1、实名制磁卡售检票虚拟系统数据库设计摘要：由于科学技术的快速发展和人民生活水平的不断提高，各种票务系统面临着提高服务效率、改善服务质量的迫切需求。火车票务系统为例，自动售检票系统是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，它替代传统的人工售检票，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化，提高了服务效率和质量，同时给运营单位节约了开支带来了便利。 关键词：不断提高；改善服务；自动售检票；人工售检票；节约 中图分类号： U293.2+2 文献标识码： A 一、系统总体设计 自动售票机系统的设计按照各部分功能需求的不同可以分成五大部分,习惯上称为五大模块,包括控制模块、主业务
2、模块、(与车站中心)通信模块、设备单元模块和维修模块。 (1)控制模块是自动售票机系统的核心控制模块,包括各种参数加载和升级、状态监测、命令转发和控制、服务模式变换等等,是系统的控制中枢。 (2)主业务模块是系统界面显示、购票业务和充值业务的主体。包括界面模块、业务流程处理、数据处理、异常处理、硬件设备响应处理等。界面模块是为乘客提供用于购票和充值业务的界面显示、界面切换、信息提示等相关显示功能,是乘客与系统交互的窗口。由于其与主业务密切相关,故划分到主业务模块。 (3)通信模块是自动售票机系统与车站控制中心之间进行消息交互、命令交互、数据打包上传、各种参数下载、升级、执行定时任务等功能的部分
3、,是系统内部与外部(车站中心)进行衔接的主体。 (4)设备单元模块包括硬币单元、纸币单元、发行单元等部分构成。这些单元的实体是具体的硬件设备,提供特定的功能接口。设备单元模块主要是设计特定的业务流程,并通过调用这些接口来操作硬件设备,实现具体业务。 (5)维修模块主要是以界面形式供工作人员进行交易查询、状态查询、维护、维修等操作,以及按规定业务流程进行 F1 常更换钱票箱操作等。自动售票机系统的总体架构如图所示。如图可见,系统的基本结构比较简单,每个模块都是一个独立的进程,主要以进程间通信的形式进行消息转发,通过控制模块的衔接和中转把各个模块连接成一个整体。系统通信主要采用消息队列的形式。需说
4、明的是通常一个具体的业务处理可能会涉及到其中多个模块的协作,而非是在車一模块内部进行的。系统中许多业务的处理,都是要通过进程间的消息发送到控制模块,进行处理或转发实现的,故在控制模块的进程间线程内,对各个业务触发源进行了排队,排队的有效时间设定为 60s。主控模块、主任务模块、通信模块、设备单元模块和维修模块五大部分每一个模块都是一个独立的进程,并创建多个线程来实现不同的业务需求。在各个进程的内部,通过互斥锁和控制变量两种基本方式,确保在同一时刻,模块只进行一个业务或只有一个业务使用串口设备,防止冲突发生。对乘客界面和维修界面,由于有了其独有的界面显示需求,又与对应的主任务模块和维修模块密切相
5、关,故从功能上将乘客界面模块划分到主任务模块的范畴,将维修界面模块划为维修模块的范畴,并在其进程中设立单独的 GTK 界面和维修界面线性的线程。 自动售票机主要结构(简化) 自动售票机与上级车站控制中心的联络主要由通信模块实现,遵循TCP/IP 协议进行数据传输。设备单元模块与具体硬件设备以串口通信的方式进行控制和反馈,遵循 RS-232 标准。更为详细的总体架构图： 下面将从系统的整体架构、主业务模块设计、控制模块设计、通信模块设计这几个方面阐述系统的设计思路和框架结构等内容。对于设备单元模块和维修模块,其总体设计思路与通信模块和主业务模块比较类似,可以参考这两个模块的设计,主要是在具体业务
6、逻辑处理流程上有所不同。另外需要说明的是,自动售票机的业务实现往往需要多个模块的协同工作,因此有许多进程间或线程间的消息传递,在下文分析中也将对此做详细分析。二、设计与实现 售票、充值是主业务模块最关键的功能,这部分功能要优先保证稳定性,要尽可能保持售票功能和充值功能的单一性和简单性,以利于主业务在实际运行过程中保持稳定。为了保持主业务模块的单一性和简单性,该模块的主要设计思路是在功能实现上尽量只完成业务的原子功能,特别是充值和售票业务的处理,尤其需要保持处理流程的简单和稳定。 基于售票和充值这两个大流程上实现的,其流程处理涉及到较多的具体业务,比较复杂。主业务模块的其它业务构成,主要有乘客界
7、面 U1 业务、TPU 业务、LED 显示器、打印机业务和进程间通信产生的业务。该模块中涉及的硬件设备全部属于被动设备,在正常条件下,不会发送异步消息,并且全部采用串口一应一答的通信方式。所以在主业务进程之内,需要认为设计成异步处理,为乘客界面线程和进程间通信线程所使用。对于除售票、充值外的其它功能,如 TPU 读卡器,打印业务等,只需要提供接口单独处理,在售票、充值业务中相应调用接口即可。 三、实名制磁卡售检票系统设计探讨 系统概要目前刷卡系统与售检票系统的发展已经日趋成熟，但是在现有系统下顾客还是要通过到固定机器上给卡充值后才能刷卡。 例如对地铁售检票系统和高校中的一卡通系统来说， 对于前
8、者，消费者持卡消费，但是持卡人需要每一次的注册充值，用完后还要回收，而且卡内没有个人信息，持卡个人对卡不负有任何连带责任，这就给投机者带来机会； 而对于学校使用的一卡通系统来说，相应的卡有个人信息，但仅仅是银行卡的附庸产品，功能也仅限于刷卡时数字的加减， 如果遇强磁性感应器，可能卡在身上，卡上数字都会被减掉。 所以这两种系统的应用有其固有的不能推向社会的局限性。 目前刷卡系统与售检票系统的发展已经日趋成熟，但是在现有系统下顾客还是要通过到固定机器上给卡充值后才能刷卡。 例如对地铁售检票系统和高校中的一卡通系统来说， 对于前者，消费者持卡消费，但是持卡人需要每一次的注册充值，用完后还要回收，而且
9、卡内没有个人信息，持卡个人对卡不负有任何连带责任，这就给投机者带来机会； 而对于学校使用的一卡通系统来说，相应的卡有个人信息，但仅仅是银行卡的附庸产品，功能也仅限于刷卡时数字的加减， 如果遇强磁性感应器，可能卡在身上，卡上数字都会被减掉。 所以这两种系统的应用有其固有的不能推向社会的局限性。实名制磁卡售检票系统旨在结合两者的优点，并在此基础上加以改进创新，做到卡内仅有个人完整信息，且可以在数据库前端载入个人相关消费资料和账户信息等。 四、结语 该系统在发展成熟以后，完全有能力承担现有的票务系统工作，甚至可以在此基础上实现票务一体化的构想。 这样将不给投机者任何机会，有利于杜绝黄牛票等，减少国家对此的人力物力财力的投入， 而且系统集中了身份认证、快速充值、售检票等功能，可以真正做到“一卡通” ，可以面向市场。 参考文献： 杨颖，赵杰实名制下的网上订票系统研究C 2007 中国管理科学与工程研究进展，2007 陈治亚，孙春峰，陈维亚等基于第二代身份证的网上订票和车站自动售票系统的探讨J 铁路计算机应用，2007（2）
