小小火車票，背后大有“玄機(jī)”？

左琳

客票系統(tǒng)的余票情況是動(dòng)態(tài)變化的，每秒都不一樣，僅一次余票查詢，就可能需要幾萬次乃至幾十萬次的計(jì)算。目前，12306網(wǎng)站高峰日點(diǎn)擊量已經(jīng)達(dá)到2600億次。

2020年春運(yùn)到來前的準(zhǔn)備階段，正是鐵路12306客票系統(tǒng)工作的高峰期。全路客票系統(tǒng)監(jiān)控中心工作大廳內(nèi)，計(jì)算機(jī)設(shè)備一字排開，正前方墻上的大屏上，紅色的實(shí)時(shí)售票數(shù)據(jù)一路攀升，工作人員正緊張有序地忙碌。

這次春運(yùn)比以往來得都要早。2019年12月12日，春運(yùn)首日的鐵路客票便開始發(fā)售，相比于前一年，鐵路客流量也略有增長。據(jù)國家發(fā)改委消息，經(jīng)會(huì)商研判，2020年春運(yùn)全國旅客發(fā)送量將達(dá)到約30億人次，其中鐵路4.4億人次，增長8%。

不僅如此，春節(jié)前夕，學(xué)生流、務(wù)工流、探親流的高度重疊也是對(duì)12306客票系統(tǒng)的一大考驗(yàn)。根據(jù)鐵路部門公布的春運(yùn)首日車票銷售數(shù)據(jù)，2019年12月12日，全國鐵路共售出車票1256.1萬張，其中，鐵路12306網(wǎng)售出1062.5萬張，占總售票量的84.6%;在這些車票中，手機(jī)客戶端售出945.5萬張，占網(wǎng)售車票的89%。

將火車站和代售點(diǎn)窗口的工作挪到小小的手機(jī)窗口并不簡單。當(dāng)把薄薄的一頁售票規(guī)則變成系統(tǒng)時(shí)，如何編寫這些難以計(jì)算的代碼、保障鐵路客票系統(tǒng)有序高效運(yùn)行，就成了中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)公司首席研究員、12306技術(shù)部主任單杏花和技術(shù)團(tuán)隊(duì)的首要任務(wù)。

從1.0到新一代

現(xiàn)如今，訂購一張鐵路車票最快只需要幾秒鐘。但在2011年以前，人們往往要為一張回家的車票，在售票窗口排上幾小時(shí)，甚至兩三天。

2011年6月12日，經(jīng)過近一年時(shí)間試運(yùn)行的12306網(wǎng)站開始試水網(wǎng)絡(luò)售票。用戶可在網(wǎng)站查詢列車時(shí)刻、票價(jià)、余票、代售點(diǎn)、正晚點(diǎn)等信息，也可通過網(wǎng)站購買京津城際鐵路的車票，不必再跑到窗口訂購車票。同年12月23日，網(wǎng)絡(luò)售票規(guī)模擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了所有車次全覆蓋。這已是客票系統(tǒng)的6.0版本。

鐵路12306互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)從只是鐵路窗口售票點(diǎn)面向旅客開展服務(wù)的傳統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向與電子商務(wù)結(jié)合的系統(tǒng)。轉(zhuǎn)變無疑是巨大的，在單杏花看來，這是客票系統(tǒng)十幾年間成長歷程的集中體現(xiàn)。

1996年是重要的一年——無論是對(duì)鐵路客票系統(tǒng)來說，還是對(duì)單杏花來說。這一年，單杏花考上了華東交通大學(xué)碩士研究生，主修交通運(yùn)輸工程與控制。9月份才入學(xué)的她，不出一個(gè)月便接到學(xué)校通知，被派去參與中國鐵路客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)1.0版本的研發(fā)推廣工作。

單杏花告訴《中國報(bào)道》記者，彼時(shí)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)尚不成熟，客票系統(tǒng)1.0版本還十分脆弱，需要針對(duì)每個(gè)車站做優(yōu)化調(diào)整。她與另外3位技術(shù)人員一起去九江站進(jìn)行系統(tǒng)推廣，經(jīng)過通力合作，保證了系統(tǒng)的順利運(yùn)行，也實(shí)現(xiàn)了九江站從手工售票向計(jì)算機(jī)售票的轉(zhuǎn)變，使鐵路車票資源能夠在同一個(gè)車站的窗口和售票點(diǎn)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享，做到在一個(gè)車站范圍內(nèi)一窗有票、窗窗有票。

