（计算机应用技术专业论文）景区电子门票系统的设计与实现.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 景区电子门票系统综合运用电子门票技术、自动识别技术、数据加密 技术、数据库技术，与邮资明信片和门票管理要求相结合，建成一套智能 化门票管理系统。通过系统的应用，解决传统人工票务管理中的缺陷，实 现景区管理的现代化，提高劳动生产率，提供全方位的营销策划支持平台， 显著提高旅游景区的经济效益。 本文在理论与实践相结合的基础上，完成了系统方案的设计，探索和 使用邮资明信片门票，将数据加密技术应用在门票条形码管理和数据库保 护中，提高了数据库的安全性，有效控制假票现象，减少景区的经济损失： 采用联机模式与脱机模式相结合，使得整个系统更加灵活，具备应对一些 突发事件的能力；完成了电子门票方案设计、防伪和识别，对数据加密标 准算法进行改进，设计了s ，d e s 算法对电子门票条形码信息进行加密、解 密处理；完成了应用程序安全机制的研究与设计，在r b a c 模型基础上， 提出一种在应用程序层统一实现对整个系统的基于角色的权限管理模型， 将后台d b m s 的安全机制与前端应用系统的安全机制有机结合，形成统一 完整的安全控制系统，实现对用户权限进行高效管理：完成了实时售票子 系统的设计与开发，并参与管理中心子系统、查询统计子系统部分功能的 设计与实现。在文章的最后，对数据库系统的优化技术和系统的安全性等 方面作了分析与探讨。 电子门票系统在中国各大旅游景区的应用尚处于起步阶段，系统的应 用具有广阔的前景。目前系统已经在省内各大旅游景区投入使用，并且正 积极开拓省外市场。实践证明，景区电子门票系统已经取得初步的成功， 得到了国家旅游总局和同行业的认可。 关键词：旅游景区；电子门票；数据加密：r b a c 模型；数据库优化 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s tr a o t s c e n i cs p o te 1 e c t r o n i ct i c k e ts y s t e ma p p l t e de l e c t r o n i ct i c k e tt e c h n i q u e s ， a u t o i d e n t i f y i n gt e c h n i q u e s d a t ae n c r y p t i o nt e c h n i q u e sa n d d a t 曲a s et e c h n i q u e s w i t ht h er e q u i r e m e n to fp o s t a lc a r da n dt i c k e tm a n a g e m e n t b e e na ni n t e l l i g e n t t i c k e tm a n a g e m e n ts y s t e m t h eu s i n go ft h i ss y s t e ms o l v e dt h el i m i t a t i o no ft h e t r a d i t i o n a lm r n l ；i o w e rt i c k e tm a n a g e m e n t ，r e a l i z e dt h em o d e r n i z a t i o no fs c e n i c s p o tm a n a g e m e n t ，e n h a n c e dt h el a b o r i n gp r o d u c t i v i t y , p r o v i d e dt h e a l l s i d e d s a l es c h e m e s u p p o r t e dp l a t f o r m ，o b v i o u s l ye n h a n c e d t h ee c o n o m i cp r o f i to ft h e t o u r i n gs c e n i cs p o t t h i sp a p e ra c c o m p l i s h e dt h ed e s i g no ft h es y s t e ms c h e m eb a s e do nt h e c o m b i n a t i o no ft h e o r ya n dp r a c t i c e ，u s i n gp o s t a lc a r dt i c k e t ，a p p l y i n gd a t a e n c r y p t i o nt e c h n i q u e si nt h et i c k e tb a r c o d em a n a g e m e n t a n dd a t a b a s e p r o t e c t i o n ， e n h a n c e dt h es e c u r i t yo ft h ed a t a b a s c ，e f f e c t i v e l yc o n t r o lt h ep h e n o m e n o no ft h e f a k et i c k e t r e