南京市地鐵票務清算管理系統需求分析和架構設計

王媛媛++李麗芬++米傳民

摘要：在介紹南京市地鐵ACC系統建設現狀的基礎上，分析建立票務清算系統的必要性，并從ACC系統的核心業務需求出發，對 ACC系統的需求進行分析，建立系統領域模型，設計ACC系統軟件的概念架構。

關鍵詞：軌道交通；AFC系統；票務清算；系統架構

中圖分類號：TP311.56文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0008－02

目前，南京市地鐵有地鐵一號線、地鐵二號線和地鐵一號線南延線等共57座商業運營的車站，總里程達到85 km。隨著南京市經濟和社會的快速發展，尤其是將于2014年舉辦青奧會，將會帶動南京市的軌道交通進入一個高速發展時期。根據規劃，至2015年，新建里程將達193 km，運營總里程將達278 km。

AFC（自動售檢票系統）是地鐵運營系統的重要組成部分，經歷了從無到有，從人工售檢票到半自動售檢票，再到自動售檢票的發展過程。隨著路網規模的不斷擴大，出現了因線路交叉造成的跨越不同運營線路的乘車情況，增加了換乘交易票務清分的難度。南京市地鐵也面臨著同樣的問題，目前南京市的3條地鐵線路已經單線獨立建設AFC模式并開始運營，如果后續多條線路仍采用單線獨立建設模式，必然會帶來建設成本高、管理分散、工作效率低等問題。

1ACC系統需求分析

在線路中央系統的基礎上，建立票務清算管理中心（AFC Clearing Center，以下簡稱“ACC”），既是運營管理的實際需求，也是目前正在編制的國標《城市軌道交通AFC系統技術條件》中所要求的。

ACC的主要作用包括：①對軌道交通各線路之間和軌道交通與公交一卡通之間的票款清分。②對軌道交通線路的統一密鑰、統一發卡和統一參數等進行全局性管理。③發布ACC級別的各種統計報表，以支持票務的網絡運營和調度。

根據南京市地鐵網絡化發展現狀和票務管理要求，南京市地鐵ACC系統的技術要求主要有以下6個方面：①互聯互通。目前，南京市地鐵的3條線路運營已初步呈現網絡化模式，隨著未來線路的增加，網絡化運營的要求也會越來越高。互聯互通是網絡化運營的基本要求。②可靠性。可靠性的設計應結合可維修性和安全性的設計，確定最佳費用效能比和可靠性增長方案，實現系統生命周期內的可靠管理。可靠性指標主要包括平均故障間隔時間（MTBF）和平均故障循環（MCBF）。③安全性。系統運行應是高度安全的，具體包括票卡安全、現金安全、人員安全、設備安全、軟件安全、網絡安全和數據安全等方面。④可維修性。可維修性設計要做到控制維護和保養的次數、簡化維修操作、控制專用維修設備和工具需求等。⑤可擴展性。可擴展性包括客流增長的擴展、新增設備數量的擴展、AFC系統具備向系統中添加已有類型設備的能力、新增設備種類的擴展、新增設備模塊的擴展、新增系統接口的擴展、新增系統功能的擴展、新增系統應用的擴展、新增車站的擴展、新增線路的擴展、與ACC應用接口的擴展、公交“一卡通”系統的應用擴展等。⑥可測試性。為快速、準確地判斷系統故障的位置和原因，減少維修的次數、時間和費用，系統應有良好的可測試性和故障自診斷功能。系統設備應充分考慮測試點的設置，對測試點的特性進行詳細描述；所采用的測試手段應易于掌握，測試設備和工具也應盡量通用。

結合南京市地鐵票務管理工作的實際，南京市地鐵ACC系統性能要求如下：①系統數據處理能力應能達到日客流250萬次的數據。②系統的存儲容量應能滿足所有原始數據在系統中聯機存儲至少3個月，3個月以上的數據要循環脫機備份，所有統計數據要在系統中永久保存。系統中所有儲值類票卡賬戶至少要保存最近的150條交易記錄。③ACC設置參數經過確認后，可在1 min內下達到LC等直連的設備系統。④每臺設備中的全部原始數據上傳時間間隔可分類進行設置。⑤線路AFC系統的狀態應能實時傳送到ACC，ACC可進行自動實時更新。⑥運營結束后，如果交易數量達到了系統設定的最大交易量時，交易清算要在1 h內完成，并可以在2 h內完成累積2 d的交易數據清算。⑦運營結束程序應在4 h內完成。⑧系統應能定期生成各類性能統計報表。⑨系統數據查詢操作應簡單、方便，查詢結果應實時、迅速。

2ACC系統領域模型和系統架構

圖1ACC系統領域模型

圖2ACC系統概念架構

領域模型不僅可以使開發人員對系統要素有較清晰的認識，而且按照領域模型開發而成的系統將擁有與所要解決的問題類似的結構。ACC系統重要的概念包括ACC、線路、車站、設備、ACC系統外部的清分利益方和一卡通公司，領域模型如