基于紅帽Linux的銀行排隊叫號系統

石英男 樊瑤 張濘君

摘 要：針對目前部分銀行排隊叫號系統叫號規則簡單，采用人工判斷窗口業務增減，導致銀行業務辦理時效性差、新增窗口業務類型與客觀業務需求類型不符等問題，設計基于紅帽Linux的銀行排隊叫號系統。該系統通過優化業務窗口數量及類型，調整判斷條件，以Qt Creator作為項目開發工具，通過Ekho軟件實現語音叫號，各子系統之間通過Socket套接字、TCP協議實現通信。仿真實驗表明，該系統可在一定范圍內提升業務窗口增減時效性與合理性。

關鍵詞：紅帽Linux;排隊叫號系統;Qt Creator;C++;軟件工程

DOI：10. 11907/rjdk. 201024????????????????????????????????????????????????????????????????? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319 ? 文獻標識碼：A ??????????????? 文章編號：1672-7800（2020）011-0131-05

A Bank Queuing and Calling System Based on Red Hat Linux

SHI Ying-nan，FAN Yao，ZHANG Ning-jun

（1. School of Information Engineering，Tibet University for Nationalities， Xianyang 712000，China;

2. School of Computer and Communication Engineering， Zhengzhou University of Light Industy， Zhengzhou 450000， China）

Abstract：Aiming at the problem that the calling rules of some bank queuing system are simple， and the increase or decrease of business window depends on human judgment， which leads to low timeliness of bank business processing and the business type of new window does not match the objective business demand type， this paper designs a bank queuing and calling system based on Red Hat Linux. The system optimizes the judgment conditions of the number and type adjustment of business windows， takes QT Creator as the project development tool， realizes voice calling through Ekho software， and communicates with each other through Socket and TCP protocol. Finally， computer simulation experiments show that the system improves the timeliness and rationality of the increase or decrease of business windows within a certain range.

Key Words： Red Hat Linux; queuing and calling system; Qt Creator; C++; software engineering

0 引言

目前大部分銀行排隊叫號系統基本能滿足顧客有序辦理業務需求，但在業務辦理高峰期，或在人群較密集地區，銀行營業大廳仍存在客戶業務辦理滯留擁堵情況[1-3]。較為典型的情況是銀行在業務辦理過程中存在多個窗口卻只開放其中幾個窗口辦理業務，在業務量較大情況下難以滿足業務辦理需求，嚴重影響營業大廳工作效率，引起客戶對銀行管理方式的不滿，進而影響銀行其它業務[4-6]。因此，設計一個智能調控業務窗口數量及類型的銀行排隊叫號系統，提升銀行業務辦理效率，減少客戶排隊時間十分必要。

已有學者針對不同應用場景下的排隊叫號系統進行研究。廖小春[7]分析以往排隊理論相關研究模型，總結排隊模型的優缺點并作為約束條件加以利用，通過定義客戶平均總人數、服務臺利用率、客戶止步率和患者等待時間等指標，用來衡量醫院分診排隊叫號模型的優劣性，使客戶排隊更加合理;文獻[8]通過增加預約叫號、隊列調整、按客戶信用等級取號等功能，為客戶提供差異化服務;文獻[9]以Zig Bee無線通信網絡技術為基礎，設計性能穩定、安裝調試方便的無線排隊叫號系統;文獻[10]通過Plant_Simulation仿真軟件，分析叫號服務與傳統服務范圍，結果表明服務時間是影響平均等待時間的主要因素;文獻[11]在現有叫號系統基礎上加入業務預處理自動填單模塊，對業務隊列進行優先級設置，提升業務辦理效率。

以上方法均未從業務窗口與客戶業務需求的平衡角度出發，通過智能調控業務窗口數量及類型提升銀行大廳業務辦理效率。而現有銀行業務窗口調控評判標準模糊，只能由大廳經理人為判斷后通知管理員開放新窗口，在時效性上存在延遲。人為判斷存在誤差，不夠科學嚴謹。本文通過細分各種業務類型，明確窗口增減評判標準，設計一款將當前窗口數量和當前業務量相結合，根據各業務類型門限值動態調整對應窗口數量的銀行排隊叫號系統。本系統解決銀行在業務辦理高峰期時存在不合理空閑窗口問題，提升大廳業務辦理效率。后臺系統中管理員和銀行大堂經理還可看到定期業務辦理量及各類業務辦理數據。這些數據可供后期分析，進行數據挖掘，總結業務辦理規律，進而改善銀行業務架構[12]。

