浅析自动售检票系统及关键技术
摘要
近年来，随着经济的快速发展，作为城市交通建设中重要的组成部分——轨道交通建设也得到快速的发展。城市轨道交通是一种安全、舒适、快捷、准时、环保的大能力客运交通工具。其中，自动售检票（AFC）系统是其中最为重要的组成部分，是体现和衡量轨道交通信息化水平的重要标志。在进行轨道交通的各种软件、票卡设计时需要轨道交通实际收费原始数据作参考和验证，而各城市轨道交通的相关原始收费数据保密程度是很高的，这就迫切需要能自己生成在各种条件下的模拟原始收费数据。本设计能够模拟生成在各种条件下地铁进出站时所产生的收费原始数据，并将数据保存备份。
该系统采用模块化设计思想，具有界面友好、操作方便、交互灵活特点，已具备基本的数据产生及保存功能。本系统主要实现了以下几个功能：①参数设置，包括：线路站点图，票卡种类设置，票率设置，数据生成周期，人流总量设置，人流量分布设置等；②票价计算，主要是利用Dijkstra算法智能查询最短路径并根据南京当地地铁收费标准进行票价的规定；③收费数据的生成，根据每一次的收费数据，按照一定的格式输出收费信息，包括时间，起始站点，到达站点，乘客选择的路径，经过的站点数，票价等；④统计报表的生成，主要根据设置的数据生成周期，同步的产生已规定好的报表格式，将各个参数写入并且保存。
关键词：Dijkstra算法，自动售检票系统，收费文件，报表，C#窗体应用程序
第一章 绪论
1.1引言
轨道交通自动售检票（Automatic Fare Collection，AFC）系统是城市轨道交通的重要组成部分，特别针对我国人口众多、客流量大的应用特点，自动化的轨道交通售检票系统及其可重复使用的智能lC车票，可以大大加快乘客购票和进出站时间，提高客运量及提供人性化服务。在当今轨道交通AFC系统中“一卡通”是AFC系统的发展方向,IC卡技术的应用促使地铁收费系统与其他公共交通收费系统共用一张卡进行收费。为使AFC系统稳健发展,提出保证系统顺利实施和高效运作需要把握的关键和相应措施。在地铁大系统中,自动售检票系统(AFC系统)以其高度的智能化设计,扮演着售票员、检票员、会计、统计、审计等角色,以数据收集和控制系统实现了票务管理的高度自动化。随着电子技术的高速发展,自动收费系统理念和技术也发生了巨大变化,一卡通、电子钱包等便利手段的应用愈来愈普及。
本设计主要是根据轨道交通（主要是地铁）AFC完成轨道交通运营管理中的售检票及清分功能，因为它直接由乘客打交道，是城市交通的重要窗口，所以它也是轨道交通的重要组成部分。
轨道交通AFC系统由轨道交通清结算中心系统(CCHS)、线路中心系统(LCC)、车站系统(SC)、终端设备(SLE)和票卡组成。CCHS、LCC和各SC系统都有其各自的局域网，系统通过一个专用传输网络来连接。
在进行轨道交通的各种软件、票卡设计时需要轨道交通实际收费原始数据作参考和验证，而各城市轨道交通的相关原始收费数据保密程度是很高的，作为开发商很难获得相关数据。这就迫切需要能自己生成在各种条件下的模拟原始收费数据。
1.2轨道交通系统发展现状
改革开放以来, 我国城市规模和经济建设飞速发展, 城市化进程日益加快, 城市人口急剧增加, 100 万人口以上的大城市已有34 个, 其中300 万以上的有8 个。这些大城市一天的客运高峰期间, 旅客高度集中, 流向大致相同, 低运量的交通工具已远远不能满足民众出行的需要。而采取城市轨道交通系统, 发展多层次、立体化、智能化的交通体系, 是从根本上改善交通需求的重要战略措施之一。
在当今社会，节能环保在全球范围内越来越被重视并且得到许多实际应用。节能、环保、便捷与准时的大众化交通工具——城市轨道交通正受到全球各个大中城市的青睐，尤其在非洲、亚洲，像埃及开罗、新加坡、泰国曼谷和印度新德里等国家和城市都相继建成城市轨道交通。
我国城市轨道交通的建设始于20世纪60年代的北京地铁，于1965年开工，1969年建成通车，全长40km，采用人工售检票方式。直到20世纪90年代，我国城市轨道交通建设进入了快速发展期，建设规模之大是世界城市轨道交通发展史之最。经过10多年的建设，截至2006年年底，己有北京、上海、天津、广州、深圳等10座城市共建成20多条轨道交通线路，总运营里程达504.63km。经初步预测，到2020年左右，我国将有近20个城市要建设城市轨道交通，总建设里程可达1500kln。预计到2050年，中国城市轨道交通线路总长将超过4500km。
自动售检票系统是国际化大城市轨道交通运行中普遍应用的现代化联网收费系统，随着自动售检票系统的启用，乘客现在可以通过各入口处的自动售票机购买电子票。目前上海、北京、广州、天津、深圳、南京等大城市的轨道交通地铁站都广泛使用了AFC系统作为重要客运管理应用，更多的应用场合包括电影院，体育馆，歌剧院，火车站，机场等。
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 5
1.1引言 5
1.2轨道交通系统发展现状 5
1.3自动售检票系统研究概况 6
1.4论文主要工作和内容 7
第2章 模拟收费数据系统需求分析及功能设计 9
2.1系统需求 9
2.1.1软件需求 9
2.1.2系统业务流程 9
2.1.3原始表格及其数据形成样式 10
2.2系统功能设计 11
2.3本章小结 11
第3章 模拟收费数据系统的实现 12
3.1系统体系结构选择 12
3.2软件开发工具的选择 13
3.3数据库开发工具的选择 15
3.4程序代码设计思想及原则 16
3.4.1面向对象编程思想 16
3.4.2事件驱动程序设计思想 16
3.4.3软件代码设计原则 16
3.4.4软件界面设计原则 16
3.5模拟收费数据生成系统程序设计举例 17
3.5.1登陆模块 17
3.5.2计费与参数设置模块 19
3.5.3计费文件输出模块 25
3.6难点 27
3.7本章小结 27
第4章 最短路径查询数学模型建立 28
4.1城市轨道交通的数学模型 28
4.2最短路径查询的几种算法和对应的数学模型 29
4.2.1 DIJKSTRA算法 29
4.2.2 A*算法 36
4.2.3 BELLMAN-FORD算法 37
4.2.4 FLOYD-WARSHALL算法 38
4.2.5几种算法的比较和优缺点 38
4.3本章内容总结 39
第5章 软件功能测试与分析 40
5.1计费功能测试 40
5.1.1 基本的计费功能 40
5.1.2智能选择最短路径功能 40
5.2文件生成与存储功能测试 40
5.2.1文件生成功能测试 40
5.2.2文件存储与查询统计功能测试 41
5.3本章小结 41
第6章 总结与展望 42
6.1全文总结 42
6.2工作展望 42
参考文献： 43
致 谢 45
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