鐵路客戶服務(wù)中心旅客列車正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

侯俊亮，滕 吉，張子龍

(1.中國(guó)鐵路信息技術(shù)中心，北京 100844;2.中鐵信息工程集團(tuán)，北京 100044)

0 引言

旅客列車正晚點(diǎn)查詢主要是為廣大旅客出行或接站提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的列車到達(dá)或出發(fā)時(shí)間的咨詢服務(wù)，方便旅客行程安排，是客服呼叫中心咨詢、投訴等涉及業(yè)務(wù)［1-2］的主要查詢功能之一。以北京鐵路局為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)正晚點(diǎn)查詢業(yè)務(wù)量占到整個(gè)客服呼叫中心站車服務(wù)類的10%左右。目前廣大旅客自助查詢以及鐵路客服呼叫中心客服代表主要使用的是12306網(wǎng)站正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)［3］。

1 概述

隨著正晚點(diǎn)查詢業(yè)務(wù)量的不斷增加，傳統(tǒng)的查詢系統(tǒng)［3-4］的缺陷如底層數(shù)據(jù)粗糙，數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)性較大(一般在20～40 分鐘左右)，只能被動(dòng)地查詢單個(gè)列車正晚點(diǎn)信息，已經(jīng)很難滿足旅客以及客服工作人員的需要。

為了解決以上問(wèn)題項(xiàng)目組進(jìn)行了鐵路客戶服務(wù)中心旅客列車正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng))的研發(fā)。要求在功能上不但可以實(shí)現(xiàn)車次、車站、統(tǒng)計(jì)查詢，還可以根據(jù)特定配置編輯、審核信息發(fā)布模板，定時(shí)生成路局的相關(guān)列車正晚點(diǎn)信息;在數(shù)據(jù)上整理、過(guò)濾各路局的TDCS(列車調(diào)度指揮系統(tǒng))［5-6］相關(guān)原始數(shù)據(jù)，加工優(yōu)化列車時(shí)刻表相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提升查詢的響應(yīng)速度與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，將查詢時(shí)間差控制在5 分鐘之內(nèi)。

2 正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)分為總公司級(jí)數(shù)據(jù)匯總與業(yè)務(wù)核心處理主系統(tǒng)，路局級(jí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)過(guò)濾與同步傳輸子系統(tǒng)2 個(gè)部分。整體軟件架構(gòu)分為接口服務(wù)層、業(yè)務(wù)支撐層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖

1)接口服務(wù)層。一方面以Web Service［7］方式提供正晚點(diǎn)相關(guān)查詢操作的服務(wù)接口。使得需求調(diào)用方無(wú)須規(guī)定其具體的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、平臺(tái)、內(nèi)部協(xié)議或者借助第三方軟、硬件就可無(wú)縫集成正晚點(diǎn)服務(wù)查詢功能。另一方面使用代理模式［8］調(diào)用各種媒體信息發(fā)布接口，向公眾提供列車正晚點(diǎn)信息推送服務(wù)。

2)業(yè)務(wù)支撐層。以相對(duì)獨(dú)立的容器方式［9］，提供應(yīng)用的各種邏輯處理計(jì)算模塊。在總公司級(jí)包含了正晚點(diǎn)信息查詢方式、信息發(fā)布管理，由各路局過(guò)濾后傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)字典管理，以及用戶管理等核心功能;在路局級(jí)子系統(tǒng)則包括TDCS 站名信息、客運(yùn)站名信息等原始數(shù)據(jù)字典管理，數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)整合等功能，是支撐總公司級(jí)業(yè)務(wù)查詢的基礎(chǔ)。

3)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。提供業(yè)務(wù)支持層中的各種所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)接口及其實(shí)現(xiàn)，是總公司級(jí)主系統(tǒng)與路局子系統(tǒng)之間的底層數(shù)據(jù)交換的傳輸通道。

