基于集中式管理體系結(jié)構(gòu)的軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)

陳青云，顧洋

(貴陽市城市軌道交通有限公司，貴陽550081)

基于集中式管理體系結(jié)構(gòu)的軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)

陳青云，顧洋

(貴陽市城市軌道交通有限公司，貴陽550081)

針對(duì)軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)自動(dòng)售檢票(AFC)系統(tǒng)存在系統(tǒng)功能重疊、數(shù)據(jù)過度冗余、資源利用率低、維護(hù)成本高、投資成本高等問題，設(shè)計(jì)一個(gè)基于集中式管理體系結(jié)構(gòu)的AFC系統(tǒng)。構(gòu)建系統(tǒng)的整體構(gòu)架、軟件構(gòu)架和物理構(gòu)架，并分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。該系統(tǒng)能夠完成傳統(tǒng)軌道交通AFC系統(tǒng)的全部功能，并且可以減少系統(tǒng)的層級(jí)結(jié)構(gòu)、提高資源利用效率、降低投資成本，為實(shí)現(xiàn)軌道交通低碳運(yùn)營(yíng)、綠色運(yùn)營(yíng)提供支持。

軌道交通;自動(dòng)售檢票系統(tǒng);結(jié)構(gòu)優(yōu)化;集中式管理

軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)是軌道交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中的核心子系統(tǒng)，直接面向乘客，關(guān)系著軌道交通運(yùn)營(yíng)公司的票務(wù)收益。在軌道交通建設(shè)初期，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尚不成熟，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能較差，傳統(tǒng)的5層票務(wù)結(jié)構(gòu)在軌道交通票務(wù)系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用，但隨著線網(wǎng)規(guī)模和業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，各種新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)使得建設(shè)投資成本越來越大、系統(tǒng)資源利用率越來越低、維護(hù)及管理也越來越復(fù)雜，已經(jīng)逐漸不適合現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)的需求。

目前，對(duì)于AFC系統(tǒng)的研究集中在改進(jìn)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［12］、利用云技術(shù)改進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)架［34］、保護(hù)系統(tǒng)隱私等方面［5］。在改進(jìn)現(xiàn)有軌道交通AFC系統(tǒng)構(gòu)架方面，南京地鐵提出了區(qū)域線路中心的方案［67］，北京地鐵［8］利用多線路共用線路中心的方案，這些方案均從減少線路中心的角度考慮，在一定程度上優(yōu)化了AFC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本文從減少車站中心(SC)的角度出發(fā)，考慮數(shù)據(jù)的集中式處理，為軌道交通AFC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供新的思路。

1 傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)

目前，軌道交通票務(wù)系統(tǒng)均可以分為5層構(gòu)架，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)票務(wù)系統(tǒng)構(gòu)架示意Fig.1 Diagram of traditional ticketing system architecture

5層構(gòu)架從上到下依次為:AFC清分中心(ACC)、線路中心(LC)、車站中心(SC)、車站終端設(shè)備(SLE)、車票(Ticket)。最上層的ACC是整個(gè)AFC系統(tǒng)的核心，LC和SC是AFC系統(tǒng)中的核心后臺(tái)管理系統(tǒng)，分別負(fù)責(zé)對(duì)整條線路和整座車站的運(yùn)營(yíng)監(jiān)管。各層之間相互獨(dú)立，又逐級(jí)管理，能夠很好地完成軌道交通的票務(wù)功能需求，但也存在明顯的缺點(diǎn)，比如系統(tǒng)層次間功能的重疊，尤其是LC和SC之間的功能重疊較多，具體如下。

1)數(shù)據(jù)管理功能，LC和SC同樣具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存等數(shù)據(jù)管理功能，只是管理范圍或?qū)臃讲煌?/p>

