面向城际列车的席位置换信息核查系统设计与实现

刘国峰，张志强，王元媛，赵 楠

（中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081）

目前，我国铁路建成了京津冀、粤港澳大湾区、长三角、成渝地区等多个城际铁路网。城际铁路具有安全、快速、便捷、站点多、时间间隔短、开行密度大等特点，但在旅客运输中，列车车底往往变化频繁。当车底编组发生变化时，工作人员需要对随之变化的席位进行置换。随着铁路城际网规模的逐渐扩大，城际列车席位的置换量也逐渐增大。当完成席位置换完成后，工作人员需要花费大量的精力对置换结果进行核对[1]。

1 席位置换信息核查现状

当完成席位置换后，工作人员首先核对席位置换前后的始发日期、车次、席别、车厢号、席位号等信息，筛选出发生置换的重联编组席位和置换前后席别不一致的席位，并按照新车次席位和车底特征，确定置换结果是否存在问题。然后，工作人员比较原车次售出席位与置换席位是否一致，确保售出席位全部完成置换。

当席位置换短信发送后，工作人员不仅要关注短信的发送状态，确保置换席位全部发送了短信，将席位置换信息及时告知旅客，还要核对所置换的席位与短信中的席位信息是否一致，以确保准确无误。

2 系统架构

2.1 设计目标

面向城际列车的席位置换信息核查系统（简称：系统）按照高可靠、可扩展、安全性好的原则进行设计。高可靠指当业务出现单点故障时，系统可自动切换服务节点，接管故障点的业务。可扩展指随着城际列车开行量和席位置换量的增长，系统可以实现动态扩展，以满足需求。安全性指系统必须建立成熟稳定的硬件环境和应用软件，并在此基础上，通过完善的备份恢复策略、安全控制机制来保障其稳定安全运行。

通过设计和建设，该系统要实现城际列车席位置换结果、席位置换通知的核查，以及置换核查结果的展示和反馈等功能，以改善现有席位置换信息核查系统的不足，提高席位置换的核查效率。

2.2 总体架构

面向城际列车的席位置换信息核查系统采用二级架构，由中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）级，以及铁路局集团公司和车站级组成，如图1 所示。

图1 面向城际列车的席位置换信息核查系统总体架构

2.2.1 国铁集团级

（1）置换信息核查服务器部署了席位置换信息核查系统，该系统通过客票专网获取分布在铁路局集团公司主中心和负载中心的席位置换结果和席位信息，完成席位置换结果的核查，并通过客服内网获取席位置换订单和短信发送情况，完成席位置换通知的核查。同时，按照铁路局集团公司和车站不同权限的相应需求，系统提供核查结果的查询服务，并根据工作人员对核查结果的反馈，实现核查结果的智能处理和修正。

（2）短信发送服务器部署了席位置换短信发送系统。该系统对席位置换短信的发送进度进行统计，并记录发送结果。

（3）席位集中服务器记录置换的席位信息和席位置换日志，为席位置换结果的核查提供重要依据。

2.2.2 铁路局集团公司和车站级

（1）铁路局集团公司主中心服务器记录席位置换结果，是席位置换核查的主要依据。同时，席位置换结果核查服务将核查结果记录在铁路局集团公司主中心，供工作人员进行查询。

（2）铁路局集团公司管理终端和车站查询终端提供席位置换核查的查看和结果反馈。工作人员可以通过它们对席位置换结果进行查看和反馈。

2.3 技术架构

系统的技术架构由基础设施层、业务服务层、数据交互层、安全保障体系和系统接入层组成，具体架构如图2 所示。

图2 系统技术架构

（1）基础设施层主要包括服务器、存储设备、网络设备等设施，为系统提供数据存储、服务部署、网络连接等基础服务。

（2）业务服务层主要提供核查结果查询、核查结果反馈、席位置换结果核查、席位置换短信核查、数据库连接、应用部署等服务，通过标准规范的运维管理及安全防护体系，为系统提供可靠的业务服务。

