小小火車票，背后大有“玄機”？

左琳

客票系統(tǒng)的余票情況是動態(tài)變化的，每秒都不一樣，僅一次余票查詢，就可能需要幾萬次乃至幾十萬次的計算。目前，12306網站高峰日點擊量已經達到2600億次。

2020年春運到來前的準備階段，正是鐵路12306客票系統(tǒng)工作的高峰期。全路客票系統(tǒng)監(jiān)控中心工作大廳內，計算機設備一字排開，正前方墻上的大屏上，紅色的實時售票數(shù)據(jù)一路攀升，工作人員正緊張有序地忙碌。

這次春運比以往來得都要早。2019年12月12日，春運首日的鐵路客票便開始發(fā)售，相比于前一年，鐵路客流量也略有增長。據(jù)國家發(fā)改委消息，經會商研判，2020年春運全國旅客發(fā)送量將達到約30億人次，其中鐵路4.4億人次，增長8%。

不僅如此，春節(jié)前夕，學生流、務工流、探親流的高度重疊也是對12306客票系統(tǒng)的一大考驗。根據(jù)鐵路部門公布的春運首日車票銷售數(shù)據(jù)，2019年12月12日，全國鐵路共售出車票1256.1萬張，其中，鐵路12306網售出1062.5萬張，占總售票量的84.6%;在這些車票中，手機客戶端售出945.5萬張，占網售車票的89%。

將火車站和代售點窗口的工作挪到小小的手機窗口并不簡單。當把薄薄的一頁售票規(guī)則變成系統(tǒng)時，如何編寫這些難以計算的代碼、保障鐵路客票系統(tǒng)有序高效運行，就成了中國鐵道科學研究院集團公司首席研究員、12306技術部主任單杏花和技術團隊的首要任務。

從1.0到新一代

現(xiàn)如今，訂購一張鐵路車票最快只需要幾秒鐘。但在2011年以前，人們往往要為一張回家的車票，在售票窗口排上幾小時，甚至兩三天。

2011年6月12日，經過近一年時間試運行的12306網站開始試水網絡售票。用戶可在網站查詢列車時刻、票價、余票、代售點、正晚點等信息，也可通過網站購買京津城際鐵路的車票，不必再跑到窗口訂購車票。同年12月23日，網絡售票規(guī)模擴大，實現(xiàn)了所有車次全覆蓋。這已是客票系統(tǒng)的6.0版本。

鐵路12306互聯(lián)網售票系統(tǒng)從只是鐵路窗口售票點面向旅客開展服務的傳統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)，轉向與電子商務結合的系統(tǒng)。轉變無疑是巨大的，在單杏花看來，這是客票系統(tǒng)十幾年間成長歷程的集中體現(xiàn)。

1996年是重要的一年——無論是對鐵路客票系統(tǒng)來說，還是對單杏花來說。這一年，單杏花考上了華東交通大學碩士研究生，主修交通運輸工程與控制。9月份才入學的她，不出一個月便接到學校通知，被派去參與中國鐵路客票發(fā)售和預訂系統(tǒng)1.0版本的研發(fā)推廣工作。

單杏花告訴《中國報道》記者，彼時網絡信息技術尚不成熟，客票系統(tǒng)1.0版本還十分脆弱，需要針對每個車站做優(yōu)化調整。她與另外3位技術人員一起去九江站進行系統(tǒng)推廣，經過通力合作，保證了系統(tǒng)的順利運行，也實現(xiàn)了九江站從手工售票向計算機售票的轉變，使鐵路車票資源能夠在同一個車站的窗口和售票點范圍內實現(xiàn)共享，做到在一個車站范圍內一窗有票、窗窗有票。

1997年，客票系統(tǒng)2.0版本也實現(xiàn)了地區(qū)中心的聯(lián)網售票，在北京站就可以買到北京西出發(fā)的車票了;1999年，客票系統(tǒng)3.0版本推出，實現(xiàn)了全路聯(lián)網異地售票——可以從北京買到上海去廣州的車票;2002年，系統(tǒng)再次升級至4.0版本，適應客運體制改革和收入清算需求，鐵路客票信息化得到進一步發(fā)展。

為適應鐵路客運快速網建設和第六次大提速售票組織需要，客票系統(tǒng)5.0版本于2006年4月在全路推廣，實現(xiàn)了車票由鐵路局客票中心統(tǒng)一管理，解決了4.0版本中票額共用不夠靈活、短途票額無法再利用的問題，盡量避免出現(xiàn)“火車上有座卻買不到座位票”的情況，并創(chuàng)新了一系列的售票組織策略。到了2011年，外部的網絡和技術條件進一步成熟，便催生了12306鐵路網的誕生。

2019年12月12日，12306售票系統(tǒng)監(jiān)控大廳全景。當日，2020年春運火車票開始發(fā)售。

“其實每個版本的推出都是一次重要的轉折點，只是從旅客買票的角度來看，之前的變化沒有那么明顯?，F(xiàn)在互聯(lián)網售票成為主渠道了，12306直接面對旅客的檢驗，旅客對鐵路規(guī)則也有了更多了解、與鐵路的關系越來越密切了?！眴涡踊ㄏ颉吨袊鴪蟮馈酚浾哒f。

