軌道交通自動售檢票云支付及相關發(fā)展趨勢研究

趙睿 李世平

近些年來，自動售檢票系統(tǒng)（簡稱AFC系統(tǒng)）在城市軌道交通建設與運營方面受到了多方面的關注與應用。AFC系統(tǒng)不僅可以有效地對數據實現(xiàn)收集與整合的要求，同時還可以對票務管理實現(xiàn)自動化。最重要的是，AFC系統(tǒng)可以為城市軌道交通的各個部門的決策工作提供相應的依據，便于工作人員更好地處理業(yè)務上的問題。然而，隨著時代的發(fā)展，AFC系統(tǒng)已經無法滿足城市軌道交通的發(fā)展趨勢，此時在互聯(lián)網技術與大數據技術的共同作用下，云支付應運而生，有效解決了傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)購票存在的不足，并有效解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)總體架構過多的問題。可以說，云支付系統(tǒng)具有較大的應用價值。

一、基于云計算技術的地鐵自動售檢票系統(tǒng)的構建模式

（一） 總體構建模式

傳統(tǒng)的AFC系統(tǒng)總體的構建模式呈樹狀體模式，在具體的構成方面，可大致分為五個層體，主要為：車票層、車站終端設備層、車站計算機系統(tǒng)層、線路中央計算機系統(tǒng)層以及清分中心層等五個層體。這五個不同的層體結構在具體的運行中，具有相對獨立性的特征，并且受到逐級管理的限制，在此基礎上實現(xiàn)軌道交通自動售檢票的一系列功能。相較于傳統(tǒng)的AFC系統(tǒng)而言，基于云計算技術的自動售票系統(tǒng)逐漸取消了線路中央計算機系統(tǒng)層與清分中心層，將原本的架構模式變成了以三層架構為主的自動售檢票系統(tǒng)（簡稱CAFC系統(tǒng)），并相應的構建了CAFC的云支付中心。

CAFC系統(tǒng)的總體架構為三層，分別為：票卡用戶層、站級設備層以及云系統(tǒng)運用層。其中，票卡用戶層主要是指不同類型的車票，即老人票、學生票、單程票等，這些不同類型的車票在整個系統(tǒng)中充當著支付媒介的作用。站級設備層主要是指用于輔助與乘客之間進行有效交互的地鐵終端設備，一般來說，這種設備多具有售檢票的功能。云系統(tǒng)運用層主要是指云計算中心系統(tǒng)，該系統(tǒng)結合了軌道交通運行所需的各種產品開發(fā)與運行維護的功能，極大程度上可以幫助相關人員進行數據的采集與統(tǒng)計工作，便于集中管理設備，具有較重要的應用價值。

（二） 物理拓撲結構

基于云計算技術的軌道交通檢票系統(tǒng)的物理拓撲結構在具體的構建方面，包括云計算中心、地鐵終端設備與通信主干網等三種主要架構模式。其中，云計算中心在硬件的組成方面，包括計算機、機架、服務器及防火墻等硬件。這些硬件設施在實際的部署過程，需要根據軌道交通網的客流量、規(guī)模以及相關資源而定。其中，云計算中心的網絡結構形式多呈現(xiàn)為兩層交換式的模式，主要是指位于第一層的網絡服務器利用交換機（TOR）與第二層網絡進行有效連接，且在中間層交換機與聚合層交換機的輔助下，再與第二層網絡進行交互連接，進而形成大二層的網絡結構。從一定程度上來說，這種網絡結構可以確保各服務器之間流量的均衡性，進而從根本上為虛擬機提供平穩(wěn)運行的前提條件。

通信主干網的網絡結構在構建模式上主要呈現(xiàn)自愈式冗余光纖雙環(huán)網的模式。一般來說，這種網絡架構模式具有無縫切換以及實時熱備的特性，且在此基礎上可以利用雙連接的方式將地鐵線網上的各個站點分別納入到該網絡結構中。在正常運行的模式下，位于通信主干網的雙環(huán)網在主環(huán)與次環(huán)的層次結構上，可以實現(xiàn)分別處于工作與熱備狀態(tài)的要求。以地鐵站的終端設備為例，該設備的物理拓撲網絡架構模式為環(huán)網式，極大程度上可以實現(xiàn)三級交換機與云計算中心相連接的要求。一旦地鐵終端設備出現(xiàn)運行故障的時候，終端設備可以啟動通信主干網的孤島運行模式，保留相關的數據信息（最多可保留7天），待通信主干網維修成功之后，再將相應的文件或者數據傳送到云計算中心上，便于工作人員進行操作。