2)運(yùn)行管理功能，LC和SC同樣具有設(shè)備監(jiān)控、客流監(jiān)控、模式管理等運(yùn)行管理功能，只是管理范圍不同。

3)運(yùn)營(yíng)管理功能，LC和SC同樣具有參數(shù)下載和參數(shù)維護(hù)等運(yùn)營(yíng)參數(shù)管理功能，只是管理范圍不同。

4)軟件管理功能，LC和SC同樣具有軟件下載和軟件管理功能，只是管理范圍不同。

5)收益管理功能，LC和SC同樣具有收益核算等收益管理功能，只是管理范圍不同。

6)車票管理功能，LC和SC同樣具有車票調(diào)配等車票管理功能，只是管理范圍不同。

7)維修管理功能，LC和SC同樣具有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控、故障統(tǒng)計(jì)等維修管理功能，只是管理范圍不同。

8)報(bào)表管理功能，LC和SC同樣具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印等報(bào)表管理功能，只是管理范圍不同。

9)系統(tǒng)維護(hù)功能，LC和SC同樣具有網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、病毒防護(hù)、時(shí)鐘管理、日志管理等系統(tǒng)維護(hù)功能，只是管理范圍不同。

10)數(shù)據(jù)處理功能，LC和SC都對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)、軟件數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、收益數(shù)據(jù)、寄存器數(shù)據(jù)、報(bào)表數(shù)據(jù)等進(jìn)行處理，只是數(shù)據(jù)處理的范圍不同。

通過分析可以看出，LC與SC之間在功能上具有很大的重合度，對(duì)于重合的功能，僅限于系統(tǒng)的管理范圍以及相應(yīng)的操作權(quán)限不同，對(duì)于后臺(tái)系統(tǒng)而言，功能實(shí)現(xiàn)方式基本相同。并且，除錢、票箱操作以及車站現(xiàn)金操作外，其他功能都已經(jīng)在LC覆蓋(對(duì)于錢、票箱操作及車站現(xiàn)金操作，LC只需要獲取相應(yīng)的操作數(shù)據(jù)和收益數(shù)據(jù)，無實(shí)際的輔助操作員操作功能)。LC與SC之間處理的數(shù)據(jù)基本都是相同的，除LC需要從ACC獲取對(duì)賬文件外，其他數(shù)據(jù)都僅限于LC獲取的數(shù)據(jù)范圍比SC大。

除了上面分析的LC和SC間業(yè)務(wù)功能重疊和數(shù)據(jù)處理范圍重疊外，傳統(tǒng)層級(jí)結(jié)構(gòu)還存在數(shù)據(jù)過度冗余、系統(tǒng)過度臃腫、資源利用率低、維護(hù)難度和成本較高等一系列問題。

2 AFC系統(tǒng)集中式管理體系結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn)

2.1 集中式管理體系結(jié)構(gòu)

針對(duì)現(xiàn)有AFC系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計(jì)AFC系統(tǒng)集中式管理體系結(jié)構(gòu)時(shí)，同一條線路的所有終端機(jī)器都連接到該線路的通信服務(wù)器群上，數(shù)據(jù)從終端機(jī)器流向集中式管理系統(tǒng)，再?gòu)募惺焦芾硐到y(tǒng)流向ACC系統(tǒng)。設(shè)備連接通信服務(wù)器時(shí)，通過負(fù)載均衡控制自動(dòng)切換到不同的通信服務(wù)器終端，避免了只能連接一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)壓力，減少單點(diǎn)故障，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上便于擴(kuò)展和維護(hù)，減少了維護(hù)多套系統(tǒng)的工作量。集中式管理體系結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。

圖2 集中式管理體系結(jié)構(gòu)示意Fig.2 Diagram of Centralized management architecture

2.2 集中式管理體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

1)減少重復(fù)系統(tǒng)功能，采用集中式管理系統(tǒng)可以減少30%的系統(tǒng)重復(fù)功能。

2)減少重復(fù)數(shù)據(jù)處理，采用集中式管理系統(tǒng)可以減少11%的數(shù)據(jù)重復(fù)處理。

3)減少狀態(tài)數(shù)據(jù)過濾，傳統(tǒng)構(gòu)架系統(tǒng)中每上傳一次狀態(tài)數(shù)據(jù)，便需更新一次SC數(shù)據(jù)庫(kù)，采用集中式管理系統(tǒng)可以減少70%的狀態(tài)數(shù)據(jù)更新。

