本发明涉及一种轨道交通自动售检票系统，特别涉及一种基于云平台的新型城市轨道交通自动售检票系统。
背景技术：
目前，根据城市轨道交通工程的特殊条件和特点，为乘客提供方便、快捷的售检票服务，实现城市轨道交通综合自动化，提高运营管理水平，在控制中心和各车站设置afc设备、车辆段设置自动售检票系统设备。一般情况下，一个城市的轨道交通工程采用按线路分期建设模式，城市轨道交通自动售检票系统(afc)也采用按线建设、运营管理的模式。传统的城市轨道交通自动售检票系统架构采用线网中心、线路中心、车站、终端层系统架构部署，请参见图1，第一层为线网级自动售检票清分中心系统(acc)；第二层为线路级自动售检票中心系统(lc)，当多条线路共用时设置多线路自动售检票中心系统(mlc)；第三层为车站级自动售检票系统(sc)；第四层为车站级终端设备(sle)。
第一层：线网级自动售检票清分中心系统
线网级自动售检票清分中心系统主要功能包括：设置和下发运行参数、票价表、黑名单及车票调配信息；对运营模式进行管理；客流统计、收益清分、对系统设备状态进行监视；对采集数据进行管理；接收和处理各线路中心系统上传的各种交易数据等功能。
线网级自动售检票清分中心系统一般设置于线网控制中心，根据需要可设置灾备系统。线网级自动售检票清分中心系统、线网级自动售检票清分中心系统灾备系统主要由清分服务器、应用服务器、操作员工作站、存储设备、车票编码分拣设备、打印机、网络设备等构成。
第二层：线路级自动售检票中心系统
线路级自动售检票中心系统主要功能为：接收线网级自动售检票清分中心系统的运行参数、票价表、交易结算数据、财务数据清分、黑名单及发送、接收车票调配信息；对运营模式进行管理；向线网级自动售检票清分中心系统上传各种原始交易数据、客流监视数据、设备状态数据、接收并转发清分系统各种指令；接收车站级自动售检票上传的车站终端数据；向车站级自动售检票和车站级终端设备下发系统参数、运营模式安全认证数据及黑名单。
lc/m线路级自动售检票中心系统一般设置于线路控制中心，主要由中央服务器、应用服务器、操作员工作站、存储设备、打印机、网络设备等组成。
第三层：车站级自动售检票
车站级自动售检票主要接收线路级自动售检票中心系统下发的运行参数、运营模式安全认证数据及黑名单等，并下发给车站级终端设备；采集车站级终端设备的原始交易数据和设备状态数据，并上传给线路级自动售检票中心系统；监视控制车站级终端设备；完成车站数据处理。
车站级自动售检票一般设置于各车站afc机房，主要由车站服务器、操作员工作站、紧急按钮、打印机、网络设备等组成。
第四层：车站级终端设备
车站级终端设备是自动售检票系统实现自动售检票功能的最终执行设备，主要包括半自动售票机、自动售票机、自动充值机、自动检票机、验票机等设备，设置于各车站站厅。
传统城市轨道交通自动售检票系统通常采用线网级自动售检票清分中心系统统一建设，线路级自动售检票中心系统、车站级自动售检票、车站级终端设备系统及设备采用按线建设、运营管理模式，存在系统架构层级多(四级架构)，线路级自动售检票中心系统和车站级自动售检票部分应用功能重叠，线路级自动售检票中心系统单点部署、系统可靠性低，各线、各层级服务器采用物理机部署方式，设备种类、数量较多、运维不便等问题，占用机房空间大，总体建设成本高、运营及维护管理水平低，已远远不能满足不城市轨道交通线网化、智能化、集中化运营管理的应用需求和发展趋势。
技术实现要素：
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构精简、降低成本的基于云平台的新型城市轨道交通自动售检票系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于云平台的新型城市轨道交通自动售检票系统，该系统为三级架构，包括相互连接的线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统以及车站级终端设备，所述线网级自动售检票清分中心系统和所述线路级自动售检票中心系统基于中心云平台构建；所述车站级终端设备与所述构建于中心云平台的线路级自动售检票中心系统连接。
进一步地，根据所述线网级自动售检票清分中心系统和所述线路级自动售检票中心系统的业务应用的需求，所述中心云平台划分虚拟数据中心及虚拟专用云，并配置虚拟服务器，实现不同应用资源的安全隔离。
进一步地，所述线网级自动售检票清分中心系统和所述线路级自动售检票中心系统,部署在所述中心云平台的同一个虚拟数据中心内的不同虚拟专用云内。
进一步地，所述中心云平台包括相互连接的主中心云平台和灾备中心云平台。
