城市軌道交通AFC系統數據庫維護和優化設計

孫亞

摘要：文章從城市軌道交通AFC系統數據庫角度入手，對整個AFC數據庫基本設計結構進行分析，然后研究AFC數據庫在維護方面的工作要點，最后探討AFC數據庫優化設計的具體措施，望引起重視。

關鍵詞：軌道交通；AFC系統；數據庫；維護；優化設計

1.南京地鐵AFC系統的概述

AFC即自動售票檢票系統，該系統是建立在計算機技術基礎之上，將通信、網絡、自動控制等學科集成起來的綜合系統。將AFC系統應用于城市軌道交通中，能夠實現軌道交通中包括售票、檢票、計費、收費、清分、管理等操作的自動化實現。南京地鐵的自動售檢票系統使得南京地鐵公司能夠很好的在地鐵車站網絡中控制乘客客流，保證乘客所支付的費用與他們的行程相符合，同時保障乘客所支付的費用被更加安全可靠的收取。自動售檢票系統實現乘客在自動售票機所購買的非接觸式車票，在地鐵相應車站的自動檢票機刷票進站乘車，在乘客目的車站的自動檢票機刷票出站。自動售票機能夠幫助消費者在沒有車站工作人員的幫助下，自己購買車票進出車站，實現了軌道交通系統的全自動流程管理。

乘客通過自動售票機觸摸屏點擊目的站點進行購票，根據屏幕顯示價格，在自動售票機端口投入硬幣或紙幣，硬幣處理模塊與紙幣處理模塊自動識別硬幣與紙幣，并根據乘客實際購票金額找零，單程票發售模塊發售單程票至讀寫區，讀卡器自動生成二維條碼，即將車票編號、出票站點、乘車日期、票款金額、乘車區間等數據信息通過加密算法進行加密運算并生成加密二維條碼，讀卡器將軟件自動生成的加密二維條碼和車票編號寫入票卡內，由自動售票機將單程票售出。

非接觸式智能籌碼由乘客使用自動售票機來自行購買，或者由地鐵車站的工作人員使用半自動售票機來人工銷售。自動售檢票系統是一個相對獨立的系統，考慮到后期跟其它運營商的合作對接，系統設計有預留接口。

2. 城市軌道交通AFC系統數據庫基本設計

以南京地鐵為例，自動售檢票系統（Automatic Fare Collection 簡稱 AFC）是一個計程計時的封閉式全自動收費系統，系統所有設備均具備處理非接觸 IC 卡車票與幣式單程票籌碼（Single Journey Token）能力，包括市民卡、城市交通卡及軌道交通專用非接觸 IC 卡車票、幣式單程票籌碼車票。

考慮到城市軌道交通在未來的可發展性，綜合對未來一定時間內客流數據量的預測分析，在兼顧可靠性與經濟性的條件西啊，數據庫推薦以Oracle 10i型數據庫為首選方案。為保證AFC系統數據庫的完整一致，車站部分與中心控制室部分數據庫系統選用一致，操作系統均為UNIX系統。

硬件構成方面，整個AFC數據庫硬件構成包括：（1）磁盤陣列，型號為HP EVA4000，同時設置2*控制柜；（2）小型機*2，型號為HP rp4640；（3）液晶顯示器*2，品牌為HP；（4）光纖存儲交換機*2，型號為HP 4/8 SAN Switch；（5）磁帶庫，型號為HP MSL6000/Auto loader。

軟件構成方面，為了避免AFC系統在運行過程當中出現硬件鏈路的單點故障，數據庫設計中引入雙機備份模式，每個生產主機對應2*FC卡，通過光纖載體實現與SAN交換機的連接。同時，磁帶庫可通過FC光纖通道鏈路與SAN交換機主機進行連接。而SAN交換機方面，分別有2對光纖線路與EVA4000磁盤陣列連接（與控制器相互對應），通過這種方式，自兩端冗余鏈路接入磁盤陣列中。

3. AFC系統數據庫維護要點

為確保AFC系統在整個軌道交通運營期間能夠保持長效、穩定的運作，就必須高度重視對AFC系統數據庫的維護工作。在數據庫維護方面，應當重點關注的內容有以下幾個方面：

第一，做好日常監控工作。即對AFC系統數據庫連接情況進行動態檢查，評估數據庫相對應會話數目是否存在異常，若數據庫內存在掛死連接，需要人工進行清理。此過程中所涉及到的操作指令包括：（1）操作“appctl station show”指令，實現查看應用功能；（2）操作“appctl station start”指令，實現應用開啟功能；（3）操作“appctl stationstop”指令，實現應用關閉功能；

第二，對日志信息進行查看。特別是在AFC出現異常故障時，通過對日志信息的查看與分析能夠幫助工作人員判斷故障產生的信息來源，為故障判定以及后續處理提供支持。數據庫維護中，需要重點查看的日志類型有如下幾種：（1）操作“online/clrsvrq/connectinmng log.”指令，實現日志記錄時間/消息隊列清理信息日志記錄/連接信息日志記錄的查看功能；（2）操作“comm/commclnt.log”指令，實現服務器端日志/客戶器端日志記錄的查看功能。

4.AFC系統數據庫優化設計要點

針對AFC系統中常選用的Oracle 10i型數據庫而言，在系統實際應用中，還需要不斷對設計方案進行優化的方式，提高數據庫功能實現的可操作性與便捷性。具體優化要點有如下幾個方面：

第一，對自由結構的優化：通過優化OFA自由結構的方式，能夠在數據庫中實現對邏輯數據對象的自由分布，在數據庫邏輯設計中，將系統數據與用戶數據分離，將索引數據與一般數據分離，將高活動表與低活動表分離，提高動作指令響應效率；

第二，對SQL語句的優化：減少對數據庫的查詢次數，即減少對系統資源的請求，使用快照和顯形圖等分布式數據庫對象可以減少對數據庫的查詢次數，以達到提高SQL共享池內語法樹利用率的目的。

5 結束語

通過對城市軌道交通系統中AFC數據庫的維護與優化設計，能夠促進AFC系統內信息利用率的提高，優化系統分析能力，促進數據庫數據信息整理能力的改善，為AFC系統的完善奠定基礎，是AFC數據庫最關鍵性的發展方向。

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