4)減少交易數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，傳統(tǒng)構(gòu)架系統(tǒng)中SLE的每筆交易數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊C需要3～5 min，SC再上傳到LC需要5～10 min，采用集中式管理系統(tǒng)，SLE傳輸?shù)絃C只需要4～6 min，每筆交易數(shù)據(jù)可以減少4～9 min。

5)減少建設(shè)成本，從圖2中可以看出，采用集中式管理體系結(jié)構(gòu)可以大大減少系統(tǒng)的建設(shè)成本，以總共24座車站的一條線路為例，傳統(tǒng)5層構(gòu)架需24臺(tái)車站服務(wù)器，采用集中式管理系統(tǒng)后只需保留8臺(tái)服務(wù)器，并且可以集中放置在同一個(gè)設(shè)備房中。

3 集中式管理體系結(jié)構(gòu)AFC系統(tǒng)總體構(gòu)架

3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

后臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)所處的不同層次，提供不同程度的業(yè)務(wù)功能和開放接口，主要有以下4點(diǎn)。

1)數(shù)據(jù)交換服務(wù)器(DSS)主要作為L(zhǎng)C與ACC的數(shù)據(jù)交換橋梁，完成LC和ACC之間的數(shù)據(jù)交換，主要作用有穩(wěn)定LC與外部節(jié)點(diǎn)的通信模式，由DSS實(shí)現(xiàn)不同ACC之間的通信規(guī)范要求;保護(hù)LC系統(tǒng)，屏蔽ACC系統(tǒng)的訪問影響以及鏈路故障，保證LC系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2)所有的后臺(tái)系統(tǒng)都是基于統(tǒng)一的AFC Plat框架構(gòu)建的。在此框架基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)業(yè)務(wù)模塊的封裝，同時(shí)對(duì)外提供響應(yīng)調(diào)用的接口。

3)各層系統(tǒng)都分為前臺(tái)操作管理平臺(tái)(WS)和后臺(tái)系統(tǒng)兩部分，前后臺(tái)采用C/S架構(gòu)設(shè)計(jì)。所有的后臺(tái)業(yè)務(wù)都通過WS展現(xiàn)，同時(shí)WS為操作員提供多種業(yè)務(wù)操作界面。

4)各系統(tǒng)(包括前后臺(tái)系統(tǒng))之間通過內(nèi)網(wǎng)防火墻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離，以保證各模塊的數(shù)據(jù)訪問安全性。

3.2 軟件構(gòu)架設(shè)計(jì)

3.2.1 后臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

后臺(tái)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示。系統(tǒng)平臺(tái)的主要邏輯結(jié)構(gòu)可定義為以下3層。

1)資源層:該層模塊對(duì)平臺(tái)所使用的系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一管理，并在模塊統(tǒng)一接口的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上，滿足聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在不同資源環(huán)境下都能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。

2)交換層:交換層即通信中間層，該層模塊可滿足聯(lián)機(jī)交易平臺(tái)的交換功能，交換層在資源管理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)聯(lián)機(jī)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)及外部節(jié)點(diǎn)的連接，同時(shí)負(fù)責(zé)報(bào)文在系統(tǒng)內(nèi)部的通信和轉(zhuǎn)接。

