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条码技术在汽车客运信息管理系统中的应用
四川联合大学机械系殷国富胡晓兵罗阳黄毅　　
《条码技术与应用》1997年第2期第10页　　
１、前言
　　条码技术作为一种先进的信息采集和输入技术，己被广泛应用于物流信息自动处理和工业自动化生产过程的诸多行业，如商品销售。自动化仓库、图书馆信息处理、邮政系统等领域。我国铁路客运服务已开始进行计算机售票。检票系统的研制和开发。而客运站由于量大面广，且地理位置分散，仅有少数城市在为数不多的车站自行投资开发了综合信息管理系统，但是功能还比较单一，并未形成售票、检票、调度、结算等一体化的计算机功能体系。本文结合我国汽车客运的实际情况，提出了客运车站微机售检票信息管理系统(QYMIS)的总体方案，论述分析了基于条码自动识别技术的售票、检票、调度、结算一体化软件系统计发的关键技术及解决方法。
２、QYMIS总体结构
2.1　QYMIS开发的原则和目标
　　计算机售票系统并不是单纯对以往人工售票、检票，调度、统计等功能的模仿。它从基础上对整个管理体制进行改革。本系统的开发旨在探索一种，适合我国汽车客运管理系统的信息集成方法。该系统实现的具体目标如下：
? 根据客运计划，控制票额分配；
? 进行座位分配和管理；
? 实时打印带有条码符号的车票；
? 自动检票并能对车票进行真伪鉴别；
? 进行票价的计算、统计和财务结算；
? 自动调度管理；
? 预留联网和升级可能的按口。
2.2　系统的总体结构
　　QYMIS建立在计算机网络与通讯技术基础上，采用客户机／服务器网络结构模式，设计了系统硬件环境结构(如图1所示)。选用Foxpro For Windows数据库管理软件作为应用软件开发平台，用Trubo C2.0语言开发条码生成与打印软件。
　　基于上述设计目标的要求，按新型集成和功能处理分布的原则，自上向下进行了客运车站功能设计，提出QYMIS层次功能模块结构如图2所示。
2.2.1 售票子系统
　　售票系统完成的主要任务有：条码的生成与车票的制作；座位的统一管理及分配；票价的计算；退票和改乘；实时查询；售票员的票款统计及口令管理。
　　车票的制作是整个系统的主要环节，将在3．2节进一步讨论。座位的管理涉及售票顺序问题，因为大多数旅客喜欢靠窗的座位，而购买连票的旅客又希望座位能靠在一起，因此可采用从小到大依次出售的方法。票价的计算功能方便售票员，且避免出错。当售票员输入旅客所要求的车次、到站及票的张数后，计算机就能自动迅速地显示出总票价；售票员再输入旅客实际交纳的金额时，退款又能自动显示在屏幕上；经售票员确认正确后，计算机就可自动打印车票。售票过程的界面如图3所示。
　　在售票系统中还集成有退票功能，售票员按某一功能键可切换到退票功能下，当售票员输入车票票号，或用译码器扫描车票上条码，确认此票有效之后，便可进行退票工作。如果退票已检过或是伪票，计算机就马上报警提示，让售票员作出反应以便及时处理。若改乘，可以先退票，再切换回售票功能，出售旅客需改乘的车次。
　　售票员的票款统计和口令管理要便于财务管理。数据库为每一个售票情况分别作记录，每个售票员拥有自己的口令，计算机根据售票员进入系统时输入的口令，将售票员当日所售票款追加到此售票员的售票库，并按一定时间到财务处结帐。
　　售票系统还提供实时查询功能，可以让售票员根据旅客提问，查询任一次任一时间的发车情况及票价。条码设置功能，使在车票的形式变化时，只需改变条码设置，就可将条码调整打印在合适的位置。
2.2.2　检票子系统
　　检票系统由计算机、条码扫描器、译码器、大屏幕显示器等硬件和应用软件组成。根据旅客的车票进行识别、检验，并动态仿真显示该车票的坐次和已检车票的状况。检票结束后自动进行结算。检票系统的主要功能是：
? 车次运营调度安排，实时预告检票口即将检票车次的代号，发车时间和终点站等信息。
? 任一检票口即可检一次测的车票，也可同时检两次测的车票，计算机自动识别和区分任一车票所属的车次。
? 条码票据的识别速度符合实时性要求，能自动判断车票可能出现多种情况(例如已检票、非本次测票，废票等)，并给出相应文字提示和声音报警，供检票员处理。
? 售票检票信息是集成在一起的，当检验某一车票时，计算机自动出现该车票对应的所有信息，并在大屏幕上动态显示出车票对应的座位状况，便于实时掌握检票状况和进程。
? 完成一次检票任务后，通过网络系统自动启动调度室管理软件，实时进行统计和打印结算清单。
