南京市地鐵票務(wù)清算管理系統(tǒng)需求分析和架構(gòu)設(shè)計(jì)

王媛媛++李麗芬++米傳民

摘要：在介紹南京市地鐵ACC系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析建立票務(wù)清算系統(tǒng)的必要性，并從ACC系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)需求出發(fā)，對 ACC系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析，建立系統(tǒng)領(lǐng)域模型，設(shè)計(jì)ACC系統(tǒng)軟件的概念架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：軌道交通；AFC系統(tǒng)；票務(wù)清算；系統(tǒng)架構(gòu)

中圖分類號：TP311.56文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0008－02

目前，南京市地鐵有地鐵一號線、地鐵二號線和地鐵一號線南延線等共57座商業(yè)運(yùn)營的車站，總里程達(dá)到85 km。隨著南京市經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，尤其是將于2014年舉辦青奧會，將會帶動南京市的軌道交通進(jìn)入一個高速發(fā)展時期。根據(jù)規(guī)劃，至2015年，新建里程將達(dá)193 km，運(yùn)營總里程將達(dá)278 km。

AFC（自動售檢票系統(tǒng)）是地鐵運(yùn)營系統(tǒng)的重要組成部分，經(jīng)歷了從無到有，從人工售檢票到半自動售檢票，再到自動售檢票的發(fā)展過程。隨著路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了因線路交叉造成的跨越不同運(yùn)營線路的乘車情況，增加了換乘交易票務(wù)清分的難度。南京市地鐵也面臨著同樣的問題，目前南京市的3條地鐵線路已經(jīng)單線獨(dú)立建設(shè)AFC模式并開始運(yùn)營，如果后續(xù)多條線路仍采用單線獨(dú)立建設(shè)模式，必然會帶來建設(shè)成本高、管理分散、工作效率低等問題。

1ACC系統(tǒng)需求分析

在線路中央系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立票務(wù)清算管理中心（AFC Clearing Center，以下簡稱“ACC”），既是運(yùn)營管理的實(shí)際需求，也是目前正在編制的國標(biāo)《城市軌道交通AFC系統(tǒng)技術(shù)條件》中所要求的。

ACC的主要作用包括：①對軌道交通各線路之間和軌道交通與公交一卡通之間的票款清分。②對軌道交通線路的統(tǒng)一密鑰、統(tǒng)一發(fā)卡和統(tǒng)一參數(shù)等進(jìn)行全局性管理。③發(fā)布ACC級別的各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表，以支持票務(wù)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和調(diào)度。

根據(jù)南京市地鐵網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展現(xiàn)狀和票務(wù)管理要求，南京市地鐵ACC系統(tǒng)的技術(shù)要求主要有以下6個方面：①互聯(lián)互通。目前，南京市地鐵的3條線路運(yùn)營已初步呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化模式，隨著未來線路的增加，網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的要求也會越來越高?；ヂ?lián)互通是網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的基本要求。②可靠性?？煽啃缘脑O(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合可維修性和安全性的設(shè)計(jì)，確定最佳費(fèi)用效能比和可靠性增長方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)生命周期內(nèi)的可靠管理?？煽啃灾笜?biāo)主要包括平均故障間隔時間（MTBF）和平均故障循環(huán)（MCBF）。③安全性。系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)是高度安全的，具體包括票卡安全、現(xiàn)金安全、人員安全、設(shè)備安全、軟件安全、網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全等方面。④可維修性?？删S修性設(shè)計(jì)要做到控制維護(hù)和保養(yǎng)的次數(shù)、簡化維修操作、控制專用維修設(shè)備和工具需求等。⑤可擴(kuò)展性。可擴(kuò)展性包括客流增長的擴(kuò)展、新增設(shè)備數(shù)量的擴(kuò)展、AFC系統(tǒng)具備向系統(tǒng)中添加已有類型設(shè)備的能力、新增設(shè)備種類的擴(kuò)展、新增設(shè)備模塊的擴(kuò)展、新增系統(tǒng)接口的擴(kuò)展、新增系統(tǒng)功能的擴(kuò)展、新增系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)展、新增車站的擴(kuò)展、新增線路的擴(kuò)展、與ACC應(yīng)用接口的擴(kuò)展、公交“一卡通”系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)展等。⑥可測試性。為快速、準(zhǔn)確地判斷系統(tǒng)故障的位置和原因，減少維修的次數(shù)、時間和費(fèi)用，系統(tǒng)應(yīng)有良好的可測試性和故障自診斷功能。系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)充分考慮測試點(diǎn)的設(shè)置，對測試點(diǎn)的特性進(jìn)行詳細(xì)描述；所采用的測試手段應(yīng)易于掌握，測試設(shè)備和工具也應(yīng)盡量通用。

結(jié)合南京市地鐵票務(wù)管理工作的實(shí)際，南京市地鐵ACC系統(tǒng)性能要求如下：①系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力應(yīng)能達(dá)到日客流250萬次的數(shù)據(jù)。②系統(tǒng)的存儲容量應(yīng)能滿足所有原始數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)存儲至少3個月，3個月以上的數(shù)據(jù)要循環(huán)脫機(jī)備份，所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)要在系統(tǒng)中永久保存。系統(tǒng)中所有儲值類票卡賬戶至少要保存最近的150條交易記錄。③ACC設(shè)置參數(shù)經(jīng)過確認(rèn)后，可在1 min內(nèi)下達(dá)到LC等直連的設(shè)備系統(tǒng)。④每臺設(shè)備中的全部原始數(shù)據(jù)上傳時間間隔可分類進(jìn)行設(shè)置。⑤線路AFC系統(tǒng)的狀態(tài)應(yīng)能實(shí)時傳送到ACC，ACC可進(jìn)行自動實(shí)時更新。⑥運(yùn)營結(jié)束后，如果交易數(shù)量達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)定的最大交易量時，交易清算要在1 h內(nèi)完成，并可以在2 h內(nèi)完成累積2 d的交易數(shù)據(jù)清算。⑦運(yùn)營結(jié)束程序應(yīng)在4 h內(nèi)完成。⑧系統(tǒng)應(yīng)能定期生成各類性能統(tǒng)計(jì)報(bào)表。⑨系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢操作應(yīng)簡單、方便，查詢結(jié)果應(yīng)實(shí)時、迅速。

2ACC系統(tǒng)領(lǐng)域模型和系統(tǒng)架構(gòu)

圖1ACC系統(tǒng)領(lǐng)域模型

圖2ACC系統(tǒng)概念架構(gòu)

領(lǐng)域模型不僅可以使開發(fā)人員對系統(tǒng)要素有較清晰的認(rèn)識，而且按照領(lǐng)域模型開發(fā)而成的系統(tǒng)將擁有與所要解決的問題類似的結(jié)構(gòu)。ACC系統(tǒng)重要的概念包括ACC、線路、車站、設(shè)備、ACC系統(tǒng)外部的清分利益方和一卡通公司，領(lǐng)域模型如