轨道交通自动售检票系统网络关键因素的分析

轨道交通自动售检票系统网络关键因素的分析

李俊

昆明地铁运营有限公司 云南省昆明市650217

摘要：在城市轨道交通中，非常重要的一个方面就是 城市轨道交通自动售检票系统 系统，为了证明 城市轨道交通自动售检票系统系统与设计要求相符合，就需要测试验证城市轨道交通自动售检票系统的网络关键因素，促使系统的安全性和稳定性得以保证。本文从几个方面分析了城市轨道交通自动售检票系统的网络关键因素，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：轨道交通；自动售检票系统；网络关键因素；                    

前言：影响城市轨道交通自动售检票系统的网络关键因素和性能。先对系统网络带宽需求进行验证，再通过模拟数据交易对系统进行正确性、并发、压力以及网络性能等关键因素的测试与验证，以证明设计符合需求，确保系统安全、可靠、稳定，从而实现各项预期功能。

一、轨道交通自动售检票系统相关概述

所谓轨道交通自动售检票系统， 亦被称之为 AFC 系统，是轨道交通建设中封闭的管理系统，系统运行中，会对车票介质信息做检查，其中的介质信息主要以乘车时间、上车站、下车站以及车次等为主，判断旅客乘车合法性，既保证通过效率，且使运输成本降低，客流信息统计较为准确。从轨道交通自动售检票系统功能看，若以旅客服务视角出发，系统功能包括：①Idle，为旅客提供输入功能；②Select，为乘客提供选择功能；③Pay，支付功能；④Produce，车票产生；⑤Deliver，向旅客提交凭证；⑥Checek，车票检查。 若以 AFC 系统在运营业务方面的需求看，则包括应用管理系统、售检票设备管理系统，如应用管理系统，包括运营、结算、库存、票务管理等，而售检票设备管理，涉及进出站闸机、自动售票机、卡初始化机、旅客服务机等。

二、自动售检票系统运行网络带宽要求

网络因素是影响自动售检票系统运行的关键。 从目前轨道交通自动售检票系统网络带宽需求看，集中表现为：第一，线路中心（LC）、车站服务器（SC）带宽要求。 如需在有线传输子系统应用下，借助以太网接口、光传输网络，使线路中心（LC）、车站服务器（SC） 网络被提供， 其中车站交换机连接车站服务器（SC），将以太网接口接入线路核心（LC）交换机内。 第二，外部网络连接要求。 自动售检票系统运行中，将考虑外部系统、中央系统网络的通信，具体实现中，强调轨道交通分析通 ACC、线路中心（LC）以专用网络做通信连接。

三、轨道交通自动售检票系统网络关键因素

1.测试标准与测试环境确定。本次研究中，对于当前 AFC 系统网络因素问题，实际解决中主要考虑引入数据模拟测试方法， 验证系统网络数据传输能力，确保系统在数据接收、处理与传输方面均维持正常。 具体做模拟测试中，首先要求明确测试标准，要求车站计算机可正常接收所有数据并存储，同时实时转发至中央计算机。且测试需对系统孤岛运行能力考查， 这种能力体现在若出现网络突然中断情况，待故障排除，可重新连接中央计算机，将所有数据重新上传。而在测试环境方面，在硬件环境方面，需要有至少一台的中央主机、中央通信前置机以及车站计算机和数据模拟发生机，要保证生产系统使用的网络服务器和 分别作为主机和数据库。在数据模拟器方面，结合相关的地标数据格式，模拟器可以对经常出现的交易记录进行模拟生成，然后发送给指定的车站计算机。每秒钟模拟器发送的交易记录可以达到 ７０ 条左右，那么每小时发送的条数就可以在 ２０ 万条以上。如硬件环境，要求由数据模拟发生机、车站计算机、中央通信前置机、中央主机等，整个网络环境下所有设备与通信均正常。同时，测试环境应注意对主机库与数据库的合理选择，如主机选择 HPRP3440，数据库为 Oracle10g。 同时，数据模拟器方面，要求其能够满足交易记录模拟生成、向车站计算机传输等要求。