世界領先的水平

單杏花用“絕無僅有”來形容售票系統(tǒng)面臨的狀況，“我們的旅客體量在世界上絕無僅有，春運在世界上也絕無僅有，如何同時滿足海量旅客的查詢與購票需求，真的是世界性的科學難題。”

2012年的春運就驗證了12306要面對的問題有多難。彼時12306客票系統(tǒng)剛剛覆蓋全車次，也沒有其他案例可供參考，只能依靠德國、法國、日本等國家鐵路的經驗預估日售票量。

需求遠超預設。從2012年1月5日起，12306網站連續(xù)5天日均點擊數(shù)超過10億次，高峰時超過14.09億次，訪問量環(huán)比上月激增10余倍，導致系統(tǒng)沒有辦法支撐海量訪問，想進的人進不來，進來的人沒法查，12306網站一度處于癱瘓狀態(tài)。

壓力面前，單杏花和團隊只得背水一戰(zhàn)?！拔覀冋J為系統(tǒng)要更新，必須把一些關鍵問題解決掉——不是小修小改，必須要從架構等關鍵環(huán)節(jié)上突破和創(chuàng)新?！眴涡踊ㄕf，“內存計算”“讀寫分離、售取分離”“異構數(shù)據(jù)同步”“彈性擴展”雙中心雙活”“內部交易排隊”“分步式緩存”等核心技術，都是在那之后自主研發(fā)出來的。12306核心系統(tǒng)架構不斷優(yōu)化調整，解決了海量高并發(fā)訪問交易的難題。

單杏花介紹，目前，鐵路12306網站高峰日點擊量2600億次，是2012年春運的100多倍;2019年高峰日售票量1282萬張，是2012年春運的10倍;12306網站售票處理能力已提升至日均1500萬張，一年售出的車票有30多億張，已經是全球最大的票務交易系統(tǒng)。

“除了因網絡條件帶來的延遲，旅客登不上系統(tǒng)的問題基本得到了解決，從全流程環(huán)節(jié)來講，整個系統(tǒng)相比2012年都順暢了許多?！眴涡踊ǜ嬖V《中國報道》記者，“我們自己包括一些專家院士對系統(tǒng)的評價，都是‘達到了世界領先水平。車并不多，但是演變出票的組合是極其復雜的，極其復雜的庫存去應對極其復雜旅客的海量需求?！?h3>售票并不容易

極其復雜——這是12306客票系統(tǒng)的最大特點。中國的鐵路線路并非都是直達，一趟從北京南開往上海虹橋的高鐵最多有11站，但會出現(xiàn)百余種不同的乘車路徑;每趟車有不同的席位，每個站點有不同的線路與車次，每趟車次出行的人數(shù)不同……方向、車次、區(qū)段、席別、時間、線路都必須被納入車票該如何分配的考慮范圍。

“我們涉及的維度太多了，每增加一個維度，車票的分配難度系數(shù)就會呈指數(shù)級上升。”單杏花告訴《中國報道》記者，這跟網上一些大的電商平臺的系統(tǒng)是不一樣的。商品的庫存再龐大，涉及到的運算模式也只有“加”和“減”，但是客票系統(tǒng)的余票情況是動態(tài)變化的，每秒都不一樣，僅一次余票查詢，就可能需要幾萬次乃至幾十萬次的計算。一趟車的運力有限，如何分配車票、進而實現(xiàn)客運資源的最優(yōu)化配置成為擺在單杏花與團隊面前的第二大難題。

數(shù)據(jù)是實現(xiàn)售票系統(tǒng)科學決策前提，只有從海量的數(shù)據(jù)里捋出一條邏輯，才能使售票方案與旅客購買需求盡量適配。

1999年，單杏花就開始帶頭開發(fā)營銷分析系統(tǒng)，利用客票系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)倉庫和智能分析工具等對數(shù)據(jù)集中管理、查詢、分析和輔助決策，進而提高鐵路客運市場競爭力。

經過3年的努力，單杏花與團隊終于建成了基于數(shù)據(jù)倉庫的鐵路客運營銷分析系統(tǒng)，開創(chuàng)了國內行業(yè)數(shù)據(jù)倉庫應用先例。在此基礎上，單杏花和團隊又繼續(xù)構建數(shù)據(jù)挖掘模型，探索客運組織與管理的內在規(guī)律性，同時在售票組織策略等方面進行票額共用、復用剩余票調整等一系列的嘗試。

新技術取得了成效，但實際情況卻更復雜。

2009年，武廣高鐵剛剛開通，一趟從武漢開向廣州南的列車在前幾站時空空蕩蕩。列車到了清遠站，只差不到半小時就能到達終點了，大批乘客在這站坐上了車，“整趟列車大部分只賣給了從清遠到廣州的乘客，那些從武漢出發(fā)到廣州的長途乘客反而沒有買上票?！眴涡踊ɑ貞?，正是從那次的管理策略失誤開始，她和幾百人的團隊就意識到，只有策略是不夠的，還要繼續(xù)孵化出更科學的系統(tǒng)模型。