3)應(yīng)用層:該層模塊和系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理密不可分，應(yīng)用層將聯(lián)機(jī)交易處理劃分為不同的處理階段并提供相應(yīng)的控制接口，方便第三方開發(fā)使用人員能夠簡(jiǎn)單、高效地進(jìn)行業(yè)務(wù)擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)基本業(yè)務(wù)。應(yīng)用層內(nèi)部又細(xì)分為業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)層和業(yè)務(wù)入口層，其中，業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)層以業(yè)務(wù)模塊為單位，借助底層的資源實(shí)現(xiàn)各模塊的業(yè)務(wù)流程;業(yè)務(wù)入口層則作為聯(lián)機(jī)交易和定時(shí)任務(wù)的入口，負(fù)責(zé)交易的調(diào)用、檢查以及相關(guān)應(yīng)用協(xié)議的定義。

圖3 集中式體系結(jié)構(gòu)后臺(tái)軟件構(gòu)架Fig.3 Background software architecture of centralized architecture

3.2.2 后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)程

系統(tǒng)的所有聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理都是由系統(tǒng)后臺(tái)進(jìn)程組協(xié)同進(jìn)行的，每個(gè)進(jìn)程都有各自的處理功能，同時(shí)進(jìn)程之間有機(jī)結(jié)合、共同維持系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)并執(zhí)行聯(lián)機(jī)處理任務(wù)。系統(tǒng)后臺(tái)處理進(jìn)程的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是整個(gè)系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)的基本條件。

系統(tǒng)后臺(tái)處理進(jìn)程的連接通過UNIX的IPC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)，包括用于對(duì)進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)行控制的軟中斷機(jī)制、進(jìn)程間進(jìn)行信息傳遞的消息隊(duì)列機(jī)制、子進(jìn)程創(chuàng)建的數(shù)據(jù)環(huán)境復(fù)制機(jī)制、資源互斥管理的信號(hào)量機(jī)制、命名管道機(jī)制等，以上機(jī)制是標(biāo)準(zhǔn)UNIX的成熟技術(shù)，是系統(tǒng)后臺(tái)安全、持續(xù)、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠保證。系統(tǒng)的進(jìn)程結(jié)構(gòu)如圖4所示。

3.3 物理構(gòu)架設(shè)計(jì)

具體系統(tǒng)部署方案如圖5所示。在LC系統(tǒng)中，所有的服務(wù)器都要有備份節(jié)點(diǎn)(歷史服務(wù)器可以考慮不需要備份節(jié)點(diǎn))，以保證當(dāng)出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)，能夠盡快啟動(dòng)備份服務(wù)器。

LC系統(tǒng)的業(yè)務(wù)服務(wù)器分為以下3種:

1)LC01:聯(lián)機(jī)交易服務(wù)器，該服務(wù)器負(fù)責(zé)處理所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互請(qǐng)求，DSS和SC在與LC進(jìn)行通信時(shí)，都要首先與LC01建立通信連接;

2)LC02:定時(shí)任務(wù)服務(wù)器。該服務(wù)器主要負(fù)責(zé)處理LC系統(tǒng)內(nèi)部的所有定時(shí)任務(wù);

3)LC03:用于訪問歷史數(shù)據(jù)。

圖4 集中式體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)程結(jié)構(gòu)Fig.4 Process structure diagram of the centralized architecture System

圖5 集中式體系結(jié)構(gòu)后臺(tái)系統(tǒng)物理構(gòu)架Fig.5 Physical architecture of the background system of the centralized architecture

LC01、LC02訪問共同的數(shù)據(jù)文件目錄。該目錄可以通過網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)方式建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而支持兩臺(tái)服務(wù)器同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)文件的訪問。

LC的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DB01和DB02)通過高可用性(HA)方式關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)庫(kù)文件(控制文件、數(shù)據(jù)文件和日志文件)都保存在存儲(chǔ)設(shè)備中。DB01和DB02只負(fù)責(zé)啟動(dòng)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

4.1 規(guī)范性原則

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)要求，具體包括:城市軌道交通業(yè)務(wù)規(guī)范、城市軌道交通技術(shù)規(guī)范、系統(tǒng)功能需求。