1997年，客票系統(tǒng)2.0版本也實(shí)現(xiàn)了地區(qū)中心的聯(lián)網(wǎng)售票，在北京站就可以買到北京西出發(fā)的車票了;1999年，客票系統(tǒng)3.0版本推出，實(shí)現(xiàn)了全路聯(lián)網(wǎng)異地售票——可以從北京買到上海去廣州的車票;2002年，系統(tǒng)再次升級(jí)至4.0版本，適應(yīng)客運(yùn)體制改革和收入清算需求，鐵路客票信息化得到進(jìn)一步發(fā)展。

為適應(yīng)鐵路客運(yùn)快速網(wǎng)建設(shè)和第六次大提速售票組織需要，客票系統(tǒng)5.0版本于2006年4月在全路推廣，實(shí)現(xiàn)了車票由鐵路局客票中心統(tǒng)一管理，解決了4.0版本中票額共用不夠靈活、短途票額無法再利用的問題，盡量避免出現(xiàn)“火車上有座卻買不到座位票”的情況，并創(chuàng)新了一系列的售票組織策略。到了2011年，外部的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)條件進(jìn)一步成熟，便催生了12306鐵路網(wǎng)的誕生。

2019年12月12日，12306售票系統(tǒng)監(jiān)控大廳全景。當(dāng)日，2020年春運(yùn)火車票開始發(fā)售。

“其實(shí)每個(gè)版本的推出都是一次重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，只是從旅客買票的角度來看，之前的變化沒有那么明顯。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)售票成為主渠道了，12306直接面對(duì)旅客的檢驗(yàn)，旅客對(duì)鐵路規(guī)則也有了更多了解、與鐵路的關(guān)系越來越密切了。”單杏花向《中國報(bào)道》記者說。

世界領(lǐng)先的水平

單杏花用“絕無僅有”來形容售票系統(tǒng)面臨的狀況，“我們的旅客體量在世界上絕無僅有，春運(yùn)在世界上也絕無僅有，如何同時(shí)滿足海量旅客的查詢與購票需求，真的是世界性的科學(xué)難題。”

2012年的春運(yùn)就驗(yàn)證了12306要面對(duì)的問題有多難。彼時(shí)12306客票系統(tǒng)剛剛覆蓋全車次，也沒有其他案例可供參考，只能依靠德國、法國、日本等國家鐵路的經(jīng)驗(yàn)預(yù)估日售票量。

需求遠(yuǎn)超預(yù)設(shè)。從2012年1月5日起，12306網(wǎng)站連續(xù)5天日均點(diǎn)擊數(shù)超過10億次，高峰時(shí)超過14.09億次，訪問量環(huán)比上月激增10余倍，導(dǎo)致系統(tǒng)沒有辦法支撐海量訪問，想進(jìn)的人進(jìn)不來，進(jìn)來的人沒法查，12306網(wǎng)站一度處于癱瘓狀態(tài)。

壓力面前，單杏花和團(tuán)隊(duì)只得背水一戰(zhàn)。“我們認(rèn)為系統(tǒng)要更新，必須把一些關(guān)鍵問題解決掉——不是小修小改，必須要從架構(gòu)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上突破和創(chuàng)新。”單杏花說，“內(nèi)存計(jì)算”“讀寫分離、售取分離”“異構(gòu)數(shù)據(jù)同步”“彈性擴(kuò)展”雙中心雙活”“內(nèi)部交易排隊(duì)”“分步式緩存”等核心技術(shù)，都是在那之后自主研發(fā)出來的。12306核心系統(tǒng)架構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整，解決了海量高并發(fā)訪問交易的難題。

單杏花介紹，目前，鐵路12306網(wǎng)站高峰日點(diǎn)擊量2600億次，是2012年春運(yùn)的100多倍;2019年高峰日售票量1282萬張，是2012年春運(yùn)的10倍;12306網(wǎng)站售票處理能力已提升至日均1500萬張，一年售出的車票有30多億張，已經(jīng)是全球最大的票務(wù)交易系統(tǒng)。

“除了因網(wǎng)絡(luò)條件帶來的延遲，旅客登不上系統(tǒng)的問題基本得到了解決，從全流程環(huán)節(jié)來講，整個(gè)系統(tǒng)相比2012年都順暢了許多。”單杏花告訴《中國報(bào)道》記者，“我們自己包括一些專家院士對(duì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，都是‘達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。車并不多，但是演變出票的組合是極其復(fù)雜的，極其復(fù)雜的庫存去應(yīng)對(duì)極其復(fù)雜旅客的海量需求。”

