南京市地铁票务清算管理系统需求分析和架构设计

王媛媛++李丽芬++米传民

摘要：在介绍南京市地铁ACC系统建设现状的基础上，分析建立票务清算系统的必要性，并从ACC系统的核心业务需求出发，对 ACC系统的需求进行分析，建立系统领域模型，设计ACC系统软件的概念架构。

关键词：轨道交通；AFC系统；票务清算；系统架构

中图分类号：TP311.56文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）08－0008－02

目前，南京市地铁有地铁一号线、地铁二号线和地铁一号线南延线等共57座商业运营的车站，总里程达到85 km。随着南京市经济和社会的快速发展，尤其是将于2014年举办青奥会，将会带动南京市的轨道交通进入一个高速发展时期。根据规划，至2015年，新建里程将达193 km，运营总里程将达278 km。

AFC（自动售检票系统）是地铁运营系统的重要组成部分，经历了从无到有，从人工售检票到半自动售检票，再到自动售检票的发展过程。随着路网规模的不断扩大，出现了因线路交叉造成的跨越不同运营线路的乘车情况，增加了换乘交易票务清分的难度。南京市地铁也面临着同样的问题，目前南京市的3条地铁线路已经单线独立建设AFC模式并开始运营，如果后续多条线路仍采用单线独立建设模式，必然会带来建设成本高、管理分散、工作效率低等问题。

1ACC系统需求分析

在线路中央系统的基础上，建立票务清算管理中心（AFC Clearing Center，以下简称“ACC”），既是运营管理的实际需求，也是目前正在编制的国标《城市轨道交通AFC系统技术条件》中所要求的。

ACC的主要作用包括：①对轨道交通各线路之间和轨道交通与公交一卡通之间的票款清分。②对轨道交通线路的统一密钥、统一发卡和统一参数等进行全局性管理。③发布ACC级别的各种统计报表，以支持票务的网络运营和调度。

根据南京市地铁网络化发展现状和票务管理要求，南京市地铁ACC系统的技术要求主要有以下6个方面：①互联互通。目前，南京市地铁的3条线路运营已初步呈现网络化模式，随着未来线路的增加，网络化运营的要求也会越来越高。互联互通是网络化运营的基本要求。②可靠性。可靠性的设计应结合可维修性和安全性的设计，确定最佳费用效能比和可靠性增长方案，实现系统生命周期内的可靠管理。可靠性指标主要包括平均故障间隔时间（MTBF）和平均故障循环（MCBF）。③安全性。系统运行应是高度安全的，具体包括票卡安全、现金安全、人员安全、设备安全、软件安全、网络安全和数据安全等方面。④可维修性。可维修性设计要做到控制维护和保养的次数、简化维修操作、控制专用维修设备和工具需求等。⑤可扩展性。可扩展性包括客流增长的扩展、新增设备数量的扩展、AFC系统具备向系统中添加已有类型设备的能力、新增设备种类的扩展、新增设备模块的扩展、新增系统接口的扩展、新增系统功能的扩展、新增系统应用的扩展、新增车站的扩展、新增线路的扩展、与ACC应用接口的扩展、公交“一卡通”系统的应用扩展等。⑥可测试性。为快速、准确地判断系统故障的位置和原因，减少维修的次数、时间和费用，系统应有良好的可测试性和故障自诊断功能。系统设备应充分考虑测试点的设置，对测试点的特性进行详细描述；所采用的测试手段应易于掌握，测试设备和工具也应尽量通用。

结合南京市地铁票务管理工作的实际，南京市地铁ACC系统性能要求如下：①系统数据处理能力应能达到日客流250万次的数据。②系统的存储容量应能满足所有原始数据在系统中联机存储至少3个月，3个月以上的数据要循环脱机备份，所有统计数据要在系统中永久保存。系统中所有储值类票卡账户至少要保存最近的150条交易记录。③ACC设置参数经过确认后，可在1 min内下达到LC等直连的设备系统。④每台设备中的全部原始数据上传时间间隔可分类进行设置。⑤线路AFC系统的状态应能实时传送到ACC，ACC可进行自动实时更新。⑥运营结束后，如果交易数量达到了系统设定的最大交易量时，交易清算要在1 h内完成，并可以在2 h内完成累积2 d的交易数据清算。⑦运营结束程序应在4 h内完成。⑧系统应能定期生成各类性能统计报表。⑨系统数据查询操作应简单、方便，查询结果应实时、迅速。

2ACC系统领域模型和系统架构

图1ACC系统领域模型

图2ACC系统概念架构

领域模型不仅可以使开发人员对系统要素有较清晰的认识，而且按照领域模型开发而成的系统将拥有与所要解决的问题类似的结构。ACC系统重要的概念包括ACC、线路、车站、设备、ACC系统外部的清分利益方和一卡通公司，领域模型如