（3）数据交互层主要包括服务器运行监控、连接交易管理服务（CTMS，Connection and Transaction Management Server）等数据管理服务，通过数据管理服务实现数据的传输、获取、汇总、处理等，为系统提供统一的数据访问服务，实现数据资源的有效共享。

（4）安全保障体系主要通过安全访问控制、密码保护、边界防护等方式来实现数据交互安全、应用安全、主机安全、边界及网络安全等。

（5）系统接入层主要包括铁路局集团公司用户和车站用户，通过权限管理，实现不同权限的用户访问获得相应的核查结果。

2.4 系统流程

系统的业务流程如图3 所示，主要包括席位置换结果核查、置换席位核查、置换短信发送情况核查。

图3 系统业务流程

（1）席位置换结果的核查按照铁路局集团公司可管理的车次来进行分析，工作人员比较原始发日期和新始发日期、原车次信息和新车次信息，按照车厢、席别来核查席位置换张数，并对异常置换进行处理。

（2）置换席位核查是获取车次席位信息，核查席位的售出和席位置换情况。通过获取席位置换标识、统计售出席位数和已置换张数等信息，判断是否存在标识为席位已置换但无置换日志、席位已售但未置换、席位未售但已置换、已置换的无席位等异常情况。

（3）席位置换短信发送情况核查通过核查车次列表，核查席位中心的置换席位信息和短信发送情况，按始发日期和车次统计置换发送短信数目，将短信发送情况统计结果与席位置换信息进行对比，获取置换席位短信的发送情况，如发送失败、发送超时、未发送等异常情况。

3 系统功能

3.1 席位置换结果核查

当完成席位置换后，系统可按照指定的日期范围和车次列表，核查车次席位和已完成置换席位，并对售出席位、未售席位、有座席、无座席分别进行比较。筛选出没有完成置换的已售有座席位，着重标识，提示工作人员完成这些席位的置换；已售的无座席和未售有座席，比较统计已置换和未置换的数量，对未置换的席位进行提示，由工作人员确认是否需要进行置换。

系统按照置换结果的始发日期和车次，分析原席位和新席位的特点，结合车次编组信息、车底信息、席位特征（如上、中、下铺），核查出异常情况，包括车体为重联编组（两组8 节编组的车体重联）的车厢席位进行了跨编组置换（1～8 节车厢的席位置换到了9～16 节车厢）置换、置换前后席别、铺位类型、厢层等信息。

3.2 席位置换通知核查

当完成席位置换后，工作人员可以通过短信形式来通知旅客置换信息。面系统按照始发日期、车次来核查短信的发送状态，其中，发送状态有3 种：初始状态、正在处理、处理完毕。当短信发送记录的状态处于初始状态的时长超过60 min 时，系统核查业务起始日期和发送短信队列，标识超时原因。当短信发送记录的状态处于正在处理时，系统统计短信已发送和未发送的置换席位数量，计算已发送比例。当短信发送记录的状态为处理完毕时，比较发送短信的数量和席位置换的数量，若数量相等则标识发送成功；若数量不等，则详细比较发送短信席位和置换席位，列出短信未发送的席位信息，方便工作人员进行后续处理。

3.3 置换核查结果展示

系统根据工作员的身份和权限，获取可查询的车次列表，工作人员选择需要核查的车次，并指定起始日期和截止日期，查询席位和置换的比较结果、置换席位异常结果、置换通知短信核查结果。

工作人员可查看一段时间内的统计信息，没有异常结果的，可不用查询具体信息；存在异常结果的，则查看异常席位的具体信息，按照始发日期和车次，查看具体的车厢、席位的置换状态，以及是否已发送短信等信息。

3.4 核查结果闭环反馈

工作人员查询统计核查结果时，可人工核实结果，对于部分核查结果，对结果进行人工反馈。系统根据反馈内容来修正核查结果。反馈信息的选项包括：车次不核查、未售出不统计、无座不统计、人工核查无误。

