面向城際列車的席位置換信息核查系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

劉國峰，張志強(qiáng)，王元媛，趙 楠

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081）

目前，我國鐵路建成了京津冀、粵港澳大灣區(qū)、長三角、成渝地區(qū)等多個城際鐵路網(wǎng)。城際鐵路具有安全、快速、便捷、站點(diǎn)多、時間間隔短、開行密度大等特點(diǎn)，但在旅客運(yùn)輸中，列車車底往往變化頻繁。當(dāng)車底編組發(fā)生變化時，工作人員需要對隨之變化的席位進(jìn)行置換。隨著鐵路城際網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，城際列車席位的置換量也逐漸增大。當(dāng)完成席位置換完成后，工作人員需要花費(fèi)大量的精力對置換結(jié)果進(jìn)行核對[1]。

1 席位置換信息核查現(xiàn)狀

當(dāng)完成席位置換后，工作人員首先核對席位置換前后的始發(fā)日期、車次、席別、車廂號、席位號等信息，篩選出發(fā)生置換的重聯(lián)編組席位和置換前后席別不一致的席位，并按照新車次席位和車底特征，確定置換結(jié)果是否存在問題。然后，工作人員比較原車次售出席位與置換席位是否一致，確保售出席位全部完成置換。

當(dāng)席位置換短信發(fā)送后，工作人員不僅要關(guān)注短信的發(fā)送狀態(tài)，確保置換席位全部發(fā)送了短信，將席位置換信息及時告知旅客，還要核對所置換的席位與短信中的席位信息是否一致，以確保準(zhǔn)確無誤。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 設(shè)計目標(biāo)

面向城際列車的席位置換信息核查系統(tǒng)（簡稱：系統(tǒng)）按照高可靠、可擴(kuò)展、安全性好的原則進(jìn)行設(shè)計。高可靠指當(dāng)業(yè)務(wù)出現(xiàn)單點(diǎn)故障時，系統(tǒng)可自動切換服務(wù)節(jié)點(diǎn)，接管故障點(diǎn)的業(yè)務(wù)?？蓴U(kuò)展指隨著城際列車開行量和席位置換量的增長，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)擴(kuò)展，以滿足需求。安全性指系統(tǒng)必須建立成熟穩(wěn)定的硬件環(huán)境和應(yīng)用軟件，并在此基礎(chǔ)上，通過完善的備份恢復(fù)策略、安全控制機(jī)制來保障其穩(wěn)定安全運(yùn)行。

通過設(shè)計和建設(shè)，該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)城際列車席位置換結(jié)果、席位置換通知的核查，以及置換核查結(jié)果的展示和反饋等功能，以改善現(xiàn)有席位置換信息核查系統(tǒng)的不足，提高席位置換的核查效率。

2.2 總體架構(gòu)

面向城際列車的席位置換信息核查系統(tǒng)采用二級架構(gòu)，由中國國家鐵路集團(tuán)有限公司（簡稱：國鐵集團(tuán)）級，以及鐵路局集團(tuán)公司和車站級組成，如圖1 所示。

圖1 面向城際列車的席位置換信息核查系統(tǒng)總體架構(gòu)

2.2.1 國鐵集團(tuán)級

（1）置換信息核查服務(wù)器部署了席位置換信息核查系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過客票專網(wǎng)獲取分布在鐵路局集團(tuán)公司主中心和負(fù)載中心的席位置換結(jié)果和席位信息，完成席位置換結(jié)果的核查，并通過客服內(nèi)網(wǎng)獲取席位置換訂單和短信發(fā)送情況，完成席位置換通知的核查。同時，按照鐵路局集團(tuán)公司和車站不同權(quán)限的相應(yīng)需求，系統(tǒng)提供核查結(jié)果的查詢服務(wù)，并根據(jù)工作人員對核查結(jié)果的反饋，實(shí)現(xiàn)核查結(jié)果的智能處理和修正。

（2）短信發(fā)送服務(wù)器部署了席位置換短信發(fā)送系統(tǒng)。該系統(tǒng)對席位置換短信的發(fā)送進(jìn)度進(jìn)行統(tǒng)計，并記錄發(fā)送結(jié)果。

