面向城際列車的席位置換信息核查系統設計與實現

劉國峰，張志強，王元媛，趙 楠

（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）

目前，我國鐵路建成了京津冀、粵港澳大灣區、長三角、成渝地區等多個城際鐵路網。城際鐵路具有安全、快速、便捷、站點多、時間間隔短、開行密度大等特點，但在旅客運輸中，列車車底往往變化頻繁。當車底編組發生變化時，工作人員需要對隨之變化的席位進行置換。隨著鐵路城際網規模的逐漸擴大，城際列車席位的置換量也逐漸增大。當完成席位置換完成后，工作人員需要花費大量的精力對置換結果進行核對[1]。

1 席位置換信息核查現狀

當完成席位置換后，工作人員首先核對席位置換前后的始發日期、車次、席別、車廂號、席位號等信息，篩選出發生置換的重聯編組席位和置換前后席別不一致的席位，并按照新車次席位和車底特征，確定置換結果是否存在問題。然后，工作人員比較原車次售出席位與置換席位是否一致，確保售出席位全部完成置換。

當席位置換短信發送后，工作人員不僅要關注短信的發送狀態，確保置換席位全部發送了短信，將席位置換信息及時告知旅客，還要核對所置換的席位與短信中的席位信息是否一致，以確保準確無誤。

2 系統架構

2.1 設計目標

面向城際列車的席位置換信息核查系統（簡稱：系統）按照高可靠、可擴展、安全性好的原則進行設計。高可靠指當業務出現單點故障時，系統可自動切換服務節點，接管故障點的業務。可擴展指隨著城際列車開行量和席位置換量的增長，系統可以實現動態擴展，以滿足需求。安全性指系統必須建立成熟穩定的硬件環境和應用軟件，并在此基礎上，通過完善的備份恢復策略、安全控制機制來保障其穩定安全運行。

通過設計和建設，該系統要實現城際列車席位置換結果、席位置換通知的核查，以及置換核查結果的展示和反饋等功能，以改善現有席位置換信息核查系統的不足，提高席位置換的核查效率。

2.2 總體架構

面向城際列車的席位置換信息核查系統采用二級架構，由中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）級，以及鐵路局集團公司和車站級組成，如圖1 所示。

圖1 面向城際列車的席位置換信息核查系統總體架構

2.2.1 國鐵集團級

（1）置換信息核查服務器部署了席位置換信息核查系統，該系統通過客票專網獲取分布在鐵路局集團公司主中心和負載中心的席位置換結果和席位信息，完成席位置換結果的核查，并通過客服內網獲取席位置換訂單和短信發送情況，完成席位置換通知的核查。同時，按照鐵路局集團公司和車站不同權限的相應需求，系統提供核查結果的查詢服務，并根據工作人員對核查結果的反饋，實現核查結果的智能處理和修正。

（2）短信發送服務器部署了席位置換短信發送系統。該系統對席位置換短信的發送進度進行統計，并記錄發送結果。

（3）席位集中服務器記錄置換的席位信息和席位置換日志，為席位置換結果的核查提供重要依據。

2.2.2 鐵路局集團公司和車站級

（1）鐵路局集團公司主中心服務器記錄席位置換結果，是席位置換核查的主要依據。同時，席位置換結果核查服務將核查結果記錄在鐵路局集團公司主中心，供工作人員進行查詢。

（2）鐵路局集團公司管理終端和車站查詢終端提供席位置換核查的查看和結果反饋。工作人員可以通過它們對席位置換結果進行查看和反饋。

2.3 技術架構

系統的技術架構由基礎設施層、業務服務層、數據交互層、安全保障體系和系統接入層組成，具體架構如圖2 所示。

圖2 系統技術架構

（1）基礎設施層主要包括服務器、存儲設備、網絡設備等設施，為系統提供數據存儲、服務部署、網絡連接等基礎服務。

（2）業務服務層主要提供核查結果查詢、核查結果反饋、席位置換結果核查、席位置換短信核查、數據庫連接、應用部署等服務，通過標準規范的運維管理及安全防護體系，為系統提供可靠的業務服務。