1 系統功能分析與設計

1.1 銀行大堂排號系統

1.1.1 排號系統角色

如圖1所示，銀行運行系統有客戶、營業員、經理、管理員[13] 4類角色，客戶辦理業務流程：①客戶到達銀行網點，通過取號機選擇業務辦理類型，得到排號單;②營業員通過系統叫號，通知客戶到對應窗口辦理業務;③銀行經理根據實際業務數量或通過本系統提示，選擇增加或減少對應業務窗口;④管理員通過本系統錄入或修改工作人員信息及各類業務窗口門限值。

1.1.2 窗口類型及業務分類

常規銀行窗口分為綜合窗口和VIP窗口兩種類型[14]（綜合窗口個數為N[4，10];VIP窗口個數為1）。綜合窗口辦理業務又分為個人業務（貸款業務，電子銀行，投資理財等）、現金業務（現金開戶，現金存取款等）、對公業務（對公存款，對公貸款等）、其它業務4種。將銀行業務歸類為A、B、C、D、E四類。

A類：貸款業務;B類：現金開戶及現金存取款;C類：電子銀行;D類：投資理財;E類：對公業務及其它業務。除此之外，VIP客戶業務屬于V類業務，預約客戶業務屬于S類業務[15]。

以上業務類型中，A、B、E類業務辦理較為麻煩，而C、D類業務辦理較為簡單。因此，本文將所有業務歸為4種類型：復雜業務、V類業務、簡單業務、S類業務。A、B、E類業務屬于復雜業務;C、D類業務屬于簡單業務。

不同于普通窗口，VIP客戶和提前預約客戶在同一業務類型隊列排隊，根據叫號順序統一到對應的VIP窗口辦理。

1.2 系統功能需求分析

智能排隊功能：客戶可通過排號器得到一個排號單。排號單應顯示客戶排隊號、業務類型、排號時間、等候人數等信息。

語音叫號功能：營業員點擊叫號按鈕后，系統會廣播通知客戶到相應窗口辦理業務[16]。

窗口實時監控反饋功能：各個窗口通過此功能將各自業務辦理進度實時反饋給監控中心，方便后續根據各窗口業務辦理情況實時調控窗口數量及類型[17]。

系統管理功能：管理員可通過此功能錄入銀行內部工作人員基本信息，也可調整系統各項參數。

業務窗口數量自動調節功能：系統將當前業務量與設定業務量進行比較，根據比較結果向經理發送窗口調整建議。

1.3 系統流程架構設計

對各模塊數據傳輸方向進行標識，運行流程如圖2所示。數據流向用實線表示，控制信號流向用虛線表示。

系統由控制中心、窗口叫號器、號碼分配器、窗口管理器、排號器5部分組成。

排號器：排號器通過客戶選擇的業務類型并根據排號算法得到一個號碼，該號碼傳輸到分配器模塊數據等待序列 [18]。

號碼分配器：由等待隊列組件、號碼統計組件、叫號接收組件、號碼分配組件、語音控制組件構成。等待隊列組件通過排號器將排隊號按類別傳輸到VS業務隊列或綜合服務隊列[19];號碼統計組件統計各類型業務待辦理數量;叫號接收組件處理業務窗口的叫號請求，再通過緩存排隊計算處理后按順序發送至下一組件;號碼分配組件根據業務辦理窗口類型，從對應等待隊列中獲取排隊號，分配給叫號窗口，同時以[窗口號，排隊號]形式將分配結果發送至控制中心;語音控制組件通過語音引擎播報叫號信息[20]。

窗口叫號器：營業員通過窗口叫號器向號碼分配器發送叫號請求，得到業務號碼并顯示在叫號器上。

窗口管理器：業務窗口注冊或注銷請求統一發送至此模塊，然后分配各窗口業務類型。

控制中心：控制中心將業務量信息和窗口數量信息與系統設定的參數進行對比，通過對比結果得出窗口調整方案。

2 系統規則設計

2.1 系統參數

定義ω、a、b、c 4個值。其中ω表示所有綜合業務窗口的界限值;a表示所有業務量界限值;b表示復雜業務量界限值;c表示VIP業務量、預約業務量總和界限值。業務窗口增減及類型改變以這4個值為標準，標準參數由銀行業務經理設定。