（3）席位集中服務(wù)器記錄置換的席位信息和席位置換日志，為席位置換結(jié)果的核查提供重要依據(jù)。

2.2.2 鐵路局集團(tuán)公司和車站級

（1）鐵路局集團(tuán)公司主中心服務(wù)器記錄席位置換結(jié)果，是席位置換核查的主要依據(jù)。同時，席位置換結(jié)果核查服務(wù)將核查結(jié)果記錄在鐵路局集團(tuán)公司主中心，供工作人員進(jìn)行查詢。

（2）鐵路局集團(tuán)公司管理終端和車站查詢終端提供席位置換核查的查看和結(jié)果反饋。工作人員可以通過它們對席位置換結(jié)果進(jìn)行查看和反饋。

2.3 技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)由基礎(chǔ)設(shè)施層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、數(shù)據(jù)交互層、安全保障體系和系統(tǒng)接入層組成，具體架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)施，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲、服務(wù)部署、網(wǎng)絡(luò)連接等基礎(chǔ)服務(wù)。

（2）業(yè)務(wù)服務(wù)層主要提供核查結(jié)果查詢、核查結(jié)果反饋、席位置換結(jié)果核查、席位置換短信核查、數(shù)據(jù)庫連接、應(yīng)用部署等服務(wù)，通過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的運(yùn)維管理及安全防護(hù)體系，為系統(tǒng)提供可靠的業(yè)務(wù)服務(wù)。

（3）數(shù)據(jù)交互層主要包括服務(wù)器運(yùn)行監(jiān)控、連接交易管理服務(wù)（CTMS，Connection and Transaction Management Server）等數(shù)據(jù)管理服務(wù)，通過數(shù)據(jù)管理服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、獲取、匯總、處理等，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效共享。

（4）安全保障體系主要通過安全訪問控制、密碼保護(hù)、邊界防護(hù)等方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互安全、應(yīng)用安全、主機(jī)安全、邊界及網(wǎng)絡(luò)安全等。

（5）系統(tǒng)接入層主要包括鐵路局集團(tuán)公司用戶和車站用戶，通過權(quán)限管理，實(shí)現(xiàn)不同權(quán)限的用戶訪問獲得相應(yīng)的核查結(jié)果。

2.4 系統(tǒng)流程

系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖3 所示，主要包括席位置換結(jié)果核查、置換席位核查、置換短信發(fā)送情況核查。

圖3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

（1）席位置換結(jié)果的核查按照鐵路局集團(tuán)公司可管理的車次來進(jìn)行分析，工作人員比較原始發(fā)日期和新始發(fā)日期、原車次信息和新車次信息，按照車廂、席別來核查席位置換張數(shù)，并對異常置換進(jìn)行處理。

（2）置換席位核查是獲取車次席位信息，核查席位的售出和席位置換情況。通過獲取席位置換標(biāo)識、統(tǒng)計售出席位數(shù)和已置換張數(shù)等信息，判斷是否存在標(biāo)識為席位已置換但無置換日志、席位已售但未置換、席位未售但已置換、已置換的無席位等異常情況。

（3）席位置換短信發(fā)送情況核查通過核查車次列表，核查席位中心的置換席位信息和短信發(fā)送情況，按始發(fā)日期和車次統(tǒng)計置換發(fā)送短信數(shù)目，將短信發(fā)送情況統(tǒng)計結(jié)果與席位置換信息進(jìn)行對比，獲取置換席位短信的發(fā)送情況，如發(fā)送失敗、發(fā)送超時、未發(fā)送等異常情況。

3 系統(tǒng)功能

3.1 席位置換結(jié)果核查

當(dāng)完成席位置換后，系統(tǒng)可按照指定的日期范圍和車次列表，核查車次席位和已完成置換席位，并對售出席位、未售席位、有座席、無座席分別進(jìn)行比較。篩選出沒有完成置換的已售有座席位，著重標(biāo)識，提示工作人員完成這些席位的置換；已售的無座席和未售有座席，比較統(tǒng)計已置換和未置換的數(shù)量，對未置換的席位進(jìn)行提示，由工作人員確認(rèn)是否需要進(jìn)行置換。