售票并不容易

極其復(fù)雜——這是12306客票系統(tǒng)的最大特點(diǎn)。中國的鐵路線路并非都是直達(dá)，一趟從北京南開往上海虹橋的高鐵最多有11站，但會(huì)出現(xiàn)百余種不同的乘車路徑;每趟車有不同的席位，每個(gè)站點(diǎn)有不同的線路與車次，每趟車次出行的人數(shù)不同……方向、車次、區(qū)段、席別、時(shí)間、線路都必須被納入車票該如何分配的考慮范圍。

“我們涉及的維度太多了，每增加一個(gè)維度，車票的分配難度系數(shù)就會(huì)呈指數(shù)級(jí)上升。”單杏花告訴《中國報(bào)道》記者，這跟網(wǎng)上一些大的電商平臺(tái)的系統(tǒng)是不一樣的。商品的庫存再龐大，涉及到的運(yùn)算模式也只有“加”和“減”，但是客票系統(tǒng)的余票情況是動(dòng)態(tài)變化的，每秒都不一樣，僅一次余票查詢，就可能需要幾萬次乃至幾十萬次的計(jì)算。一趟車的運(yùn)力有限，如何分配車票、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)客運(yùn)資源的最優(yōu)化配置成為擺在單杏花與團(tuán)隊(duì)面前的第二大難題。

數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)售票系統(tǒng)科學(xué)決策前提，只有從海量的數(shù)據(jù)里捋出一條邏輯，才能使售票方案與旅客購買需求盡量適配。

1999年，單杏花就開始帶頭開發(fā)營銷分析系統(tǒng)，利用客票系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)倉庫和智能分析工具等對(duì)數(shù)據(jù)集中管理、查詢、分析和輔助決策，進(jìn)而提高鐵路客運(yùn)市場競爭力。

經(jīng)過3年的努力，單杏花與團(tuán)隊(duì)終于建成了基于數(shù)據(jù)倉庫的鐵路客運(yùn)營銷分析系統(tǒng)，開創(chuàng)了國內(nèi)行業(yè)數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用先例。在此基礎(chǔ)上，單杏花和團(tuán)隊(duì)又繼續(xù)構(gòu)建數(shù)據(jù)挖掘模型，探索客運(yùn)組織與管理的內(nèi)在規(guī)律性，同時(shí)在售票組織策略等方面進(jìn)行票額共用、復(fù)用剩余票調(diào)整等一系列的嘗試。

新技術(shù)取得了成效，但實(shí)際情況卻更復(fù)雜。

2009年，武廣高鐵剛剛開通，一趟從武漢開向廣州南的列車在前幾站時(shí)空空蕩蕩。列車到了清遠(yuǎn)站，只差不到半小時(shí)就能到達(dá)終點(diǎn)了，大批乘客在這站坐上了車，“整趟列車大部分只賣給了從清遠(yuǎn)到廣州的乘客，那些從武漢出發(fā)到廣州的長途乘客反而沒有買上票。”單杏花回憶，正是從那次的管理策略失誤開始，她和幾百人的團(tuán)隊(duì)就意識(shí)到，只有策略是不夠的，還要繼續(xù)孵化出更科學(xué)的系統(tǒng)模型。

中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)公司首席研究員、12306技術(shù)部主任單杏花。

票究竟該怎么賣？“我們一直找平衡。”單杏花表示，“比如武漢—清遠(yuǎn)—廣州，兩段會(huì)構(gòu)成完整區(qū)間，現(xiàn)在我們通過歷史大數(shù)據(jù)和模型測算，可以預(yù)先算出武漢—清遠(yuǎn)、清遠(yuǎn)—廣州的人數(shù)，使得前兩者剛好能構(gòu)成完整區(qū)間，在鐵路運(yùn)輸能力沒有大幅提升的情況下，讓更多旅客買到票。”單杏花告訴《中國報(bào)道》記者，“所以你經(jīng)常能見到，這站有人下了車，立刻又有人坐下。”

另一個(gè)系統(tǒng)也會(huì)與之互補(bǔ)并行——到了一定階段，長途的客流沒有那么多需求了，就會(huì)放出更多的短途區(qū)間票。盡管目前的測算不夠精準(zhǔn)，但還在不斷優(yōu)化適應(yīng)。

不僅如此，單杏花和團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了鐵路實(shí)行車票實(shí)名制、電子支付等售票系統(tǒng)技術(shù)，極大緩解了鐵路客運(yùn)壓力，更好地滿足旅客需求，也創(chuàng)造了更大價(jià)值。新版本各個(gè)功能相互配合，每年為鐵路節(jié)約售票成本3億元以上，為全社會(huì)節(jié)約購票的直接交通成本至少在100億元。

