（计算机应用技术专业论文）地铁自动售检票系统的研制.pdf

，些查窒望查兰堡主堂垡堡皇j 堕羔 摘要 随着计算机技术的不断发展，地铁自动售检票( a f c ) 系统也应运 而生。目前我国地铁自动售检票系统还不能自行生产，而这种设备的 全面引进需要巨额的外汇，所以由我们自己研制开发a f c 系统势在必 行。 我们在国外a f c 技术基础上开发了本系统：，本系统利用磁票与i c 卡作为车票，采用纸币读币器、硬币读币器与银行信用卡获取车资。 另外系统设有找零功能，可将顾客用现金购买车票而产生的余额返回 给顾客。在系统的检票部分设有磁票与i c 卡相应的读写器。 系统运转流程简单地分成两个部分：一是顾客购买车票，选择始 发站、终到站( i c 卡只须选择购买车票的价值) ，售票机将信息写入 车票，再将信息发送给始发站、终到站与中央管理系统；二是顾客检 票，检票系统中读写器读出车票信息，在车站数据库中搜索，如果信 息正确则闸机放行，否则由查询补票机访问中央管理计算机系统数据 库来处理解决。 本售检票系统将售票机、售卡机、充值机结合在一起，实现了一 机多用的功能，降低了系统的成本。在这套系统设计中，增加了查询 补票机，使地铁部门更加便于对顾客的管理。、 ， 关键词：地铁售票检票自动控制系统 地铁自动售检票系统的研制 ! ! 立窒望查兰堡主堂垡堡塞立- _ 兰 a b s t r a c t n o w a d a y sm o r ea n d m o r el a r g ea n dm e d i u m s i z e dc i t i e sa r ei n t e n d e d t od e v e l o pt h e i ro w ns u b w a ys y s t e m ，i nw h i c ht h es u b w a ya u t o m a t i c f a r e c o l l e c t i o n ( a f c ) s y s t e m i so n eo ft h ev e r yi m p o r t a n tp a r t s w h i l et h ea f c s y s t e mh a s n tb ed e v e l o p e di n o u rc o u n t r y ，a n di t i s v e r ye x p e n s i v et o i n t r o d u c et h es y s t e mf r o mo t h e rc o u n t r y ，s oi ti sa nu r g e n tt a s kf o ru st o d e v e l o ps u c hs y s t e mb y o u r s e l v e s b a s e do nt h ea f c t e c h n o l o g yd e v e l o p e db y o t h e rc o u n t r i e s o u ra f c s y s t e mi si m p l e m e n t e dw i t ht h es c r i pd e t e c t o ra n dc o i nd e t e c t o r , a n db y u s i n gt h em a g n e t i cc a r d a n di cc a r da s t i c k e t ，a n do b t a i n i n gt h e f a r e t h r o u g ht 1 1 e b a n kc r e d i tc a r d s w i t ht h ef u n c t i o no fc h a n g e g i v i n g ，t h e s y s t e mc o u l dc a l c u l a t et h ec h a n g e sa c c o r d i n gt ot h ef a r ea n dt