（3）數據交互層主要包括服務器運行監控、連接交易管理服務（CTMS，Connection and Transaction Management Server）等數據管理服務，通過數據管理服務實現數據的傳輸、獲取、匯總、處理等，為系統提供統一的數據訪問服務，實現數據資源的有效共享。

（4）安全保障體系主要通過安全訪問控制、密碼保護、邊界防護等方式來實現數據交互安全、應用安全、主機安全、邊界及網絡安全等。

（5）系統接入層主要包括鐵路局集團公司用戶和車站用戶，通過權限管理，實現不同權限的用戶訪問獲得相應的核查結果。

2.4 系統流程

系統的業務流程如圖3 所示，主要包括席位置換結果核查、置換席位核查、置換短信發送情況核查。

圖3 系統業務流程

（1）席位置換結果的核查按照鐵路局集團公司可管理的車次來進行分析，工作人員比較原始發日期和新始發日期、原車次信息和新車次信息，按照車廂、席別來核查席位置換張數，并對異常置換進行處理。

（2）置換席位核查是獲取車次席位信息，核查席位的售出和席位置換情況。通過獲取席位置換標識、統計售出席位數和已置換張數等信息，判斷是否存在標識為席位已置換但無置換日志、席位已售但未置換、席位未售但已置換、已置換的無席位等異常情況。

（3）席位置換短信發送情況核查通過核查車次列表，核查席位中心的置換席位信息和短信發送情況，按始發日期和車次統計置換發送短信數目，將短信發送情況統計結果與席位置換信息進行對比，獲取置換席位短信的發送情況，如發送失敗、發送超時、未發送等異常情況。

3 系統功能

3.1 席位置換結果核查

當完成席位置換后，系統可按照指定的日期范圍和車次列表，核查車次席位和已完成置換席位，并對售出席位、未售席位、有座席、無座席分別進行比較。篩選出沒有完成置換的已售有座席位，著重標識，提示工作人員完成這些席位的置換；已售的無座席和未售有座席，比較統計已置換和未置換的數量，對未置換的席位進行提示，由工作人員確認是否需要進行置換。

系統按照置換結果的始發日期和車次，分析原席位和新席位的特點，結合車次編組信息、車底信息、席位特征（如上、中、下鋪），核查出異常情況，包括車體為重聯編組（兩組8 節編組的車體重聯）的車廂席位進行了跨編組置換（1～8 節車廂的席位置換到了9～16 節車廂）置換、置換前后席別、鋪位類型、廂層等信息。

3.2 席位置換通知核查

當完成席位置換后，工作人員可以通過短信形式來通知旅客置換信息。面系統按照始發日期、車次來核查短信的發送狀態，其中，發送狀態有3 種：初始狀態、正在處理、處理完畢。當短信發送記錄的狀態處于初始狀態的時長超過60 min 時，系統核查業務起始日期和發送短信隊列，標識超時原因。當短信發送記錄的狀態處于正在處理時，系統統計短信已發送和未發送的置換席位數量，計算已發送比例。當短信發送記錄的狀態為處理完畢時，比較發送短信的數量和席位置換的數量，若數量相等則標識發送成功；若數量不等，則詳細比較發送短信席位和置換席位，列出短信未發送的席位信息，方便工作人員進行后續處理。

3.3 置換核查結果展示

系統根據工作員的身份和權限，獲取可查詢的車次列表，工作人員選擇需要核查的車次，并指定起始日期和截止日期，查詢席位和置換的比較結果、置換席位異常結果、置換通知短信核查結果。

工作人員可查看一段時間內的統計信息，沒有異常結果的，可不用查詢具體信息；存在異常結果的，則查看異常席位的具體信息，按照始發日期和車次，查看具體的車廂、席位的置換狀態，以及是否已發送短信等信息。

3.4 核查結果閉環反饋

工作人員查詢統計核查結果時，可人工核實結果，對于部分核查結果，對結果進行人工反饋。系統根據反饋內容來修正核查結果。反饋信息的選項包括：車次不核查、未售出不統計、無座不統計、人工核查無誤。

