智能可視化交互自助票務系統的研究

李 陽，梁 帥，萬國睿

（1.北京經緯信息技術有限公司，北京 100081；2.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）

近年來，我國鐵路自動售票系統與設備已在全路范圍內推廣使用，但旅客辦理不同票務業務仍需到不同的自助設備辦理，例如：購、取票業務在自動售取票機辦理，退票業務在自動退票機辦理，自助設備無法辦理的業務在人工窗口處理。隨著音視頻同步技術的不斷成熟，航空和銀行領域運用了越來越多的可視化交互設備，使得用戶在設備上可以辦理更多的業務，且及時得到人工幫助。智能可視化交互設備是自助服務設備的必然發展趨勢。

為了準確地把握消費者感受，提升產品的用戶體驗，打破設備與售票員之間的隔離，使得有特殊需求的旅客能及時獲得人工幫助，滿足旅客多樣化、人性化的服務需求[1]。本文應用音視頻遠程交互技術設計一套智能可視化交互自助票務系統[2-3]，實現售、取、退票業務，并支持遠程視頻和語音引導，指導旅客進行相關的客票業務操作[4-6]。系統支持多種支付方式，具備多種證件識讀功能[7-9]，可同時為不同方言、不同語種的旅客提供人性化服務[10]，滿足用戶的便捷服務需求，有效減輕窗口服務壓力。

1 系統功能與架構

1.1 系統功能

智能可視化交互自助票務系統實現的功能如下：

（1）在自助設備上實現當前人工窗口的售、取、退客票業務；

（2）支持遠程視頻和語音，可由工作人員引導旅客進行相關的客票業務操作；

（3）能夠滿足多種支付方式、多種證件（包括身份證、護照、回鄉證、學生證等）的識讀功能；

（4）通過研究多語言的相互轉化，為不同方言、不同語種的旅客提供人性化服務。

1.2 系統架構

智能可視化交互自助票務系統是人工窗口和自助設備的有機結合，在保留自助設備現有功能的同時，通過增加語音視頻設備，支持遠程音視頻通話、遠程界面操作、遠程硬件控制，從而實現旅客與遠程服務人員的交流，盡可能達到車站售票窗口人工服務的效果。

智能可視化交互自助票務系統采用3 層分布式應用體系，分別是車站級終端、鐵路局集團公司級應用服務器和票務系統，如圖1 所示。其各部分軟件均采用服務機制，基于TCP/IP 協議進行數據的傳遞與交換。

圖1 智能可視化交互自助票務系統架構

智能可視化交互自助票務系統主要包括車站智能可視化交互自助票務終端（簡稱：智能終端）、車站客服操作終端（簡稱：客服終端）、鐵路局集團公司應用服務器、鐵路局集團公司音視頻服務器、鐵路局集團公司數據庫主機。

（1）智能終端：負責與旅客交互，完成驗證、售、取、退票操作。采集旅客的證件信息，并以此為依據通過鐵路局集團公司應用服務器向客票系統請求購票信息等客票業務數據。

（2）客服終端：車站客服人員利用該終端接收智能終端的可視化申請，與旅客進行可視化交互和語音對講，遠程操控智能終端，完成旅客所需業務。

（3）鐵路局集團公司應用服務器：負責整個系統的接入訪問控制，為智能終端軟件與客票系統的接口程序提供交互通道，同時，提供系統數據庫的操作接口，便于系統內其他子模塊獲取和記錄相關數據信息。

（4）鐵路局集團公司音視頻服務器：負責遠程交互的音視頻傳輸與存儲，智能分配服務人員進行接聽，與數據庫和智能終端進行交互。

2 系統設計

2.1 業務流程

本文根據現有業務辦理流程，設計了智能可視化交互自助票務系統業務流程，如圖2 所示。

圖2 智能可視化交互自助票務系統業務流程

智能可視化交互自助票務系統辦理業務流程分為兩類。（1）自助辦理票務業務：操作流程與目前的自助售取票機和自助退票機相同。（2）人工服務：點擊人工服務按鈕后，系統連接后臺服務人員，接通后通過語音和視頻與旅客進行交互，服務人員根據旅客的描述，遠程操作進行業務辦理。