h ec a s h e s f r o mt h ec u s t o m e r sa n dg i v et h e c h a n g e s b a c k t h e s y s t e m a l s oh a s d e t e c t o r sf o rd e t e c t i n gt h em a g n e t i cc a r da n di cc a r d t h e s y s t e mo p e r a t e s w i t ht w o p r o c e d u r e s ：1 t i c k e t s e l l i n g t h e p a s s e n g e rs e l e c t sh i so rh e rs t a r t i n gs t o pa n dd e s t i n a t i o ns t o p ( w i t ht h ei c c a r dt h ep a s s e n g e ro n l yn e e dt os e l e c tt h ep r i c eo ft h et i c k e t ) t h et i c k e t - s e l l i n g m a c h i n ep r i n t st h ei n f o r m a t i o no n t ot h et i c k e ta n ds e n d st h e i n f o r m a t i o nt ot h e s t a r t i n gs t o p d e s t i n a t i o ns t o p a n dt h ec e n t r a l m a n a g e m e n ts y s t e mr e s p e c t i v e l y 2 t i c k e t c o l l e c t i n g t h er e a d a n d w r i t e m a c h i n ei nt h et i c k e t - c o l l e c t i n gs y s t e mr e a d st h et i c k e ti n f o r m a t i o na n d s e a r c h e st h ei n f o r m a t i o nf r o mt h ed a t a b a s eo ft h es u b w a ys t a t i o n t h eg a t e m a c h i n e o p e n s w h e n t h e ym a t c h e a c ho t h e r b yi n t e g r a t i n gt h et i c k e t - s e l l i n gm a c h i n e ，c a r d s e l l i n gm a c h i n ea n d m o n e y - a d d i n g m a c h i n e t o g e t h e r , t h i sa f cs y s t e mi sd e v e l o p e d a sa nm u l t i p u r p o s es y s t e m ，w h i c hl o w e r st h ec o s tf o rm a n u f a c t u r i n gt h es y s t e m t h e f u n c t i o no fq u e r ya n db u y i n gt i c k e ta f t e rn o r m a lt i m ei sa na d d i t i o n a j f u n c t i o ni nt h es y s t e m k e y w o r d s ：s u b w a y , a f c ，c o n t r o ls y s t e m ，t i c k e t s e l l i n g ，t i c k e t c o l l e c t i n g 地铁自动售检票系统的研制 韭查銮望查堂堡主兰堡堡苎兰i 生! 