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摘 要：文章通过基于离线数据自检测重传机制的研究,提出了一种通过使用可靠消息重传机制与离线数据自检测机制,为轨道交通自动售检票系统离线数据处理的方法.通过使用该方法,免除了人工维护离线数据的繁琐与出错的可能,提高了离线数据的完整性,降低了车站维护成本.
关键词：轨道交通；自动售票系统；AFC；离线数据重传
中图分类号：U293 文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2010）28-0015-03
0 引言
在地铁各专业系统中,自动售检票系统(AFC)是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术,实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等过程的自动化系统.AFC系统不但为乘客提供自动售票和自动检票服务,也为轨道交通运营公司的科学管理提供可靠的数据.
国外经济发达城市的轨道交通,已普遍采用了这种管理系统,并发展到相当高的技术水平.我国城市轨道交通自动售检票系统和设备,最初是从美国引进的,近年来我国已进行了大量的开发和研制工作,提供了多种形式的产品,技术水平也在不断提高.
AFC系统要求车站设备,车站中心计算机能够独立工作,即在网络故障,某些设备发生故障的时候,仍能独立进行自动售票,自动检票的功能,使乘客正常买票乘车不受影响.这就要求车站设备,车站中心计算机,线路中心计算机能够离线保存交易数据,收益数据等信息.
由于设备产生的交易数据,收益数据等信息以文件方式存储在设备上,在离线模式下必须将离线数据使用人工方式拷贝到论文范文计算机.这种人工拷贝方式容易发生人工操作失误,造成数据丢失,或者发生上传延迟的情况,使得数据完整性实时性受到影响.
本文给出一种基于离线数据自检测重传机制的AFC离线数据处理方法.通过使用该方法,免除了人工维护离线数据的繁琐与出错的可能,提高了离线数据的完整性,降低了车站维护成本.
1. 离线数据重传技术原理
离线数据重传技术通过主要由两个部分组成：可靠数据重传机制和基于可靠重传机制的自检测机制组成.
1.1 可靠数据重传机制
可靠数据重传机制模仿TCP超时重传机制.可靠消息传输的目的是保证消息无丢失、无重复、无冲突地传送到对方.
首先说明,通讯层(TCP协议)的可靠消息传输原理.TCP协议的目标是在不可靠的IP协议基础上保证数据传输的可靠性.为此,TCP协议将字节流编号,追加校验码并打包发往目标主机,通过目标主机返回的ACK,确认数据是否到达.没有被ACK确认的数据由TCP协议重新发往目标主机.如果TCP通讯连接一直不中断,TCP协议本身可以保证在通讯链路有丢包、数据冲突、数据错误等情况下,将数据可靠、无误地传送到对方.
由于TCP协议的“通讯层可靠传输”的特点,目前运行的互联网协议基本以TCP 协议为基础.可靠消息传输以类似TCP协议的原理,达成“应用层可靠传输”的目的.可靠消息传输在应用层设置ACK和序列号,确保数据不仅无丢失、无重复、无冲突传输到对方主机,且被对方主机处理完成.
为了防止消息丢失,数据传输分为5步：
(1)向目标主机发送数据；
(2)目标主机处理并存储收到的数据,如果数据处理失败,则重试3次.如果仍然无法存储数据,转入异常处理.此情况下,不发送ACK；
(3)发送端未收到ACK,重传数据；
(4)目标主机回复ACK；
(5)发送端接收到ACK,确认数据发送成功.
原理如图1所示：
网络在与目标主机在约定的时间内未恢复的情况下,即进入离线模式.
1.2 基于可靠重传机制的自检测机制
1.2.1 离线数据标识 如图2所示基于可靠重传机制对数据进行分类处理,收到ACK的数据包标识为已上传数据,否则标志为离线数据.将数据分类存储于文件中.
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1.2.2 离线数据检测与重传
如图3所示,设备网络恢复时,上传所述一中已分类的离线数据.由于未收到ACK的数据包缘于数据包数据错误,导致接收方无法处理,进而没有发送ACK,因此在数据上次之前需要对数据包进行检测,验证数据包格式合法性.验证为正常的数据包进行上传,使用离线数据标志方法对数据包重新分类.
2. 设计与实现
自动售票机通信模块应用本文方法进行设备交易数据传输.系统简化后可分为自动售票机和车站中心计算机,其中自动售票机为数据发送方,车站中心计算机为数据接收方,如图4所示：
由图4可知,自动售票机由通信模块,交易模块,文件系统等部分组成.其中,交易模块为数据来源.文件系统用于数据存储.
自动票房售票机与所述车站中心计算机连接过程如图6展示,具体过程如下：
(1)自动票房售票机连接车站中心计算机；
(2)连接成功则开始检测离线数据；
(3)有离线数据情况下,发送离线数据；
(4)发送成功则删除离线数据文件；
(5)没有离线数据情况下,转到处理实时数据.
(6)以上各步骤中发送网络中断情况,回到第1步.
图5中所述处理实时数据流程见图6所示,过程如下：
(1)处理来自交易模块产生的交易数据.
(2)发送交易数据.
(3)发送交易数据成功情况下,存储已上传交易数据并回到步骤1.
(4)发送交易数据失败情况下,重新发送.
(5)发送交易数据失败3次情况下,保存到离线交易数据文件.
(6)断开连接,回到图5中连接过程所述步骤1.
(7)以上各个步骤中发生网络中断情况,交易保存到离线交易数据文件,并回到图4中连接过程所述步骤1：
以上图5及图6说明了自动售票机与车站中心计算机的网络连接与交易数据传输过程,该过程同样可引申为收益数据,审核数据等传输.同时,所述作为数据发送方的自动售票机可替换为闸机,半自动票房售票机等车站设备.作为数据接收方的车站中心计算机可替换为线路论文范文计算机等数据处理中心.
3. 结论
本文利用通过利用可靠消息重传机制与离线数据自检测机制的优点,自动检测未上传的离线数据,在网络恢复时自动上传未上传的离线数据,避免了人工拷贝的繁琐和出错的可能.测试表明本文所述方法提高数据完整性可靠性和实时性,提高离线数据的完整性,降低开发和维护的成本.对其他城市交通管理系统的设计具有重要指导作用.
作者简介：梁平（1963-）,男,供职于新太科技股份有限公司,硕士,研究方向：电子信息及轨道交通控制策略.
总结：本论文可用于离线数据论文范文参考下载，离线数据相关论文写作参考研究。
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[3] 数据库技术和数据管理论文范文数据库 数据库技术和数据管理类硕士学位论文范文2000字
