客票系統在印尼雅萬鐵路的適應性改造研究

張 霞，李聚寶，孫玫肖，李 楊，王元媛

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術研究所，北京 100081 ）

印尼雅萬鐵路（簡稱：雅萬鐵路）是中國高鐵第1個全系統、全要素、全產業鏈、全方位整體走出國門的項目，對于推動中國高鐵“走出去”具有重要的示范效應[1]。

中國的成套高鐵技術包括勘察設計、工程施工、裝備制造等，已在埃塞俄比亞亞吉鐵路、肯尼亞蒙內鐵路等多條鐵路上應用[2]，但中國鐵路客票系統的全面移植應用尚屬空白。

客票系統在國外的移植應用涉及語言、管理模式、運營模式、系統標準和風俗習慣等各種復雜因素，具有較大的難度，需要對此展開深入的分析研究。

1 現狀分析

1.1 印尼鐵路系統現狀

印尼鐵路所有權為國家所有，全國鐵路總里程為6 458 km，火車站規模較小，火車的平均運行時速只有60 km。因為廉價航空業務比較發達，在印尼，鐵路不是首選的出行方式[3]。

售票方面，印尼現有的鐵路售票系統采用實名制售票，并可發售異地票，售票渠道包括火車站窗口、超市代售點和互聯網等，其中，購票網站除了印尼語的鐵路官網，旅客還可在英文代購網站上查詢列車班次和購票，支付方式包括現金、信用卡和銀行卡。

在建的雅萬鐵路位于印度尼西亞爪哇島西北部，全長150 km，沿線設4個客運站，是印尼乃至東南亞地區的首條高速鐵路，設計速度為250～300 km/h[4]。

雅萬鐵路將全面采用中國標準、中國技術、中國裝備，中方將參與勘察、設計、建設、運營、管理全過程[4]。

1.2 中國鐵路客票系統現狀

中國鐵路客票系統是一個覆蓋全國的大型網絡系統，由中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）、地區鐵路局中心和車站三級系統組成[5]，已經實現了互聯網、手機APP、車站窗口、自動售票機、市內代售點等多種售票方式[6]，支持現金、銀行卡、支付寶、微信等多種支付方式，支撐全路5 000多個車站的客票業務。2017年全年售票量超過35億張，平均日售票量近900多萬張，高峰日售票量超過1 200萬張，其規模與復雜度在客運系統中堪稱世界之最。

國鐵集團中心主要完成基礎數據維護及復制，保證全路客票基礎數據的一致性；制定客票價格策略；進行全路客運數據分析，完成客流預測、運行圖編制及調整，指導列車開行方案的制定，為運營管理部門提供輔助決策支持。地區鐵路局中心主要完成本區域內業務組織與維護、席位統籌管理、統計分析、系統監控等功能。車站主要完成售票、退票、檢票等相關業務的辦理及財務結賬等功能。

2 差異性分析

印尼（雅萬）鐵路與中國鐵路在語言環境、線路規模、運營管理模式等方面存在一定的差異。充分分析這些差異，有利于提出適應性的解決方案。

2.1 語言環境

印尼的官方語言為印度尼西亞語，民族語言和方言約300種，主要使用印尼語、英語和中文3種語言[7]。中國鐵路客票系統目前僅支持中文。

2.2 鐵路規模

（1）車站數量方面。雅萬鐵路設有哈利姆、加拉旺、瓦利尼和哥德貝格（Halim、Karawang、Walini、Tegal Luar）4個車站。中國4 598個車站。

（2）用戶規模方面。中國人口近14億人，僅12306互聯網售票系統網站（簡稱：12306網站）的注冊用戶就達3.8億人，大于人口2.5億人、鐵路不是首選出行方式的印尼。

（3）客票發售量方面，預計雅萬鐵路開通后首年客流量為6.1萬人/日，未來的雅萬鐵路從線路和車站規模來判斷，會小于中國鐵路日均900多萬人/日的銷量規模。

2.3 運營管理模式

雅萬鐵路是由中印雅萬高速鐵路合資公司（KCIC）單獨運營的一條鐵路線路，獨立管理運營，運營系統包括調度指揮中心、車務部、乘務部、運營規劃部和動車段等部門。

中國鐵路路網規模龐大，采用國鐵集團—鐵路局—車站三級成網運營管理模式。鐵路局是運營主體，各鐵路局間業務協同、數據共享。

2.4 服務模式

（1）服務渠道方面。印尼的售票渠道包括火車站窗口、互聯網、在市內各大超市設置代售點，方便旅客日常購票。中國的鐵路銷售渠道比較廣泛，涵蓋了窗口、代售點、自動售票機（TVM）、互聯網、手機APP、電話和大客戶團購等多種方式。

（2）票價方面。印尼當前的鐵路票價策略比較靈活，支持多種優惠和折扣。中國的火車票票價一直比較固定，但國鐵集團改制后，票價的制定正在逐步走向市場化，各種優惠和會員積分兌換等手段已相繼推出，并開始積極嘗試多等級票價的制定和實施。

2.5 業務復雜度

（1）票額管理方面。印尼鐵路管理票的方式比較簡單，中國鐵路的票額管理非常復雜，除了有座席的計劃制定和生成，無座席的增量管理，加車減車停售封站等調度命令的制定，票額范圍、用途和限售以遠站的管理，還包括座席的區間復用和始發站票額的共用等。

（2）檢驗票方面。印尼鐵路的檢驗票以人工為主。中國鐵路的檢驗票環節多，業務復雜，除了常規的檢票驗票外，還包括進站補、掛失補、進站磁票自動檢、進站刷身份證自動檢、車上電子查驗、中途下車檢票和到站補等多個業務環節。