堡 第一章绪论 1 1 系统设计背景 近年来，随着微电子和计算机技术的快速发展，我国信息产业取 得突飞猛进地发展。仅几年时间，以计算机技术为主的自动化处理系 统便广泛应用于科研、教育、军事、金融等各个行业。自动化处理系 统的广泛应用对于加速国民经济的发展、加快我国现代化建设的步伐 起到了重要的作用。 我国为加快城市基础建设，今后建设的重点将从城市道路骨架系 统的建设转移到城市轨道交通骨架系统的建设上来。地铁交通的发展 前景十分广阔。 发展中国地铁自动售检票系统( a u t o m a t i o nf a r ec o l l e c t i o n ，简称 a f c ) 势在必行并且要考虑中国的国情和地铁工作的特殊环境。据 统计：北京地铁1 6 0 万人次日，广州计划3 9 7 万人次日，香港2 0 0 万人次日，上海3 0 万人次日。上下班、节假日高峰时间一再延伸， a f c 系统设备每天工作时间将长达1 8 个小时以上。每台每日有效工 作次数5 0 0 0 1 0 0 0 0 次以上，设备基本全年处于满负荷状态，这就对 设备可靠性、质量、寿命有较高的要求。 1 2 地铁自动售检票系统发展概况 地铁交通在国外有一百多年的发展史，现已成为世界各国现代化 交通的主要设施之一。伴随着地铁交通的快速发展，客流量的大幅度 增加，以前的人工售检票系统已不能满足现在的需求，于是用磁票与 非接触式i c 卡作为车票的自动售检票系统应运而生了。 地铁a f c 是一种由计算机控制的集自动售票、自动检票以及自动 收费功能为一体的自动化处理系统。地铁的进出口均设有闸机，乘客 进出地铁均要经过闸机自动检票。其优点是可以配合合理的收费制式 而不必人工验票，按里程计费，不但可以减少逃票者，还可以控制乘 客在地铁的滞留时间，方便地铁工作人员的管理；由于本系统引用了 计算机及其网络管理，使自动统计、海量信息的处理与保存等都成为 可能。 国外七十年代已开始研究和开发地铁a f c 系统技术设备与管理软 件，它是当代高新技术成果在地铁系统中的直接应用。目前，新一代 地铁自动售检票系统的研制 ! ! 查銮望查兰堡主兰焦堡苎墨二里! 量垒 a f c 系统处在技术成熟和提高时期。 我国地铁发展史很短，a f c 系统设备，除上海地铁与机械部2 1 所曾联合研制的样机( 后因某些原因被迫搁霞) 以外，还没有专门的 生产厂家。但是，据专家们预测，我国城市轨道交通建设，在今后2 5 年内将修建地铁或轻轨线路总里程达5 5 0 公里；而一般每公里将设嚣 1 个车站：每站平均设置约1 0 台出入闸机，6 台自动售票机、半自动 售票机及查询补票机。这样，在2 5 年内将需要5 5 0 0 台出入闸机，3 3 0 0 台售票机等设备。如果整套引进，不仅需要巨额外汇，而且备品、配 件及维护都要长期依赖国外，这将使我国地铁的安全运营、日常维修 处于受制于人的局面。若要改变这种状况，地铁a f c 设备必须国产化。 目前，国内仅有上海，广州两个城市地铁售检票使用a f c 系统。 广州a f c 系统是由m o t o r o l a 公司开发研制的，广州地铁一号线 自9 9 年6 月2 8 日正式丌通运营以来，共计接待乘客1 5 0 0 万次，日 平均客流约为1 7 万，目最高客流为3 9 7 万。使用储值票与单程票比 例为3 0 ：7 0 。由于相当多的乘客使用单程票，而我国流通硬币的面额 较低( 只有1 元以下的硬币) 且流通量较少，原来自动售票机只接受 硬币，乘客购票前需兑换硬币，造成了单程票售票的瓶颈。另外，自 动售票机及人工操作的半自动售票机不能一次发售多张车票，在大客 流情况下造成极大的售票压力。广州地铁a f c 系统曾在运营过程中， 出现客流量超出系统设计的能力、售检票速度慢等问题。 