基于云计算的地铁自动售检票系统研究

基于云计算的地铁自动售检票系统研究

王昆段思伟刘元明余洋

武汉地铁集团有限公司 湖北 武汉 430070

摘要：云计算技术以其弹性可扩展、高可用性、按需服务等优势，为地铁自动售检票系统的升级改造提供了强大的技术支持。为此，本文基于云计算技术，探究地铁自动售检票系统的功能特点及结构。首先概述了云计算技术的核心特点以及地铁自动售检票系统的基本功能和要求。然后探究了基于云计算的地铁自动售检票系统的整体结构，包括其总体架构、拓扑结构和软件结构。在总体架构中，系统被划分为前端交互层、云服务层和后端支撑层，实现了票务处理、数据管理和系统监控等核心功能；拓扑结构展示了系统各组件之间的逻辑关系和数据流动；软件结构则详细说明了系统软件的模块划分和交互方式，由此为地铁的高效运营和乘客的便捷出行提供保障。

关键词：云计算；地铁；自动售检票系统；结构

引言

随着城市化进程的加速和轨道交通的快速发展，地铁作为城市公共交通的重要组成部分，面临着日益增长的客流和票务处理压力。传统的地铁售检票系统往往存在效率低下、灵活性不足等问题，难以满足现代城市轨道交通的高效运营和乘客的便捷出行需求。因此，基于云计算的地铁自动售检票系统应运而生，成为解决这些问题的关键所在[1]。通过云计算技术，可以实现系统资源的动态分配和管理，提高系统的处理能力和响应速度，并且云计算的按需服务模式也能够帮助地铁运营商降低运营成本，提升运营效益。具体阐述如下：

1相关概念概述

1.1云计算技术及特点

云计算是信息技术领域的一种新兴模式，它通过互联网提供虚拟化的计算资源和服务。这种技术允许用户通过网络访问和使用存储在数据中心的大量共享计算资源，而无需了解或管理这些资源的具体细节。云计算的核心特点主要体现在以下几个方面：

（1）弹性可扩展。云计算资源具有高度的弹性和可扩展性。用户可以根据需求动态地增加或减少计算资源，而无需购买和维护大量的硬件设备。这种灵活性使得云计算能够适应各种应用场景和不断变化的需求。（2）高可用性。云计算通过数据备份、容错和负载均衡等技术手段，确保了服务的高可用性。即使部分计算资源出现故障，也能迅速切换到其他可用资源，保证服务的连续性和稳定性。（3）按需服务。云计算采用按需服务模式，用户只需根据实际使用量支付费用。这种服务模式不仅降低了用户的运营成本，还使得资源得到了更加合理的利用。（4）虚拟化。云计算通过虚拟化技术将物理硬件资源抽象为虚拟资源，用户无需关心底层的物理设备，只需通过网络访问和使用这些虚拟资源。这种虚拟化特性为用户提供了极大的便利和灵活性[2]。

1.2地铁自动售检票系统

地铁自动售检票系统是城市轨道交通的重要组成部分，它负责乘客的购票、检票以及票务管理等工作。该系统通过集成多种先进技术，实现了售票、检票和票务管理的一体化，为乘客提供了便捷、高效的出行体验。

（1）在系统组成方面。地铁自动售检票系统主要由硬件部分和软件部分组成。硬件部分包括进出站闸机、自动售票机、半自动售票机等设备，这些设备负责处理乘客的购票和检票操作。软件部分则负责管理地铁车票交易业务，包括票务管理、运营分析、结算等功能。（2）系统功能特点方面。地铁自动售检票系统具有自动化、可靠性、安全性、高效性等特点。它能够实现快速、准确的售票和检票操作，减少人工干预和误差，提高运营效率。同时，该系统还能提供丰富的票务管理功能，帮助运营方更好地掌握客流情况和运营收益。（3）应用价值方面。地铁自动售检票系统的应用不仅提升了乘客的出行体验，还为城市轨道交通的运营管理带来了诸多便利。它有助于实现票务管理的现代化和智能化，提高运营效率和服务质量，促进城市轨道交通的可持续发展。