2.2 硬件設計

智能終端的設計充分地考慮到鐵路系統特有的使用方式及作業流程，除去基本模塊外（工控機、制票模塊、顯示屏等），還新增了以下幾個模塊。

（1）多證件識讀模塊

多證件識讀模塊可準確識讀居民二代身份證、護照、電子回鄉證等非接觸證件，具有速度快、穩定性好的特性，還應具備標準工業電源及數據接口等。

（2）人臉圖像采集模塊

人臉圖像采集是指通過攝像機或攝像頭采集到含有人臉的圖像或視頻流，本系統采用1080P 分辨率、高感光、彩色攝像頭，具備圖像自動調節功能，包括自動白平衡、自動曝光和自動增益，物距小于1m時圖像清晰度720 線。

（3）熱敏憑條打印機

負責打印旅客購票及取票時的憑條，能支持打印ASCⅡ碼、簡體中文（GB2312）和圖形。打印機采用雙路大卷憑條打印機，內部安裝傳感器，可檢測出紙張不足和紙張堵塞等故障。憑條打印機便于維護，具備雙路自動供紙、自動切換和自動切紙控制功能，支持多張打印，實現打印多聯。

（4）報銷憑證回收模塊

負責回收車票（報銷憑證），具有車票回收、暫存、打印、按序碼放等功能。報銷憑證回收模塊的回收箱可單獨取出，長時間未取走報銷憑證時設備會自動收回。模塊內部安裝傳感器，能夠實時檢測模塊狀態，便于維護。

（5）主動降噪麥克風

主動降噪麥克風負責接收旅客的語音信息，可以通過定向語音接收的方式，降低周圍的聲音干擾，采用主動降噪的處理方式確保語音的清晰度。

2.3 軟件設計

2.3.1 軟件模塊架構

智能終端的軟件分為主業務（MBP，Main Business Process）模塊、硬件控制（HC，Hardware Controller）模塊、硬件抽象層（HAL，Hardware Abstract Layer）模塊、Backer 模塊及用戶界面（GUI，Graphical User Interface）模塊。啟動后，各模塊間用動態庫方式進行數據交互，軟件邏輯由MBP 模塊進行統一處理，如圖3 所示。

圖3 軟件架構

MBP 模塊與應用服務器通過Socket 方式進行通信，完成票務業務控制功能，參數下載、交易記錄上報等業務。

GUI 模塊直接向旅客提供信息，通過動態庫方式與MBP 模塊交互數據，為旅客提供直觀的操作界面，引導旅客完成售、取、退票業務操作。

HC 模塊和HAL 模塊負責控制硬件設備，將它們通過統一的接口進行調用，完成MBP 模塊發來的硬件處理命令，同時對硬件設備狀態進行檢測，及時向MBP 模塊上報硬件設備部件的異常情況。

2.3.2 智能可視化交互方式

系統在保留現有自動售票終端及服務器端部署模式的基礎上，增設音視頻同步服務器，通過外部程序接入音視頻通話和呼叫中心，基于第三方軟件實現遠程桌面功能。除支持現有自動售票機的全部業務外，遠程服務人員可通過音視頻通話，輔導旅客進行相關業務操作。當旅客請求人工協助時，由智能終端向同步服務器發起呼叫請求，經過認證后，智能終端與客服終端直接進行音視頻通話，通話結束后，系統將通話記錄上傳至音視頻服務器，如圖4所示。

圖4 智能可視化交互流程示意

3 系統實現

鐵路智能可視化交互自助票務系統基于C++語言編譯，上層數據庫為MySQL，終端程序與應用服務器通過Socket 方式進行通信，完成票務業務控制功能和參數下載、交易記錄上報等業務。

智能終端功能主界面如圖5 所示，具有售、取、退票業務辦理功能的同時，還具備呼叫人工服務按鈕，使旅客在可視化交互的輔助下辦理業務。終端的多功能識讀模塊可識讀護照、港澳通行證等特殊證件，且軟件界面支持中英文切換功能。

智能終端已在部分車站投入使用，得到了旅客和車站工作人員的良好反饋，人工交互功能給旅客帶來了較大便利，同時減輕了人工窗口的工作壓力，提高了旅客辦理票務業務的效率。

4 結束語

圖5 智能終端功能主界面

智能可視化交互自助票務系統滿足了旅客在一臺設備上可辦理大部分票務業務的需求，遠程可視化交互功能適合各類人群使用，提高了票務服務效率，節省了車站人員成本。下一步將結合實際，深入研究通過人工智能代替人工遠程交互，真正實現自動化輔助處理各類票務業務。