當反饋信息為車次不核查時，表明該工作人員不需要該車次的置換結果，系統將自動過濾該車次信息，不再核查相關的置換信息。當反饋信息為未售不統計時，系統只核查已售席位信息，不再顯示未售席位的置換信息。當反饋信息為無座不統計時，系統只核查有座席位信息，不再顯示無座席位的置換信息。當反饋信息為人工核查無誤時，系統將不再核查標記的置換信息，以提高核查效率，減少工作人員核查的無關項。

4 關鍵技術

4.1 Web Service

Web Service 是一種具有低耦合性的Web 應用程序，使用開放的XML 標準來實現多平臺/多系統間的數據交互，提供各個平臺/系統間相互協同工作的能力[2]。Web Service 適用于開發分布式交互操作的應用程序[3]。

目前，待置換的席位信息存儲于鐵路局集團公司各個席位負載中心服務器，席位置換結果存儲于各鐵路局集團公司主中心服務器，席位置換短信發送信息存儲于國鐵集團客服內網的短信發送服務器。當進行席位置換信息核對時，系統需要獲取分布的、多節點的信息交叉比對，Web Service 適用于席位置換結果的核查[4]。

4.2 分布式服務部署

席位置換信息核查系統部署在多臺虛擬機上，每臺虛擬機部署多個服務實例[5]。當一個服務實例故障時，席位置換核查業務由其他服務實例接管。這種方式提高了系統的容災性能，保障主體業務運行的穩定性、安全性，以及系統的穩健性[6]。

4.3 Hibernate

Hibernate 是數據持久化的框架，對數據庫的操作進行了輕量級封裝，可以采用面向對象的方式對數據庫進行操作[7]。

當席位置換信息核查時，系統需要對國鐵集團短信發送節點、席位集中節點、鐵路局集團公司主中心、負載中心頻繁地進行切換，以完成數據查詢、統計、核對。Hibernate 具有連接方便、配置簡單、易于管理等特點，可實現連接的輕松切換。同時，Hibernate 減少了操作數據庫代碼編寫量，實現了功能的快速開發，節約了開發時間和成本。

4.4 WildFly

作為席位置換信息核查系統應用發布和管理的服務器WildFly，是一個基于JavaEE的應用程序服務器，具有輕量靈活的優點。除此之外，WildFly 還具有以下特點，能夠滿足席位置換信息核查系統的開發需求[8]。

（1）實現熱部署和熱發布。當席位置換信息核查業務修改完成后，可以直接在服務器運行時，重新部署新的業務邏輯，減少了開發過程中重啟服務器和應用的時間，提高了開發效率。

（2）啟動速度快。當WildFly 服務器啟動時，席位置換信息核查服務同時被啟動。這使系統消除了不必要的等待，充分利用了WildFly 服務器的多核處理能力。

（3）具有強大的管理功能。WildFly 提供了集中統一、以用戶為中心的配置文件，方便了席位置換信息核查服務開發中配置工作。同時，配置文件中不同的子系統模塊使開發過程中可按照需求調整WildFly 子系統模塊，這種基于可插拔子系統的架構，減少了服務器所需的存儲空間和內存開銷，使席位置換核查服務的部署方式更加便捷[9]。

5 結束語

面向城際列車的席位置換信息核查系統實現了城際列車的席位置換結果核查、席位置換通知核查、置換核查結果展示、核查結果閉環反饋等功能，替代了鐵路工作人員傳統的核對方式，使席位置換的核對更加便捷智能，滿足了工作人員在有限時間內核查大批量置換席位結果的需求。

目前，面向城際列車的席位置換信息核查系統已應用于中國鐵路成都局集團有限公司的日常城際列車運輸工作中，能夠準確發現席位置換中出現的異常情況，減輕了工作人員勞動輕度，保證了席位置換和置換短信發送的準確度，為提高旅客服務質量提供了保證，取得了良好的效果。該系統在全路的推廣將有效提高城際列車席位置換的管理效率，保證席位置換工作準確、有序地進行。