4)基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境。本系統(tǒng)主系統(tǒng)運(yùn)行在Weblogic 11g、Tomcat 6.0 等Web 應(yīng)用服務(wù)器上，訪問(wèn)Oracle 11g 數(shù)據(jù)庫(kù)，路局子系統(tǒng)則以Java 后臺(tái)應(yīng)用進(jìn)程方式直接提供服務(wù)，均使用Linux 操作系統(tǒng)部署。

2.2 系統(tǒng)功能

鐵路客戶服務(wù)正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)主要提供車次查詢、車站查詢、統(tǒng)計(jì)查詢、信息發(fā)布4 個(gè)服務(wù)功能。

1)車次查詢。

提供指定車站車次到達(dá)、出發(fā)的正晚點(diǎn)信息，并提供數(shù)據(jù)查錯(cuò)功能。本功能可查詢當(dāng)前時(shí)間為原點(diǎn)，前3 小時(shí)至后3 小時(shí)之內(nèi)6 小時(shí)的正晚點(diǎn)信息，且查詢時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活調(diào)整。

2)車站查詢。

提供指定車站的到達(dá)、出發(fā)的正晚點(diǎn)信息，并提供數(shù)據(jù)查錯(cuò)功能。本功能可查詢當(dāng)前時(shí)間為原點(diǎn)，前3 小時(shí)至后3 小時(shí)之內(nèi)6 小時(shí)的正晚點(diǎn)信息，且查詢時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活調(diào)整。

3)統(tǒng)計(jì)查詢。

提供指定車站超過(guò)輸入時(shí)間的到達(dá)、出發(fā)的列車正晚點(diǎn)列表以及統(tǒng)計(jì)數(shù)量信息。

4)信息發(fā)布。

手動(dòng)或自動(dòng)發(fā)布通過(guò)各種媒體渠道發(fā)布車站正晚點(diǎn)信息。其中分為發(fā)布內(nèi)容管理、動(dòng)態(tài)發(fā)布管理、發(fā)布時(shí)間管理、發(fā)布組管理4 個(gè)模塊。

①發(fā)布內(nèi)容管理。對(duì)發(fā)布的文本中固定不變的文字、格式及標(biāo)簽位置、屬性等模板信息進(jìn)行編輯。以標(biāo)準(zhǔn)化正晚點(diǎn)信息樣式發(fā)布。

②動(dòng)態(tài)發(fā)布管理。對(duì)模板中的標(biāo)簽進(jìn)行解析，并根據(jù)標(biāo)簽的自定義數(shù)據(jù)類型、名稱、查詢數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)查詢替換。

③發(fā)布時(shí)間管理。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)配置好的發(fā)布時(shí)間與模板，自動(dòng)生成正晚點(diǎn)信息文本，并自動(dòng)備份以備將來(lái)查看。

④發(fā)布組管理。給管理員提供方便快捷管理功能，可對(duì)多個(gè)車站的正晚點(diǎn)信息進(jìn)行批量定時(shí)發(fā)布定制，減少其工作量。