系統(tǒng)按照置換結(jié)果的始發(fā)日期和車次，分析原席位和新席位的特點(diǎn)，結(jié)合車次編組信息、車底信息、席位特征（如上、中、下鋪），核查出異常情況，包括車體為重聯(lián)編組（兩組8 節(jié)編組的車體重聯(lián)）的車廂席位進(jìn)行了跨編組置換（1～8 節(jié)車廂的席位置換到了9～16 節(jié)車廂）置換、置換前后席別、鋪位類型、廂層等信息。

3.2 席位置換通知核查

當(dāng)完成席位置換后，工作人員可以通過短信形式來通知旅客置換信息。面系統(tǒng)按照始發(fā)日期、車次來核查短信的發(fā)送狀態(tài)，其中，發(fā)送狀態(tài)有3 種：初始狀態(tài)、正在處理、處理完畢。當(dāng)短信發(fā)送記錄的狀態(tài)處于初始狀態(tài)的時長超過60 min 時，系統(tǒng)核查業(yè)務(wù)起始日期和發(fā)送短信隊列，標(biāo)識超時原因。當(dāng)短信發(fā)送記錄的狀態(tài)處于正在處理時，系統(tǒng)統(tǒng)計短信已發(fā)送和未發(fā)送的置換席位數(shù)量，計算已發(fā)送比例。當(dāng)短信發(fā)送記錄的狀態(tài)為處理完畢時，比較發(fā)送短信的數(shù)量和席位置換的數(shù)量，若數(shù)量相等則標(biāo)識發(fā)送成功；若數(shù)量不等，則詳細(xì)比較發(fā)送短信席位和置換席位，列出短信未發(fā)送的席位信息，方便工作人員進(jìn)行后續(xù)處理。

3.3 置換核查結(jié)果展示

系統(tǒng)根據(jù)工作員的身份和權(quán)限，獲取可查詢的車次列表，工作人員選擇需要核查的車次，并指定起始日期和截止日期，查詢席位和置換的比較結(jié)果、置換席位異常結(jié)果、置換通知短信核查結(jié)果。

工作人員可查看一段時間內(nèi)的統(tǒng)計信息，沒有異常結(jié)果的，可不用查詢具體信息；存在異常結(jié)果的，則查看異常席位的具體信息，按照始發(fā)日期和車次，查看具體的車廂、席位的置換狀態(tài)，以及是否已發(fā)送短信等信息。

3.4 核查結(jié)果閉環(huán)反饋

工作人員查詢統(tǒng)計核查結(jié)果時，可人工核實(shí)結(jié)果，對于部分核查結(jié)果，對結(jié)果進(jìn)行人工反饋。系統(tǒng)根據(jù)反饋內(nèi)容來修正核查結(jié)果。反饋信息的選項包括：車次不核查、未售出不統(tǒng)計、無座不統(tǒng)計、人工核查無誤。

當(dāng)反饋信息為車次不核查時，表明該工作人員不需要該車次的置換結(jié)果，系統(tǒng)將自動過濾該車次信息，不再核查相關(guān)的置換信息。當(dāng)反饋信息為未售不統(tǒng)計時，系統(tǒng)只核查已售席位信息，不再顯示未售席位的置換信息。當(dāng)反饋信息為無座不統(tǒng)計時，系統(tǒng)只核查有座席位信息，不再顯示無座席位的置換信息。當(dāng)反饋信息為人工核查無誤時，系統(tǒng)將不再核查標(biāo)記的置換信息，以提高核查效率，減少工作人員核查的無關(guān)項。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 Web Service

Web Service 是一種具有低耦合性的Web 應(yīng)用程序，使用開放的XML 標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)多平臺/多系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互，提供各個平臺/系統(tǒng)間相互協(xié)同工作的能力[2]。Web Service 適用于開發(fā)分布式交互操作的應(yīng)用程序[3]。

目前，待置換的席位信息存儲于鐵路局集團(tuán)公司各個席位負(fù)載中心服務(wù)器，席位置換結(jié)果存儲于各鐵路局集團(tuán)公司主中心服務(wù)器，席位置換短信發(fā)送信息存儲于國鐵集團(tuán)客服內(nèi)網(wǎng)的短信發(fā)送服務(wù)器。當(dāng)進(jìn)行席位置換信息核對時，系統(tǒng)需要獲取分布的、多節(jié)點(diǎn)的信息交叉比對，Web Service 適用于席位置換結(jié)果的核查[4]。

