云計算技術在地鐵自動售檢票系統中的應用

譚雪嬌

（東莞市軌道交通有限公司，廣東 東莞523073）

1 引言

基于現代互聯網技術高速發展的需求，云計算技術應運而生。該技術以互聯網技術為載體，以用戶實際需求為前提為用戶提供互聯網訪問服務，并在運行過程中經過用戶的授權后，能夠以互聯網為紐帶直接進入資源共享池中，從而實現對相關共享資源的使用。云計算技術自誕生以來，經過短短幾年的發展，已被廣泛應用于地鐵自動售檢票系統中，且取得了明顯的成效。

2 云計算技術的特點

根據相關領域對于云計算機技術的反饋，可以發現云計算技術主要具有以下3 方面特點：

1）規模大。由于云計算技術本身以互聯網為依托來實現運行，因此，其具備了互聯網的相關特點，例如，目前具有代表性的谷歌云計算、阿里巴巴云計算等。這些云計算都擁有數量不等的服務器，讓云計算技術可以為不同的用戶提供強大的計算服務。

2）虛擬化。云計算技術的重要載體是互聯網，所以，其不受時空的影響。具體來說，只要有網絡，用戶就可以獲取相關服務。同時，云計算技術中的“云”不僅可以提供龐大的存儲空間，且并不是有形的實體，所有的計算都在“云”中運行，而用戶并不需要對相關應用的具體運行位置進行一一了解，只需要終端設備在互聯網的支持與服務之下，即可完成相關的計算任務[1]。

3）可靠性。云計算技術運用了多種技術措施，如數據副本容錯、計算節點同構等，這些措施確保了所提供服務的可靠性。

3 云計算技術在地鐵自動售檢票系統中應用的重要性

地鐵自動售檢票系統作為整個地鐵運營管理的重要組成部分，不僅要面對乘坐地鐵的乘客，還涉及地鐵的日常管理工作。由此可見，地鐵自動售檢票系統與地鐵的運營、發展以及經濟效益有密切的聯系。也就是說，通過注重云計算技術在地鐵自動售檢票系統中應用的研究，不僅可以解決傳統自動售檢票系統工作中的各種問題，還能降低自動售檢票系統在建設與運行過程中的成本，對推動地鐵的穩定運行與發展有重要意義[2]。

4 云計算技術在地鐵自動售檢票系統中的應用

4.1 地鐵自動售檢票系統

地鐵自動售檢票系統集成了多種先進的科學技術，主要包含機電一體化技術、計算機網絡技術、信息技術、通行技術等。通過該系統在地鐵運營中的應用，可以實現售票、檢票以及相關的票務管理工作的自動化與一體化發展；另外，由于該系統具有高效性、安全性、可靠性以及智能化等多方面的優勢，因此，地鐵自動售檢票系統在地鐵運營中得到了廣泛應用。

地鐵自動售檢票系統主要由售票與檢票2 個管理系統構成，主要包含自動售檢票（Automatic Fare Collection，AFC）系統的硬件系統與應用管理系統。

1）硬件系統由自動售票機、旅客服務機、進出站閘機等組成，主要作用是為系統的穩定平穩運行提供必要的基礎保障。

2）應用管理系統則可以理解為是AFC 系統的軟件系統，主要負責對地鐵售票、檢票以及票務工作的業務管理工作，不僅可以記錄車票的詳細信息，還可以準確完成票務的結算工作，從而有效提升售檢票的工作效率與質量，在為乘客帶來良好服務體驗感的同時，全面提升地鐵整體運營效率[3]。

4.2 基于云計算技術的AFC系統設計

基于云計算技術的AFC 系統在實踐工作中又被稱之為CAFC 系統。其中，“C”代表云計算技術，“AFC”為硬件系統。為了提升系統運行的穩定性和可靠性，經過對相關系統結構的研究與分析后，本文針對云計算技術在AFC 系統設計中的應用，決定采用分層結構體系，將CAFC 系統分為3 個層次。

