深圳地鐵AFC數(shù)據(jù)管理中心設(shè)計(jì)

白云海 丁 耿

(深圳市地鐵集團(tuán)有限公司 廣東 深圳 518040)

2011年6月，深圳地鐵1、2、5號(hào)線將全部建成通車，屆時(shí)深圳地鐵AFC系統(tǒng)將正式迎來(lái)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段。但由于目前3條線路有各自的線路中心，軌道交通清分中心(ACC)接入、票務(wù)管理、參數(shù)下發(fā)和報(bào)表輸出等功能點(diǎn)按線路各自獨(dú)立，這給運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)了一定困難，而且不利于自動(dòng)售檢票(AFC)系統(tǒng)的管理維護(hù)和信息共享。鑒于此，為滿足網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)需求，實(shí)現(xiàn)不同線路中心數(shù)據(jù)庫(kù)之間的集中管理，賬戶、交易等數(shù)據(jù)信息共享和線網(wǎng)化報(bào)表的統(tǒng)一輸出，AFC數(shù)據(jù)管理中心的設(shè)計(jì)需要得到足夠的重視。

1 數(shù)據(jù)管理中心總體分析

深圳地鐵AFC系統(tǒng)是一個(gè)典型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，每條線路有自己的LC(line center)線路中心，LC管理本線路所有車站節(jié)點(diǎn)。

數(shù)據(jù)管理中心的設(shè)計(jì)目的就是在線路層之上，為AFC系統(tǒng)管理人員提供一個(gè)集中管理的平臺(tái)。系統(tǒng)管理者可以通過(guò)該平臺(tái)管理所有車站及設(shè)備，車票生產(chǎn)、收益核對(duì)人員可以從一個(gè)統(tǒng)一的界面方便地查詢不同數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)看，AFC系統(tǒng)原有的4層結(jié)構(gòu)并不做改變，只在第3層線路中心和第4層軌道交通清分中心之間增加數(shù)據(jù)管理中心層，集中管理不同線路和車站，并統(tǒng)一各線路與ACC的對(duì)賬接口。數(shù)據(jù)管理中心系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)管理中心系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

2 數(shù)據(jù)管理中心功能及構(gòu)成

2.1 主要功能

為了集中管理不同線路和車站，并簡(jiǎn)化相關(guān)業(yè)務(wù)流程，數(shù)據(jù)管理中心的設(shè)計(jì)應(yīng)具備以下主要功能:

1)提供各線路與ACC的統(tǒng)一接口，完成參數(shù)、報(bào)文和對(duì)賬文件的上傳與接收;

2)取消各車站與線路中心的同義詞連接，完成票務(wù)分離，實(shí)現(xiàn)車票生產(chǎn)、配發(fā)、回收和調(diào)撥等工作的統(tǒng)一管理，做到一個(gè)庫(kù)存管理所有車站;

3)各級(jí)操作權(quán)限集中管理，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間權(quán)限同步;

4)系統(tǒng)各類參數(shù)(權(quán)限參數(shù)、運(yùn)營(yíng)參數(shù)和設(shè)備控制參數(shù))的統(tǒng)一設(shè)定與下發(fā);

5)線網(wǎng)化模式下，各類業(yè)務(wù)報(bào)表的統(tǒng)一輸出;

6)對(duì)于各業(yè)務(wù)組常用的設(shè)備交易、卡交易等信息，屏蔽系統(tǒng)之間的切換，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一輸出。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)據(jù)管理中心作為各線路集中管理的平臺(tái)，在沒(méi)有新的高性能硬件采購(gòu)計(jì)劃的前提下，系統(tǒng)管理人員決定“就地取材”，選用原1號(hào)線小型機(jī)P650作為數(shù)據(jù)管理中心主機(jī)，并配置了磁盤陣列、磁帶庫(kù)、ACC接口服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、Web服務(wù)器和報(bào)表服務(wù)器等設(shè)備。整個(gè)數(shù)據(jù)管理中心系統(tǒng)通過(guò)千兆以太網(wǎng)與線路中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，其構(gòu)成如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)管理中心系統(tǒng)構(gòu)成