2.3 操作界面

圖2 為車站查詢功能展現(xiàn)圖。

圖2 車站查詢功能展現(xiàn)圖

3 難點(diǎn)問(wèn)題的解決方案

3.1 數(shù)據(jù)過(guò)濾處理

正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)的基本原理是實(shí)時(shí)比對(duì)列車運(yùn)行調(diào)度數(shù)據(jù)與列車時(shí)刻表數(shù)據(jù)的差值來(lái)確定該車是否正點(diǎn)到達(dá)某車站。作為服務(wù)查詢應(yīng)用級(jí)別系統(tǒng)不需要像調(diào)度系統(tǒng)那樣按秒級(jí)實(shí)時(shí)采集列車行駛數(shù)據(jù)。綜合考慮旅客需求與系統(tǒng)研發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬成本，本系統(tǒng)從各路局采集TDCS 數(shù)據(jù)的同步更新頻率為次/5 分鐘。即便如此由于各路局TDCS 數(shù)據(jù)量較大，一般列車較多的路局TDCS 調(diào)度數(shù)據(jù)為10 萬(wàn)條以上，較小的路局也有上萬(wàn)條，如果按照傳統(tǒng)思路全部同步到總公司端，會(huì)造成無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)同步到位的情況，而后續(xù)的正晚點(diǎn)查詢業(yè)務(wù)更是無(wú)法準(zhǔn)確高效地開(kāi)展，從而造成正晚點(diǎn)查詢的時(shí)效性差，結(jié)果不夠準(zhǔn)確。面對(duì)如此龐大且更新頻繁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量，本系統(tǒng)采用自定義的3 級(jí)數(shù)據(jù)預(yù)處理［10］過(guò)濾鏈，來(lái)縮減數(shù)據(jù)傳輸量:

1)時(shí)間窗過(guò)濾。由于中國(guó)鐵路調(diào)度的復(fù)雜多變性以及列車正晚點(diǎn)查詢的時(shí)效性特點(diǎn)，列車正點(diǎn)到達(dá)前后3 小時(shí)時(shí)間之外的TDCS 相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)于后續(xù)功能處理并無(wú)太大作用，通過(guò)定義6 小時(shí)范圍的時(shí)間窗過(guò)濾規(guī)則將其他數(shù)據(jù)濾去。

2)車次過(guò)濾。去除與當(dāng)時(shí)客運(yùn)開(kāi)行無(wú)關(guān)的車次TDCS 數(shù)據(jù)。如貨運(yùn)車輛、根據(jù)開(kāi)行規(guī)律［11］當(dāng)時(shí)停開(kāi)車次、零客車次歷史數(shù)據(jù)等。

3)數(shù)據(jù)列過(guò)濾。去除與正晚點(diǎn)查詢業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的調(diào)度信息數(shù)據(jù)列。如圖定到達(dá)時(shí)間、圖定出發(fā)時(shí)間、股道號(hào)等。

3.2 數(shù)據(jù)比較優(yōu)化

在車站查詢、統(tǒng)計(jì)查詢功能中，要確定一個(gè)車站的某時(shí)段內(nèi)所有列車是否晚點(diǎn)，實(shí)際上是對(duì)實(shí)時(shí)TDCS 列車數(shù)據(jù)與既定時(shí)刻表正點(diǎn)到達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)計(jì)算。為了加速查詢處理避免嵌套循環(huán)計(jì)算，分別對(duì)列車時(shí)刻表數(shù)據(jù)做以下優(yōu)化:

1)時(shí)間窗內(nèi)的緩存優(yōu)化。對(duì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的列車時(shí)刻表，添加定時(shí)器每0.5 小時(shí)觸發(fā)一次存儲(chǔ)過(guò)程任務(wù)，截取固定時(shí)間窗內(nèi)(為了避免邊界問(wèn)題取當(dāng)前時(shí)間前后3.5 小時(shí)內(nèi)到達(dá))的列車時(shí)刻信息以HashMap［12］方式存儲(chǔ)到系統(tǒng)緩存中。

2)緩存數(shù)據(jù)格式優(yōu)化。將原始緩存以車次為key 的HashMap 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整為以車站為key，如圖3 所示。

圖3 列車時(shí)刻表緩存數(shù)據(jù)格式優(yōu)化圖

經(jīng)過(guò)測(cè)試，優(yōu)化后的平均查詢時(shí)間縮短為毫秒級(jí)。

3.3 多媒體發(fā)布

客服中心不僅被動(dòng)接受客戶的投訴、咨詢業(yè)務(wù)，也主動(dòng)提供主流媒體的發(fā)布服務(wù)，還對(duì)接了微博、微信、短信等多種媒體。為避免系統(tǒng)核心功能實(shí)現(xiàn)過(guò)分依賴其特定接口方式與具體服務(wù)器環(huán)境配置，以及將來(lái)新發(fā)布媒體的加入更改系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)，采用代理設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)對(duì)接功能，其設(shè)計(jì)類圖如圖4 所示。

