基于条码识别技术的高铁座位实名认证系统的理论模型研究

周田香　邓云香　胡志明

摘 要：近年来，高铁“霸坐”事件频发，似乎成为了一种“流行趋势”，这不仅是法治与道德层面上应该思考的问题，作为一个交通人，为了保证每一个旅客都能合法享受自己的权益，我们必须从专业技术的层面思考解决问题的办法。本文就是针对“霸坐“事件，做的关于一个基于条码识别技术的高铁座位实名认证系统的理论阐述。以后应用于实际，更好的解决高铁“霸坐”问题。

关键词：条码识别;实名认证;高铁;理论研究

一、条形码简介及铁路客运实名认证现状

（一）条形码简介

条形码最早于1949年由美国的N..TWbodland提出。条码由宽度和反射率不同的条（黑条）和空（白条），并用一定的编码规则（即码制）编制，来表示一组数字或字母符号信息的图形标识符，它表现为一组粗细不同，并按一定规则排列间距的平行线条图形。现在国内铁路客运使用的第三代车票均采用二维条码QR码（包括第四代无纸化车票），售票人员根据乘客的购票选择，利用二维码防伪售票系统，将乘客对应的车次，价格，售出地等与乘客相关私人信息加密后制成二维条码，并将其打印在车票上。QR码不仅具备一维条码及其他二维条码所共有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种文字信息，保密防伪性强等优点，同时还具有数据密度大、超高速识读、全方位识读等特点。

（二）铁路客运实名现状

自2012年1月1日起，全国所有旅客列车均实行车票实名制，旅客须凭本人有效身份证件购买车票，并在进站、乘车时持车票及购票时所使用的乘车人本人有效身份证件原件。对社会化铁路客运制度而言，推行火车票实名制是一场必经的变革，涉及的问题比较多而且复杂。同时，还要善于且积极地运用现代信息与网络技术，确保火车票实名制存在相当的科技含量，从而提高中国铁路旅客运输服务的信息化、规范化及现代化水平。

二、高铁座位实名认证系统结构及模块说明

（一）总体框架

高铁座位实名认证系统是在原有二维码客票系统上来设计的，即自动识别的是客票，保留原有的客票数据库系统和售票系统，再加上信息识别系统，数据匹配系统，车辆数据库系统就构成了一个完整的高铁座位实名认证系统。

（二）售票系统

根据旅客的购票要求从客票数据库中选择合适的车次和空座位，每一位乘客对应唯一的座位编号，二维码生成器为每张车票生成唯一的条码，条码中包含旅客个人信息和乘车信息等。系统把条码打印到车票上或生成电子车票二维码发送到旅客手机上，同时把车票信息和条码对应的序号添加到客票数据库中相应的数据项。售票系统还根据旅客的退换票，改签结果对客票数据库进行修改。

（三）客票数据库与车辆数据库

客票数据库存储了整个车站全部列车的售票数据，数据量非常大，所以必须要具备足够的安全性和稳定性来维持客票数据库的日常工作。车辆数据库是从客票数据库中导入的本车次所有的客票及座位信息，所以当客票数据库中有数据更新时，车辆数据库必须要同时更新，保证数据更新的及时性。由于客票数据量很大，乘客因素存在多种，数据更新量必然不小，客票数据库和车辆数据库两者肯定会进行频繁的交流，前者必须提供快速的查询能力。客票数据库和车辆数据库都可以使用SQL语言来实现，而JAVA语言具有强大的网络功能和高安全性，可以用来做两数据库之间的连接。

（四）信息识别系统

信息识别系统包括件检票子系统和检票服务器两部分。检票子系统在每个座位都安装一个，主要由检票器构成，体现系统的硬件部分。检票器由扫描器和译码器等部件组成，扫描器对客票上的条形码进行扫描，译码器把扫描器扫描的结果转化为与条码相对应的字符序列，并将其识别数据同步更新到检票服务器，且数据传输加密。检票服务器对识别的数据进行管理，已识别的数据等待数据匹配系统的提取并匹配，若数据匹配成功，检票服务器将清除此时识别的座位信息。若需要第二次识别入座，则需要再次识别，再次匹配，再次删除。

（五）数据匹配系统

数据匹配系统主要由匹配器和每个座位都有的一个小型闸机以及判断座位上是否有人的红外传感器构成，主要作用是匹配座位信息是否正确，并向小型闸机发布命令是否打开闸机，让乘客入座。并且将全车的匹配器和小型闸机打包进行统一编号，且此编号与售票时反应的座位号一一对应。此属性作为表结构在建立车辆数据库时输入其中。

匹配器与车辆数据库和检票服务器相连接。相互连接之间数据传输加密。匹配器从数据库里查询数据，如果数据库中存在检票服务器中等待且需要匹配的数据序列，则提取出表结构中对应数据序列的匹配器编号，最后将这个编号与自身编号相对比，如果编号一致，则表示匹配成功，绿色指示灯亮，闸机打开，乘客可以入座。如果编号匹配不一致或数据库中不存在该条码信息，红色指示灯亮，闸机不打开。

三、系统实现方法分析

每张车票生成唯一随机二维码，条码中包含旅客信息，乘车信息，是车票的唯一特征标志。使用车票座位为该系统的基本依据，能有效利用现有的客票系统，同时不会造成资源浪费。通过条码识别技术，不但能准确判断当前旅客的座位信息，有效防止错检和假票，而且安全快速，进而提高检票工作质量与效率。将匹配系统中匹配器与座位“捆绑”重新编号，并与售票系统售出的旅客可见的座位号配对，作为车辆数据库的表结构属性，便于提取匹配，提高能匹配速度和效率。

四、结语

条码识别技术在多个领域得到了广泛的应用，是一种相对成熟的自动识别技术，本系统利用条码识别的优势，与原有客票管理系统相结合，技术上与自动检票系统而言并没有增加太大难度，将来如果能用于实际推广，能有效改善高铁“霸坐”现象。如果设备配置与系统性能能进一步得到改善，对乘客而能获得更优质的乘车服务，舒适性提高，对铁路运输公司管理者而言能建立更为简单易行的管理措施。该系统投入使用后，将产生良好的社会效益。该系统还有很多不足，有继续优化改进的地方。本文只是做了一个理论模型结构的设想，若要将此系统实际完成，考虑到经济及社会等个别因素的影响还要面临很多问题，应用的必要性有待考究。

参考文献

[1]譚志敏，黄战，赵剑冬.基于条形码的铁路自动检票系统的应用设计[J].计算机工程与设计，2005（01）：194-195+199.

[2]王成，蒋秋华，覃飞，吴永捷.铁路旅客自动检票系统设计与实现[J].铁路技术创新，2012（04）：45-48.

作者简介

周田香（1997—），女，汉族，四川德阳，本科，研究方向：交通运输。

邓云香（1998—），女，汉族，四川广安，本科，研究方向：交通运输。

胡志明（1999—），男，汉族，四川巴中，本科，研究方向：交通运输。