2.设备并发测试与状态测试。AFC 系统测试中，设备的并发测试主要围绕设备并发情况下正确性、处理能力进行。 如取三台模拟器，具体来讲，状态测试指的是对车站计算机和中央监控工作站对设备状态监控的正确性进行测试，同时，数据模拟器对设备的各种状态进行依次模拟也应该属于测试内容。将循环方式应用到数据模拟器模拟设备的状态事件代码中，交替出现事件的发生和清除，也就是有一个事件发生，在下一个周期，将以前的一个事件给清除掉。对数据库内容进行实时查询，同时，利用车站计算机和中央监控

工作站来对设备的状态变化情况进行观察，保证没有差异出现；在监控工作站的观察过程中，需要能看到依次发生和清除设备状态事件，并且符合于数据模拟器的数据生成规律。同时，对系统的反应速度进行测试，要紧密依据数据模拟器的时钟来设置车站计算机以及监控工作站的时钟，两台数据模拟器分别将交易数据以及状态数据发送给车站计算机，对有故障出现后，中央监控工作站上显示的时延进行观察分别将其对应不同的车站，借助模拟器模拟发送设备运行相关程序，然后跟踪统计模拟器中所有交易数据，将这些数据与中央接收数据比较，若三者均无差异，说明设备保持正确运行，且有良好的处理能力。 而在状态测试方面，其主要指测试中央监控工作站、车站计算机是否正确监控设备状态，在数据模拟器状态事件代码内引入循环方式，这种循环方式主要指交替出现的事件，每到一个循环周期，均会清除前一事件。 中央监控工作站、车站计算机均会密切观察设备状态，且系统是否自行完成设备状态事件的清除。 此外，为解决网络关键因素带来的问题，要求测试系统试时延，即反应速度，测试借助数据模拟器时钟，对监控工作站、车站计算机时钟设计，由另外两台数据模拟器，向车站计算机发送状态数据，此时可做时延情况观察。

3. 网络通信压力与网络性能测试。网络关键因素中，对系统运行影响表现很大程度表现在网络通信能力以及处理应用程序数据层面，所以要求采取压力测试方法。 测试中可模拟大量数据积压情况，判断中央、车站数据报文是否仍可稳定传输与处理，分析传输与处理时间，得出压力测试结果。 另外，在网络性能测试中，首先要求测试端口连通情况，可有效测试端口间 VLAN 隔离有效性情况，测试时取系统中央、某一站点与同一台电脑连接，网段内保持同一 IP 地址，连接相应端口，具体来讲，状态测试指的是对车站计算机和中央监控工作站对设备状态监控的正确性进行测试，同时，数据模拟对设备的各种状态进行依次模拟也应该属于测试内容。将循环方式应用到数据模拟器模拟设备的状态事件代码中，交替出现事件的发生和清除，也就是有一个事件发生，在下一个周期，将以前的一个事件给清除掉。对数据库内容进行实时查询，同时，利用车站计算机和中央监控工作站来对设备的状态变化情况进行观察，保证没有差异出现；在监控工作站的观察过程中，需要能看到依次发生和清除设备状态事件，并且符合于数据模拟器的数据生成规律。同时，对系统的反应速度进行测试，要紧密依据数据模拟器的时钟来设置车站计算机以及监控工作站的时钟，两台数据模拟器分别将交易数据以及状态数据发送给车站计算机，对有故障出现后，中央监控工作站上显示的时延进行观察观察网络运行状态。 性能测试也要求从大小帧测试方面着手，判断设备在最小帧长度、最大帧长度处理情况，测试可对远端站点、系统中央连接以太网性能分析仪，分别取 1518B 帧长发包、64b 帧包向系统中央与远端站点发送，观察接收情况。

网络因素是当前轨道交通自动售检票系统运行中亟待解决的问题。 本次研究中主要对自动售检票系统做简单介绍，分析系统运行中对网络带宽的要求，同时提出网络关键因素解决中相关测试方法，在明确测试标准与环境情况下，测试内容主要集中在并发测试、状态测试、压力测试以及网络性能测试等，对提高系统运行可靠性可发挥重要作用。

参考文献：

[1]孙飞.城市轨道交通自动售检票(AFC)系统的网络关键因素[J].江西建材,2019,(07):135.

[2]吴明欣.轨道交通自动售检票系统网络性能计算与验证[J].都市快轨交通,2022,(02):28-31.

［3］张宁，何铁军，王健．轨道交通自动售检票系统互换性研究［Ｊ］．城市轨道交通研究，２０19，２（１ １）：１２３ －１２５．