圖4 正晚點(diǎn)信息多媒體發(fā)布設(shè)計(jì)類圖

與此同時(shí)為了滿足各路局客服呼叫中心對(duì)不同發(fā)布樣式的自動(dòng)化需求，設(shè)計(jì)了一套自定義標(biāo)簽［13］模板，可動(dòng)態(tài)替換發(fā)布時(shí)間、內(nèi)容，甚至具備簡(jiǎn)單的判斷分支及循環(huán)生成相關(guān)信息的功能，例:

其對(duì)應(yīng)某天的發(fā)布具體內(nèi)容如下:

4 應(yīng) 用

為了檢驗(yàn)系統(tǒng)，隨機(jī)選取2015 年7 月14 日至18日6:40-18:40 間石家莊站、北京西客站內(nèi)所有客運(yùn)車次進(jìn)行晚點(diǎn)車次查詢，并比對(duì)12306 網(wǎng)站。同時(shí)測(cè)量該時(shí)段內(nèi)的北京、哈爾濱、呼和浩特、沈陽(yáng)等4 個(gè)鐵路局的平均數(shù)據(jù)傳輸量。

系統(tǒng)單機(jī)運(yùn)行環(huán)境:虛擬服務(wù)器CPU:Intel(R)Core(TM)i3-2370M CPU @ 2.40 GHz，內(nèi)存:8 GB，操作系統(tǒng):RHEL Linux 5.5，數(shù)據(jù)庫(kù):Oracle 11g，應(yīng)用服務(wù)器:Weblogic 11g，客戶端:IE8.0。

表1 晚點(diǎn)列車查詢比對(duì)測(cè)試結(jié)果

表2 平均每次路局TDCS 數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果表1 顯示本系統(tǒng)比12306 網(wǎng)站正晚點(diǎn)查詢系統(tǒng)列車晚點(diǎn)查準(zhǔn)率平均高20%～40%。且在測(cè)試過(guò)程中還觀察到在列車晚點(diǎn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，本系統(tǒng)相比12306 網(wǎng)站的查詢更為準(zhǔn)確。此外表2 顯示本系統(tǒng)通過(guò)使用數(shù)據(jù)過(guò)濾鏈技術(shù)，使路局平均數(shù)據(jù)傳輸量?jī)H為傳統(tǒng)系統(tǒng)全傳輸方式的5%左右，平均傳輸時(shí)間也由秒級(jí)降至毫秒級(jí)，這也是本系統(tǒng)查詢結(jié)果更實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)之一。

5 結(jié)束語(yǔ)

列車正晚點(diǎn)查詢作為鐵路客戶服務(wù)中心咨詢、投訴的主要業(yè)務(wù)，一直是廣大旅客關(guān)心的熱點(diǎn)。本系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)比較等優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大提高了查詢的準(zhǔn)確性、時(shí)效性;另外通過(guò)實(shí)現(xiàn)車站內(nèi)所有當(dāng)前車次查詢與統(tǒng)計(jì)以及提供多媒體發(fā)布功能，極大提高了工作人員的工作效率，由被動(dòng)變主動(dòng)方便了廣大旅客及時(shí)順暢地從多個(gè)渠道獲取服務(wù)，這也是將來(lái)其他鐵路業(yè)務(wù)的發(fā)展方向。在將來(lái)的工作中，可以考慮采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)［14］進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)傳輸量，另外提供自助式查詢應(yīng)答以及針對(duì)旅客乘坐或關(guān)心的列車進(jìn)行個(gè)性化推薦［15-16］，也是服務(wù)方式的發(fā)展趨勢(shì)。

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