1 3 本系统设计特点 针对上述问题，本设汁在国外a f c 系统技术的基础上，进一步研 制开发出符合我国国情的安全、可靠、实用、经济的技术设备。 1 ) 在本设计中将售卡机、售票机、充值机结合在一起成为新概念 的售票机。这样实现了一机多能，避免了大量的物力、财力的浪费。 本机可接受1 0 0 元、5 0 元、2 0 元、1 0 元、5 元的人民币纸币与1 元o 5 元人民币硬币，能发售单程车票和i c 卡，这样方便了旅客购票，同 时也加快了售票速度。 2 ) 按里程计费。 3 ) 查询补票机采用弘片机控制，利用液晶屏显示，这样既降低成 本，又便于使用。 4 ) 这套a f c 系统的没计，主要包括a s m 自动售票机，i n o u t g a t e 闸机，b a s m 半仁动售票机，s b m 查询补票机，e s 编码分拣 机等。 5 ) 以s c ou n i x 为操作系统，o r a c l e 大型数据库为开发平台， 地铁自动售检票系统的研制 j ! 查銮望查兰堡主堂垡堡苎翌二皇! ! 鱼 光纤做为传输介质的高速以太网的解决方案，确保了系统的可靠性、 安全性、实时性。 1 4 笔者在开发过程中所做的工作 笔者开发本系统始于2 0 0 0 年1 月，所做的工作包括如下几个部 分： 1 开发自动找零子系统 设计了自动找零控制板，用单片机实现，采用纸币找零与硬币找 零相结合的方式。详见第五章一一找零系统。 2 设计了闸机驱动板、闸机控制电路及其软件 闸机驱动板利用单片机控制，此板受控于闸机控制电路，利用角 度传感器获取轧辊的旋转方向信息与利用光电器件获取轧辊位置信 息；闸机控制电路利用器件p r i m e3 c 进行串口扩展，来控制磁票读 写器与i c 卡读写器。详见第三章一一检票系统的实现。 3 研制了自动售票子系统。 自动售票子系统是各种设备及相应软件的集成，硬件设备主要包 括磁票读写器、i c 卡读写器、纸币识别器、找零控制电路及纸币硬币 找零机，其中笔者编写了动念连接库函数实现纸币识别器的控制。详 见第四章一一纸币识别技术。售票子系统采用v c + + 编制的软件来完 成，详见第六章一自动售票子系统。 4 系统管理 笔者在开发系统管邢软件时提h ：了通讯管理与数据管理的一些方 案。详见第二章一系统纰建及系统功能阐述。 1 5 本论文内容介绍 本文在第一章中谈及了地铁自动售检票系统的设计背景及其在 国内外的发展状况，然后介绍了本设计的特点与笔者在开发过程中 完成的具体工作。 第二章中提出了系统的组建方案，阐述了本系统设计所完成的 功能，对其中的通讯管理、数据管理作了讨论，提出了一些设计方 案，最后简单介绍了设备管理。 第三章详细地介绍了地铁检票设备中的磁票读写器的功能、通 讯协议与命令等，给出闸机驰动电路及驱动程序、检票控制电路及 软件设计逻辑，简单介绍了非接触式i c 卡及其读写器。 第四章中先介绍了纸币识别技术，进而给出了纸币识别器的应 用设计。 地铁自动售捡票系统的研制 北方交通大学硕士学位论文 第一章绪论 第五章中讨论了地铁自动售检票系统的找零方案，提出纸币硬 币机找零方案与a t m 找零方案。最后详细阐述了纸币硬币机找零子 系统的设计过程。 第六章是自动售票子系统，给出其软硬件设计流程，其中软件 设计中包含了六个独立的模块，它们分别控制相应的硬件设备，硬 件相对于售票软件是透明的，因为售票软件通过调用动态连接库函 数来对硬件操作，本论文中共给出4 个库函数的操作逻辑。 第七章提出了今后的工作方向。 地铁自动售检票系统的研制4 ! ! 查奎墨查堂堡主兰垡堡奎坠兰邑二型型望堡墨墨苎兰! ! ! 堕 第二章系统组建及系统功能阐述 2 1 系统组建方案 本地铁a f c 系统在整体上可以划分为如下四个部分：中 央管理部分，网络传输部分，车站管理部分，售票检票部分， 如图2 1 所示。下面分别介绍各个部分组成及功能a 图2 ia f c 系统总体结构图 2 2 中央管理部分 2 2 1 中央管理部分介绍 这是系统管理的核心部分，其结构如图2 2 所示。 