自动售票系统关键技术研究

刘鹏科

摘 要：自动售检票系统（AFC）是多学科结合的现代化技术，自从自动售票系统出现到如今的普遍应用，其技术得到了不断的改进与完善。我国的轨道交通使用自动售票技术已经处于领先地位，在系统的应用过程经历了从系统建成到标准的制定、技术引进到系统国产化等多个发展阶段。本文结合现在轨道交通自动售票系统的现状，详细阐述了自动售票系统的基本结构，并对自动售票系统关键技术做了详细介绍。

关键词：自动售票系统； 关键技术

引言

世界上轨道交通自动售检票系统最早出现在1967年，当时应用该系统的是加拿大的蒙特利尔市，在当时的自动售检票系统所使用的车票采用的是磁性介質。到了1970年代，世界上主要的大城市已经几乎全都采用了自动售检票系统。自此以后，针对轨道交通自动售检票系统的先进技术层出不穷。在1974年，美国旧金山率先采用了电子支付作为自动售票系统的付款方式，而在1982年我国的香港地区将可重复使用的磁卡型车票作为自动售票系统的车票形式，这种类型车票直到1993年才被接触式IC卡所替代。目前随着移动支付技术的不断发展，AFC技术也将移动支付作为了一种主要的支付手段。

1、AFC系统基本结构

AFC系统是多学科结合的现代化技术，在轨道交通系统的应用主要是集中在面向旅客的售票以及检票两个过程。AFC系统主要涉及的技术包括人机交互系统、纸币及硬币辨别技术、无现金交易技术、信号处理技术、车票加密技术、闸机控制技术、信息技术、数据库技术、网络通信技术，通过将些技术有机结合实现旅客购票、验票的自动化。

轨道交通自动售检票系统按照主要功能可以分为终端设备层、硬件接口层、应用服务器层、数据库服务器层、网络接口层和外部系统接口层等。其中的终端设备层主要是自动售票机及自动检票机，通过硬件接口完成与相应服务器的数据通信，同时系统需要兼顾管理监控及系统安全。各个功能模块彼此之间通信采用的是TCP/IP协议完成，为了对各功能模块设备进行区分，在通信地址端口分别对不同设备设定对应的端口地址。图1列出了轨道交通自动售票系统结构图。

按照实现的功能可以将自动售检票系统分为自动售票系统和自动检票系统，其工作过程彼此独立。在对其两者进行建设的时候，可以分开建设，彼此不影响。

2、自动售票系统功能及结构

自动售票系统主要功能包括：购票、支付、制票、凭条打印、日志管理、终端维护、钱箱管理、现金管理、银行业务管理、设备状态监控、票卷及现金余量监视、统计、查询等。

自动售票系统按照实现的功能可以分为五个主要功能模块，并且各功能模块分别对应各自的程序系统，分别是：应用服务器（对应程序系统为应用服务器软件）、客票接口服务器（对应服务器程序为客票接口服务器程序）、银行接口服务器（对应程序系统为银行接口服务器程序）、自动售票机（对应程序为自动售票机内部程序）、管理终端（对应程序为管理监控程序）。如图2所示为上述各功能模块之间的联系。

3、自动售票系统关键技术

3.1交易安全保障技术

当旅客利用自动售票机进行购票发生交易的时候，需要与银行系统进行互联，通过自动售票机主要可以完成相应银行卡余额查询、票款结算、取消交易、退票等操作。在进行交易的过程中涉及多多方面的安全问题，主要包括自动售票机、银行网络以及客户信息几个方面。在进行自动售票机进行付款交易时，需要读取客户卡片信息，并且需要客户输入密码完成交易，在这个过程中对客户信息以及交易密码是进行加密处理的，同时为了保证信息的绝对安全，利用实时网络传输将密码传输到银行接口服务器，在自动售票机本身不存在数据的存储。自动售票机与银行接口服务器之间网络连接设置层层防火墙，安全级别设置成最高。系统之间的通信协议是标准的8583协议，同时自动售票系统与银行网络系统进行专属数据格式的定义，保证传输信息的安全可靠。

3.2显示操控技术

自动售票机是为轨道交通旅客提供自助服务的客户端设备，其最基本的要求是为使用者呈现显示简洁、操作简单的界面及按键。用户界面需要为用户提供车票搜索、车次选择、车票购买等操作。同时需要提供车票的详细信息，包括车次、发车时间、发车地点、到站情况、票面价格以及支付手段等信息，在用户选项上包括车次选择、日期选择、座位类别选择以及支付手段选择等操作按钮。通过不同的选择显示不同的提示信息，并且搭配鲜明的色彩区别使旅客能够对操作流程结果了解的比较直接。同时为了保持界面的灵活性，在程序设计的时候需要保持用户界面GUI层和业务处理的独立性，来满足不同用户的操作习惯。

3.3硬件接口实现技术

旅客在自动售票机从选票到支付的过程中，自动售票机需要按照整个流程对10几项关键部件的动作进行控制，在现在车站所使用的自动售票机种类不同，其在进行主要动作的执行上控制方式不同。为了保证整个购票流程的稳定可靠，在进行自动售票机软件编写的时候，需要进行硬件控制层的架构，从而实现软件逻辑与硬件控制上的隔离，使两者保持相对灵活，从而使不同厂家供货的灵活性。不同厂家设计的自动售票机在硬件执行上有差异，需要接口设计时进行统一，并在软件设计的时候完成对其固定的定义，按照功能实现的硬件进行固定的指令集制定，比如在银行卡识别器、纸币辨别器、硬币识别器、票据打印器、钱币找零系统分别设定相应的接口包，实现为不同设备差异性提供接口。

3.4一致性处理技术

一致性处理技术主要针对两个问题，一是售票终端、中间服务器和数据库三者之间的一致性；二是在发生软硬件故障时引起的导致的购票过程发生中断故障的处理问题。对于第一类问题，通过在事务之间建立唯一的流水号，明确不同设备上同一事务信息的对应关系。对于第二类问题，造成了自动售票机购票过程发生中断的情况，需要利用系统自身故障排查功能，完成对中断过程的检查及修复工作，主要是通过对网络连接故障、本机故障等进行检测，完成故障点的排查。

结语

随着我国轨道交通线路不断增多，进出站旅客流量不断加大，对车票出售的自动化及检票过程的自动化是必然的趋势，同时我国大量的人员流动现状对车站自动售票系统软件及硬件的功能稳定性运行逐步提高，需要实现自动售票系统高效管理、科学维护。

参考文献：

[1] 石慧麟. 城市轨道交通自动售检票系统设计[J].城市轨道交通研究，2015（9）.

[2] 于鑫，王富章. 城轨交通自动售检票系统的研究[J]. 铁路计算机应用，2016（12）.

[3]Wei Sun， Qingbo Liu， Kangkang Li， Research on Congestion Management in Delay-Tolerant Networks， International Conference on Computer Science and Information Technology， p.612-618， Singapore， 2012.