进一步地，所述主中心云平台和所述灾备中心云平台的架构相同。
进一步地，所述车站级终端设备同时与部署于所述主中心云平台的线路级自动售检票中心系统和部署在所述灾备中心云平台的线路级自动售检票中心系统互联；正常工作模式下，所述车站级终端设备与部署于所述主中心云平台的线路级自动售检票中心系统交互信息，接受部署于所述主中心云平台的线路级自动售检票中心系统控制；主中心云平台故障时，与部署于所述灾备中心云平台的线路级自动售检票中心系统交互信息，接受部署于所述灾备中心云平台的线路级自动售检票中心系统控制。
进一步地，所述主中心云平台包括主虚拟计算资源池、主虚拟存储资源池、主交换机和主网络安全设备；所述主虚拟计算资源池包括均与主中心以太网连接的主自动售检票虚拟数据中心、主附属业务虚拟数据中心以及主云桌面虚拟数据中心；所述主虚拟存储资源池包括：与所述主附属业务虚拟数据中心中的主云桌面虚拟数据中心交互数据的主云桌面存储资源池，以及分别与所述主自动售检票虚拟数据中心和所述主附属业务虚拟数据中心交互数据的主业务存储资源池。
进一步地，在所述主自动售检票虚拟数据中心内，划分出线网级自动售检票清分中心系统的虚拟专用云，以及线路级自动售检票中心系统的虚拟专用云；新增线路时，在所述主自动售检票虚拟数据中心内，划分出新的虚拟专用云，用于部署新增线路的线路级自动售检票中心系统。
进一步地，在正常工作模式下，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统的应用功能及数据存储功能在主中心云平台上运行；所述主中心云平台向所述灾备中心云平台发送数据，所述灾备中心云平台对来自所述主中心云平台的数据进行存储备份；当所述主中心云平台故障时，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统的应用功能及数据存储功能切换至灾备中心云平台上运行；当主中心云平台恢复正常后，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统的应用功能及数据存储功能切换至主中心云平台上运行，灾备中心云平台向主中心云平台同步发送主中心云平台故障期间的数据。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明采用线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统以及车站级终端设备三级架构，线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统采用统一的中心云平台部署方案，并设置主中心云平台和灾备中心云平台，能够大幅提升afc系统的硬件资源利用率，实现对资源的统一、弹性调配，具有高可扩展性、可靠性和可用性，大大提高系统的运营管理水平。
本发明可以使整个线网城市轨道交通afc系统的服务器配置数量减少约60％，能耗降低约60％，建设投资减少约30％，运维成本降低约30％，系统运行效率提高60％，系统可靠性提升100％。
附图说明
图1是现有技术的城市轨道交通自动售检票系统结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的中心云平台的虚拟专用云划分示意图；
图4是本发明的中心云平台内部部署的结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图2至图4，一种基于云平台的新型城市轨道交通自动售检票系统，该系统为三级架构，包括相互连接的线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统以及车站级终端设备，所述线网级自动售检票清分中心系统和所述线路级自动售检票中心系统基于中心云平台构建；所述车站级终端设备与所述构建于中心云平台的线路级自动售检票中心系统连接。
进一步地，可根据所述线网级自动售检票清分中心系统和所述线路级自动售检票中心系统的业务应用的需求，所述中心云平台可划分虚拟数据中心及虚拟专用云，并配置虚拟服务器，实现不同应用资源的安全隔离。
虚拟数据中心可为由服务器资源、网络资源和存储资源组成并统一部署的虚拟资源池，不同的虚拟数据中心之间的资源隔离。虚拟专用云可为在虚拟数据中心上申请的虚拟私有云；可具有完全独立的ip地址空间，可与其他不在该虚拟专用云中的虚拟机完全网络隔离。
进一步地，所述线网级自动售检票清分中心系统和所述线路级自动售检票中心系统,可部署在所述中心云平台的同一个虚拟数据中心内的不同虚拟专用云内。
进一步地，所述中心云平台可包括相互连接的主中心云平台和灾备中心云平台。所述主中心云平台和所述灾备中心云平台的架构可相同。
