曾險峰（廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州　510430）

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一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計

曾險峰
（廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州510430）

摘 要：以地鐵為代表的城市軌道交通以安全、準點、舒適、快捷的技術(shù)特點越來越受到廣大乘客的歡迎，各城市爭相發(fā)展城市軌道交通，然而，城市軌道交通線路達到一定規(guī)模之后，會形成一個非常復(fù)雜的地鐵網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化之后，會形成多種乘車路徑，在眾多乘車路徑中必然有一個是最優(yōu)化的，如果乘客沒有選擇最優(yōu)化的乘車路徑，往往導(dǎo)致在地鐵網(wǎng)絡(luò)里多停留一些時間，造成運營成本的浪費。目前國內(nèi)外的地鐵自動售票系統(tǒng)一般只提供自動售票和找零的功能，并不能為乘客提供最優(yōu)乘車路徑的指引。本文提供一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計，最大的優(yōu)點是能為乘客提供最優(yōu)乘車路線的指引。

關(guān)鍵詞：地鐵網(wǎng)絡(luò); 最優(yōu)化; 乘車路徑; 自動售票系統(tǒng)

0　引言

隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展、城市化進程的加快和城市人口及車輛的急劇增長，城市公共交通問題日益突出。特別是進入20世紀90年代以后，中國城市道路長度和面積年平均增長速度近6%，但機動車的增長速度更快，達到年平均11%，使車均擁有道路面積持續(xù)下降。即使在城市道路建設(shè)速度較快的“九五”期間，城市道路長度增長了17%，城市道路面積增長了30%，但民用汽車的保有量卻增長了40%。

交通擁擠影響了城市經(jīng)濟和社會活動的正常秩序和居民的出行，還帶來了環(huán)境污染等諸方面的問題。世界各國為解決城市交通擁堵、降低大氣污染都做出了不懈的努力，積累了大量好的經(jīng)驗和做法，其途徑之一就是發(fā)展運量大、快捷、安全、準點、環(huán)保的城市軌道交通。在城市公共交通中，軌道交通發(fā)揮了重要作用。國內(nèi)已經(jīng)有超過35個城市修建了城市軌道交通。而在這些城市軌道交通系統(tǒng)當中，幾乎無一例外都要依賴先進的自動售票系統(tǒng)。

以北京、上海、廣州為代表的大城市地鐵線路規(guī)劃較多，隨著城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的逐步組成，線路網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，去往同一個目的地車站的乘車線路有多種選擇。而目前的地鐵售票系統(tǒng)中，只是提供了起始站與終點站之間的站點選擇，還沒有對地鐵網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)乘車線路提供選擇。同時，現(xiàn)有的自動售票系統(tǒng)雖然有的提供收據(jù)的打印功能，但沒有最優(yōu)乘車線路的乘車指南打印，較少搭乘地鐵的乘客或是外地乘客，也需要花費一定時間去確定換乘路線，或向工作人員咨詢，而且還可能因為坐錯線路而降低出行效率，同時容易造成擁擠，也增加了工作人員的工作強度，增加了地鐵的日常運營成本。

1　地鐵自動售票系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題

1.1現(xiàn)狀

目前的地鐵自動售票系統(tǒng)中，一般是在車站站廳兩端配備一定數(shù)量的自動售票機（TVM）。TVM的操作流程是：乘客在TVM觸摸顯示屏上點擊目的地站，TVM觸摸顯示屏給出票價信息，乘客投入紙幣或硬幣之后，TVM自動出票及找零，有些城市地鐵系統(tǒng)的TVM能夠提供票據(jù)打印。但是這些自動售票機只是提供了起始站與終點站之間的站點選擇，還沒有對地鐵網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)乘車線路提供選擇。

1.2存在問題

目前的這些自動售票機只是提供了自動售票、找零、打印票據(jù)的功能，但并不能為乘客在復(fù)雜地鐵網(wǎng)絡(luò)當中的乘車路線提供正確指引。因此造成許多地鐵站內(nèi)大量乘客因為不清楚乘車路線而向工作人員咨詢，尤其是外地乘客和年紀較大的乘客，這就給車站的工作人員帶來較大的勞動強度，每天大量重復(fù)回答同樣的簡單而又枯燥的問題。

另外，因為乘客不清楚乘車路線而向工作人員咨詢、所走乘車路線不是最優(yōu)而導(dǎo)致在地鐵系統(tǒng)當中多停留一些不必要的時間，筆者認為，這種原因?qū)е碌某丝筒槐匾Ａ魰r間，降低了乘客的出行效率，同時給地鐵車站造成不必要的客運壓力，也額外增加了整個地鐵系統(tǒng)的運營成本（車站電費、設(shè)備損耗、人工成本等）。

2　一種多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的設(shè)計

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種能夠提供最佳乘車路線、并能夠打印乘車路線、實現(xiàn)對乘車路線進行語音輸出播報和指引的多功能地鐵自動售票系統(tǒng)。

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

筆者所設(shè)計的多功能地鐵自動售票系統(tǒng)，包括觸摸屏顯示模塊，用于對觸摸屏顯示模塊所輸出的信號進行分析和處理的處理器模塊以及對處理器模塊所輸出的信號進行響應(yīng)的支付模塊、出票模塊和輸出線路打印模塊。