　　本系统具有较好的开放性和容错性，便于移植和扩充。检票子系统功能主画面如图4所示。
2.2.3　动态显示子系统
　　动态显示系统主要分布在售票口和检票口，它可随时向旅客报告公司汽车运营情况，以便让旅客选择需乘的车次。同时，显示子系统增加了售票的透明度，能更好地利用资源，以免造成一些不必要的人为损失，也在旅客中树立起良好的公司形象。
2.2.4　财务子系统
　　财务系统是公司的财政要塞，因此口令设置和管理很重要，它主要分为领票纪录，统计与转存、查询、结算报表四大功能模块。
　　领票纪录　记录各个售票员领票情况，它管理原始车票的流向。
　　统计与转存　在售票员。检票员完成当天工作时，计算机自动对每个售票员的售票情况作统计。它还可自动分类，对每个参营公司、每个车次作出统计，并将统计结果转存到上次统计结果中。便于售票员、参营公司按时结帐。
　　查询功能　提供给财务管理人员使用，它可按财务人员要求项目进行日统计或月统计，与统计转存功能进行核实。还可查询每个售票员或整个公司的当前售票细节。
　　结算报表　管理各售票员和参营公司结算，售票员，参营公司可以按日或按月随时到财务处结算，计算机打印出结算表。票据抵销是管理售职员因打印失误造成的废票以及已无法售出的票。
2.2.5　调度子系统
　　调度系统主要是管理发车，停车、加班等情况，它统一安排本公司及各参营公司的发车日间。如果某次车误点或因故障不能发车，它要迅速作合理的协调。在节假日客流量增大时，需要临时增加一些班次，它可以根据所增加的班次的行程和车型自动确定票价，并重新协调各车次的发车时间。
3　QYMIS 关键技术问题及解决方法
3.1　信息的集成方法
　　由于QYMIS涉及到售票、检票、统计、调度、查询等多个功能模块，因此，开发具有一致性的数据库系统是十分重要的。QYMIS将共享信息，例如车次库、检票库、退票库、口令库、导程库等存放在服务器上进行集中、统一的管理。各功能模块根据自己的使用权限可获取相应的信息服务。对于非共享信息，例如打印库、售票临时库等则可分散放置在各个客户机上，减轻服务器的压力，缓和总线的竞争，加快信息的传输速率。
为了确保共享信息的安全性和一致性，我们在选用统一的数据库系统平台的基础上，针对客运站的具体情况，设计了统一的数据结构，并对信息进行统一的编码。例如，给每张车票分配一个唯一的编码，通过对车票编号的检索，达到对车票的售、检、统计、查询等操作的目的。
QYMIS的信息集成的另一个特色是引人了条码自动识别技术。条码自动识别技术具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强、操作简单等优点。用条码表示车票的编码，售票时，在车票上按系统分配的编码实时生成条码。检票、退票时只需对条码进行扫描操作，大大提高了信息处理的速度和准确度。
3.2　条码车票的实时生成与印制方法
　　国内有些客运站的车票上也印制有条码，但一般是预先印制好条码，条码信息与票面信息是无关的，因此，没有充分发挥条码在信息管理方面的优势。为了解决这一问题，本文提出了实时生成条码车票的方案。通过实际使用的总结，条码车票的实时生成首先要满足以下的要求：
? 打印速度快。要在20秒钟内完成一张票的打印；
? 撕票方便。能自动将车票送入打印机打印；打印完毕，自动送出打好的车票，让售票员撕下。下次打印时，打印机又能将需打印的车票归位；
? 能实现汉字、西文和条码的混合打印；
? 要基本杜绝打印机卡纸的现象；
? 能打印连续可变的条码。
　　要达到上述要求，必须选择合适的打印机和条码的种类，在软件上要解决好汉字、西文和条码的混合打印问题。目前市场上流行的针打有：EPSON、BROTHER，Citizen、HP、FujitSu、Panasonic等系列。通过大量的尝试比较，我们选用了EPSON系列的LQ-150打印机。它体积小巧，价格便宜，内置ROM汉字模，能高速打印汉字，还带有撕纸回位特性。基本满足我们对车票的打印要求。
　　客票选择条码的标准应不同于一般商品的选用标准，它要求在指定的印刷面积内能表达尽可能多的信息量，并且具有一定的防伪功能。所以它首先要求信息密度大。又因为条码信息只需要表示票号，只含有数字。鉴于以上的要求，我们选用了一维条码中的交叉二五码。为了增加信息密度，我们去掉了交叉二五码的校验位，而在应用软件中增加了校验功能。