2.2 窗口調控規則

是否觸發窗口調控由業務量和已開放綜合業務窗口數決定。定義NALL、NCOMPLEX、NSV 3個值分別表示各類業務實時數量，分別表示大廳當前所有業務數量總和、復雜業務數量、預約及VIP業務數量總和;定義開放綜合業務窗口數為NOCW。

定義NALL>a、NCOMPLEX>b、NSV>c三種情況，實際業務辦理過程中3種情況為真的個數為α。

增減窗口調整規則如表1所示。

新增窗口辦理業務類型優先級為：復雜業務>VS業務>簡單業務。

3 算法實現

3.1 排號算法實現

排隊號碼編碼格式如圖3所示。

排隊號碼由3個字節組成：byte0為char類型字符，代表業務類型，取值范圍{A，B，C，D，E，V，S};byet1和byte2代表各業務類型序號，取值范圍[001，999]，各業務序號依次遞增1。

定義排隊號數據結構如下：

struct Formation Num

{

char type;

ushort aligmentNo;

}

定義7元組K（KA，KB，KC，KD，KE，KV，KS），分別代表系統7類業務流水號。各成員均為短整形數字，初始值均為0。

排隊號碼分配算法如下（以判斷V類業務為例）：

//定義取號隊列;

List nowTP;

//定義新號碼;

Formation Num next Num = new Formation Num（）;

//判斷窗口類型;

if（WT==‘V）

{

nowTP = TPV;

//等待已上鎖的nowWA;

Wait（nowWA）;

//鎖定nowWA：

Lock（nowWA）;

//判斷nowWA是否為空;

int len = nowWA.Len;

if（0 == len）

{

//生成特殊號碼

next Num.aligmentNo= ***;

next Num.flag=‘U;

}

else

//提取隊首號碼

next Num = nowWA.Head;

}

goto 3;

3）//解鎖nowWA;

Unlock（nowWA）;

//返回排隊號;

return next Num;

3.2 窗口增減算法實現

定義函數Option_Judgment（option1，option2，option3）用來判斷3個條件參數為真的個數。

（1）定義判斷各類情況條件。

boolterm1=（Nocw==ω andOption_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）>0）;

boolterm2=（Nocw==ω+1and Option_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）>1）;

boolterm3=（Nocw==ω+1and Option_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）==0）;

boolterm4=（Nocw==ω+2and Option_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）<2）;

（2）對結果進行判斷。

if（term1 or term2）

goto 3;

if（term3 or term4）

goto 4;

（3）將“建議新開一個窗口”傳送給顯示模塊。

（4）將“建議關閉一個窗口”傳送給顯示模塊。

4 系統測試

4.1 測試環境

本文測試在紅帽Linux系統下進行，硬件采用2.5GHz的Intel Xeon E5 CPU，運行內存32G，通過Loadrunner模擬大量用戶操作，重點檢驗系統穩定性及魯棒性。

4.2 測試內容與結果

測試主要檢驗銀行排隊叫號系統能否正常運行，包括排號取號功能、號碼分配功能、窗口叫號功能、窗口增減功能、后臺監控功能。

如圖4所示，排號器界面正常顯示4個業務類型，通過Loadrunner模擬100個用戶使用排號器，隨機選擇業務類型，結果均能成功得到對應業務排號。

如圖5所示，號碼分配器能夠正常顯示當前系統內各業務類型號碼數量，也能正常顯示當前業務辦理人數情況。

如圖6所示，窗口叫號器界面能正常顯示當前窗口類型與業務辦理類型及狀態，依次點擊“順序叫號” “重呼” “暫停/恢復服務”，均能成功播報語音，功能正常。

如圖7所示，窗口管理器可正常顯示當前已開放的各業務類型窗口，可通過點擊“修改”對當前各類型業務窗口數量進行校正;點擊“處理”可成功跳轉消息通知列表，處理各業務窗口注冊請求;點擊“忽略”后待處理申請數量則重置為0;點擊“新增業務窗口”可成功跳轉至業務窗口類型選擇界面;點擊“關閉業務窗口”可成功跳轉至窗口號選擇界面關閉窗口。