d u c e dt h ee c o n o m i cl o s so ft h es c e n i cs p o t t h es y s t e mi sm o r e f l e x i b l ea n dc a p a b l eo fd e a l i n gw i t hs o m ea b r u p ta f f a i r sw i t ht h ec o m b i n a t i o no f o n l i n em o d ea n do f f l i n e m o d e a c c o m p l i s h e d t h e d e s i g n ，a n t i f a k e a n d i d e n t i f y i n g o ft h ee l e c t r o n i ct i c k e t s c h e m e ，i m p r o v e d t h ed a t a e n c r y p t i o n s t a n d a r da l g o r i t h m ，d e s i g n e ds d e sa l g o r i t h me n c r y p t i n ga n dd e c r y p t i n gt h e e l e c t r o n i ct i c k e tb a r c o d ei n f o r m a t i o n ；a c c o m p l i s h e dt h er e s e a r c ha n dd e s i g no f t h ea p p l i c a t i o ns e c u r i t y m e c h a n i s m ，p r o p o s e d ap u r v i e wm a n n g e m e n tm o d e b a s e do nd i f f e r e n tr u l e si nt h ee n t i r es y s t e ma p p l i e di nt h ea p p l i c a t i o nl a y e r b a s e do nr b a cm o d e ，f o r m e dau n i t e da n di n t e g r a t e ds e c u r i t yc o n t r o ls y s t e m ， r e a l i z e dt h e h i g h l y e f f e c t i v em a n a g e m e n t o ft h eu s e r p u r v i e w w i mt h e c o m b i n a t i o no f b a c k g r o u n d d b m s s e c u r i t y m e c h a n i s ma n d f o r e g r o u n d a p p l i c a t i o ns y s t e ms e c u r i t ym e c h a n i s m ；a c c o m p l i s h e d t h e d e s i g n a n d d e v e l o p m e n to fr e a l t i m et i c k e ts a l es u b s y s t e m a l s oi n v o l v e di nt h ed e s i g n a n dr e a l i z a t i o no fp a r tf u n c t i o no fm a n a g e m e n tc e n t e rs u b s y s t e ma n di n c t u i r e s t a t i s t i cs u b s y s t e m t h eo p t i m i z e dt e c h n i q u e so fd a t a b a s es y s t e ma n ds e c u r i t y o ft h es y s t e ma r ea n a l y z e da n dd i s c u s s e di nt h el a s tp a r to ft h ep a p e l - t h e a p p l y i n go fe l e c t r o n i ct i c k e ts y s t e mi so n t h ef i r s ts t e pi nt h es c e r i i c s p o t so fc h i n a t h es y s t e mh a sw i d ef o r e g r o u n di nc h i n aa n dh a sb e e na p p l i e d i ns e v e r a ll a r g es c e n i cs p o t sr e c e n t l y t h ep r a c t i c ei m p r o v e dt h a tt h es c e n i c s p o t e l e c t r o n i ct i c k e t s y s t e m h a sa c h i e v e ds u c c e