　　条码的打印有图像法和字模法。图象法的优点是与操作方法无关。打印的条码密度和精度可根据打字机的精度值任意调整，变化比较丰富。打印的条码可设计成任意的，并且能做到字符或其它图案和条码同时打印。但其缺点是：在汉字方式下字体不够丰富或者不能打印汉字，打印速度较慢，且程序编制复杂，字模法是利用造字软件在汉字库的空区造好条码的构成元素——条码图形字模，利用各图形字模的组合形成不同内容的条码。这种方法的优点是：能做到条码和汉字的任意混排；能使各种汉字库中的不同字体和大小的汉字与条码共存，可排出复杂美观的版面；程序编制简单。此方法用于打印机硬字库上(不用驱动程序)，打印条码速度与打印字符一样快，能使打印条码的速度成倍地提高。但字模法打印条码的密调度一般不能任意变动，且只能打印一些离散码，还受不同操作系统的限制。
　　由于选用的交叉二五码是一种连续码，所以无法用字模法打印条码。但是为了吸收字模法的优点，采用条码使用图像法打印，而字符和汉字用字模法打印的办法。它综合了字模法打印速度快和图像法打印灵活的优点，能收到良好的效果。
　　条码打印软件选用Turbo C2．O编制，它的好处是程序短、速度快、兼容性好，用C语言向打印机发送数据，使条码打印速度提高很多。但是，我们是用FOxpro2.5 For Windows调用C程序，而WINDOWS的图形屏幕与DOS的图形屏幕是不兼容的，所以在C程序中要避免使用屏幕图形初始化的函数。在C程序中通过一些计算将条码符号转换成打印数据存放在一组数中，然后直接发送到打印机，而不需在屏幕上显示。这样就能实现文本屏幕下的图像打印条码，很好的解决了FOXPRO与C的接口问题。条码车票的打印示例见图5。
3.3　系统可靠性设计
　　系统的可靠性的好坏直接关系到系统的成败。如果一个系统经常发生故障，甚至产生错误的数据，导致一些严重的后果，就会给使用者一种不安全的心理影响，最终导致用户弃之不用。当然，要保证一个系统完全不发生故障也是不现实的，关键在于系统应该有一定的自救能力。当系统发生故障或产生错误的数据时，系统本身应能作出反应，采取措施进行补救、恢复，井给出相应的提示信息。
　　QYMIS为达到这一目的，在软硬件及网络结构的设计上均采取了相应的措施。软件中设计了各种容错功能，防止使用者的误操作非法修改数据。程序中还设计了数据自动备份的功能，避免意外事故造成数据的丢失。在数据库的设计中，保留一定的数据冗余度，当某一处的数据发生错误的时候，可以通过系统别处的冗余数据重建、恢复系统的正确状态。在硬件的设计上，服务器配有阵列式硬盘，具有磁盘镜像功能，自动映射保护的数据。当主工作盘发生故障时，系统自动启用备用盘，并给予警报信息，以便工作人员作出反应。另外，系统还配有UPS不间断电源，防止掉电时，系统突然死亡，造成不可恢复。QYMIS采用了星形的网络结构，当某一客户机发生故障时，不至于影响整个系统的正常运行。
　　系统可靠性还与系统管理和操作人员的水平有关、正确的使用才能确保系统能长期稳定的运行。为了防止系统感染病毒，要严格控制软件的来源和管理。除了系统操作员，其他人员不得自行向系统中引入软件。一般的工作站的软驱用软件锁定，授权享用安装软件的人员必须建立责任制。
3.4　用户界面的设计
　　对于一个实用的MIS系统来说。用户界面的质量直接影响其生命力。用户界面把具有可靠性、简单性、灵活性和立即反馈等特性。
　　可靠性：指界面要具有一定的容错能力，能及时正确地给出运行状态指示和出错信息，并指导用户改正错误。
　　简单性：尽量减少用户的负担。即操作简单、容易记忆，输入／输出容易理解，提供以机器为主导的会话形式，指导用户操作。
　　立即反馈性：对用户的应用请求把在用户心理许可的范围内给出响应，即使得不到结果，也应给出某种信息以缓和用户的等待心理。
4.　结论

　　QYMIS实际投入使用近一年，售票百万余张，运行正常，有效地改善了售票、检票工作环境，提高了工作效率，减少了售检票的出错率，达到了提高客运车站服务自动化水平的预期目的。
　　QYMIS技术上的创新和特色如下：
? 微机售票窗口具有多到站、多票种，以及售票、预售和退票等功能。面对旅客售票的信息动态彩色屏幕显示，有利于提高服务水平。
? 采用条码自动识别技术，按票面信息进行唯一编码，通过与售票数据库的联冈查询，自动判断车票的真伪、是否属于本次车等多种信息情况，自动进行检票统计和打印结算单。
? QYMIS采用了统一的软硬件平台，统一的数据结构和信息编码工作。售票、检票、查询、财务等子系统之间实现的据资源共享，信息集成管理。
? 采用磁盘镜像功能以及的据备份、售票错误自校正、应急处理等程序设计方法，有效保证了系统和数据的可靠安全。