一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計

曾險峰（廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州　510430）

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一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計

曾險峰
（廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州510430）

摘 要：以地鐵為代表的城市軌道交通以安全、準(zhǔn)點(diǎn)、舒適、快捷的技術(shù)特點(diǎn)越來越受到廣大乘客的歡迎，各城市爭相發(fā)展城市軌道交通，然而，城市軌道交通線路達(dá)到一定規(guī)模之后，會形成一個非常復(fù)雜的地鐵網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化之后，會形成多種乘車路徑，在眾多乘車路徑中必然有一個是最優(yōu)化的，如果乘客沒有選擇最優(yōu)化的乘車路徑，往往導(dǎo)致在地鐵網(wǎng)絡(luò)里多停留一些時間，造成運(yùn)營成本的浪費(fèi)。目前國內(nèi)外的地鐵自動售票系統(tǒng)一般只提供自動售票和找零的功能，并不能為乘客提供最優(yōu)乘車路徑的指引。本文提供一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計，最大的優(yōu)點(diǎn)是能為乘客提供最優(yōu)乘車路線的指引。

關(guān)鍵詞：地鐵網(wǎng)絡(luò); 最優(yōu)化; 乘車路徑; 自動售票系統(tǒng)

0　引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和城市人口及車輛的急劇增長，城市公共交通問題日益突出。特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，中國城市道路長度和面積年平均增長速度近6%，但機(jī)動車的增長速度更快，達(dá)到年平均11%，使車均擁有道路面積持續(xù)下降。即使在城市道路建設(shè)速度較快的“九五”期間，城市道路長度增長了17%，城市道路面積增長了30%，但民用汽車的保有量卻增長了40%。

交通擁擠影響了城市經(jīng)濟(jì)和社會活動的正常秩序和居民的出行，還帶來了環(huán)境污染等諸方面的問題。世界各國為解決城市交通擁堵、降低大氣污染都做出了不懈的努力，積累了大量好的經(jīng)驗(yàn)和做法，其途徑之一就是發(fā)展運(yùn)量大、快捷、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、環(huán)保的城市軌道交通。在城市公共交通中，軌道交通發(fā)揮了重要作用。國內(nèi)已經(jīng)有超過35個城市修建了城市軌道交通。而在這些城市軌道交通系統(tǒng)當(dāng)中，幾乎無一例外都要依賴先進(jìn)的自動售票系統(tǒng)。

以北京、上海、廣州為代表的大城市地鐵線路規(guī)劃較多，隨著城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的逐步組成，線路網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，去往同一個目的地車站的乘車線路有多種選擇。而目前的地鐵售票系統(tǒng)中，只是提供了起始站與終點(diǎn)站之間的站點(diǎn)選擇，還沒有對地鐵網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)乘車線路提供選擇。同時，現(xiàn)有的自動售票系統(tǒng)雖然有的提供收據(jù)的打印功能，但沒有最優(yōu)乘車線路的乘車指南打印，較少搭乘地鐵的乘客或是外地乘客，也需要花費(fèi)一定時間去確定換乘路線，或向工作人員咨詢，而且還可能因?yàn)樽e線路而降低出行效率，同時容易造成擁擠，也增加了工作人員的工作強(qiáng)度，增加了地鐵的日常運(yùn)營成本。

1　地鐵自動售票系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題

1.1現(xiàn)狀

目前的地鐵自動售票系統(tǒng)中，一般是在車站站廳兩端配備一定數(shù)量的自動售票機(jī)（TVM）。TVM的操作流程是：乘客在TVM觸摸顯示屏上點(diǎn)擊目的地站，TVM觸摸顯示屏給出票價信息，乘客投入紙幣或硬幣之后，TVM自動出票及找零，有些城市地鐵系統(tǒng)的TVM能夠提供票據(jù)打印。但是這些自動售票機(jī)只是提供了起始站與終點(diǎn)站之間的站點(diǎn)選擇，還沒有對地鐵網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)乘車線路提供選擇。

1.2存在問題

目前的這些自動售票機(jī)只是提供了自動售票、找零、打印票據(jù)的功能，但并不能為乘客在復(fù)雜地鐵網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的乘車路線提供正確指引。因此造成許多地鐵站內(nèi)大量乘客因?yàn)椴磺宄塑嚶肪€而向工作人員咨詢，尤其是外地乘客和年紀(jì)較大的乘客，這就給車站的工作人員帶來較大的勞動強(qiáng)度，每天大量重復(fù)回答同樣的簡單而又枯燥的問題。

另外，因?yàn)槌丝筒磺宄塑嚶肪€而向工作人員咨詢、所走乘車路線不是最優(yōu)而導(dǎo)致在地鐵系統(tǒng)當(dāng)中多停留一些不必要的時間，筆者認(rèn)為，這種原因?qū)е碌某丝筒槐匾Ａ魰r間，降低了乘客的出行效率，同時給地鐵車站造成不必要的客運(yùn)壓力，也額外增加了整個地鐵系統(tǒng)的運(yùn)營成本（車站電費(fèi)、設(shè)備損耗、人工成本等）。

2　一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種能夠提供最佳乘車路線、并能夠打印乘車路線、實(shí)現(xiàn)對乘車路線進(jìn)行語音輸出播報和指引的多功能地鐵自動售票系統(tǒng)。