s sa n dr e c e i v e dt h e a u t h o r i z a t i o no fn a t i o n a l t o u r i n gd e p a r t m e n t a n dt h es a m e i n d u s t r y k e yw o r d s ：s c e n i cs p o t s ；e l e c t r o n i ct i c k e t ；d a t ae n c r y p t i o n ；r b a cm o d e l ； d a t a b a s eo p t i m i z a t i o n 西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 第1 章绪论 本章主要讨论当前大中型旅游景区的信息化现状，分析旅游景区建设电 子门票系统的现实意义，同时指出论文研究的内容及工作重点和难点，是数 据加密算法的设计、数据库安全、数据库系统的优化、应用程序安全机制的 建立以及电子门票方案的设计。 1 1 景区电子门票系统的发展状况 随着国内外游客的逐渐增多和游客要求的不断提高，旅游行业面临着在 完善现有服务的同时，要不断挖掘自身潜力，为游客提供更好的全方位优质 服务，充分发挥旅游资源的优势，最终实现产业全面提升的发展要求。 目前，我国绝大部分旅游景区的票证管理一直采用普通纸票或普通证卡 形式，在防伪制作和信息统计方面不能有效地加以控制和利用。旅游景区游 客数量的大幅度增加要求景区管理不断的适应和发展。行业的传统管理模式 在新形势下已无法满足发展要求，各地区不同程度地在探寻新的适应于发展 要求的管理手段。原始的旅游景区管理是通过传统报表方式进行统计管理， 每年的统计工作相当烦琐。对于票证管理很难杜绝票证被重复使用的情况， 同时也不能有效杜绝假票现象，给景区造成了比较严重的经济损失。 为了防止各种人为失误，有效杜绝票证被重复使用和假票现象，实现旅 游景区管理的现代化，建立一套智能化的电子门票管理系统是必不可少的。 按传统的运作方式，旅游景区采用纸票入工售票及景区入口人工检票的方 式，接下来，使用简单的计算机系统售票，但入口检票还是采用人工方式， 随后产生了自动售票机售票、远程售票及现场电脑售票、门禁机自动检票、 现场计算机监控、电子导游等现代化的管理手段。在进入信息社会的今天， 计算机应用系统己渗透到旅游行业的各个角落。因此建立一个全方位、多层 次、立体化、智能化及高效率的景区电子门票系统己成为旅游景区的一项重 要内容，而实时售票、通道检票和信息管理也就是该电子门票系统的核心， 是不可缺少的重要组成部份。 当前大中型旅游景区的信息化现状： 1 大部分旅游景区依然采用手工售票、检票，全靠人工统计简单的旅 ，西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 游信息，门票销售信息，形成相关报表。 2 部分旅游景区尽管采用了计算机售票，但是由于系统没有联网，特 别是没有与财务、检票部分联网，仍然主要依靠人工统计游客票务信息。 3 也有一些大中型旅游景区虽然实现了售票、检票和财务管理的联网， 许多售票、检票信息基本能够实现资源共享。但是由于旅游景区的客户管理 意识尚未达到进行专门管理水平，没有达到建设决策支持系统的层次。 1 2 论文研究的内容和研究目标 1 2 1 项目来源、目的和意义 根据省内一些国际知名的旅游景区目前的实际需要和未来的发展要求， 为进一步丰富旅游服务手段，提高旅游服务水平和服务档次，这就要求采用 先进的计算机管理手段和通道控制技术，通过在各通道出入口安装通道检票 系统、在各景点售票处安装实时售票系统、建立结算汇总中心等，实现计算 机实时售票、检票、查询、统计、报表、分析等各种门票控制和全方位的实 时监控及管理功能。电予门票系统的开发旨在实现旅游景区售票、检票的现 代化，加快售票、游客进门的速度，提高劳动生产率，提供全方位的营销策 划支持平台。该项目的实施，是投资收益的保障，具有重要的现实意义： 1 是塑造旅游景区新形象的切实举措。 2 减小售票、检票工作的出错率。传统的手工操作流程包含很多人为 凶素的要求，在操作人员由于疲劳等原因引起操作失误情况出现时，相应环 节出现纰漏，势必影响整个景区的票务管理工作。 3 是严格管理和堵塞漏洞的手段，从而减少因门票的重复使用或假票 等现象而造成的经济损失。对内对外都真正实现了管理现代化、科学化、规 范化。因此，电子门票系统的投资，不仅是管理费用，更主要的是经营投入， 不亚于高倍回报的投资。据有关部门的统计，旅游景区门票收入一般都有 5 1 0 的损失，若年客流量在1 0 0 万人，平均票价2 0 0 元，堵塞漏洞的 增收预期效益依每年5 计，就是1 0 0 0 万元的收入。 4 票面数据加密。有效杜绝门票仿制，避免损失。在规范、科学设计 门票条码方案的同时，对条码信息进行加密处理。 5 从管理角度增加效益。手工票务流程或半手工票务流程在数据统计、 门票管理、秩序维护等方面浪费大量人力、物力。计算机管理的优势，在于 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 设计规则，不断的变化规则，营销工程中的外销票、赠送票等任何新的票类 设计方案，都可以随机应变，一个指令，全局统一。