社會(huì)效益最大化

2019年12月12日，春運(yùn)鐵路車票正式開賣，中國鐵路12306在其網(wǎng)站表示，12306網(wǎng)業(yè)務(wù)辦理時(shí)間由6：00—23：00延長至6：00—23：30，在此期間旅客可在12306網(wǎng)站和“鐵路12306”APP辦理購票、改簽、退票、候補(bǔ)等業(yè)務(wù)。

延長半小時(shí)，對(duì)單杏花和同事來說意味著要值守至凌晨，也意味著系統(tǒng)壓力的增大。“夜間運(yùn)行的鐵路列車并不多，所以我們通過數(shù)據(jù)計(jì)算，確定23：00停止服務(wù)。以往23：00至次日6：00就是系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)間，這期間我們會(huì)進(jìn)行賬務(wù)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)資源處理等工作，現(xiàn)在時(shí)間壓縮了，工作還要照舊，以便保障第二天系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定地開展服務(wù)。”單杏花向《中國報(bào)道》記者介紹，“但因?yàn)榻鼛啄辏每鸵归g購票的需求還是存在，尤其是有些年輕人習(xí)慣熬夜，所以為了響應(yīng)旅客呼聲，我們把系統(tǒng)時(shí)間往后延長了半小時(shí)。”

“滿足旅客需求”一直掛在單杏花嘴邊。“讓旅客買票更加便捷、出行更加便利，讓客運(yùn)管理、車票管理更加高效就是我們的使命。”單杏花說。

2019年5月，候補(bǔ)購票功能悄然上線。當(dāng)旅客遇所需車次、席別無票，可自愿按日期、車次、席別的購票需求支付票款，售票系統(tǒng)自動(dòng)排隊(duì)候補(bǔ)。當(dāng)對(duì)應(yīng)的車次、席別有退票時(shí)，系統(tǒng)會(huì)按照訂單順序自動(dòng)兌現(xiàn)車票，并將購票結(jié)果通知購票人。

候補(bǔ)購票功能的出現(xiàn)，在一定程度上緩解旅客搶票難的問題，不僅可以及時(shí)、有效地將旅客需求與余票信息配對(duì)，還可以保障旅客購票更加公平公正。

據(jù)鐵路部門公布的數(shù)據(jù)，今年春運(yùn)鐵路車票銷售首日，候補(bǔ)購票訂單兌現(xiàn)13.3萬筆、車票15.1萬張，兌現(xiàn)率達(dá)74.0%。

單杏花和團(tuán)隊(duì)還試圖通過小小的手機(jī)窗口為旅客提供更多服務(wù)。除了票務(wù)服務(wù)這一最基礎(chǔ)的功能，12306還陸續(xù)推出沿途訂餐、接續(xù)換乘、選座、接送站、鐵路暢行會(huì)員積分優(yōu)惠等服務(wù)，在車站能力范圍之內(nèi)為旅客提供更大便利;接入扶貧商城，助力脫貧攻堅(jiān)。

下一步，客票系統(tǒng)也會(huì)繼續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，完善功能，圍繞旅客出行全過程推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)”：技術(shù)人員還在緊鑼密鼓地研究，把候車廳檢票顯示屏信息“挪”到12306平臺(tái);在大型樞紐站設(shè)置導(dǎo)航系統(tǒng)，讓旅客從家到候車室無縫銜接;還要繼續(xù)研發(fā)自助投訴、車上休閑娛樂功能，以便提升旅途中的服務(wù)，保障旅客權(quán)益;引進(jìn)人工智能讓旅客享受更溫馨的服務(wù);引進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)，在誠信、積分等方面推廣應(yīng)用上，推動(dòng)行業(yè)信息化發(fā)展，讓旅客的幸福感和獲得感更強(qiáng)。

追求社會(huì)效益最大化——這是給單杏花和團(tuán)隊(duì)提出的要求，也是團(tuán)隊(duì)全體成員的回答。

12306技術(shù)團(tuán)隊(duì)目前共有360人，平均年齡在33歲左右，平時(shí)會(huì)有40名運(yùn)維人員7×24小時(shí)值班，隨時(shí)解決系統(tǒng)技術(shù)問題;12306所有的核心技術(shù)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)設(shè)計(jì)，真正做到每個(gè)人都可以提出自己的想法，每個(gè)人都有自己的想法。

“‘勤奮、創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)、和諧——這是老一輩客票人留下的精神，我們團(tuán)隊(duì)也正在繼承這一精神，不怕苦不怕累，全身心地投入到鐵路技術(shù)研發(fā)中去。”單杏花說。