进一步地，所述车站级终端设备可同时与部署于所述主中心云平台的线路级自动售检票中心系统和部署在所述灾备中心云平台的线路级自动售检票中心系统互联；正常工作模式下，所述车站级终端设备可与部署于所述主中心云平台的线路级自动售检票中心系统交互信息，接受部署于所述主中心云平台的线路级自动售检票中心系统控制；主中心云平台故障时，可与部署于所述灾备中心云平台的线路级自动售检票中心系统交互信息，接受部署于所述灾备中心云平台的线路级自动售检票中心系统控制。
进一步地，所述主中心云平台可包括主虚拟计算资源池、主虚拟存储资源池、主交换机和主网络安全设备；所述主虚拟计算资源池可包括均与主中心以太网连接的主自动售检票虚拟数据中心、主附属业务虚拟数据中心以及主云桌面虚拟数据中心；所述主虚拟存储资源池可包括：与所述主附属业务虚拟数据中心中的主云桌面虚拟数据中心交互数据的主云桌面存储资源池，以及分别与所述主自动售检票虚拟数据中心和所述主附属业务虚拟数据中心交互数据的主业务存储资源池。
进一步地，在所述主自动售检票虚拟数据中心内，可划分出线网级自动售检票清分中心系统的虚拟专用云，以及线路级自动售检票中心系统的虚拟专用云；新增线路时，在所述主自动售检票虚拟数据中心内，可继续划分出新的虚拟专用云，用于部署新增线路的线路级自动售检票中心系统。
进一步地，在正常工作模式下，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统的应用功能及数据存储功能可在主中心云平台上运行；所述主中心云平台可向所述灾备中心云平台发送数据，所述灾备中心云平台可对来自所述主中心云平台的数据进行存储备份；当所述主中心云平台故障时，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统的应用功能及数据存储功能可切换至灾备中心云平台上运行；当主中心云平台恢复正常后，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统的应用功能及数据存储功能可切换至主中心云平台上运行，灾备中心云平台向主中心云平台同步发送主中心云平台故障期间的数据。
本发明采用主中心云平台和灾备中心云平台灾备冗余，可实现安全灾备功能，具体安全灾备实现方法如下：
1)正常工作模式下，主中心云平台提供线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统的应用功能和数据存储功能，主中心云平台向灾备中心云平台提供数据，灾备中心云平台仅对主中心云平台进行数据备份；
2)主中心云平台失效时，灾备中心云平台接管主中心云平台的应用功能和数据存储功能，确保各车站的车站级终端设备的正常运转；
3)当主中心云平台恢复运营后，应用功能和数据存储功能切换至主中心云平台，灾备中心云平台向主中心云平台同步失效期间的数据。
所述线网级自动售检票清分中心系统可包括线网清分服务器、线网应用服务器、线网操作员工作站、线网存储设备以及线网车票编码分拣设备。
所述线路级自动售检票中心系统可包括线路中央服务器、线路应用服务器、线路操作员工作站以及线路存储设备。
所述车站级终端设备可包括半自动售票机、自动售票机、自动充值机、自动检票机、验票机。
当所述中心云平台设置相互连接的主中心云平台和灾备中心云平台时：
所述主中心云平台的应用层可包括主线网级应用层和主线路级应用层；所述主线网级应用层可构建主线网级自动售检票清分中心系统；所述主线路级应用层可构建主线路级自动售检票中心系统。
所述主线网级自动售检票清分中心系统可包括线主网清分服务器、主线网应用服务器、主线网操作员工作站、主线网存储设备以及主线网车票编码分拣设备。
所述主线路级自动售检票中心系统可包括主线路中央服务器、主线路应用服务器、主线路操作员工作站以及主线路存储设备。
所述灾备中心云平台的应用层可包括灾备线网级应用层和灾备线路级应用层；所述灾备线网级应用层可构建灾备线网级自动售检票清分中心系统；所述灾备线路级应用层可构建灾备线路级自动售检票中心系统。
所述灾备线网级自动售检票清分中心系统可包括灾备线网级清分服务器、灾备线网应用服务器、灾备线网操作员工作站、灾备线网存储设备以及灾备线网车票编码分拣设备。
所述灾备线路级自动售检票中心系统可包括灾备线路中央服务器、灾备线路应用服务器、灾备线路操作员工作站以及灾备线路存储设备。
本发明的工作原理：