应用电子门票系统，全 方位体现“管理增效”这一理念的正确性。 6 精心策划，在票面等载体上作广告，或发行一系列具有珍藏价值的 门票，充分展示景区的良好形象。 在系统方案的设计中，主要以条形码为电子门票的实现形式，以邮资明 信片门票为载体、使用国内外现代化设备完成售票、检票的主流过程。系统 具有现场实时售票、网上订票、感应式通道检票、实时查询统计分析、全局 和远程联网、全数字化、自动化管理等特点。同时在实时售票、通道检粟子 系统中，为提高景区的服务质量，在采用定点售票、检票方式的同时，还专 设流动售票、检票站点( p d a 方式) ，采用无线网络方式进行售票、检票操 作。 一流的景区，必须具备一流的管理和一流的服务。本系统的实施将按着 高起点、高标准、高科技含量的要求来实现旅游景区的门票智能化管理，做 到规范管理信息化、售票操作电子化、通道门禁智能化、查询监控实时化、 结算汇总现代化。 1 2 2 本文研究的内容、重点及难点 景区电子门票系统主要由：管理中心予系统、实时售票子系统、通道检 票子系统、查询统计子系统、网上预订子系统、数据传输子系统等子系统构 成。本人将参与整个项目的研究与开发，其中主要工作是： 1 负责数据库方案的设计，用户口令安全加密算法的设计； 2 负责电子门票方案设计、防伪和识别，条形码加密、解密算法的设 计； 3 负责数据库表结构的设计，数据库优化技术的研究与分析； 4 应用程序安全机制的研究与设计，对用户权限进行高效管理； 5 参与部分程序代码的编写工作，其中主要负责实时售票子系统的设 计与开发，参与管理中心子系统、查询统计子系统部分功能的设计与实现。 研究的目标是设计一个行之有效的电子门票方案，确保电子门票的安 全，有效杜绝因伪造门票而造成的经济损失；同时设计一个安全性较高的加 密算法确保数据库的安全 整个系统能够集中管理售票，有效杜绝内部财务 漏洞和其他管理漏洞，快速精确统计和实时查询景点售票、检票数据，实现 景区管理的智能化，并对数据进行统计分析，为景区提供决策支持。 西南交通大学硕士研究生学位论文。第4 页 课题研究的重点及难点如下： 1 门票条形码方案设计、防伪技术及识别技术。门票条形码应包含的 信息，条形码信息所采用的加密、解密算法，确保电子门票的安全，有效杜 绝假票。这里主要就是电子门票信息安全加密算法的设计； 2 数据库方案的设计，确保数据库和用户口令的安全。在数据库方案 设计中，所有电子门票系统的用户均采用数据库用户，分级管理，不同级别 的用户设定不同的数据库角色。对数据库用户的密码进行安全加密处理。同 时设计一张用户表，在存储用户基本信息的同时，还存储经加密处理后的用 户密码，实现用户登录系统时的双重验证； 3 系统处理的数据量大，要具备高速的数据处理能力。系统中关于数 据库操作部分，如果需处理的数据量比较大，则主要采用存储过程实现，这 一方面增强了程序的独立性，有利于系统维护升级。另一方面存储过程在数 据服务器上运行，进一步提高了数据库的安全性，减少数据在网络上的传输， 加快存储访问速度。同时对数据库进行性能优化； 4 建立有效的应用程序安全机制，提出一种在应用程序层统一实现对 整个系统的基于角色的权限管理模型。 5 售票操作不能无故终止，要建立系统应急措施，一旦出现网络通信 故障或服务器故障，但要求保证景区售票工作仍能正常运行。实时售票子系 统的网络设计采用主机( m a i n f r a m e ) 与客户机n 务器( c s ) 相结合的方 式。即：c s 模式中，售票机为客户端，在系统正常运行过程中，售票机用 广通过服务器验证身份权限，操作数据直接在服务器中存储。当服务器出现 故障时，售票机自动采用主机方式，正常进行售票操作，待服务器恢复后， 将本地售票数据上传至服务器中存储。在软件设计上，提供了联机售票与脱 机售票功能，一般情况下均采用联机方式进行售票，在应急情况下则采用脱 机方式进行售票。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章景区电子门票系统方案设计 本章对电子门票系统的方案作了详细设计，包括电子门票方案设计、系 统软件结构设计、数据库体系结构设计、网络结构设计等内容。其中对电子 门票方案设计作了详细介绍。 2 1 电子门票方案设计 2 1 1 条形码技术 条形码技术属于自动识别技术的范畴，是一种信息存储和传递技术。条 形码是一种可印制的机器语言，将一组宽度不同、反射率不同的平行相邻的 条和空，按照预先规定的编码规则组合起来表示一组数据，这组数据可以是 数字、字母或某些特殊符号。这些条和空可以有各种不同的组合方法，构成 不同的图形符号，即各种符号体系，也称码制。条形码印制有明码即黑白条 码和隐形条码之分。两者相比，后者由于采用隐形油墨，所以防伪能力强， 但其读出率低，一般在9 0 左右，且随着时间的推移，隐形墨水会衰减，影 响了阅读率。前者读出率高，且黑白条码不会随着时间的推移而影响其阅读 率。再辅以隐形防伪标记，使其不能复印，安全性高 4 0 l 。 务形码毗其录入遮度快：输入数据可靠：保密性强等优点：解决了在运 用计算机进行信息处理时，如何使信息的输入速度与计算机的高速处理能力 相匹配的问题。二十世纪七十年代初，条形码技术开始进入工业管理领域。 作为一种成熟的信息处理技术已被广泛应用于商品流通、物流管理、生产过 程、自动控制、交通运输、证券交易、国书情报信息服务及办公自动化等众 多领域，已经成为信息管理系统中一种高效、可靠、成本低廉的自动输入数 据的主要途径。 