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

筆者所設(shè)計的多功能地鐵自動售票系統(tǒng)，包括觸摸屏顯示模塊，用于對觸摸屏顯示模塊所輸出的信號進(jìn)行分析和處理的處理器模塊以及對處理器模塊所輸出的信號進(jìn)行響應(yīng)的支付模塊、出票模塊和輸出線路打印模塊。

在筆者所設(shè)計的多功能地鐵自動售票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，處理器模塊設(shè)置第一讀寫端口、第二讀寫端口、第一輸出端和第二輸出端，第一讀寫端口連接于觸摸屏顯示模塊的第一檢測輸入端，第二讀寫端口連接于支付模塊的第二檢測輸入端，出票模塊與第一輸出端相連接，輸出線路打印模塊與第二輸出端相連接。其次，多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括語音模塊，處理器模塊還設(shè)有將已選擇路線轉(zhuǎn)化為語音信息的第三輸出端，語音模塊與第三輸出端相連接。

再次，多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括通信模塊，通訊模塊設(shè)置第三檢測輸入端，處理模塊還設(shè)有第三讀寫端口，第三檢測輸入端與第三讀寫端口相連接。

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

對圖1的說明如下：

10、處理器模塊，101、第一讀寫端口，102、第二讀寫端口，103、第三讀寫端口，104、第一輸出端，105、第二輸出端，106、第三輸出端，20、觸摸屏顯示模塊，201、第一檢測輸入端，30、支付模塊，301、第二檢測輸入端，40、出票模塊，50、輸出線路打印模塊，60、語音模塊，70、通信模塊，701、第三檢測輸入端。

2.2多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的基本原理

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)包含觸摸屏顯示模塊、處理器模塊、支付模塊、出票模塊和輸出線路打印模塊。多功能地鐵自動售票系統(tǒng)設(shè)置輸出線路打印模塊，由乘客在觸摸顯示模塊中觸摸輸入終點(diǎn)站名稱，根據(jù)處理器模塊的最優(yōu)算法計算得出各種決定條件下（主要包括“乘車時間最短”、“換乘次數(shù)最少”、“乘車距離最短”）的最優(yōu)乘車路線，乘客可選擇各種決定條件下（主要包括“乘車時間最短”、“換乘次數(shù)最少”、“乘車距離最短”）所對應(yīng)的最優(yōu)乘車路線來由輸出線路打印模塊進(jìn)行打印。筆者研究認(rèn)為，一般情況下，這些決定條件中，“乘車時間最短”是對乘客和地鐵公司雙方最經(jīng)濟(jì)合理的決定條件，因?yàn)椤俺塑嚂r間最短”，對于乘客來說，節(jié)省了出行時間，提高了出行效率；而對于地鐵公司來說，加快了乘客周轉(zhuǎn)，降低了車站工作人員勞動強(qiáng)度，節(jié)省了包括電費(fèi)、人員成本在內(nèi)的運(yùn)營成本支出。

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)設(shè)置語音模塊，語音模塊將乘客所選擇的乘車路線進(jìn)行語音播報，方便乘客乘車。

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)設(shè)置通信模塊，通信模塊與車站控制室保持聯(lián)系，隨時更新乘車信息。

2.3多功能地鐵自動售票系統(tǒng)說明

乘客在觸摸屏顯示模塊20上觸摸輸入終點(diǎn)站名稱，觸摸顯示模塊20將乘客輸入信息傳輸給處理器模塊10，處理器模塊10進(jìn)行處理并向觸摸屏顯示模塊20輸出最優(yōu)乘車路線信息，觸摸顯示模塊20將乘客的選擇信息輸出給處理器模塊10，處理器模塊10將乘車的選擇信息處理后將其反饋給支付模塊30，支付模塊30提醒乘客進(jìn)行乘車款項的支付，乘客付款后，支付模塊30將其付款信息輸送給處理器模塊10，付款信息由處理器模塊10將其處理后分別向支付模塊30、出票模塊40和輸出線路打印模塊50輸出相關(guān)信息，支付模塊30進(jìn)行找零操作，出票模塊40輸出乘車車票、輸出線路打印模塊50打印乘客所選擇的乘車路線。

另外，乘客在使用此系統(tǒng)時，還能提供一些輔助功能。多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括語音模塊60，處理器模塊10還設(shè)有將已選擇路線轉(zhuǎn)化為語音信息的第三輸出端106， 語音模塊60與第三輸出端106相連接，能對乘客進(jìn)行語音播報指引。多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括通信模塊70，通信模塊70設(shè)置第三檢測輸入端701，處理模塊10還設(shè)有第三讀寫端口103，第三檢測輸入端701與第三讀寫端口103相連接。當(dāng)乘客在購票時發(fā)生不能正常出票或地鐵發(fā)生緊急情況而停止售票等異常情況，可通過通信模塊實(shí)現(xiàn)自動售票系統(tǒng)與車站控制室的聯(lián)系。

3　 結(jié)語

隨著城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷壯大，設(shè)計一種多功能的自動售票系統(tǒng)，既能售票找零，還能為乘客出行提供最優(yōu)乘車路線的指引，能為乘客節(jié)省出行時間又為地鐵公司節(jié)省運(yùn)營成本，這樣的地鐵自動售票系統(tǒng)將會有非常大的實(shí)用價值。

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作者簡介：曾險峰（1981-），男，湖北麻城人，碩士，講師，研究方向:交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.214