；依托站车无线交互平台，实现互联网售票信息在车载手持终端设备上的动态信息发布。

2.2 铁路电子客票设计

通过互联网在线购买的车票，将全部以电子客票形式存储。电子客票是以电子形式存储的，借助RFID等信息存储技术，将电子票信息与身份证、手机号等信息进行关联，依托多种售票渠道和支付手段，为旅客提供购票、支付、乘车、变更的全程电子化服务。按照其产生和使用过程分为正常车票、进站已检、出站已检、已退票、已改签、已制票6个状态。电子客票产生后处于正常车票状态，在铁路规定范围内可办理退票、改签、进站检票和打印普通车票业务；电子客票办理退票、改签、打印普通车票和出站检票业务后其生命周期结束。

2.3 系统功能设计

铁路互联网售票系统功能如图2。

图2 铁路互联网售票系统功能设计

（1）互联网售票网站：网站的服务对象为购票旅客，主要包括用户管理和交易处理两类功能。用户管理包括用户注册、资料修改、密码管理、登录管理、联系人管理等功能；交易处理包括车票查询、车票预定（含单程、往返和联程）、支付处理、在线退票、在线改签、订单查询、短信通知、邮件通知等功能。

（2）客票系统配套：客票系统提供站外代售点、站内自助设备和人工窗口电子客票换票功能；在车站人工窗口提供网购电子客票的退票和改签功能；在具备自动检票闸机的车站，提供二代身份证直接刷闸进出站功能；在系统出现故障的情况下，在车站提供电子客票的应急换票、检票功能；提供参数管理，实现对预售期、售票时间等业务数据的动态管理。

（3）铁路电子支付平台配套：铁路电子支付平台提供网银在线支付、在线退款、线下退款、偏差处理和日常对账等功能，实现互联网售票系统和银行网银系统的统一对接，同时预留与第三方支付工具的接口功能。

（4）站车无线交互平台配套：站车无线交互平台，提供向车载设备的实时推送电子客票信息，在列车手持移动终端提供电子客票查验功能。

（5）综合监控平台功能：通过系统监控功能，实现对互联网售票相关的服务器、网络、存储、安全平台、数据库、中间件提供状态监控功能，对故障设备或超载状态提供声音、图像和短信多种报警手段；通过业务监控功能实现对网站登录人数、售票张数、压单情况、支付情况进行业务监控。

（6）安全保障平台：提供网站交易安全、客票系统交易安全、电子支付安全、系统间边界安全及网络安全保障功能。

2.4 系统网络设计

在满足业务需求的基本设计原则下，充分考虑铁路客户服务中心、客票系统、铁路电子支付平台、站车无线交互平台等系统网络的安全连接问题。

铁路互联网售票系统网络由外部服务网、内部服务网、客票专网和站车无线网4部分构成。

（1）外部服务网。互联网售票系统对外提供服务的边界设备部署在外部服务网中，根据服务器功能不同，分别属于不同的虚拟子网（VLAN），对外通过专线与互联网、短信营运商及银行系统联接，对内通过安全平台与内部服务网联接。

（2）内部服务网。互联网售票交易处理平台部署在内部服务网中，通过安全保障平台连接至外部服务网和客票网。

（3）客票专网。客票专网采用分层拓扑结构连接铁道部、铁路局和车站，通过安全保障平台对外连接至内部服务网、站车无线网。

（4）站车无线网。通过具备单向数据流控制的安全防护措施，实现客票专网和移动运营商的互联，借助移动运营商的无线网络专用数据通道，实现电子客票数据向列车手持终端的单向推送。

2.5 业务流程设计

由于互联网售票涉及业务较多，本文重点论述线上购票、退票和线下取票、检票的业务流程设计，如图3：

图3 互联网售票业务流程设计

（1）用户登录：网站系统接收到用户登录请求后，进行身份有效性检查，同时考察系统运行负载，在系统具备处理能力的情况下，允许合法用户成功登录。

（2）车票预订：为完成车票预订，旅客需要首先查询可预订的车次，当列车具备剩余席位时，旅客可选择该车次，录入实名制购票相关身份信息后提交订单。客票系统根据旅客购票需求和车票库存进行锁定席位处理，席位号分配成功后产生待支付订单。

（3）在线支付：旅客针对待支付的订单发出付款申请，电子支付平台对付款交易进行处理后转接到相应的网上银行，旅客在银行提供的网上银行界面中录入账号、密码信息，完成票款支付操作。

（4）在线出票：旅客完成网银支付后，相应的支付结果信息经由电子支付平台处理后发送到客票系统中，客票系统核查支付结果正确后，在线生成电子客票，并以短信和邮件的方式通知给旅客。

（5）在线退票：旅客在线购票成功后，如行程变化可在线办理退票业务。首先由支付平台联动银行系统将应退票款返还旅客，然后记录相应的存根信息并释放车票席位。

（6）线下取票：旅客在线购票成功后，可选择在代售点、车站窗口、自动售/取票机等线下终端完成电子客票换取普通纸质车票的业务。换票成功后电子客票生命周期立即结束，不可以在线办理退票、改签业务，以及电子客票检票业务。

（7）电子票检票：旅客在线购票成功后，可在具备自动检票闸机或手持检票设备的车站办理电子票联机检票业务，实现全过程的无纸化乘车。电子票的载体初期为二代身份证，未来可扩展到智能手机、实名储值卡等信息载体。

3 应用实践

铁路互联网售票系统于2011年6月初成功应用于京津城际铁路，在此基础上陆续开通了京沪高速铁路等动车组列车、直达特快列车、快速列车互联网售票功能，2011年底推广到全路旅客列车。2012年春运期间日售票量最高达119万，占当日全路售票量的20%以上，车站彻夜排长队买票的现象基本消除，旅客购票环境得到了极大改善。在2012年春运期间，系统遇到了前所未有的挑战，高峰日点击量达14亿次，期间由于系统资源配置预估不足，在部分集中放票时间点出现了系统运行缓慢、登录困难等现象，经过针对性的调优，系统运行逐步趋于平稳。

4 结束语

铁路互联网售票业务的推出，引发了铁路车票管理、售票组织、乘降组织等多方面的变革。经过近一年的不断摸索和完善，通过实践验证了系统的结构、功能、流程和配套管理办法的设计是合理、可行的，能够满足服务旅客和客票管理的需要；互联网售票业务处理平台、客票系统、电子支付平台等相关系统间的接口衔接顺畅，能够满足客票交易的正确性、实时性和安全性需要。在后续工作中还将针对高并发、大流量的业务特点，在动态水平扩展、业务流程优化等方面开展进一步的深化研究工作。

[1]铁道部运输局. 铁路互联网售票总体技术方案[Z]. 2011.

[2]朱建生，单杏花，周亮瑾，刘春煌，刘 强. 中国铁路客票发售和预订系统5.0版的研究与实现[J]. 中国铁道科学，2006，27（6）.

[3]铁道部客票总体组.中国铁路客票发售和预订系统5.0版技术手册[M]. 北京：中国铁道出版社，2006.

[4]铁道部客票总体组. 铁路站车客运信息无线交互系统软件使用说明书[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.