系统结构：系统采用双机热备份技术，由两台服务器和 一台外接磁盘阵列柜及相应的软件构成。服务器与多台管理 工作站连接在一台集线器上，各车站计算机系统通过光纤连 接在交换机上，而交换机再级联在系统的集线器上。银行系 统网络也连接在交换机上。 系统功能： ( 1 ) 监控整个a f c 系统的运行，收集各车站计算机及相 关设备的运行数据和维护数据，并将数据存入相关的数据库。 地铁自动售检票系统的研制 ! ! 查奎望查茎堡主堂堡堡苎! 三望l j 堡鳖墅墨望墨竺堡! i 璺查 图2 2 中央计算机系统绵构 ( 2 ) 管理和下达a f c 系统运行参数，如车票价格、人员 权限表、网络参数、设备参数等。 ( 3 ) 统计a f c 系统运行的各种数据并做分析，将统计分 析结果存档，并提供显示，打印功能。这些数掘包括如下几 个方面： 财务统计数据：包括每个站、每台售票机、出入站闸机 的收入统计表等。 客流统计：包括每个站、每台进出口闸机的各个时问 段的客流统计数据，并提供柱状图显示功能。 现钞统计：统计由钞票清点部输入的日现钞收入量，并 与财务统计的相关报表核对。 设备运行状态统计：统计整个a f c 系统所有设备的运行、 故障、维修情况数据。 其中双机热备份技术是指用户的数据放在外接磁盘柜的 存储盘里，操作系统和用户程序安装在两台服务器的内置系 统盘上，双机热备份系统由相应软件控制。当一台服务器作 地铁自动售捡票系统的研制6 ! ! 互銮望查兰堡主堂垡堡苎一笙三皇墨堑望垄望童塑兰塑! ! ! 堡 为主服务器运行某个应用系统时，另一台服务器就作为热备 份机。热备份机不停地监视主服务器的运行状态，一旦主服 务器发生故障，热备份机就会马上自动接管主机的任务，不 影响整个应用系统的正常运行，待主机修复之后，又可将它 联到系统作为热备份机使用。 2 2 2 通讯管理 2 2 2 1 售检票系统对网络系统传输速率的最大需 求量的估算 假设地铁车站有5 0 个( 目前各城市地铁车站站数都小于 此数) ，每个车站3 0 台售检票设备，每台设备每秒有一人完 成操作，而每次通讯传输信息按字节估计，有1 0 0 个字节， 每次操作通讯2 次，那么在中央计算机系统网络上通讯速率 为每秒为5 0 站+ 3 0 台+ 1 0 0 字节+ 8 位字节+ 2 次 ”转变为“x ”。 读写器读写器是对顾客进出站凭证( 票与卡) 操作的基 本工具，在检票子系统中设有两套读写器，一是磁票读写器， 另一是非接触卡读写器，它们的操作对象分别为磁票与非接 触卡。 引导显示部分引导显示部分主要是为显示票或卡拥有的 信息而设置的，般用于查询补：要机中。 地铁自动售检票系统的研制 ! ! 查窒塑查竺堡主兰垡堡塞堡三童塑量堕兰堕塑! ! ! 盟 第三章检票子系统的实现 3 1 磁票与l c 卡及其检票机 3 1 1 磁票 地铁a f c 系统可以选用的磁票有很多种，比如纸或塑料介质的磁 票。磁票作为单程票，被购买后只限当日一次性使用，用后收回。现 在的技术已使磁票的磁强度大于7 0 0 高斯，故尔不易被外界干扰而丢 失磁票内部信息。下面介绍i s 0 7 8 1 l 标准的磁票，规格如表3 1 ，此 磁票有三个磁道，它是塑料介质的磁票。 表3 1i s 0 7 8 1 1 标准的磁票 l 卡的标准 i s o7 8 1 1 i 磁道 t r a c k1t r a c k i i t r a c ki i i l 票厚度 p l a s t i c ：0 7 6 00 8 m m 3 1 2 磁票读写器 1 ) 磁票读写器种类很多，下面着重介绍k d m 公司生产的k d m 一 4 7 x 1 型读写器( m s r w ) 。它是一种自动插入式磁条读写器，主机通 过r s 2 3 2 c 接口发送命令及数掘，千j f 通过此接口接收磁票机状态及数 据信息。此种读写器能识别与读写i s o 标准的磁票。 2 ) 磁票机与计算机接口如图3 1 所示。 赂2 3 2 - 。1 互互 图3i 磁票机与主机接口 其与主机信号线连接标准为r s 2 3 2 c ，如图3 2 所示。 