张学军
成都地铁运营有限公司 四川成都 610000
摘要:全自动售票机（TVM）是地铁票务系统中不可或缺的一部分，作为地铁票务系统中与乘客直接交互的设备之一，TVM的系统结构与业务处理逻辑将直接影响乘客的购票体验。好的系统结构能够降低TVM业务软件死机的频次，同时具有很强的自恢复能力。同时其UI的易用性、直观性等，在很大程度上可以减少乘客购票操作次数、加快乘客购票速度、减少乘客排队购票时间、提升乘客购票体验。
关键词:TVM；系统结构、业务逻辑、流程、优化
自动售票机是AFC系统设备中最为重要同时也是最为复杂的终端设备。其中TVM运营过程中出现了很多问题，包括硬件方面的问题，同时也包括软件方面的问题。为更好的研究TVM的业务软件工作原理，提高对TVM业务软件的认识及掌握程度，方便以后能更好的进行故障排除，以及后期新业务开发、需求提报等，对该系统业务逻辑进行详细分析。
硬件/软件的构成
硬件：一台完整功能模块的TVM，包括以下部件（华北工控机；发卡模块；纸币回收模块；纸币找零模块；乘客显示屏；硬币模块；状态显示屏；维护屏和维护键盘；票据打印机；其它周边配套部件）
软件运行环境：（操作系统：Microsoft Windows XPE； 软件平台：.net framework 3.5；）
系统功能分析
功能需求表明了系统需要提供的服务，对输入做出的响应，和在特定情况下的行为。TVM系统的主要功能包括售票功能、找零功能、充值功能以及提供维护功能。其主要业务功能为售票。
TVM系统体系结构分析
在系统体系结构设计阶段，需要确定整个系统的体系结构、子系统的划分及各分部之间的关系。通过科学的分析，将整个软件系统划分为不同的构件并明确各构件之间的接口关系。当系统很复杂时，人们通常从不同的层次来看该系统，称之为分层架构，分层架构能够使系统的逻辑结构更加清晰明了，各个层次之间也相对独立，只要层与层之间的接口保持不变，一个层的改动对其他层就不会造成影响，从而也业务逻辑和数据及UI分离，某一层的具体实现也可以很容易的扩展和替换，而不影响到其余各层。
设计分层架构时，应遵循面向接口设计的思想，使之成为一种弱耦合结构。在这种结构中，一个层只依赖与它下面的层，而改变这个层的设计，对下面的层不会有任何影响，因此是一种弱依赖关系。只要不改变各层间的接口定义，分层式架构每层的组件应该像一个“抽屉”，可以抽取出来并用另一个“抽屉”替换。在分层使架构中在各层内部又采用面向对象的设计方式，提高系统的可维护性。
售票机的软件系统包括：（表示层；业务层；基础业务层；接口层；设备控制层；数据链路层；通信层）
TVM系统功能分解
系统功能划分
成都地铁2号线TVM软件系统总体分为运营和维护两大模块，运营模块包括售票、状态管理、储值卡处理三个子模块，维护模块包括身份验证、查询各外围设备状态、测试外围设备、系统初始化、运营数据管理、TVM管理、更换钱箱/票箱等七个子模块。
测试外围设备
外围设备的测试主要由测试硬币模块、纸币模块、发售模块、读写器、纸币找零、顶部LED这些功能模块组成，其主要功能时在自动售票机出现故障而暂停服务或部分功能不可用时，维护人员可以对故障模块进行测试来排查问题所在，将所有模块的测试功能集成在一起可以提高排查故障的效率，使维护人员操作提来更加方便快捷。
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TVM管理
TVM管理模块可以改变当前TVM的状态，例如将TVM由正常服务状态改成暂停服务状态。重启和关闭TVM功能是先退出TVM业务软件，再将工控机重启或关闭，退出业务软件则是只退出TVM的业务软件。此模块主要用来管理TVM程序。
运营数据管理
自动售票机开始工作后的每一笔交易都会记录在案，通过此模块则可以查看历史交易信息等，在遇到乘客的退款或异常申请时，可以通过查看这些交易信息来判断乘客诉求的真实性，也为维护人员的工作提供一定的便利性。