自动售检票系统，英文缩写afc，是集计算机技术、信息收集和处理技术、机械制造于一体的自动化售票、检票系统，本发明采用线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统和车站级终端设备三级架构，与传统自动售检票系统相比，本新型取消了车站级自动售检票系统，优化了系统架构，车站级终端设备直接与线路级自动售检票中心系统互联，由线路级自动售检票中心系统实现与车站级终端设备设备之间的数据交互及处理，取消了车站级自动售检票系统，以及其相应的工作流程，如：采集车站级终端设备数据，上传数据至线路级自动售检票中心系统，接收线路级自动售检票中心系统数据并下发至车站级终端设备的处理流程，优化了应用及数据处理流程中的重叠部分，提高了自动售检票系统的数据传输及处理效率。本发明采用三级架构，能够大幅提升自动售检票系统的硬件资源利用率，实现对资源的统一、弹性调配，具有高可扩展性、可靠性和可用性，提高系统的运营管理水平。
本发明的线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统采用中心云平台部署方案，与传统自动售检票系统中的线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统采用物理服务器部署方案相比较，本发明采用云平台部署方案，统一部署计算、存储及网络资源池；根据线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统的业务应用的需求，划分虚拟数据中心(vdc)及虚拟专用云(vpc)，并配置虚拟服务器(vm)，实现不同应用资源的安全隔离，便于后续线路接入时，线路级自动售检票中心系统的扩容或新增；通过云平台，对云平台资源进行统一运营管理。该方案具有节省硬件资源、便于弹性部署及扩展、统一运营管理、降低运维成本、提高运营管理水平等特点。
线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统部署在云平台同一个虚拟数据中心内的不同虚拟专用云内。方便后续线路接入时线路级自动售检票中心系统扩容，或者新增线路级自动售检票中心系统。
上述虚拟数据中心是由一定的计算资源、网络资源和存储资源组成的虚拟资源池，为用户提供资源部署的应用，不同虚拟数据中心之间的资源是隔离的。
上述虚拟专用云是在虚拟数据中心上申请的虚拟私有云。在虚拟私有云中，具有完全独立的ip地址空间设置，与其他不在该私有云中的虚拟机实现完全的网络隔离。
在云平台技术架构的基础上，为提高自动售检票系统的可用性和可靠性，本发明的线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统还设置了基于云平台的灾备方案。本发明设置主中心云平台和灾备中心云平台，在主中心云平台构建主线网级自动售检票清分中心系统和主线路级自动售检票中心系统，作为主工作平台；在灾备中心云平台构建灾备线网级自动售检票清分中心系统和灾备线路级自动售检票中心系统，作为灾备工作平台；主中心云平台和灾备中心云平台可采用相同或类似的部署方案，实现数据级和应用级灾备。而传统自动售检票系统采用物理服务器部署方式，仅对线网级自动售检票清分中心系统进行灾备；对线路级自动售检票中心系统不进行灾备。主中心云平台和灾备中心云平台互相连接，用于数据同步和数据恢复。
车站级终端设备同时与主线网级自动售检票清分中心系统和主线路级自动售检票中心系统连接，以及同时与灾备线网级自动售检票清分中心系统和灾备线路级自动售检票中心系统连接。正常情况下，接受主线路级自动售检票中心系统以及主线路级自动售检票中心系统控制；在主中心云平台异常情况下，接受灾备线网级自动售检票清分中心系统和灾备线路级自动售检票中心系统控制。
本发明的数据分别存储于主中心云平台和灾备中心云平台，减少数据冗余存储的同时，提高数据可靠性。相对于现有技术的自动售检票系统，数据在线网级自动售检票清分中心系统、线路级自动售检票中心系统、车站级自动售检票和车站级终端设备各层级均冗余存储。
本发明，可按云平台中划分出1个独立的虚拟数据中心进行部署，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统均部署在上述虚拟数据中心内。在虚拟数据中心内，可划分出线网级自动售检票清分中心系统的虚拟专用云(vpc),和线路级自动售检票中心系统的虚拟专用云(vpc)，线网级自动售检票清分中心系统和线路级自动售检票中心系统可各自部署在不同虚拟专用云内。后续有新建线路车站级终端设备接入时，可在上述虚拟数据中心内划分出新的虚拟专用云，用于部署新建线路线路级自动售检票中心系统。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。