中國鐵道科學研究院集團公司首席研究員、12306技術部主任單杏花。

票究竟該怎么賣？“我們一直找平衡?！眴涡踊ū硎?，“比如武漢—清遠—廣州，兩段會構成完整區(qū)間，現(xiàn)在我們通過歷史大數(shù)據(jù)和模型測算，可以預先算出武漢—清遠、清遠—廣州的人數(shù)，使得前兩者剛好能構成完整區(qū)間，在鐵路運輸能力沒有大幅提升的情況下，讓更多旅客買到票?！眴涡踊ǜ嬖V《中國報道》記者，“所以你經常能見到，這站有人下了車，立刻又有人坐下?！?/p>

另一個系統(tǒng)也會與之互補并行——到了一定階段，長途的客流沒有那么多需求了，就會放出更多的短途區(qū)間票。盡管目前的測算不夠精準，但還在不斷優(yōu)化適應。

不僅如此，單杏花和團隊還開發(fā)了鐵路實行車票實名制、電子支付等售票系統(tǒng)技術，極大緩解了鐵路客運壓力，更好地滿足旅客需求，也創(chuàng)造了更大價值。新版本各個功能相互配合，每年為鐵路節(jié)約售票成本3億元以上，為全社會節(jié)約購票的直接交通成本至少在100億元。

社會效益最大化

2019年12月12日，春運鐵路車票正式開賣，中國鐵路12306在其網站表示，12306網業(yè)務辦理時間由6：00—23：00延長至6：00—23：30，在此期間旅客可在12306網站和“鐵路12306”APP辦理購票、改簽、退票、候補等業(yè)務。

延長半小時，對單杏花和同事來說意味著要值守至凌晨，也意味著系統(tǒng)壓力的增大。“夜間運行的鐵路列車并不多，所以我們通過數(shù)據(jù)計算，確定23：00停止服務。以往23：00至次日6：00就是系統(tǒng)的維護時間，這期間我們會進行賬務統(tǒng)計、系統(tǒng)資源處理等工作，現(xiàn)在時間壓縮了，工作還要照舊，以便保障第二天系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定地開展服務。”單杏花向《中國報道》記者介紹，“但因為近幾年，旅客夜間購票的需求還是存在，尤其是有些年輕人習慣熬夜，所以為了響應旅客呼聲，我們把系統(tǒng)時間往后延長了半小時?！?/p>

“滿足旅客需求”一直掛在單杏花嘴邊?！白屄每唾I票更加便捷、出行更加便利，讓客運管理、車票管理更加高效就是我們的使命?！眴涡踊ㄕf。

2019年5月，候補購票功能悄然上線。當旅客遇所需車次、席別無票，可自愿按日期、車次、席別的購票需求支付票款，售票系統(tǒng)自動排隊候補。當對應的車次、席別有退票時，系統(tǒng)會按照訂單順序自動兌現(xiàn)車票，并將購票結果通知購票人。

候補購票功能的出現(xiàn)，在一定程度上緩解旅客搶票難的問題，不僅可以及時、有效地將旅客需求與余票信息配對，還可以保障旅客購票更加公平公正。

據(jù)鐵路部門公布的數(shù)據(jù)，今年春運鐵路車票銷售首日，候補購票訂單兌現(xiàn)13.3萬筆、車票15.1萬張，兌現(xiàn)率達74.0%。

單杏花和團隊還試圖通過小小的手機窗口為旅客提供更多服務。除了票務服務這一最基礎的功能，12306還陸續(xù)推出沿途訂餐、接續(xù)換乘、選座、接送站、鐵路暢行會員積分優(yōu)惠等服務，在車站能力范圍之內為旅客提供更大便利;接入扶貧商城，助力脫貧攻堅。

下一步，客票系統(tǒng)也會繼續(xù)技術創(chuàng)新，完善功能，圍繞旅客出行全過程推動“互聯(lián)網+服務”：技術人員還在緊鑼密鼓地研究，把候車廳檢票顯示屏信息“挪”到12306平臺;在大型樞紐站設置導航系統(tǒng)，讓旅客從家到候車室無縫銜接;還要繼續(xù)研發(fā)自助投訴、車上休閑娛樂功能，以便提升旅途中的服務，保障旅客權益;引進人工智能讓旅客享受更溫馨的服務;引進區(qū)塊鏈技術，在誠信、積分等方面推廣應用上，推動行業(yè)信息化發(fā)展，讓旅客的幸福感和獲得感更強。

追求社會效益最大化——這是給單杏花和團隊提出的要求，也是團隊全體成員的回答。

12306技術團隊目前共有360人，平均年齡在33歲左右，平時會有40名運維人員7×24小時值班，隨時解決系統(tǒng)技術問題;12306所有的核心技術完全自主知識產權研發(fā)設計，真正做到每個人都可以提出自己的想法，每個人都有自己的想法。

“‘勤奮、創(chuàng)新、嚴謹、和諧——這是老一輩客票人留下的精神，我們團隊也正在繼承這一精神，不怕苦不怕累，全身心地投入到鐵路技術研發(fā)中去?！眴涡踊ㄕf。