初始化TVM
该模块提供给维护人员在需要时可以清空所有数据，或者对各模块数据进行修改，遇到一些异常清空时可以通过维护人员手动进行数据的修改，使TVM能尽快恢复运营。
更换钱箱/票箱
自动售票机票箱空、钱箱满之后会自动上报车站控制室，让操作人员来更换票箱、钱箱，此模块提供清空硬币钱箱、更换钱箱、更换票箱以便操作人员进行钱箱/票箱更换。
查询外围设备状态
自动售票机是由多个模块构成，每个子模块运行状态的组合将决定正系统的运营状态，可以通过该功能模块去按需查询硬币模块、纸币模块、纸币找零模块、发售模块、读卡器等各个子模块的状态。
身份验证
TVM系统主要业务流程
售票业务流程
售票是自动售票机的主要功能，如果按照购票方式分，可以提供给乘客两种购票方式：
快速购票方式，也称票价选择方式
对于经常购票的的乘客，当他知道前往目的地的车票价格时，可以直接选择票价，实现快速购票，缩短购票时间。
普通购票方式，也称车站选择方式
乘客通过点选线网中目的地车站的方式进行购票，对于非经常性乘客在不知道前往目的地所需车票价格时采用该方式购票。
如果按付款方式分，可以分为三种付款方式
现金付款方式；储值卡付款方式；移动支付方式
储值卡充值业务流程
乘客在选择储值卡充值业务后，进入储值卡充值业务界面并提示乘客在指定位置插入待充值的储值卡，当乘客插入储值卡之后，系统将读取储值卡信息，并将储值卡余额显示在充值界面。然后打开纸币投币通道，提示乘客投入纸币（用于充值的纸币只能是十元、二十元、五十元、一百元），待乘客投入纸币并点击确认后，系统进行充值处理并根据乘客的要求打印票据。如果乘客在付款后不想进行充值，乘客点击取消充值按钮，可以取消充值，系统将返还乘客投入的纸币，若退款失败则系统打印票据，并提示乘客找相关工作人员进行处理。
系统维护业务流程
要对TVM进行维护，工作人员首先打开TVM后维护门，系统自动点亮维护操作面板，提示输入工号及密码，工作人员输入正确的工号及密码之后，身份验证程序根据工作人员所定义的角色判断其身份。身份分为两种：操作人员、维护人员，验证程序根据工作人员的角色显示相应的操作界面，不同角色的人员执行不同的操作。
系统数据流模型
数据流图概述
数据流图（Data Flow Diagram，DFD）是从数据传递和加工的角度，以图形的方式来描述系统逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑转换过程，它是结构化系统分析的主要表达工具，也是用于表示软件模型的一种图示方法。
总结
AFC系统作为地铁自动化系统中的一个子系统为地铁的运营、乘客购票、地铁票款收益、财务报表等服务，在该系统中处于中端的便是TVM以及AGM，这些终端的友好性将直接影响乘客的购票体验及车站的客流组织。由于乘客的文化程度不同，导致乘客对TVM的操作理解程度不同，因此TVM后台需要一个好的系统结构及业务处理逻辑，能够降低维护难度及后续业务升级改造所需的工作量，前台需要一个友好的UI同时减少乘客购票所需操作步骤，对乘客购票的整个环节进行很好的提示、指引。
参考文献：
[1]上海地铁咨询监理科技有限公司. 城市轨道交通自动售检票系统工程质量验收规范GB50381-2006实施指南. 中国计划出版社. 2008(09)
[2]赵时旻. 轨道交通自动售检票系统. 同济大学出版社. 2007(05)
[3]邵震球. 城市轨道交通自动售检票系统实务. 机械工业出版社. 2016(05)
论文作者:张学军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/25
标签：乘客论文; 系统论文; 模块论文; 储值卡论文; 业务论文; 纸币论文; 充值论文; 《防护工程》2018年第13期论文;