從圖2可以看出，該設(shè)計(jì)方案充分考慮了數(shù)據(jù)管理中心的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。兩臺(tái)數(shù)據(jù)管理中心服務(wù)器實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備，提供24×365全天侯服務(wù);ACC接口服務(wù)器提供各線路與軌道交通清分中心的統(tǒng)一對(duì)賬接口，負(fù)責(zé)發(fā)送和接收參數(shù)、報(bào)文和對(duì)賬文件并解析入庫(kù);數(shù)據(jù)采集服務(wù)將客流、結(jié)算匯總數(shù)據(jù)按線路采集到數(shù)據(jù)管理中心，從而上傳到ACC完成對(duì)賬以及報(bào)表展示;Web服務(wù)和報(bào)表服務(wù)器分別提供不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的同步和線網(wǎng)化報(bào)表的統(tǒng)一輸出。由于數(shù)據(jù)量最大的交易數(shù)據(jù)由各線路分別存儲(chǔ)，這樣一方面減小了數(shù)據(jù)管理中心對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的需求，也提高了交易數(shù)據(jù)的安全性。此外，該方案還保證了數(shù)據(jù)管理中心具有良好的可擴(kuò)展性，當(dāng)有新線路增加時(shí)，只需更改不同服務(wù)的配置文件就可完成線路服務(wù)器的接入。

2.3 重要模塊說(shuō)明

2.3.1 ACC 接入服務(wù)

ACC接入服務(wù)，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)管理中心與ACC的統(tǒng)一接口，將各線路的對(duì)賬文件上傳至ACC，并接受ACC下發(fā)的對(duì)賬文件、票務(wù)報(bào)文和黑名單等參數(shù)。該服務(wù)程序由2部分構(gòu)成，其中對(duì)賬程序?qū)?shù)據(jù)管理中心各線路結(jié)算數(shù)據(jù)打包生成對(duì)賬文件，并放在數(shù)據(jù)管理中心的大對(duì)象表中，由接口程序調(diào)用MQ文件傳輸服務(wù)，將該對(duì)賬文件發(fā)送至ACC。同時(shí)，接口程序又將ACC清分后的線網(wǎng)化客流和對(duì)賬文件傳輸至本地目錄，并解析進(jìn)入大對(duì)象表，由對(duì)賬程序負(fù)責(zé)解析進(jìn)入相關(guān)數(shù)據(jù)表。

2.3.2 數(shù)據(jù)采集服務(wù)

為了將不同線路的對(duì)賬文件統(tǒng)一由數(shù)據(jù)管理中心上傳至ACC，就需要將各線路的結(jié)算數(shù)據(jù)按線路放入數(shù)據(jù)管理中心，由數(shù)據(jù)管理中心負(fù)責(zé)打包上傳。數(shù)據(jù)采集服務(wù)的目的就是通過(guò)不斷輪詢各線路數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)表，等到結(jié)算完成之后(一般是凌晨4:00)，將對(duì)應(yīng)表中的數(shù)據(jù)抓取至數(shù)據(jù)管理中心，并對(duì)抓取成功的行進(jìn)行標(biāo)志位更新。更新的主要數(shù)據(jù)表有:JS_SETTLE_SUMMARIZING，JS_OD_DAY，JS_OD_HOUR，JS_SUMMARIZING_DATE，JS_FLUX。此外，為了提高處理性能，數(shù)據(jù)采集服務(wù)通過(guò)直連方式接入各線路中心，并可通過(guò)配置文件更改鏈接的數(shù)目，方便新線路開通時(shí)加入。

2.3.3 票務(wù)分離服務(wù)