条形码的组成：一个完整的条形码符号是由静区、起始位、信息段、检 验位、终止位和静区组成。图2 - 1 是一般条形码符号的完整结构。 i静区l 起始位i 信息段i 校验位l 终止位l 静区 l 图2 - 1 一般条形码的完整结构 起始字符、终止字符的条、空结构通常可以是不对称的二进制序列，允 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 许扫描器进行双向扫描阅读。各种条形码除了结构形式及编码方式存在区别 外，不同种类的条形码所能表达的信息量、条形码符号密度等方面存在差别。 常见的条形码码制的性能比较见表2 - 1 。 表2 - 1 常见条形码码制的性能比较 条码名称c o d e 3 9 码交叉二五码c o d e c a r 码u p c 队n 码 c o d e 9 3 码 c o d e l 2 8 码c o d e 4 9 码 数据类型字母数字式数字数字数字字母数字式 字母数字式字母数字式 大写字母 数字0 9 ， a z ，数数字0 9 ， 与c o d e 3 9 包括英文字母a z ， 字0 9 ， 数字o 9 ， $ ，+ ，码兼容字母 z$ ， 字符集$ ， 一1 ， 数字0 9 。 多4 个控制及其它字+ ，1 共1 0 个共1 0 个 + ，一，l ，a ，b ，c ，d ，字符，共4 7符，共1 0 6s p a c e ，6 个 s p a c e ，共共2 0 个功能键，共 4 3 个4 9 个 符号长度非定长非定长非定长定长非定长非定长非定长 连续型码 非连续型码连续型码非连续型码连续型码连续型码连续型码连续型码 非连续型码 是否具有 是是 是否否 是是 校验性能 编码方法 宽度调节 宽度调节宽度调节 模块组配 模块组配 模块组配模块组配 主要应用物流业 领域 工业军用图书馆商业 高级密码高级密码= 维码 仓储业 2 1 2 电子门票的选用 所谓电子门票，就是能够存入电子信息的门票。目前国际国内在流通领 域中，信息载体技术的种类大致可分为两大类，一类是可读可写的如i c 卡 和磁性载体技术，一类是只读的标识性载体技术。 磁性技术是可读可写类信息载体，其优点是数据可读写，即具有现场改 造数据的能力，能携带信息在流通领域进行信息交换，数据存储量能满足大 多数用户需求，便于使用：它能粘附于许多不同规格和形式的基材上，这些 优点，使之在很多领域得到广泛应用。但其使用成本相对较高，同时磁条放 置于磁铁或有较强磁场效应的家用电器附近，或因保管和使用不慎，磁卡受 外力作用而容易使卡上的磁信息丢失，终端读写磁头可维护性较差，使读卡 失误率偏高，需经常进行读写磁头的清洁，这也是目前大多数采用磁条载体 的门票系统建成后弃之不用的主要原因之一。由于数据可读写，虽然灵活性 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 强，但数据的安全性也差。 i c 卡与磁卡类似，数据也是可读写，但使用成本偏高。同时，磁卡与 i c 卡在回收以后都要重新改写或加密： 鉴于条形码识读速度快、识别率高、信息储存量较大、非接触式阅读、 安全可靠、使用方便、使用成本较低等优点，适合旅游景区门票对信息载体 的要求，因此适宜采用条形码门票。 门票设计发行的原则既要高档，也应注重实用。系统选用邮资明信片作 为电子门票信息的载体，这样既能满足作为门票电子化的需要和系统的功能 要求，又能达到简化和科学管理的目的。之所以选择邮资明信片门票，主要 从以下几方面考虑： 1 邮资明信片门票具有收藏价值和通信功能，印刷清晰精美、艺术性 强，宣传范围持续广泛，效果明显，良好设计的门票安全性和防伪性高，具 有双重防伪功能，成本较低。具备环保功能，游客使用后不会轻易随手丢票。 操作方便，任一面插入检票设备均能处理。同时采用手持式条码阅读器( p d a ) 亦能实现售票、检票工作。 2 。邮资明信片作为一种刚诞生的新型门票，通过中国景区第一票的评 选，已经受到游客和同行业的高度认同，并且受到各级政府的高度重视，甚 至强制本地所有的景点都必须使用邮资明信片作为门票，因此使用邮资明信 片有着良好的社会基础； 3 邮资明信片受到税务部门的认可，因此可以解决财务报帐问题，如 果改纹采用电了门票就会造成盲目的追求高科技而忽略了实际应用中存在 的一系列问题； 4 在邮资明信片的制作时，可以考虑为旅游景区预留广告专用位，景 区便可向各大企业征集广告来获取其它收益，从而可以大大降低门票的成 本； 5 可以为旅游景区申请专用邮票，实现邮资明信片的双收藏( 门票和 集邮品) ，从而可以用更多的媒体手段来宣传景区，同时还可以为景区增加 额外收入。 可以说，景区的门票及通道管理是复杂的，使系统能够适应旅游景区不 同类别游客的需要，适应工作人员操作的需要，并留有修改扩展的空间，很 不易。电子门票是近几年来兴起的新技术，在中国属于相当年轻的行业，始 于可以自动识别的磁卡。此后在旅游景区的应用过程中，率先探索了邮资明 信片门票，相信这会成为景区电子门票系统的主流方式。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 通过以上分析比较，邮资明信片门票由于具有通信、宣传、环保、成本 低等一系列优点。