m a i ns y s t e m h o s t ) 二) ” 转变为“x ”。 3 2 2 闸机简介 闸机有三辊落杆式、闸门式两种，相比而言三辊落杆式闸机重量 小，制造简单，成本低，在轧辊离丌作用位置时自动落杆。下面主要 介绍三辊闸机驱动部分的设计原理。 1 闸机驱动板的硬件设计 闸机驱动板电路，用8 9 c 5 1 实现控制，电源有+ 5 v ，正负1 2 伏， 图38 闸机驱动扳l u 路幽 j = _ = _ 二- 二一 一 地铁自动售检票系统的彬f 制 2 5 一 北方交通大学硕士学位论文 第三章检票子系统的实现 强弱电之间采用光电隔离管隔离，输入信号有轧辊角度传感器，检票 机传来的通过人数脉冲，及闸机设舞拨码开关量( 开机初始化时使 用) ，输出信号包括传递给检票机及数码显示的已通过人数脉冲和通 行状态指示，当闸机传来放行指令时，系统检测角度传感器是否有人 员触碰轧辊，当触碰轧辊时角度传感器产生脉冲，单片机的1 6 脚得 到脉冲便进入中断方式，令轧辊转动l 3 圈，方向由拨码开关设定。 m a x 2 0 2 用于与检票机通讯( 这罩未被使用) ，i c n t 单元中l r d c 与r r d c 控制线用于通行状态控制，t 1 ，t 2 ，t 3 为5 5 5 l 三极管，用 来控制电机左右转动等工作，t 6 为二三极管b u 9 3 2 ，用于控制电机刹 车装置，电路如图3 8 所示。 2 软件设计 软件工作分为a 开机初始化当系统上电时首先检测拨码开关的位 置，确定闸机旋转方向、闸机的编号、是入站还是出站等，设置闸机中 断向量、通讯频率。b 主程序进行空转，等待中断事件c 中断事件1 ) 闸 机通行脉冲传来时，人数计数器加1 ，令闸机打开刹车：2 ) 当有人触碰 轧辊时，如果人数计数器大于0 ，闸机轧辊将旋转l 3 周，闸机通行1 人，人数计数器减1 。如果人数计数器为0 ，则闸机刹车。 3 2 3 引导显示部分 利用s e d l 3 3 0 一i v 板控制d m f 5 0 0 8 1 液晶显示屏。 是用作提示顾客通行信息及显示故障状态的显示装置 图3 9 所示。 引导显示系统 其控制电路如 o n 7 a r m 2 ) a t m 校验正确后返回确认信息0 6 一 h 0 s t 3 ) a t m 执行命令 4 ) 执行命令完成后a t m 返回信息 5 ) h o s t 进行b c c 校验后返回0 6 在a t m 执行命令期间，不再接收主机传来的任何命令与信息。 这里列举a t m 的命令如表5 1 所示。 表5 1a t m 命令表 l 鱼佥垒一 1 字符表示f 十六进制表示。1 i 发送纸币 yj 5 9 i 1 。1 。1 1 。1 。一, i j 地铁自动售检票系统的研制 4 2 北方变通大学硕士学位论文 第五章找零系统 清空通道入回收箱 2 7 钱箱状态( 2 8 机械状态 ) 2 9 最后发送状态 3 f 测试发送状态 j - 2 b 写r a m w7 7 读r a m r7 2 复位最后发送状态 3 d 传感器状态 s7 3 c p u 复位 r 5 2 e p r o m 版本 v 5 6 电压状态 t 7 4 纸币厚度 e 4 5 内部状态3 a 通讯过程： 主机发送格式如表5 2 所示。 信息标注 a s c i i h e x 字头s t xs 1 x0 2 发送y 5 9 钱箱通道号 l 3 1 发送纸币的数目 n n ( 3 个字霄1 字尾( e t x )e t x0 3 b c c b c c 信息标注 字符形式 s t x s t x ( 0 2 ) 发送应答y 错误代码o 0 反复次数l 钱箱号l 钱箱状态h 其 ：= ：= ：_ = = 一一地铁自动售检累系统的研制 一4 ；一 辫 憾删 糍一：燃一一蛾!