如圖8所示，各類型業務量均可正常顯示，通過“修改”按鈕可成功設置各類型數量界限值，可根據當前業務情況正常顯示窗口增減提示信息。

經檢驗，系統模塊在各業務階段運行穩定，數據處理準確，各模塊處理速度均能控制在1.5s之內，排隊叫號系統性能符合設計要求。

5 結語

本文通過細分銀行業務類型并確定窗口增減評判標準，設計了一款可根據實際業務量智能調控業務窗口的銀行排隊叫號系統。該系統將已開放窗口與門限值之間的數量關系，與各類型業務量及對應閾值的大小關系相結合，實現了動態調整銀行業務窗口數量與類型功能。測試結果表明，該系統業務窗口增減判斷合理，各子模塊之間通信正常，數據傳輸穩定，系統整體運行符合預期。但系統各業務類型閾值設定依舊是人為判斷，后續研究可從自動調整參數角度完善系統，使其能根據各類業務辦理規律自動調整相應閾值。

參考文獻：

[1] 劉鑫，萬振，孫昕，等. 基于信息化技術的智慧門診發展現狀[J]. 醫療裝備，2019，32（15）：56-59.

[2] 于儲，陳凌旭，付麗華. 大數據背景下銀行排隊系統的設計[J]. 衛星電視與寬帶多媒體，2019（15）：31-33.

[3] 何燾. 醫技檢查預約及排隊叫號系統的設計[J]. 信息技術與信息化，2019，18（3）：25-28.

[4] 胡列倫. 排隊叫號系統在醫院中的運用實踐[J]. 電子世界，2019，18（4）：137-138.

[5] 徐陽. “一站式政務大廳”設計與實現——以加納政務大廳顯示系統為例[J]. 電視技術，2019，43（3）：82-87.

[6] 徐林艷. “排隊叫號系統”在醫院門診中的應用[J]. 電子技術與軟件工程，2019，18（1）：146-147.

[7] 廖小春. 醫院智能分診排隊叫號管理系統的設計與實現[D]. 長沙：湖南大學，2015.

[8] 佟兆慶. 銀行排隊叫號系統的設計與實現[D]. 天津：天津大學，2017.

[9] 何曉鳳，尹曉琦，陳奇，等. 基于ZigBee的排隊叫號系統[J]. 淮陰工學院學報，2019，28（1）：1-4.

[10] 王皙. 基于Plant Simulation的叫號排隊系統的研究[J]. 物流工程與管理，2018，40（9）：150-153.

[11] 費哲明. 農村信用社叫號與業務預處理系統優化與實現[D]. 杭州：浙江工業大學，2016.

[12] 凌世娥. 辦稅大廳排隊叫號系統的設計和實現[D]. 成都：電子科技大學，2018.

[13] 徐磊. 銀行排隊叫號系統設計[J]. 無線互聯科技，2017，16（11）：59-63.

[14] 郭春旭. 聯通全業務營業廳排隊叫號系統的設計與實現[D]. 長春：吉林大學，2016.

[15] 楊兵. 基于Mina框架的商業銀行叫號系統設計[J]. 信息技術，2016，15（6）：37-39.

[16] 豆高峰. 醫療病患排隊叫號系統設計開發[J]. 信息技術與信息化，2017，16（7）：52-54.

[17] 宋志輝，韋萍萍，郭真明. 醫院排隊叫號系統應用現狀綜述[J]. 計算機時代，2012，11（11）：10-11.

[18] 歐東，曾凡，劉鋒，等. 關于醫院排隊叫號系統實施的幾點建議[J]. 醫療衛生裝備，2010，31（9）：104-105.

[19] 匡長春，王薇，竇有業. 排隊叫號系統在門診藥房的應用[J]. 中國藥業，2010，19（12）：64-65.

[20] 胡敏，徐旭東，張曙光，等. 基于HIS、RIS的排隊叫號系統的設計與實現[J]. 醫療衛生裝備，2010，31（1）：66-67.

（責任編輯：杜能鋼）