基于云架构的地铁售检票系统方案探讨

云南南天电子信息产业股份有限公司 轨道交通业务部 方亚敏

0.引言

传统地铁售检票系统采用五层架构，其结构为：清分中心层、线路中心系统层、车站计算机系统层、车站终端设备层、票卡介质层。系统的各个层级的运行具有相对独立性，当某一层级系统产生问题时不会影响到其他层级的运行，但同时又相互关联，从而实现整个地铁票务系统的运营体系。售检票五层系统架构虽然运行稳定，但长期来说缺点比较明显，如：（1）建设及维护成本高、（2）资源利用率底、（3）针对地铁工程具有长期性特点，随着时间的推移，大部分设备都已更新换代，地铁售检票系统也需要升级来适应新技术发展、（4）随着互联网的快速发展，手机支付、二维码等在地铁中的应用也非常广泛、如果在现有五层架构基础上改造也显得笨重，本文基于这些缺点引入云计算售检票系统的建设方案。

1.地铁售检票系统传统五层架构

第一层是清分中心系统（ACC），每个地铁运营系统中只有一个，负责地铁票务系统运营参数的制定、客流收益清分等功能，每条线路都需要根据标准将相关数据传输至清分中心；第二层是线路中心系统（LCC），每条线路需要搭建一套线路中央，接收清分中心下发的参数，以及管理车站运营、车站监控，收集本线路AFC系统产生的交易和审计数据；第三层是车站计算机系统（SC），每个车站都需要搭建车站服务器，接收线路下发的参数，并且转发到终端设备，以及采集终端设备产生的状态和交易等数据；第四层是车站终端设备（SLE），与车站计算机系统直接交互，直接为乘客提供售检票服务的设备；第五层票卡介质层，如储值票、一卡通、单程票等，数据流如图1所示，每层都对应独立但又相互关联的数据处理子系统。

图1

2.基于云架构售检票系统结构

云架构售检票系统，从业务角度来说，细分为：（1）离线数据归集、归集的数据类型有：终端设备状态、离线交易等数据；（2）售检票系统实时在线业务，包括客服在线业务和票务系统在线业务，其中客服业务包括：办卡、充值、挂失、补办等业务；票务系统业务包括：票卡库存、票卡回收、现金管理、发票管理等；（3）后台数据分析，通过分析、从中可以获取票卡使用情况、流失率、运营收益情况、客流信息等。通过云计算中心、大数据分析技术，也可以深入挖掘客户需求和行为习惯，更好更方便的服务乘客，以及及时了解设备运行情况，有针对性的提前生成设备保养计划等信息，形成智能轨道交通售检票系统。

从技术架构来说，售检票系统云架构系统采用三层结构：（1）第一层是IaaS，提供网络、服务器、存储等硬件基础服务平台；（2）第二层是PaaS，提供软件部署、运行的基础平台、如操作系统；（3）第三层是SaaS，软件即服务，也是我们比较关心的一层，与业务挂钩。我们重点关注的是SaaS层，其他两层目前都有比较成熟的解决方案，对于企业来说可以建立自己的私有云，也可以跟第三方合作，采用公有云方式，我们重点专注于业务的开发即可。

分布式架构我们可以采用Dubbo+Zookeeper技术提供服务总线，Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。车站、线路、清分等的各个子系统相关的服务注册到Zookeeper，客户端调用Zookeeper完成整个系统的应用开发。这种架构有以下优点：（1）透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法；（2）软负载均衡及容错机制；（3）服务自动注册与发现。

3.售检票系统云平台改造方案

要突破传统的五层架构，比例合理及可靠的一种方案采用云架构方式来解决这些缺点，将清分中心层、线路中心系统层、车站计算机系统层合并为一层为云计算中心层，合并的优点：每条线路、各个车站不再需要单独建立售检票机机房和服务器设备，只需要搭建网络环境连接至云计算中心，在车站、线路控制室部署控制台连接到云计算中心虚拟出来的线路及车站系统就能管理和监控线路、车站运营、及所有终端设备。终端设备软件通过升级改造与云平台对接，主要终端设备改造内容有：

（1）自动检票机（GATE）：将产生的离线交易数据、设备状态等数据由上传至车站服务器改为上传至云平台中心离线数据归集系统。

（2）自动售票机（TVM）：离线发售数据、设备状态直接上传至云平台中心数据归集系统；在线充值改为指向云平台中心在线业务处理系统。

（3）半自动售票机（BOM）：处理发卡、充值、退卡、挂失等直接连接至云平台中心在线业务系统；票卡更新、单程票发售等脱机数据、设备状态上传至平台中心数据归集系统。

系统升级后，可以通过逐站接入的方式进行，升级期间，原有系统和云平台系统共同运行，运行稳定后，再将所有车站系统接入云平台中，接入后，释放大量原来车站工作的服务器，可以用来作为云平台基础建设使用或者其他辅助系统的使用，节省了大量的服务器资源以及降低维护成本。

4.结束语

随着互联网技术的快速发展，基于云架构、大数据分析的系统架构技术方案相对成熟，售检票系统作为地铁运营的主要系统，采用云架构的方案建设将是一种趋势，并且越来越多的新线开通也逐渐趋向于这种模式，最大的优点除了建设成本和运营管理成本明显降低外，也能提升运营服务质量。数据集中后，通过成熟的大数据分析技术，可以挖掘出更多有利于地铁运营的数据，最终形成完全智能的售检票系统。

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