地铁自动售票机中票务系统的设计与开发

　　摘 要: 本文概述了地铁自动售票机，分析了票务系统在地铁自动售票机中应用的意义，介绍了地铁自动售票机中票务系统的设计与开发，为设计人员提供借鉴。

　　关键词: 自动售票机 票务系统 设计开发

　　伴随着我国城市化进程的加快，城市的轨道交通建设日趋完善，自动售票系统是现代轨道交通管理中必不可少的组成部分。在近年来科研人员的努力下，我国的自动售票设备的自主化水平取得了突破性进展。但现阶段，自动售票技术的不完善、不明确，依旧阻碍着自动化设备国有化进程。

　　1 地铁自动售票机的概述

　　自动售票机指的是设置于地铁站内的非人工售票区域，用于现场自助购买单程票、自动处理支付、自动出票、自动找零的设备。其主要的功能即发售单程票。自动售票机能够自动读取并识别硬币、纸币、储值卡等支付方式，且具有找零功能以及卡面信息修改功能。除此之外，自动售票机还具有车票交易记录上传、设备运行状态检测上传、控制台命令接受与执行、车票价格变更、黑名单等功能。

　　2 票务系统在地铁自动售票机中应用的意义

　　早期的公共交通售票管理采用人工售票模式，售票、检票及交易统计工作都由人工进行，伴随着社会经济的增长，人口的增加，早期的票务管理模式已难以适应现代化管理要求存在着诸多问题， 如人工售票在统计复查校对时，工作量大且复杂，错误率高，对于人力、物力、财力是极大的浪费，同时由于人员限制，当客流量较大时，对造成车站的拥堵，人员聚集，埋下安全隐患。

　　3 地铁自动售票机中票务系统的设计与开发

　　3. 1 票务处理模块的组成及功能

　　城市轨道交通自动售票系统中，票务处理的模块一般由读卡设备及发卡模块组成，阿紫读卡器模块中包含了单程票读卡器以及储值卡读卡器、员工卡读卡器，还可能包含各种优惠卡的读取功能模块。发卡模块用于对单程票的发售、计价与回收，读卡器用于实现对车票信息的读取与修改。一个完整的城市轨

　　道交通自动售票系统，需要同时具备发卡模块与读卡设备，二者同时实现对车票的处理、细心交互，在地铁运营中缺一不可。

　　3. 2 票务处理模块的组件设计

　　在票务系统处理模块的设计中，将发卡模块、读卡器以及单程票读卡模块分别用作动态库组件，服务于上机位，在单程票的发售环节，发卡机构与读卡器模块需要进行搭配应用，同时又进一步将发卡模块与单程票读卡器模块组合成为 STJDispense 模块。与此同时，由于储值卡同时拥有充值、储值及消费的不同功能，需要进行不同的操作，要求将员工卡的读卡模块设计为充值模块与消费模块两个模块。

　　发卡模块用于对车票的出售，其主要动作是对串口操作以及对命令帧进行组帧、解帧、发送与几首，还要对异常进行处理。发卡模块发出的命令有车票从票箱传送至读写模块的命令; 根据票种的使用情况分流车票到废票箱或是暂存箱; 对票箱进行清空等。

　　读卡器模块以及员工卡读卡模块主要用作与对车票信息的读取与修改，命令包括对串口的操作以及对命令帧的组帧、解帧、传输、接受，同时对异常进行处理。当储值卡贴近读写区域时，对卡片进行读取与修改。其中发卡模块是对单程票信息的写入，主要用作 STJDispense 模块和上位机模块; 员工卡读卡器模块， 用于对员工卡的读取，对储值卡和其他优惠卡的读取与修改，主要用作充值模块、消费模块以及上位机模块。

　　3. 3 票务处理模块的数据流图

　　数据流图是 SA 模式中用作表示系统逻辑模型的一种工具，应用图形的形式对数据在系统中的动向及处理过程进行描述。数据流图仅反映了系统必须进行的逻辑功能，因此将 DHD 看作是一个功能模型。地铁自动售票机上的售票数据流图如图 1 所示。

　　图 1 售票数据流图

　　如图所示，图 1 中的数据所表示的是对数据的加工处理，接收数据并将数

　　据接入，对数据处理完成后再进行输出， 连线表示的是数据的村塾。用于表示信息的静态存储的指针为数据流的传输路径与方向。从图中可以看出，数据流从顶端界面显示进行输出，输出到交易、付款、售卖、找零以及凭证打印等层面。当设置好交易信息后，等待乘客投币，当投币金额达到购买要求时，方可出票，并进行找零，或是超过付款时限时，进行退款处理。

　　在应用储值卡通过车站闸机时，在储值卡至于读写区域时，先读取储值卡中的余额，当余额高于最高票价时，方可放行，在乘客刷卡出站时，首先读取卡片中的上车站信息，之后根据乘车区间，扣除相应的乘车费用，乘客方可出站。另外一种情况是应用储值卡购票，先识别卡片信息并进行显示，如卡号、余额等信息。之后判断卡片余额是否满足支付要求，当余额不足时，由乘客选择现金补差价或是取消购买。

　　3. 4 设计模式在票务系统设计中的应用

　　状态模式允许对象在内部状态改变时，改变自身行为，允许对象基于内部状态进行不同行为的变化，经过状态的封装分类，将未来阶段的改变局部化。在票务系统的设计中 STJDispense 模块不仅是由状态机组成的模块，还能够有效防止上位机指令错误或是无效指令。

　　待机状态是售票设备的初始值，在接收上位机指令后，设备状态进入发售程序，等到单程票的传送输出。在车票进行读写时，读写设备开始扫描车票信息，当读取超时或失败，设备重新进入待机状态，车票视为无效，需要重新放置并读取。在车票信息或储值信息修改超时或失败时，则要求重试或是到人工售票处进行写入。

　　1 结 语

　　通过对地铁自动售票系统票务模块的分析，应用动态库模式对票务模块进行划分，在动态库软件设计中应用多种设计方法，提升了自动售票系统的灵活性，实际应用到地铁自动售票系统中，能够有效提升地铁售票工作效率，环节高峰期的人员滞留问题。

　　参考文献:

　　[1]李岩. 地铁自动售票机单程票发售子系统的设计与开发[D]. 南京: 南京理工大学，2016.

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文章名称： 地铁自动售票机中票务系统的设计与开发

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