4.2 安全性原則

后臺(tái)系統(tǒng)需要提供多層次的安全保障機(jī)制，以保證在每個(gè)環(huán)節(jié)上的操作安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、存儲(chǔ)安全及業(yè)務(wù)安全。

1)操作安全:系統(tǒng)提供多種操作權(quán)限控制，需要根據(jù)運(yùn)營(yíng)和管理人員不同的工作崗位，提供不同范圍的訪問和操作界面。

2)網(wǎng)絡(luò)安全:需要設(shè)定相對(duì)隔離的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，并根據(jù)各層系統(tǒng)的功能特點(diǎn)選擇性地開放主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)訪問端口，以保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性并提高系統(tǒng)的抗攻擊能力。

3)數(shù)據(jù)安全:對(duì)于不同類型的數(shù)據(jù)分別采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)加密機(jī)制，特別是涉及用戶隱私的敏感信息，需要采用多層次的、嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問控制限制。

4)存儲(chǔ)安全:需要進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的獨(dú)

立存儲(chǔ)，保證本地?cái)?shù)據(jù)冗余備份，具備異地防災(zāi)備份處理機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性。5)業(yè)務(wù)安全:需要設(shè)計(jì)完備的后臺(tái)業(yè)務(wù)處理機(jī)制，保證數(shù)據(jù)處理、參數(shù)軟件管理、票款結(jié)算業(yè)務(wù)等相關(guān)各類操作的安全。

4.3 可靠性原則

AFC后臺(tái)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞系統(tǒng)，承擔(dān)重要的運(yùn)營(yíng)管理功能，需要從多個(gè)方面保證系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性和可靠性。

1)需要具備較強(qiáng)的系統(tǒng)并發(fā)處理性能，能夠經(jīng)受來自外部多種類型節(jié)點(diǎn)的大并發(fā)量處理請(qǐng)求，并滿足交易處理速度要求。

2)應(yīng)具備系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)的備份，避免單點(diǎn)故障，同時(shí)具備系統(tǒng)擴(kuò)展性，可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行壓力情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的負(fù)載均衡處理。

3)應(yīng)具備完善的系統(tǒng)內(nèi)部－外部接口，提供較強(qiáng)的系統(tǒng)集成能力和擴(kuò)展能力，滿足后期不斷增加的系統(tǒng)功能擴(kuò)展和接口擴(kuò)展的需要。

4)應(yīng)具備異常檢測(cè)機(jī)制，保證隨時(shí)跟蹤可疑、異常交易和系統(tǒng)事件，保證用戶的使用可靠性。

4.4 創(chuàng)新性原則

作為一個(gè)專業(yè)化的信息系統(tǒng)平臺(tái)，AFC后臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)具備良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性和業(yè)務(wù)創(chuàng)新性，以滿足在軌道交通領(lǐng)域的發(fā)展需要。

1)應(yīng)用創(chuàng)新:不斷跟蹤市場(chǎng)發(fā)展的特點(diǎn)以及用戶使用操作的需要，設(shè)計(jì)便捷多樣的系統(tǒng)功能，結(jié)合專有的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，形成不可替代的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。

2)設(shè)計(jì)創(chuàng)新:靈活的系統(tǒng)耦合度，根據(jù)系統(tǒng)性能及業(yè)務(wù)需要，提供統(tǒng)一、可視化、便捷的系統(tǒng)配置界面，以便隨時(shí)調(diào)整。

3)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新:在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，支持水平擴(kuò)展，輕松支持后續(xù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需要。

5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和控制

5.1 存在的風(fēng)險(xiǎn)

目前AFC集中式管理系統(tǒng)并未有過實(shí)際的應(yīng)用，除了傳統(tǒng)AFC構(gòu)架存在一定的優(yōu)勢(shì)之外，集中式管理系統(tǒng)自身也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，比如當(dāng)LC與車站網(wǎng)絡(luò)發(fā)生中斷或集中式管理系統(tǒng)服務(wù)器發(fā)生故障的情況下，則參數(shù)下發(fā)、報(bào)表打印、客流監(jiān)視、設(shè)備監(jiān)控等均不能使用，除此之外，系統(tǒng)其他運(yùn)營(yíng)條件不受影響。