|萋 北方交通大学硕士学位论文 第五章找零系统 发送张数 o l 1 被拒绝的纸币数 0 l e t x e t x ( 0 3 ) b c c+ 即回信息为2 “y 0 0 i l h 0 1 1 0 1 0 i ”3 “+ ”，其中“”非返回字 符，为标明a s c i i 字符用，h 标明为钱箱中钱在高位一表明a t m 内 还有足够的纸币。被拒绝的纸币数0 1 表示纸币在发送过程中有一张 囡某种原因被返回废钱回收箱，+ 为校验字符，是“y 0 0 11 h o i1 0 1 0 1 ” 的每个字符异或后再与3 异或的结果。 证明校验是正确的，主机应返回给a t m0 6 信息。 事实上在上面发送发币命令之前须对a t m 做一系列初始化，在 此不再叙述。有关a t m 进一步的使用请参考有关手册。 = - ：= _ 一 一 地铁自动售检票系统的研制 4 4 j ! 查窒望奎兰堡主兰垒笙壅j 翌塑l 笪墨j ：! 堕 第六章售票子系统 6 1 硬件构成 售票子系统完成的功能在前面的章节中已经作了介绍，为完成售 票、售卡及充值的功能，系统在硬件上使用了一台工控机，再加上前 面介绍的b i m 读币头、银行卡座、找零机、售卡机、磁票售票机等构 成售票子系统，售票子系统是一个广义的概念，它不只是完成售票功 能，还能完成上述的其他两项功能。售票子系统硬件构成如图6 1 所 示： 6 2 软件开发 图6 1 售票子系统组成框图 6 2 。1 软件构成与逻辑 售票软件是由售卡、售票、充值三个模块构成的，它们之间是相 互独立的，总体上看如下图6 2 a 所示，从软件逻辑上看售票系统构成逻 辑如图6 2 b 所示。 地铁自动售检票系统的研制 4 5 塑奎望坐堡主塑堡苎一塑堕墅塑 图6 2a 软件模块逻辑 幽6 2 b 软件模块逻辑 下面分别介绍一下售卡与售票模块。充值模块是售卡模块的一个 子功能，就不再重复。 售票模块首先系统提示一个上述三种功能选择一种功能的界面， 每一种功能后面都有响应的功能描述，当选择了“购买磁票”功能之 后，系统产生运行图按钮界面t 1 ) 当点击运行区域控制图时，系统便将此区域对应的运行图作 局部放大，以便清楚可见，如果不熟悉地形，可通过文字选择拦选择 到站。下面给出广州地铁购票界面，如图6 3 所示，这里暂时还没有 提供运行区域控制与文字选择到站功能。 2 ) 当选择完到站后，按确定按钮则提示顾客欲购买票张数，如 图6 4 所示，默认为一张，按“确定”按钮后提示顾客投入钱的总数， 如果顾客购买的是一张票，那么系统不再提示顾客总额，直接提示顾 地铁自动售检票系统的研制 j ! 查銮望盔兰堡主兰堡堡苎一一丝查兰j 錾墨! ：i 堕 客投 圈6 3广州地铁售票界面 例6 4 购；兴张数选择界面 3 ) 这时读币头绿灯- 乜表明读币头已准备就绪，售票软件向读 地铁自动售检票系统的f l j 制 韭查奎望茎兰堡兰兰垡堡茎一j 芝塑l 笪墨i 塑 币头发送g e tm o n e y ( “数额”) 消息，提示顾客向读币头送入纸币。 4 ) 在顾客投币n ：确后，系统开始向磁票机发送制票命令 m a k et i c k e t f “始发纠。，终到站，张数”) ，磁票机根据信息具体 内容开始制票，即将信息写入磁票，制票结束后库函数返回信息给调 用者，汇报工作状况。 5 ) 售票程序根据l i 述情况，将纸币送入钱箱，调用a c c e p t ( ) 。 6 ) 然后令找零机拽零，调用c h a n g e ( “找零金额”) 函数，找 零系统组织找赎各种币晌故量，进行找零，库函数然后将结果发送给 调用者一售票软件模块。僻票软件模块逻辑框图如图6 5 所示。 6 2 2 所用动态链接库函数逻辑 系统功能的完成是通过调用动态链接库函数来实现的，我们设计 开发了六个函数，它刷分驯对应相应的硬件设备，采用模块化编程， 实现相应的功能，从加确化了主程序的复杂度，提高了系统的可维护 性。下面简要介绍几个m 函数的实现及逻辑。 一磁票售票机动念1 - 接库函数逻辑说明 1 程序调用m a k ef i c k e t ( “始发站，终到站，张数，类型”) ， 传递了始发站，终到站，怅数，类型四个参数。