采用邮资明信片门票结合成熟的条形码技术是比较适合的 方案选择。在引入这套电子门票系统之后，对整体宣传景区旅游形象，提高 旅游景区知名度具有潜移默化的作用。使用邮资明信片门票，极大地拓展了 旅游门票的使用功能，结束了传统旅游门票单纯付赞凭证的作用，为旅游经 营者提供更广阔的宣传空间，使其可以在降低自身景区推广成本的同时，实 现宣传的最大化。邮资明信片门票以其独有的网络宣传优势和深厚的文化内 涵，可以迅速得到社会各界的认同，从而能够有效的提升景区的文化内涵和 档次，为实现景区旅游产业的全面升级做出贡献。邮资明信片门票纳入中国 邮政统一发行，极大地扩展了各旅游景区在海内外的知名度。 在电子门票方案设计中，采用邮资明信片门票与i c 卡相结合的电子门 票形式，以邮资明信片门票作为普通游客进入景区的凭证，以i c 卡门票作 为工作人员、地陪导游及部分v i p 人员进入景区的凭证。本文讨论的电子 门票主要指印有条形码的邮资明信片门票。 2 1 3 电子门票的设计 在电子门票系统中，采用邮资明信片门票作为电子门票的主要实现形 式，其实物设计如图2 - 2 所示。 图2 - 2 邮资明信片门票 在邮资明信片门票设计中，税务章号、隐型荧光标记都有统一的设计规 范，因此，这里的主要工作就是条形码的设计，其基本组成如图2 - 3 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 臣三丘互 三卫亘正匾巫丑圊 图2 - 3电子门票条形码基本组成 景区：对所有旅游景区进行统一编号，每一个景区有唯一的i d ，景区 i d 长度设置4 位。 景点：由于部分景区管辖多个景点，给每一景点分配个i d ，长度2 位。 票类：根据景区各自的需求，每个景区都要将门票细为具体的票类，如 正常票、老人票、学生票、军人票、儿童票、v i p 票等，对每一种门票分配 一个票类编号，长度4 位。 售票日期：标志门票的出售日期，格式为“y y m m d d ”，长度6 位。 站点号：每个售票站点分配一个站点编号，长度2 位。 流水号：门票出售的顺序，便于跟踪、查询和统计等操作，长度5 位。 校验位：对门票条码信息进行校验，长度l 位。 因此，条形码总共设计为2 4 位，各位定义如图2 4 所示。 o y j 叫l y jl 、r vl v ju 景区景点票类售票日期站点号 流水号校验位 图2 4电子门票条形码完整格式 这里校验位主要采是模数算法进行校验。对最后形成的条码信息，还将 采用下一章所设计的s - d e s 算法进行加密处理，最后将经s - d e s 加密后形成 的条码信息打印在门票上。 电子门票与传统门票相比，存在以下特点： 1 由于条形码中包含电子门票的一些固定信息( 如景点、景区、票类) ， 同时一旦门票注册成功，其有效日期等信息也一并存在，所以电子门票具有 一定的时效限制，这种限制只有在注册时才生效，方便灵活。而传统门票， 对有效日期的做法通常有三种形式，一是不设置有效期，只要此门票未使用， 就可以一直有效；二是在门票印刷时就印制有效期；三是在门票出售时，盖 上有效日期章。第一和第二种做法其弊端非常明显，因为对于景区，门票不 可能无限期有效，也不能确定每天的游客人数。第三种与电子门票有些类似， 但在电子门票中，还提供了修改有效日期的功能，这是传统门票所不能媲美 的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 2 电子门票在票类设计上可以细分，比如对于优惠票，可以细分为具 体优惠类型( 军人、老人、学生、残疾人等) ，并且这些信息都可以在条码 中反映出来，便于统计查询。而传统门票要想实现这种功能，是相当烦琐的。 3 电子门票的防伪较传统门票要容易实现。传统门票在售出后没有任 何记录，即使有记录，也难以将这些信息加以共享，所以它只能从硬件上实 现防伪，如使用和纸币类似的防伪技术，成本较昂贵。因此，传统门票的伪 造几乎是不可避免的。而电子门票包含了门票一些基本信息，再经过数据加 密处理，就很难被伪造，同时明信片本身也具有防伪功能。对门票重复使用 现象，电子门票系统可以很容易实现，一方面可以通过硬件实现，就是在门 票进门时，通过门禁机打孔或切角方式实现，另一方面，电子门票通过门禁 机后，由通道检票子系统将检票信息存入数据库。 4 电子门票还便于景区的特殊需求。一些景区采用一票通的形式，但 又不希望游客反复进入同一景点，传统门票实现的唯一方法是在不同的地方 做标记，但实行的效果往往不理想。电子门票系统可以很容易实现这一特殊 需求，因为其信息是共享的，同时，这些信息还可以在数据库进行统一管理， 系统可以很容易识别电子门票当前状态。 5 使用电子门票便于跟踪、查询、统计、分类。这些功能传统门票必 须经过烦琐的工作才能得到，同时很难保证结果准确无误。电子门票由于实 现了信息共享，所以跟踪、查询、统计、分类等工作非常容易实现，相关报 表的制作方便美观。 2 1 4 电子门票的识别和防伪特性 现在，简要说明一下电子门票中信息成分的作用，并分析一下电子门票 的防伪性能。电子门票的景区、景点信息主要用于确定门票的使用范围。票 类信息用于通道检票机的进行语音判断、门票的分类统计、门票价格的确定 等。售票日期、售票站点用于门票的分类统计、门票的跟踪与识别。流水号 用于统计及门票的跟踪。校验位用于校验条形码信息组成的合法性。 