（三） 軟件體系結構

基于云計算技術的軌道交通自動售檢票系統(tǒng)的軟件結構構成主要包括三個層次，分別為：云計算中心軟件、票務管理終端軟件、車站終端設備軟件。其中，車站終端設備軟件主要分為應用軟件與操作系統(tǒng)兩個層體，基本上都會受到云計算中心的遠程控制才能完成具體的指令任務。票務管理終端在具體的組成部分，主要包括屏幕、控制器、鼠標等設施，基本上是不包括USB接口與硬盤終端的。云計算中心軟件主要結合了實時遷移與虛擬化技術，根據云計算中心發(fā)出的指令，具體對自動售檢票系統(tǒng)執(zhí)行相應的任務，確保售票服務的高效性。

二、云支付在自動售檢票系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢

云支付是在云技術的發(fā)展中衍生而來的一項支付技術，在軌道交通自動售檢票系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢較為顯著，筆者結合自身的從業(yè)經驗，將云支付在自動售檢票系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢歸納為乘客方面、系統(tǒng)管理方面與城市軌道交通運營角度三個方面。

（一） 乘客方面

從乘客角度來說，通過應用云支付手段，極大程度上避免了現(xiàn)場排隊的擁擠，可以提前一段時間在APP上進行購票，比較節(jié)省時間。除此之外，乘客可以在APP上進行支付，無需攜帶現(xiàn)金，避免了找零的麻煩，為日常出行增加了便捷性。

（二） 系統(tǒng)管理方面

云支付有效減少了自動售檢票設備內部的模塊，在投資成本與后期維護成本方面，所需花費的成本較低。更重要的是，通過云支付極大程度上減少了設備現(xiàn)金管理環(huán)節(jié)，有效節(jié)省了人力資源的投入以及管理所帶來的風險。除此之外，云支付減少了實體卡采購成本與初始化管理等方面的造價成本，便于系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

（三） 城市軌道交通運營方面

通過云支付，相關人員可以在電子票務系統(tǒng)各種設立乘客積分賬戶，乘客可以通過購票的方式，根據自己花費掉的票費對應的建立積分賬戶，在下一次的購票中，可以利用對應的積分減免或者獲得其它的優(yōu)惠券等。除此之外，云支付還可以借助APP的方式，將城市軌道交通的客流引到周圍的商戶中，進行消費，推動城市經濟的發(fā)展進程。

三、軌道交通自動售檢票云支付的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，基于云計算技術的軌道交通自動售檢票系統(tǒng)在云支付的使用方面，尚未建立規(guī)范化的行業(yè)標準，各城市軌道交通在實際的建設中遭遇了較多的發(fā)展難題。雖然從一定程度上來說，國內的一線城市基本上選擇采用自上而下的順序，實現(xiàn)了云購票機與云閘機等設備功能的有效運行，但是對于經濟欠發(fā)達地地區(qū)而言，尚未發(fā)展完善。本人認為國內云計算技術的發(fā)展勢頭比較強勁，軌道交通自動售檢票系統(tǒng)在未來的發(fā)展中，云支付功能會得到進一步的完善發(fā)展，如行業(yè)標準變得規(guī)范化、相應的支付系統(tǒng)在主干網絡方面實現(xiàn)了所有線路相連的要求，進而為高程度化的通信要求提供技術支持。

總而言之，隨著我國科技水平的不斷提升，本人相信軌道交通事業(yè)的發(fā)展進程將會沿著智能化、網絡化、數據化的方向發(fā)展，相應的自動售檢票系統(tǒng)將會變得更加完善化、標準化，能夠更好地為用戶提供購票與檢票服務。為了有效達成上述目標，相關的工作人員應該不斷地對現(xiàn)有的系統(tǒng)模式進行探究與完善，彌補現(xiàn)階段自動售檢票系統(tǒng)存在的不足，并在此基礎上全面地推廣云支付的相關使用內容，積極地作用于各個地區(qū)的軌道交通事業(yè)，進而從根本上推動我國交通事業(yè)的發(fā)函進程。