2基于云计算的地铁自动售检票系统结构

2.1总体结构

基于云计算的地铁自动售检票系统是一个复杂的信息化系统，它集成了先进的计算机技术、网络通信技术和自动化控制技术，旨在为地铁乘客提供便捷、高效的票务服务。该系统的总体结构可以划分为三个主要层次：云服务层、应用服务层和终端设备层。

（1）云服务层。云服务层是整个系统的核心，它负责数据的存储、处理和分析。云服务层由高性能的服务器集群组成，这些服务器部署在数据中心，通过虚拟化技术实现资源的动态分配和管理。云服务层的主要功能包括：数据存储、数据处理、数据安全。（2）应用服务层。应用服务层是连接云服务层和终端设备层的桥梁，它负责实现具体的业务逻辑和功能。应用服务层由多个应用服务器组成，这些服务器部署在云服务层之上，通过API接口与云服务层进行通信。应用服务层的主要功能包括：票务管理、乘客服务、统计分析。（3）终端设备层。终端设备层是系统与乘客直接交互的界面，它包括了自动售票机、检票闸机、乘客显示屏等终端设备。终端设备层的主要功能包括：售票服务、验票服务、信息显示。

2.2拓扑结构

地铁自动售检票系统的拓扑结构是指系统中各个组件之间的连接关系和通信方式，它决定了系统内部数据流和信息流的传递路径。基于云计算的地铁自动售检票系统通常采用 S/C（Server-Client）模式来设计其拓扑结构。在这种模式中，云服务层作为服务器（Server）端，负责数据的存储、处理和管理，而应用服务层和终端设备层则作为客户端（Client）端，负责与用户进行交互并请求服务。

云服务层位于拓扑结构的中心，通过高速网络与应用服务层相连。应用服务层则进一步通过局域网与终端设备层相连，形成了一个分层的星型拓扑结构[3]。这种设计方式使得系统能够灵活扩展，适应不同规模的地铁运营需求。此外，地铁自动售检票系统还采用了冗余设计和负载均衡技术，以提高系统的可靠性和性能。通过这种拓扑结构设计，地铁自动售检票系统实现了中心化管理、高可靠性和易扩展性。它不仅能够满足地铁运营对票务处理的高效率要求，还能够提供稳定可靠的服务，为乘客带来便捷舒适的出行体验。同时，随着技术的不断进步和应用需求的变化，这种拓扑结构也为系统的升级和扩展提供了坚实的基础。

2.3软件结构

软件是地铁自动售检票系统的核心，决定了系统的功能实现。因此，系统设计时针对性地开展了车站终端设备、票务管理终端和云计算中心的软件设计。具体如下：

（1）车站终端设备软件设计：围绕应用软件和操作系统开展设计，充分考虑云计算中心的远程部署和升级更新功能。选择Linux系统和Windows系统进行嵌入式设计，减少计算资源的占用。（2）票务管理终端软件设计：利用具备交互功能的云计算中心，实现票务报表的填写、工作交接和数据查询等功能。票务管理终端由虚拟资源模块和Web访问模块组成，通过访问模块实现对云计算中心的访问和虚拟资源分配。（3）云计算中心软件设计：选择实时迁移等技术，承载地铁自动售检票系统的大部分应用程序和部分服务功能。围绕应用级软件和集群级软件开展设计，实现硬件资源和虚拟资源的自动化管理以及任务管理服务的提供。

3结语

综上，基于云计算的地铁自动售检票系统研究展示了信息技术在公共交通领域的深入应用。通过云计算的集成和优化，系统实现了高效的数据处理、灵活的资源配置和便捷的用户服务。这不仅提升了地铁运营的智能化水平，也为乘客带来了更加顺畅的出行体验。随着技术的不断发展和创新，相信未来的地铁自动售检票系统将更加智能、高效，为城市公共交通的发展贡献更大的力量。

参考文献

[1]钟育. 地铁支付系统的演变及改进措施 [J]. 科技创新与应用, 2022, 12 (36): 149-152.

[2]谭雪娇. 云计算技术在地铁自动售检票系统中的应用 [J]. 工程建设与设计, 2021, (18): 109-111.

[3]欧阳子灵. 探讨地铁自动售检票系统的云计算技术 [J]. 通讯世界, 2019, 26 (07): 303-304.