票務(wù)分離主要針對(duì)車票管理而言，一期AFC系統(tǒng)通過(guò)車站與線路中心建同義詞的方式，實(shí)現(xiàn)車站和中心庫(kù)存的統(tǒng)一管理。這種中心和車站“綁定”的方式雖然提高了查詢效率，保證了中心和車站的絕對(duì)統(tǒng)一，但卻存在較大的安全隱患。因?yàn)槿绻行臄?shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)異?；蚓W(wǎng)絡(luò)故障，將導(dǎo)致所有車站無(wú)法進(jìn)行售票員結(jié)算、車票配發(fā)、車站營(yíng)收日?qǐng)?bào)打印等基本票務(wù)操作。通過(guò)票務(wù)分離，車站基本票務(wù)操作在車站層完成，由服務(wù)程序采用報(bào)文的方式傳遞不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的庫(kù)存修改和報(bào)表信息，完成數(shù)據(jù)管理中心對(duì)車站車票的管理和相關(guān)報(bào)表的輸出。票務(wù)分離前后數(shù)據(jù)流動(dòng)方式如圖3所示。

圖3 票務(wù)分離前后數(shù)據(jù)流動(dòng)方式

2.3.4 權(quán)限和參數(shù)同步服務(wù)

AFC系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)整體，不同層級(jí)的用戶權(quán)限和系統(tǒng)參數(shù)必須保證高度一致。數(shù)據(jù)管理中心通過(guò)在線路和車站部署票務(wù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的同步修改。當(dāng)用戶系統(tǒng)權(quán)限發(fā)生改變時(shí)，由數(shù)據(jù)管理中心向線路或車站下發(fā)權(quán)限參數(shù)，部署在線路中心或車站的票務(wù)服務(wù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行解析，并完成對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的更改。此外，在數(shù)據(jù)管理中心部署Web服務(wù)，負(fù)責(zé)用戶密碼的同步。當(dāng)用戶通過(guò)車站票務(wù)終端或者BOM修改密碼時(shí)，設(shè)備軟件通過(guò)調(diào)用統(tǒng)一的接口，完成對(duì)數(shù)據(jù)管理中心和車站數(shù)據(jù)庫(kù)的修改。

2.3.5 報(bào)表輸出服務(wù)

報(bào)表輸出是數(shù)據(jù)管理中心的重要功能之一，數(shù)據(jù)管理中心通過(guò)對(duì)不同報(bào)表進(jìn)行分類，屏蔽對(duì)于用戶的使用差異，完成對(duì)線網(wǎng)化報(bào)表的統(tǒng)一輸出。對(duì)于與結(jié)算有關(guān)的報(bào)表，如《結(jié)算匯總表》《解行票款收入統(tǒng)計(jì)表》《設(shè)備票款差異匯總表》等，報(bào)表系統(tǒng)通過(guò)建物化視圖或數(shù)據(jù)管道將數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)管理中心;對(duì)于與庫(kù)存有關(guān)的報(bào)表，如《中心庫(kù)存日?qǐng)?bào)》《中心出入庫(kù)統(tǒng)計(jì)表》等，則直接查數(shù)據(jù)管理中心的庫(kù);對(duì)于原始交易有關(guān)的報(bào)表，如《TVM發(fā)售單程票明細(xì)》《AVM充值明細(xì)》和《設(shè)備壓數(shù)情況分析》等，因數(shù)據(jù)量大，所以通過(guò)建同義詞達(dá)到此目的;對(duì)于車站自動(dòng)生成的報(bào)表，如《售票員結(jié)算單》《車站營(yíng)收日?qǐng)?bào)》《車站售存票日?qǐng)?bào)》等，通過(guò)Web服務(wù)，直接將車站自動(dòng)生成的報(bào)表數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)管理中心數(shù)據(jù)庫(kù)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著城市軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，AFC系統(tǒng)“一線一中心”的建設(shè)方式已成為網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)模式下集中管理的重要瓶頸。如何實(shí)現(xiàn)不同線路的集中管理和數(shù)據(jù)共享，是運(yùn)營(yíng)商不得不思考的問(wèn)題。數(shù)據(jù)管理中心作為連接各線路的紐帶，提供了AFC系統(tǒng)與軌道交通清分中心的統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)了不同線路之間用戶和參數(shù)的同步，并通過(guò)部署數(shù)據(jù)采集、Web和報(bào)表等服務(wù)，完成對(duì)新線路的擴(kuò)展和線網(wǎng)化報(bào)表的統(tǒng)一輸出。這些有益的探索，將是AFC系統(tǒng)線網(wǎng)化運(yùn)營(yíng)研究的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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