5.2 風(fēng)險(xiǎn)控制

由于AFC集中式管理系統(tǒng)LC服務(wù)器為雙機(jī)或多機(jī)熱備，多機(jī)同時(shí)發(fā)生故障的可能性極小，并且在網(wǎng)絡(luò)方面，車站與中心之間為主備雙路網(wǎng)絡(luò)，雙網(wǎng)同時(shí)發(fā)生故障的可能性也很小，即便發(fā)生也可以在1～2 h內(nèi)解決。另外，數(shù)據(jù)在本地有7天或更長(zhǎng)時(shí)間(可設(shè)置)的備份，網(wǎng)絡(luò)或故障恢復(fù)后，即可補(bǔ)傳，并且可以通過U盤實(shí)現(xiàn)參數(shù)和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出功能。

6 結(jié)語

本文在分析現(xiàn)有AFC系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于集中式管理體系結(jié)構(gòu)的新型AFC系統(tǒng)，分析基于集中式管理的AFC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，并給出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和物理構(gòu)架。

與傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)相比，集中式管理AFC系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):將重疊的功能合并，減少了AFC系統(tǒng)構(gòu)架層次，由LC直接統(tǒng)一管理本線路的所有設(shè)備，提升了系統(tǒng)的控制和管理效率，同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)傳輸及對(duì)數(shù)據(jù)分析的效率，避免了數(shù)據(jù)在多層系統(tǒng)間的傳輸;去除了“線路－車站”兩層系統(tǒng)的冗余功能，同一線路的數(shù)據(jù)都在集中式系統(tǒng)中管理，減少了交易數(shù)據(jù)、收益數(shù)據(jù)在系統(tǒng)間轉(zhuǎn)發(fā)所產(chǎn)生的傳輸時(shí)延，使得數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備監(jiān)視、客流監(jiān)視更加實(shí)時(shí)化;集中式管理AFC系統(tǒng)只需在每座車站維護(hù)一臺(tái)通信前置機(jī)及中心維護(hù)一組集中式應(yīng)用服務(wù)器即可，大大減少了設(shè)備管理和維護(hù)的成本。

新的AFC構(gòu)架設(shè)計(jì)通過集中式管理方式，提高對(duì)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)的管理能力，同時(shí)提高了系統(tǒng)擴(kuò)展能力，但也引入了一定的問題和風(fēng)險(xiǎn)，如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和控制，將成為進(jìn)一步的研究方向。

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(編輯:王艷菊)

Designing Automatic Fare Collection System for Rail Transit by Using the Centralized Management Architecture

CHEN Qingyun，GU Yang
(Guiyang Urban Rail Transit Co.，Ltd.，Guiyang 550081)

W ith the rapid expansion of the rail transit network，the conventional automatic fare collection system(AFC)is facing challenges，including，but not limited to，overlapped system functions，redundant data，low resource utilization rates，as well as highmaintenance and investment cost.To solve these problems，a new automatic fare collection system is designed by using the centralized management architecture.Firstly，the overall framework of the system，software architecture and physical architecture are established，and the design principles of the system are analyzed.The system can fully implement the functions of the traditional rail transit AFC system，greatly reduce the hierarchical structure of the system，increase resource utilization rates and lower the investment cost simultaneously，which is helpful to achieve low-carbon and green operation of rail transit.

rail transit;automatic fare collection system;structure optimization;centralized management

U231.8

A

1672- 6073(2017)02- 0094- 05

10.3969/j.issn.1672 6073.2017.02.019

2016- 07 01

2017 01 04

陳青云，男，工學(xué)碩士，從事軌道交通弱電系統(tǒng)工程理論和技術(shù)的研究，shamaojuan@163.com