由于每张电子门票在电子门票系统中都有唯一一条记录与之相对应，且 都要经过服务器的合法验证。所谓伪造成功，就是指伪造的电子门票恰好与 数据库中的某一条记录对应，并且在真正合法的那张电子门票进入验证流程 之前通过验证。致使那张合法的电子门票反而成为非法的电子门票。 由于打印在门票上的条形码是经过校验后，再经过s d e s 算法加密，最 后经过条形码生成器所生成的条形码。如果要识别这张电子门票，必须经过 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 条形码识别设备识别，再经过s - d e s 算法进行解密处理，再校验解密后信息 的校验位是否一致，最后还要到服务器中进行合法验证。 为了防止明信片门票复印制假，本系统采用在明信片门票上印制隐形防 伪标记的技术，隐形油墨采用国家邮政局专用材料。检票机的票识别装置具 有隐形标记检测功能，采用条形码校验及加密处理、加上隐形标记检测功能， 使门票具有极强的防伪功能。 2 2 系统软件结构设计 根据旅游景区的发展需要，系统建设的目标，不仅是控制和监视入口， 有效杜绝假票、重复票进入景区；而且耍集中管理售票，有效杜绝假票形象， 加强门票的全安性，同时系统能够对内部财务漏洞和其他管理漏洞进行有效 控制，快速精确统计和实时查询旅游景区售票数据，对结果进行汇总分析， 为景区提供决策支持功能。 2 2 1 系统设计原则 为景区开发、研制、实施电子门票系统，旨在实现系统的可靠性、安全 性、实用性、可维护性、可扩充性和决策支持等功能。 1 可靠性 可靠性的体现，是“售票准确，进门畅通”这是第一原则。 首先，系统选用可靠的计算机、网络、条形码和i c 卡读写设备、通道 控制设备。同时配备成熟的系统软件和应用软件，保障系统的可靠运行。软 件的设计编制，遵循规范化标准，并且经过专家测试。其次采取独立和联网 相结合的思路，即使整个网络瘫痪，也能保证售票、检票工作正常进行；再 次是强化了数据定时备份、服务器双机热备份、服务器群集技术等，确保信 息不被破坏或丢失。最后，从景区的应用经验看，要从管理着手，制定科学 的规章制度和操作规范。 2 安全性 安全性是系统的重要指标，数据加密技术应用在门票管理和数据库保护 中，采用位数迭加、模数运算、奇偶校验、m d 5 算法及改进的d e s 算法。同 时对用户进行分级管理、权限和角色控制，有效保证了数据库的安全性。 3 实用性 系统的软硬件，即要求高档次，也要注重实用。软件设计注重了操作简 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 便，按照流程设计快捷键，易懂易学；硬件上注意使用方便、自动运行。 4 可维护性 选型时在易损件上都偏重了标准化，就是考虑了具有维护能力的问题。 硬件的连接多数是采用标准化接口，即插即用整体模块可换修：软件设计 采用结构化的设计思路，便于各类模块的添加与删减，程序模块结构清晰， 便于维护。 5 可扩充性 计算机及网络留有充分余量和通信接口。尤其在电子门票系统基础上可 并网运行数字监控系统，多媒体触摸屏查询系统，互联网上的展示、查询系 统等。整个系统还考虑了与总局内部经营管理系统的数据导入导出的开放性 接口门票方案设计充分考虑了将来与其他通票的有效衔接， 6 决策支持 各旅游景区的游客购票情况、售票员工作情况、检票进门情况、网络上 的各点运行情况等等，都可以汇总到管理中心的电脑中，并实时反映出来， 可以迅速打印出所需的各种统计报表，得出每一阶段、某地域的游客分布 情况及分类统计信息，为领导决策提供有效依据。面向决策层设计的数据统 计科学查询及报表灵活，数据分布、走势一目了然，发挥面向对象分析， 面向对象设计的功能，可按财务部门要求制定格式报表。 2 2 2 系统软件结构设计 景区电予门票系统实质也是一个数据库系统，是一个具有决策支持的管 理信息系统( m i s ) 。对系统进行软件结构设计时，可在景区现有部门设置 的基础上，参考景区基本职能的划分，从而初步确定系统的功能模型，而这 些基本职能中所蕴含的信息实体及它们之间的联系，则可作为构建系统信息 模型的依据。 结构规划为：全景区建立一个结算中心，不同门票站点，多级管理权限。 系统构成由系统一级控制中心、网络平台及二级实时售票系统、通道控制系 统等部分组成。所有售票工作站既能互相联网，又能独立操作。结算中心与 查询终端相连，实现信息资源共享。 图2 - 5 给出了电子门票系统业务需求情况。电子门票系统的总体功能框 架如图2 6 所示。其中各子系统的功能描述如下： 1 管理中心子系统 该子系统由系统管理和票务管理两大部份组成。其中系统管理主要负责 堕堕茎堕奎兰堕圭堕塞竺兰堡笙壅 篁! ! 垂 电子门票系统参数的设置，人员信息管理、用户权限管理等；票务管理主要 负责门票价格管理，对电子门票进行集中管理与分配，包括门票价格管理、 售票员领票管理、门票出入库管理、废票管理等。 倒2 - 5 电子门票系统业务需求图 2 实时售票子系统 其主要功2 就是实现电子门票现场打印，现金票、网上订单票及特殊票 的销售，售票员售票数据查询统计、售票金额结算等功能。对于实时售票子 系统来说，基本要求就是数据准确、出票速度快。由若干台售票工作站和若 干台高性能打印机组成。 3 通道检票子系统 检票系统主要实现通道的控制功能，验证电子门票的合法性，合法则给 出提示并放行，否则不予放行并报警。