当反馈信息为车次不核查时，表明该工作人员不需要该车次的置换结果，系统将自动过滤该车次信息，不再核查相关的置换信息。当反馈信息为未售不统计时，系统只核查已售席位信息，不再显示未售席位的置换信息。当反馈信息为无座不统计时，系统只核查有座席位信息，不再显示无座席位的置换信息。当反馈信息为人工核查无误时，系统将不再核查标记的置换信息，以提高核查效率，减少工作人员核查的无关项。

4 关键技术

4.1 Web Service

Web Service 是一种具有低耦合性的Web 应用程序，使用开放的XML 标准来实现多平台/多系统间的数据交互，提供各个平台/系统间相互协同工作的能力[2]。Web Service 适用于开发分布式交互操作的应用程序[3]。

目前，待置换的席位信息存储于铁路局集团公司各个席位负载中心服务器，席位置换结果存储于各铁路局集团公司主中心服务器，席位置换短信发送信息存储于国铁集团客服内网的短信发送服务器。当进行席位置换信息核对时，系统需要获取分布的、多节点的信息交叉比对，Web Service 适用于席位置换结果的核查[4]。

4.2 分布式服务部署

席位置换信息核查系统部署在多台虚拟机上，每台虚拟机部署多个服务实例[5]。当一个服务实例故障时，席位置换核查业务由其他服务实例接管。这种方式提高了系统的容灾性能，保障主体业务运行的稳定性、安全性，以及系统的稳健性[6]。

4.3 Hibernate

Hibernate 是数据持久化的框架，对数据库的操作进行了轻量级封装，可以采用面向对象的方式对数据库进行操作[7]。

当席位置换信息核查时，系统需要对国铁集团短信发送节点、席位集中节点、铁路局集团公司主中心、负载中心频繁地进行切换，以完成数据查询、统计、核对。Hibernate 具有连接方便、配置简单、易于管理等特点，可实现连接的轻松切换。同时，Hibernate 减少了操作数据库代码编写量，实现了功能的快速开发，节约了开发时间和成本。

4.4 WildFly

作为席位置换信息核查系统应用发布和管理的服务器WildFly，是一个基于JavaEE的应用程序服务器，具有轻量灵活的优点。除此之外，WildFly 还具有以下特点，能够满足席位置换信息核查系统的开发需求[8]。

（1）实现热部署和热发布。当席位置换信息核查业务修改完成后，可以直接在服务器运行时，重新部署新的业务逻辑，减少了开发过程中重启服务器和应用的时间，提高了开发效率。

（2）启动速度快。当WildFly 服务器启动时，席位置换信息核查服务同时被启动。这使系统消除了不必要的等待，充分利用了WildFly 服务器的多核处理能力。

（3）具有强大的管理功能。WildFly 提供了集中统一、以用户为中心的配置文件，方便了席位置换信息核查服务开发中配置工作。同时，配置文件中不同的子系统模块使开发过程中可按照需求调整WildFly 子系统模块，这种基于可插拔子系统的架构，减少了服务器所需的存储空间和内存开销，使席位置换核查服务的部署方式更加便捷[9]。

5 结束语

面向城际列车的席位置换信息核查系统实现了城际列车的席位置换结果核查、席位置换通知核查、置换核查结果展示、核查结果闭环反馈等功能，替代了铁路工作人员传统的核对方式，使席位置换的核对更加便捷智能，满足了工作人员在有限时间内核查大批量置换席位结果的需求。

目前，面向城际列车的席位置换信息核查系统已应用于中国铁路成都局集团有限公司的日常城际列车运输工作中，能够准确发现席位置换中出现的异常情况，减轻了工作人员劳动轻度，保证了席位置换和置换短信发送的准确度，为提高旅客服务质量提供了保证，取得了良好的效果。该系统在全路的推广将有效提高城际列车席位置换的管理效率，保证席位置换工作准确、有序地进行。