城市轨道交通AFC系统数据库维护和优化设计
2015-07-21孙亚
孙亚
摘要：文章从城市轨道交通AFC系统数据库角度入手，对整个AFC数据库基本设计结构进行分析，然后研究AFC数据库在维护方面的工作要点，最后探讨AFC数据库优化设计的具体措施，望引起重视。
关键词：轨道交通；AFC系统；数据库；维护；优化设计
1.南京地铁AFC系统的概述
AFC即自动售票检票系统，该系统是建立在计算机技术基础之上，将通信、网络、自动控制等学科集成起来的综合系统。将AFC系统应用于城市轨道交通中，能够实现轨道交通中包括售票、检票、计费、收费、清分、管理等操作的自动化实现。南京地铁的自动售检票系统使得南京地铁公司能够很好的在地铁车站网络中控制乘客客流，保证乘客所支付的费用与他们的行程相符合，同时保障乘客所支付的费用被更加安全可靠的收取。自动售检票系统实现乘客在自动售票机所购买的非接触式车票，在地铁相应车站的自动检票机刷票进站乘车，在乘客目的车站的自动检票机刷票出站。自动售票机能够帮助消费者在没有车站工作人员的帮助下，自己购买车票进出车站，实现了轨道交通系统的全自动流程管理。
乘客通过自动售票机触摸屏点击目的站点进行购票，根据屏幕显示价格，在自动售票机端口投入硬币或纸币，硬币处理模块与纸币处理模块自动识别硬币与纸币，并根据乘客实际购票金额找零，单程票发售模块发售单程票至读写区，读卡器自动生成二维条码，即将车票编号、出票站点、乘车日期、票款金额、乘车区间等数据信息通过加密算法进行加密运算并生成加密二维条码，读卡器将软件自动生成的加密二维条码和车票编号写入票卡内，由自动售票机将单程票售出。
非接触式智能筹码由乘客使用自动售票机来自行购买，或者由地铁车站的工作人员使用半自动售票机来人工销售。自动售检票系统是一个相对独立的系统，考虑到后期跟其它运营商的合作对接，系统设计有预留接口。
2. 城市轨道交通AFC系统数据库基本设计
以南京地铁为例，自动售检票系统（Automatic Fare Collection 简称 AFC）是一个计程计时的封闭式全自动收费系统，系统所有设备均具备处理非接触 IC 卡车票与币式单程票筹码（Single Journey Token）能力，包括市民卡、城市交通卡及轨道交通专用非接触 IC 卡车票、币式单程票筹码车票。
考虑到城市轨道交通在未来的可发展性，综合对未来一定时间内客流数据量的预测分析，在兼顾可靠性与经济性的条件西啊，数据库推荐以Oracle 10i型数据库为首选方案。为保证AFC系统数据库的完整一致，车站部分与中心控制室部分数据库系统选用一致，操作系统均为UNIX系统。
硬件构成方面，整个AFC数据库硬件构成包括：（1）磁盘阵列，型号为HP EVA4000，同时设置2*控制柜；（2）小型机*2，型号为HP rp4640；（3）液晶显示器*2，品牌为HP；（4）光纤存储交换机*2，型号为HP 4/8 SAN Switch；（5）磁带库，型号为HP MSL6000/Auto loader。
软件构成方面，为了避免AFC系统在运行过程当中出现硬件链路的单点故障，数据库设计中引入双机备份模式，每个生产主机对应2*FC卡，通过光纤载体实现与SAN交换机的连接。同时，磁带库可通过FC光纤通道链路与SAN交换机主机进行连接。而SAN交换机方面，分别有2对光纤线路与EVA4000磁盘阵列连接（与控制器相互对应），通过这种方式，自两端冗余链路接入磁盘阵列中。
3. AFC系统数据库维护要点
为确保AFC系统在整个轨道交通运营期间能够保持长效、稳定的运作，就必须高度重视对AFC系统数据库的维护工作。在数据库维护方面，应当重点关注的内容有以下几个方面：
第一，做好日常监控工作。即对AFC系统数据库连接情况进行动态检查，评估数据库相对应会话数目是否存在异常，若数据库内存在挂死连接，需要人工进行清理。此过程中所涉及到的操作指令包括：（1）操作“appctl station show”指令，实现查看应用功能；（2）操作“appctl station start”指令，实现应用开启功能；（3）操作“appctl stationstop”指令，实现应用关闭功能；
第二，对日志信息进行查看。特别是在AFC出现异常故障时，通过对日志信息的查看与分析能够帮助工作人员判断故障产生的信息来源，为故障判定以及后续处理提供支持。数据库维护中，需要重点查看的日志类型有如下几种：（1）操作“online/clrsvrq/connectinmng log.
4.AFC系统数据库优化设计要点
针对AFC系统中常选用的Oracle 10i型数据库而言，在系统实际应用中，还需要不断对设计方案进行优化的方式，提高数据库功能实现的可操作性与便捷性。具体优化要点有如下几个方面：
第一，对自由结构的优化：通过优化OFA自由结构的方式，能够在数据库中实现对逻辑数据对象的自由分布，在数据库逻辑设计中，将系统数据与用户数据分离，将索引数据与一般数据分离，将高活动表与低活动表分离，提高动作指令响应效率；
第二，对SQL语句的优化：减少对数据库的查询次数，即减少对系统资源的请求，使用快照和显形图等分布式数据库对象可以减少对数据库的查询次数，以达到提高SQL共享池内语法树利用率的目的。
5 结束语
通过对城市轨道交通系统中AFC数据库的维护与优化设计，能够促进AFC系统内信息利用率的提高，优化系统分析能力，促进数据库数据信息整理能力的改善，为AFC系统的完善奠定基础，是AFC数据库最关键性的发展方向。
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