（3）數據分析方面。中國鐵路的客票數據分析在數據量和分析維度上，都比未來的雅萬鐵路要復雜得多。

（4）監控管理方面。中國鐵路線路長、車站多，設備數量大，監控和管理難度比雅萬鐵路大。

3 雅萬鐵路客票銷售系統的研究

雅萬鐵路開通運營后，應先期建成客票銷售系統，以滿足雅萬鐵路售票、退票、檢票及運營管理等業務的需要。

3.1 雅萬鐵路客票銷售系統的實現方案

與中國鐵路相比，雅萬鐵路車站少，線路單一，管理機構簡潔，用戶少，其售票系統的實現可以采用以下兩種方案：（1）新建雅萬客票銷售系統；（2）對既有的中國鐵路客票系統進行架構上的改造和功能上的裁剪。

新建雅萬客票銷售系統的優點是可以完全比照印尼鐵路方的需求，在功能設計上為之量身定做，符合當地的使用和操作習慣，雅萬鐵路體量小，新建時針對性強，效率高。缺點是新建一個信息系統在應用方面存在一定的風險。

雅萬鐵路客票銷售系統與中國鐵路客票系統在核心功能方面有很大的相似性，中國鐵路客票系統方面已經應用20多年，服務渠道與功能完備，系統已經成熟與穩定，技術儲備雄厚。中國鐵路客票系統是一種多層級、模塊化的架構，適于根據不同的需求和特點進行裁剪，以滿足不同運營模式的管理需要。

基于以上分析，可以選擇通過改造中國鐵路客票系統，構建雅萬鐵路客票銷售系統。

3.2 關鍵問題研究

3.2.1 總體架構

中國鐵路客票系統根據業務管理部門的布局，采用的是集中與分布相結合的多級多層系統架構[8]，由1個國鐵集團數據中心，18個鐵路局數據中心和所轄車站系統組成[9]。

雅萬鐵路車站數量少，且鋪設有鐵路專網，從投資成本、維護管理和拓展方面來看，應采用集中式架構。客票系統集中部署在雅萬鐵路客票管理中心，車站僅配置售票檢票終端。中心和車站使用專網進行通信。總體架構圖，如圖1所示。

圖1 雅萬鐵路客票銷售系統總體架構圖

3.2.2 功能結構

雅萬鐵路客票銷售系統功能結構，如圖2所示。

圖2 雅萬鐵路客票銷售系統功能結構圖

3.2.3 基于開源技術的客票系統適應性改造

開源軟件在操作系統、數據庫和中間件等各個方面已經成為主流。開源技術不僅能節約大量的授權成本，還能實現信息系統基本設施的安全可控[10]。同時開源技術經過互聯網企業中大量的應用，經過市面上嚴格檢測，在產品質量上安全可靠。先進的開源技術架構穩定，能夠應付超大并發處理，減少故障發生。

目前，在中國鐵路客票系統中，已對開源技術進行了大量探索和應用，通過源碼定制和二次開發改善了開源產品與鐵路信息化系統的契合度，提升了系統的性能和可擴展性。

（1）操作系統。客票系統部分測試系統采用了開源的KVM（Kernel-based Virtual Machine）；云計算及容器方面搭建完成鐵路客票基礎資源云平臺，高峰期12306網站和手機系統會采用阿里云和天翼云，擴展客票系統處理能力。

（2）數據庫。鐵路智能WiFi系統和微信智能客服中采用了MySQL數據庫，客票系統延伸服務系統和鐵路客票積分系統中采用了PostgreSQL，公安進站驗票系統中采用了SQLite；12306網站中余票查詢，訂單查詢，用戶登錄等模塊采用鍵值內存數據庫Gemfire，開源名稱為Geode，為12306網站帶了極大的性能提升；12306網站歷史訂單查詢和鐵路用戶畫像系統中采用Hadoop進行數據處理。

（3）中間件。客票系統延伸服務系統中采用數據庫中間件PgBouncer；12306網站中采用了Web服務中間件JBOSS和消息中間件RabbitMQ。

中國鐵路客票系統的這些開源應用成熟穩定，基于開源技術對雅萬鐵路客票銷售系統進行適應性改造是可行的，同時需要繼續進行研究和探索。

（1）繼續深入對開源數據庫研究，在客票系統應用的基礎上進行自主化適配和修改，以適應雅萬鐵路客票業務；

（2）深入系統軟件方面的應用，例如：云計算技術，虛擬化技術，容器技術等，在租用阿里云，騰訊云，天翼云設備的基礎上，提高自身技術支持水平；

（3）區塊鏈、機器學習等都是非常廣泛的開源技術，如果時機成熟，可以在移植改造時進行初步應用。

3.2.4 客票系統的其它適應性改造

語言方面，在單一中文的基礎上增加對印尼語和英語的支持。

在用戶界面和功能設置上，考慮當地人的傳統和使用習慣。

3.2.5 客票系統的適應性測試

改造完成后需要進行全面的測試。測試的主要工作應包括功能測試、性能測試、安全測試，以檢驗系統在語言、使用習慣、流程等各個方面的適應性。根據測試情況，不斷優化和完善系統。

4 結束語

本文通過研究中國鐵路客票系統的移植改造，在信息系統移植技術、適應性研究、本地化測試等方面為中國鐵路客票系統全面“走出去”做出嘗試。由于對雅萬鐵路具體客票業務需求信息獲取不足，在功能設計上還有待完善；在當前雅萬鐵路的建設階段，可以在信息系統設計方面進行進一步的研究。