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摘 要：铁路自动售票系统是通过对计算机、财务、智能控制等多项专业知识的应用，形成无人售票系统，实现了客票管理和发售工作的无人化管理，大大方便了旅客购票。本文主要对铁路旅客自动售票系统的设计与实现进行了阐述。
关键词：自动售票系统；设计；总体结构；关键技术
随着我国铁路售票模式的不断拓展，传统的车站窗口售票模式已经不能满足旅客的购票需要，以互联网为售票渠道的售票量逐渐增多。然而，在我国仍有部分城市未开通铁路自动售票系统。为了将自动售票系统进行全面的覆盖，就需要加大对铁路自动售票系统的研究力度，对铁路自动购票系统的设计进行不断地完善与改进，以满足受众的需求，提高售票效率，实现客运售票的全面现代化管理。
一、我国铁路旅客自动售票系统的研究与设计
从客票系统整体出发，推动整个自动售票系统由点到面的工作势在必行。铁路旅客自动售票系统主要可以从以下几个方面进行研究：第一，研究铁路自动售票的监控系统，对自动售票终端的交易情况、旅客操作情况、重要部件、设备开启情况进行全方位的远程监控，保证售票终端的安全；第二，与我国铁路客票系统结合，完成自动售票终端所需的客票业务功能；第三，研究出一套合理、优化的配钞算法，对现金设备的使用尽可能地与国际接轨；第四，与银行信息系统结合，通过电子货币实现金融结算；第五，研究自动售票机硬件相关规范，提出符合我国铁路客票要求的自助售票终端相关技术条件和标准；第六，研究自动售票系统业务、管理、维护统一平台，实现旅客在自动售票终端上的自助服务。
二、系统总体结构
（一）终端设备层
终端设备层是自动售取票的终端设备，它可以分为四个进程：用户界面进程、主业务进程、软件分发进程以及硬件控制进程。用户界面进程主要是提供给旅客购票操作界面，并据此引导旅客完成自主售票与取票过程；主业务进程主要是对售票机业务流程以及售票、维修、暂停状态跳转进行控制；软件分发进程可以实现终端软件的升级；硬件控制进程主要是对售票机的各硬件模块进行控制，例如纸币的接收、找零及打印车票等。
（二）应用服务层
应用服务层作为自动售票的核心，其主要包括交易处理服務、售票接口服务以及客票接口服务。交易处理服务主要负责对所有终端以及终端管理服务的套接字请求进行处理，并按照请求的类型对其进行分类处理；客票接口服务为旅客提供客票相关业务，它主要是通过将交易连接中间件与客票系统进行连接，为自动售票提供取票、取票面、车次信息与记存根等客票服务；终端管理服务则主要是利用WEB服务的方式，为车站运维人员提供车站自动售票机售票状态、现金余量、硬件故障等信息。
（三）数据分析层
数据分析层主要是利用数据收集服务，获取应用服务层和终端设备层的运营数据。获取数据之后，要对数据进行分析和预处理，并将处理后的数据存入分布式文件系统中。最后，通过WEB服务的方式将数据统计分析结果展示给决策人员与运营人员。
三、铁路自动售票系统设计的关键技术
（一）高并发交易处理
自动售票是实时交易系统，应用服务层一方面处理所有终端设备层的Socket通信请求，另一方面处理终端管理服务对终端控制请求。服务器的I/O性能与处理能力成为自动售票实时性的技术关键，尤其在售取票高峰期间，服务器对大规模并发连接处理不当，容易出现性能低下甚至瘫痪的情况。交易处理服务采用非阻塞异步I/O模型与进程池相结合，将网络通信功能与业务处理功能相分离。Epoll采用Edge-Triggered工作方式处理Socket请求，如Epoll事件表明新的连接请求，则设定该描述符为非阻塞，并在Epoll事件结构体中设置要处理的事件类型为可读。
（二）TVM终端身份验证技术
TVM终端身份证验证技术存在的目的是增强系统的安全性。当TVM终端连入系统内后，应用服务程序将会检测其是否合法，如果无法在系统内预先定义的终端信息里找到连入终端的身份信息，将会中断与该中断的连接。一般来说，终端定义信息都是统一存放于数据库内的，并在应用程序启动前将全部终端定义预存在内存中，以提高比对效率。
（三）容错技术
在旅客通过自动售票机购票的过程中，打印车票是一个十分关键的业务流程，此业务流程除了包括车票打印，还包括两个步骤，即从客票系统获取票面信息与记录客票存根。这一业务流程缺少任何步骤都不行，而且此业务流程的成功与否直接决定着整笔交易是否成功。但是，在实际的运行中，网络通信存在着潜在的影响，如果网络出现问题，则会使数据丢失，造成整笔交易失败。因此，在对自动售票系统进行设计时，在对获取车票票面信息和记录客票存根的流程内都增加了不同的容错机制，如果在传输的过程中票面信息丢失，那么TVM还会自动进行第二次尝试，以确保票面信息可以正常获得。但是，对于记录客票存根步骤来说，它就不可以通过增加容错机制的方法进行第二次尝试。这主要是因为客票系统的售票存根具有唯一性，而容错机制只可以对发送过程中的失败进行解决，对票面存根接收失败的问题则不起作用。因此，为了解决这一问题，在系统内增加了另外一种容错机制，即通过在客票系统内查询存根，以判断记录存根操作是否已完成。
四、结语
自动售票系统的设计与实现不仅可以为旅客购票提供方便，还可以促进铁路客运经营水平即服务质量的提升，实现真正意义上的无人售票，对社会的发展具有深远的影响。
参考文献：
[1]李士达，蒋秋华，康勇，韩新建.铁路旅客自动售票系统设计与实现[J].铁路技术创新，2012，04：41-44.