1）車票層。即CAFC 系統中的主要支付媒介，可完成資金的支付。

2）終端設備層。可通過終端設備層實現人機交互，最終完成地鐵票的售票、檢票以及驗票等重要的工作。

3）“云”層。即云計算服務運行與交付所需的軟硬件，其主要是為了實現對相關數據信息的采集工作，以及對于信息數據的分析、處理以及管理工作。同時，“云”層強大的計算力還可以對CAFC 系統中的相關終端設備進行實時的監控、維護以及管理。CAFC 系統具體架構如圖1 所示。

圖1 CAFC系統架構

4.2.1 硬件結構

本文在探究CAFC 系統開發時，主要采用了當前比較先進，應用較為廣泛的服務器/客戶端（Servers/Cilent，S/C）模式。該模式在基于地鐵局域網的支持下，可實現SLE 與云的連接，且在運行過程中不僅能完成數據傳輸，還能直接獲取相關的指令與參數。此外，由于CAFC 系統在設計時還運用了瀏覽器/客戶端（Browser/Cilent，B/C）模式，因此，桌面云可以為相關工作人員提供必要的基礎服務[4]。

具體而言，CAFC 系統主要由云計算中心、通行網絡以及車站終端設備等硬件設備組成。其中，云計算是核心部分，主要包括機架、計算機、服務器等重要部件。在實際運行過程中，CAFC 系統根據地鐵的實際運行情況，不僅可以完成對相關資源的合理化配置，還可以對相關工作做出具體的部署。

此外，CAFC 系統設計采用了多層網絡中最簡單的2 層結構，主要服務群為第1 層結構，而中間層與聚合層、交換機等則共同構成了第2 層結構。這一設計的目的在于在保證服務器流量均衡性的前提下，為系統的穩定運行提供重要的基礎保障[5]。

4.2.2 軟件結構

云計算技術在地鐵自動售檢票系統中的應用核心在于軟件結構的設計，而軟件結構設計的合理性會直接影響整個系統的穩定性、可靠性與安全性。這是因為軟件結構設計主要包含云計算中心軟件設計、票務管理終端軟件設計、車站終端設備軟件設計3 個重要內容。

1）云計算中心軟件結構設計。為了能夠滿足CAFC 系統功能實現的要求，軟件結構在設計時需要分為集群級軟件與應用級軟件2 個層次結構；集群級軟件結構設計的優勢是可以實現對于虛擬資源與硬件資源的自動化與智能化管理；應用軟件結構主要是為了實現地鐵自動售檢票工作，且可以有效實現工作效率與質量的提升。

2）票務管理終端軟件。票務管理終端軟件結構設計主要是為了實現人機交互，這不僅可以登錄系統完成票務報表的記錄以及相關工作的交接，還可以有效提升工作效率與工作質量。

3）車站終端設備軟件設計。主要是由操作系統與應用軟件組成。通過云計算技術的應用，除了能夠實現對軟件的控制與部署的遠程化控制外，還能更好地完成系統的更新與升級操作。在經過分析比選研究之后，本文的相關設計最終決定選用嵌入式Windows 系統和Linux 系統。這一選擇的主要目的是為了最大限度地減少對計算資源的占用。而在對相關應用軟件進行設計時，為體現出軟件的先進性，本文的相關設計采用了雙層構架，即設備控制層與應用邏輯層。

5 結語

地鐵運輸作為現代城市重要的交通出行工具之一，對其加以云計算技術的應用，無論是對城市的建設與發展，還是對現代自動售檢系統的不斷改革與創新，都有深遠的影響與重要的意義。因此，本文以先進的云計算及技術為基礎，通過對自動售檢票系統的設計研究，提出了云計算技術在地鐵自動售檢票系統中的具體應用，以期實現地鐵穩定運行的同時實現工作效率與質量的提升，從而更好地為社會民眾的出行提供更優質、更便捷的服務。