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 图2 - 6 电子门票系统软件结构图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 4 统计查询子系统 主要实现对系统的各类信息进行汇总、分类、统计，输出各类报表。对 各种相关信息进行汇总分析，做出科学的管理和决策。 5 网上预订子系统 该系统主要面向广大旅行社及团队，通过网上预订门票，并通过支付网 关支付相关费用，出具订单，最后游客凭订单到景区换取门票。 6 数据传输子系统 在进行现场售票的同时，还开通了网上预订子系统，而网上预订部分数 据存储在w e b 服务器上，因此专门设计了数据传输子系统用于w e b 数据库 与本地数据库数据进行同步，以便于对网上数据进行结算。 本论文讨论内容只涉及到实时售票子系统、管理中心子系统和查询统计 子系统，其中重点讨论实时售票子系统的设计与实现。 2 3 系统体系结构设计 2 3 ，1 数据库体系结构 数据库管理系统的体系结构与数据库系统的运行环境密切相关的。随着 计算机软硬件技术的发展和数据库应用需求迅速增长，数据库系统的运行环 境不断变化，数据库管理系统体系结构的研究和实践也不断取得进展【1 1 】【1 5 】。 1 客户机服务器结构 客户机用爱务器结构即通常所说的c s 结构，c s 结构最初是一个简单的 两层，应用程序分为两部分，一部分是由多个用户共享的信息与功能，即服 务器部分；另一部分是为每个用户所专用，称为客户部分。客户部分负责执 行前台功能，如管理用户接口、数据处理和报告请求等；服务器部分执行后 台服务，如管理共享外设、控制对共享数据库的操纵、接受并应答客户机的 请求等。 这种体系结构将一个应用系统分成两部分，由多台计算机分别执行，使 他们有机的结合在一起，协同完成整个系统的应用，从而实现系统软件、硬 件资源的最大限度利用。 由于c s 结构设计成二层模式，现实逻辑和客户事务处理均被放在客户 端，数据处理逻辑和数据库放在服务器端，从而使客户端变得很“胖”，而 服务器的任务相对较轻。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 二层c s 结构如图2 7 所示。 客户机服务器 固撂 请求 处理k 刊数据库i 响应逻辑ll j 图2 - 7c s 体系结构 c s 系统的主要技术特征1 4 5 l ： 服务：一个服务器可以同时为多个客户机提供服务，而且必须具有 对多用户共享资源协调的能力，这就要求服务器必须具备并发控制、 封锁、避免死锁等能力： 位置透明：c s 系统应该向客户提供服务器位置透明性服务。地址 透明意味着用户不必知道服务器的具体位置，就可以请示服务器的 服务： 基于报文的交换：客户机和服务器之间是通过报文交换来实现“服 务请求朋匣务响应”的传递。服务器能自动根据客户服务请求报文识 别类型，并调度服务所需使用的资源； 可扩展性：c s 系统的扩展性好，可方便地在网络上增加客户机或 服务器，以扩大系统服务的规模、增加新的服务项目与提高服务质 量。 使用于c s 模型的功能应具有以下特点： 安全性要求高，且具有较强的交互性； 使用者活动范围相对固定； 要求处理大量的实时数据。 2 浏览器l ；i l ；务器结构 浏览器朋艮务器结构即通常所说b s 结构，本质上b s 也是一种c s ，它 是由传统的二层c s 结构发展而来的三层c s 结构在w e b 上的应用，即浏 览器 w e b 数据库服务器结构的三层结构。三层的b s 体系结构是把二层的 c s 结构的客户事务处理模块从客户机的任务中分离出来，由单独的一层来 负担其任务，把负荷均衡的分配给了w e b 服务器，这样给客户机的压力大 大减轻了，于是原来二层的c s 变成了三层的b ，s 结构，这种三层体系结构 如图2 8 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 浏览器w e b 服务器数据库服务器 篓l 蝠 处理i | * * 自i 逻辑i lj 图2 - 8b s 体系结构 b s 结构与c t $ 结构相比具有以下特点【3 8 】： b s 体系综合了浏览器、信息服务和w e b 等技术，通过一个w w w 浏览器可以访问多个应用服务器。 b s 结构中的客户端只运行浏览器和操作系统，因此，其客户端与 c s 结构中的客户端相比显得更“瘦”。 c s 结构的应用无论是在升级还是在安装时均需在各台计算机上进 行，而b s 结构只要在有限的几台服务器上操作。 使用b s 结构的功能模块应具有以下特点： 使用者活动范围变化大； 安全性要求相对较低： 功能变动频繁。 3 c s 、b s 混合结构 通过比较发现，b s 具有许多c s 所没有的优点，但是由于目前的基于 b s 结构尚缺乏足够强壮的事务处理能力和完整性约束能力，而且在网络的 安全性方面存在不足。对于企业的b s 应用。从当前技术水平看，特别适用 于系统用户交互量不大的应用，对于要求高速、频繁交互的模式则采用c s 体系，所以两者的应用是相互补充的。这种混合模式是多数企业应用的模式， 其基于w e b 的管理信息体系流程如图2 - 9 所示 2 0 1 。 这种管理体系是基于网络的、