关键词：自动售票系统；设计；总体结构；关键技术
随着我国铁路售票模式的不断拓展，传统的车站窗口售票模式已经不能满足旅客的购票需要，以互联网为售票渠道的售票量逐渐增多。然而，在我国仍有部分城市未开通铁路自动售票系统。为了将自动售票系统进行全面的覆盖，就需要加大对铁路自动售票系统的研究力度，对铁路自动购票系统的设计进行不断地完善与改进，以满足受众的需求，提高售票效率，实现客运售票的全面现代化管理。
一、我国铁路旅客自动售票系统的研究与设计
从客票系统整体出发，推动整个自动售票系统由点到面的工作势在必行。铁路旅客自动售票系统主要可以从以下几个方面进行研究：第一，研究铁路自动售票的监控系统，对自动售票终端的交易情况、旅客操作情况、重要部件、设备开启情况进行全方位的远程监控，保证售票终端的安全；第二，与我国铁路客票系统结合，完成自动售票终端所需的客票业务功能；第三，研究出一套合理、优化的配钞算法，对现金设备的使用尽可能地与国际接轨；第四，与银行信息系统结合，通过电子货币实现金融结算；第五，研究自动售票机硬件相关规范，提出符合我国铁路客票要求的自助售票终端相关技术条件和标准；第六，研究自动售票系统业务、管理、维护统一平台，实现旅客在自动售票终端上的自助服务。
二、系统总体结构
（一）终端设备层
终端设备层是自动售取票的终端设备，它可以分为四个进程：用户界面进程、主业务进程、软件分发进程以及硬件控制进程。用户界面进程主要是提供给旅客购票操作界面，并据此引导旅客完成自主售票与取票过程；主业务进程主要是对售票机业务流程以及售票、维修、暂停状态跳转进行控制；软件分发进程可以实现终端软件的升级；硬件控制进程主要是对售票机的各硬件模块进行控制，例如纸币的接收、找零及打印车票等。
（二）应用服务层
应用服务层作为自动售票的核心，其主要包括交易处理服務、售票接口服务以及客票接口服务。交易处理服务主要负责对所有终端以及终端管理服务的套接字请求进行处理，并按照请求的类型对其进行分类处理；客票接口服务为旅客提供客票相关业务，它主要是通过将交易连接中间件与客票系统进行连接，为自动售票提供取票、取票面、车次信息与记存根等客票服务；终端管理服务则主要是利用WEB服务的方式，为车站运维人员提供车站自动售票机售票状态、现金余量、硬件故障等信息。
（三）数据分析层
数据分析层主要是利用数据收集服务，获取应用服务层和终端设备层的运营数据。获取数据之后，要对数据进行分析和预处理，并将处理后的数据存入分布式文件系统中。最后，通过WEB服务的方式将数据统计分析结果展示给决策人员与运营人员。
三、铁路自动售票系统设计的关键技术
（一）高并发交易处理
自动售票是实时交易系统，应用服务层一方面处理所有终端设备层的Socket通信请求，另一方面处理终端管理服务对终端控制请求。服务器的I/O性能与处理能力成为自动售票实时性的技术关键，尤其在售取票高峰期间，服务器对大规模并发连接处理不当，容易出现性能低下甚至瘫痪的情况。交易处理服务采用非阻塞异步I/O模型与进程池相结合，将网络通信功能与业务处理功能相分离。Epoll采用Edge-Triggered工作方式处理Socket请求，如Epoll事件表明新的连接请求，则设定该描述符为非阻塞，并在Epoll事件结构体中设置要处理的事件类型为可读。
（二）TVM终端身份验证技术
TVM终端身份证验证技术存在的目的是增强系统的安全性。当TVM终端连入系统内后，应用服务程序将会检测其是否合法，如果无法在系统内预先定义的终端信息里找到连入终端的身份信息，将会中断与该中断的连接。一般来说，终端定义信息都是统一存放于数据库内的，并在应用程序启动前将全部终端定义预存在内存中，以提高比对效率。
（三）容错技术
在旅客通过自动售票机购票的过程中，打印车票是一个十分关键的业务流程，此业务流程除了包括车票打印，还包括两个步骤，即从客票系统获取票面信息与记录客票存根。这一业务流程缺少任何步骤都不行，而且此业务流程的成功与否直接决定着整笔交易是否成功。但是，在实际的运行中，网络通信存在着潜在的影响，如果网络出现问题，则会使数据丢失，造成整笔交易失败。因此，在对自动售票系统进行设计时，在对获取车票票面信息和记录客票存根的流程内都增加了不同的容错机制，如果在传输的过程中票面信息丢失，那么TVM还会自动进行第二次尝试，以确保票面信息可以正常获得。但是，对于记录客票存根步骤来说，它就不可以通过增加容错机制的方法进行第二次尝试。这主要是因为客票系统的售票存根具有唯一性，而容错机制只可以对发送过程中的失败进行解决，对票面存根接收失败的问题则不起作用。因此，为了解决这一问题，在系统内增加了另外一种容错机制，即通过在客票系统内查询存根，以判断记录存根操作是否已完成。
四、结语
自动售票系统的设计与实现不仅可以为旅客购票提供方便，还可以促进铁路客运经营水平即服务质量的提升，实现真正意义上的无人售票，对社会的发展具有深远的影响。
参考文献：
[1]李士达，蒋秋华，康勇，韩新建.铁路旅客自动售票系统设计与实现[J].铁路技术创新，2012，04：41-44.