4.2 分布式服務(wù)部署

席位置換信息核查系統(tǒng)部署在多臺虛擬機(jī)上，每臺虛擬機(jī)部署多個服務(wù)實(shí)例[5]。當(dāng)一個服務(wù)實(shí)例故障時，席位置換核查業(yè)務(wù)由其他服務(wù)實(shí)例接管。這種方式提高了系統(tǒng)的容災(zāi)性能，保障主體業(yè)務(wù)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性，以及系統(tǒng)的穩(wěn)健性[6]。

4.3 Hibernate

Hibernate 是數(shù)據(jù)持久化的框架，對數(shù)據(jù)庫的操作進(jìn)行了輕量級封裝，可以采用面向?qū)ο蟮姆绞綄?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作[7]。

當(dāng)席位置換信息核查時，系統(tǒng)需要對國鐵集團(tuán)短信發(fā)送節(jié)點(diǎn)、席位集中節(jié)點(diǎn)、鐵路局集團(tuán)公司主中心、負(fù)載中心頻繁地進(jìn)行切換，以完成數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、核對。Hibernate 具有連接方便、配置簡單、易于管理等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)連接的輕松切換。同時，Hibernate 減少了操作數(shù)據(jù)庫代碼編寫量，實(shí)現(xiàn)了功能的快速開發(fā)，節(jié)約了開發(fā)時間和成本。

4.4 WildFly

作為席位置換信息核查系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)布和管理的服務(wù)器WildFly，是一個基于JavaEE的應(yīng)用程序服務(wù)器，具有輕量靈活的優(yōu)點(diǎn)。除此之外，WildFly 還具有以下特點(diǎn)，能夠滿足席位置換信息核查系統(tǒng)的開發(fā)需求[8]。

（1）實(shí)現(xiàn)熱部署和熱發(fā)布。當(dāng)席位置換信息核查業(yè)務(wù)修改完成后，可以直接在服務(wù)器運(yùn)行時，重新部署新的業(yè)務(wù)邏輯，減少了開發(fā)過程中重啟服務(wù)器和應(yīng)用的時間，提高了開發(fā)效率。

（2）啟動速度快。當(dāng)WildFly 服務(wù)器啟動時，席位置換信息核查服務(wù)同時被啟動。這使系統(tǒng)消除了不必要的等待，充分利用了WildFly 服務(wù)器的多核處理能力。

（3）具有強(qiáng)大的管理功能。WildFly 提供了集中統(tǒng)一、以用戶為中心的配置文件，方便了席位置換信息核查服務(wù)開發(fā)中配置工作。同時，配置文件中不同的子系統(tǒng)模塊使開發(fā)過程中可按照需求調(diào)整WildFly 子系統(tǒng)模塊，這種基于可插拔子系統(tǒng)的架構(gòu)，減少了服務(wù)器所需的存儲空間和內(nèi)存開銷，使席位置換核查服務(wù)的部署方式更加便捷[9]。

5 結(jié)束語

面向城際列車的席位置換信息核查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了城際列車的席位置換結(jié)果核查、席位置換通知核查、置換核查結(jié)果展示、核查結(jié)果閉環(huán)反饋等功能，替代了鐵路工作人員傳統(tǒng)的核對方式，使席位置換的核對更加便捷智能，滿足了工作人員在有限時間內(nèi)核查大批量置換席位結(jié)果的需求。

目前，面向城際列車的席位置換信息核查系統(tǒng)已應(yīng)用于中國鐵路成都局集團(tuán)有限公司的日常城際列車運(yùn)輸工作中，能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)席位置換中出現(xiàn)的異常情況，減輕了工作人員勞動輕度，保證了席位置換和置換短信發(fā)送的準(zhǔn)確度，為提高旅客服務(wù)質(zhì)量提供了保證，取得了良好的效果。該系統(tǒng)在全路的推廣將有效提高城際列車席位置換的管理效率，保證席位置換工作準(zhǔn)確、有序地進(jìn)行。