在筆者所設(shè)計的多功能地鐵自動售票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，處理器模塊設(shè)置第一讀寫端口、第二讀寫端口、第一輸出端和第二輸出端，第一讀寫端口連接于觸摸屏顯示模塊的第一檢測輸入端，第二讀寫端口連接于支付模塊的第二檢測輸入端，出票模塊與第一輸出端相連接，輸出線路打印模塊與第二輸出端相連接。其次，多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括語音模塊，處理器模塊還設(shè)有將已選擇路線轉(zhuǎn)化為語音信息的第三輸出端，語音模塊與第三輸出端相連接。

再次，多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括通信模塊，通訊模塊設(shè)置第三檢測輸入端，處理模塊還設(shè)有第三讀寫端口，第三檢測輸入端與第三讀寫端口相連接。

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

對圖1的說明如下：

10、處理器模塊，101、第一讀寫端口，102、第二讀寫端口，103、第三讀寫端口，104、第一輸出端，105、第二輸出端，106、第三輸出端，20、觸摸屏顯示模塊，201、第一檢測輸入端，30、支付模塊，301、第二檢測輸入端，40、出票模塊，50、輸出線路打印模塊，60、語音模塊，70、通信模塊，701、第三檢測輸入端。

2.2多功能地鐵自動售票系統(tǒng)的基本原理

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)包含觸摸屏顯示模塊、處理器模塊、支付模塊、出票模塊和輸出線路打印模塊。多功能地鐵自動售票系統(tǒng)設(shè)置輸出線路打印模塊，由乘客在觸摸顯示模塊中觸摸輸入終點站名稱，根據(jù)處理器模塊的最優(yōu)算法計算得出各種決定條件下（主要包括“乘車時間最短”、“換乘次數(shù)最少”、“乘車距離最短”）的最優(yōu)乘車路線，乘客可選擇各種決定條件下（主要包括“乘車時間最短”、“換乘次數(shù)最少”、“乘車距離最短”）所對應(yīng)的最優(yōu)乘車路線來由輸出線路打印模塊進行打印。筆者研究認為，一般情況下，這些決定條件中，“乘車時間最短”是對乘客和地鐵公司雙方最經(jīng)濟合理的決定條件，因為“乘車時間最短”，對于乘客來說，節(jié)省了出行時間，提高了出行效率；而對于地鐵公司來說，加快了乘客周轉(zhuǎn)，降低了車站工作人員勞動強度，節(jié)省了包括電費、人員成本在內(nèi)的運營成本支出。

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)設(shè)置語音模塊，語音模塊將乘客所選擇的乘車路線進行語音播報，方便乘客乘車。

多功能地鐵自動售票系統(tǒng)設(shè)置通信模塊，通信模塊與車站控制室保持聯(lián)系，隨時更新乘車信息。

2.3多功能地鐵自動售票系統(tǒng)說明

乘客在觸摸屏顯示模塊20上觸摸輸入終點站名稱，觸摸顯示模塊20將乘客輸入信息傳輸給處理器模塊10，處理器模塊10進行處理并向觸摸屏顯示模塊20輸出最優(yōu)乘車路線信息，觸摸顯示模塊20將乘客的選擇信息輸出給處理器模塊10，處理器模塊10將乘車的選擇信息處理后將其反饋給支付模塊30，支付模塊30提醒乘客進行乘車款項的支付，乘客付款后，支付模塊30將其付款信息輸送給處理器模塊10，付款信息由處理器模塊10將其處理后分別向支付模塊30、出票模塊40和輸出線路打印模塊50輸出相關(guān)信息，支付模塊30進行找零操作，出票模塊40輸出乘車車票、輸出線路打印模塊50打印乘客所選擇的乘車路線。

另外，乘客在使用此系統(tǒng)時，還能提供一些輔助功能。多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括語音模塊60，處理器模塊10還設(shè)有將已選擇路線轉(zhuǎn)化為語音信息的第三輸出端106， 語音模塊60與第三輸出端106相連接，能對乘客進行語音播報指引。多功能地鐵自動售票系統(tǒng)還包括通信模塊70，通信模塊70設(shè)置第三檢測輸入端701，處理模塊10還設(shè)有第三讀寫端口103，第三檢測輸入端701與第三讀寫端口103相連接。當乘客在購票時發(fā)生不能正常出票或地鐵發(fā)生緊急情況而停止售票等異常情況，可通過通信模塊實現(xiàn)自動售票系統(tǒng)與車站控制室的聯(lián)系。

3　 結(jié)語

隨著城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷壯大，設(shè)計一種多功能的自動售票系統(tǒng)，既能售票找零，還能為乘客出行提供最優(yōu)乘車路線的指引，能為乘客節(jié)省出行時間又為地鐵公司節(jié)省運營成本，這樣的地鐵自動售票系統(tǒng)將會有非常大的實用價值。

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作者簡介：曾險峰（1981-），男，湖北麻城人，碩士，講師，研究方向:交通運輸規(guī)劃與管理。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.214