函数体内实现对信息 编码与加密，加密有i ，训0 _ l j j | 密算法，考虑到检票系统的处理能力与 时问要求。则采用简7 者总与密钥逊行异或加密，每天都有一个随 机产生的密钥传给每i 1 2 舔。这样变形成了磁票信息。 2 发送进卡命令，俐始化磁票机，初始化函数规定了磁票机运 行的参数，再发送进卡命令。 3 等待信息返回刈返回信息进行分析。 a 如果返回信0 ，j h m ，去4 。 b 返回失败信息，_ 之分别处删，p j 将信息按类型上报调用者。 4 向磁道内写信型。 5 如果成功，张既票写值操作既完成，再将磁票发送给顾客， 进行下一张磁票操作。 下面给出其工作逻撕框图，如图6 6 所示。 地铁自动售检票系统的i i j f 制 圈65 售票软件模块逻辑框圉 地铁自动售检票系统的研制 4 9 ! ! 立銮望查堂堡主兰垡堡塞 兰查皇j 墅墅塑 n 图6 6 磁票机动态连接库函数逻辑框图 二售i c 卡库函数： 函数s a l e )逻辑：_card( 首先发送指令将卡送入读写区进行检查与读写，如果失败则回传 信息。 形成卡的信息，卡的信息形成比较简单，不必加密，因为卡本身 在内部设有加密密钥，可由我们设定，其每一个信息块( 4 k 卡计1 6 个信息块) 都分别有本身的密钥a ，密钥b ，每一信息块的4 个扇区 的读写都可独立控制，我们将卡编号，金额，购卡日期，卡使用类别 等信息设在卡的不同块、扇上，其它的空闲块扇可应用于公交、轮渡 地铁自动售检票系统的研制 塑銮望查兰堡主些堡兰坠型塑塑 等领棼籍今将信息写入卡，那么在硬件上将进行寻卡，抗冲突，卡选 柽蓑鬈，錾赁雹磊会嘉：警釜募雩簇舞? 粪军茬焉- - 乎- ? - ! s q , 零著嘉簇 择，认证，装入传输密钥，再进行写操作，其中任伺节皇豫譬 袜将不能正确的读写。硬件的设计见第三章。写卡如失败，函誓孥翌 失最原因进行分析处理，返回出错原因，都无误后将已经充值的卡发 找零库函数的工作逻辑： 首先将传来的预找零的金额分解，如果 只找1 0 元与1 元则： 十元部分为：a = 【输入金额1 0 】下耿整；一元部分为：b = 输 入金额1 0 ；如果是a t m 四个找零箱则：5 0 元部a = 金额5 0 】，b = 会 额5 0 ，即取余数，1 0 元部c = b ，1 0 】，d = b 1 0 ，5 元部= 【d 5 ，1 元部= d 5 ，发送找零指令：信息格式为$ o x x x x0 d0 a c r c ，等待找零 机工作完成返回信息。如果信息错误则分析原因，如果是一个找零箱 已无钱并可由另一个找零箱补充，则重新分配钱币后再发币，回传各 种工作信息，信息包括哪一箱无钱，哪一机器故障，工作框图如图6 8 所示。 在本章中只是以磁票售票为代表，介绍了自动售票机的软件构成 逻辑的设计过程，而售卡部分、充值部分软件设计与磁票售票类似， 地铁自动售检票系统的研制 j ! 立銮望盔堂堡圭兰焦堡苎 一j 篓羔兰j 墅! i 三! 堕 图68 找零动态连接库函数 都是由各库函数的有机组合而构成的，所以不再一一给出设计。 地铁自动售检票系统的研制 5 2 韭查奎望查兰堡圭兰垡堡苎一羔堕堡l ! ! ! ! 旦 第七章结束语 7 1 产品开发与应用状况 因为本产品开发设计周期很长，现在还未能运用于地铁检票之 中，然而已有部分子系统得到应用。 1 自动找零子系统已通过专家鉴定，在北京当代商城试运行6 个 月，社会反应极佳。 2 在南京火车站应用的火车票自动售票机中大部分技术来自本套 系统。如纸币识别器的控制软件，找零子系统等。 3 本系统的闸机驱动、控制与i c 卡检票、磁票检票都已开发调试 成功。 4 地铁自动售票机已调试通过。 7 2 进一步的工作 由于本系统开发时j 明紧，任务急，难免存在一些问题，目前需要 进一步完善、解决的问题还很多： 1 磁票读写器的读! ；问题 磁票读写器是系统工作的关键部件。目前选择的k d e 4 7 8 1 读写 器对正常的磁票读写是没有问题的，一次读写约1 秒钟的时问，而在 磁票质量