无锡地铁自动售票机发卡子系统的设计与开发

摘要

现代社会大中型城市普遍面临交通拥堵的问题，城市轨道交通以其便捷快速、准时、运量大的特点成为城市交通建设的首选方案。地铁自动售检票系统(AFC，Automatic FareCollection)是轨道交通建设运营的核心子系统，实现了售票、检票、计费及数据统计分析的全程自动化管理。自动售票机(TVM，Ticket Vending Machine)是AFC系统的关键设备，然而在这一方面却没有完全实现国产化。近年来，我国城市轨道交通建设快速发展。基于自动售票检票系统的巨大需求及国产化的紧迫要求，我们有必要对自动售票机进行研究。
　　本论文首先对当前国内外AFC领域的研究现状进行了分析，重点分析了国内在AFC及TVM研究领域存在的问题，通过分析AFC在交通运输方面的巨大优势及TVM国产化的问题表明了本课题研究的重要意义。本论文以无锡地铁二号线AFC系统为研究背景，从TVM的功能要求和性能要求方面进行需求分析并完成了系统的分层架构设计，给出了发卡子系统的模块划分，结合系统开发中选择的关键技术（UML建模、软件复用和多线程技术）、采用面向对象设计方法对发卡子系统各业务模块进行了详细设计与实现。最后设计一批测试用例对本项目实现的子系统进行测试与分析，测试结果表明该系统满足了设计目标，具备了上线运行的能力。
　　最后，说明了本系统设计中还存在的一些缺陷和不足，并提出一些建设性意见，希望对今后该领域的研究发展提供一些参考。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题来源

1．2 地铁AFC系统研究现状及发展

1．2．1 AFC系统概述

1．2．2 国内外AFC系统研究现状及发展

1．2．3 自动售票机研宄现状及发展

1．3 选题的意义

1．4 论文主要研究内容与安排

2 自动售票机系统的需求分析与总体设计

2．1 自动售票机的物理结构分析

2．2 自动售票机的需求分析

2．2．1 自动售票机的功能要求

2．2．2 自动售票机的性能要求

2．3 自动售票机软件系统总体设计

2．3．1 自动售票机软件系统设计

2．3．2 自动售票机发卡子系统设计

2．4 本章小结

3 发卡子系统设计开发中的关键技术

3．1 UML建模技术

3．1．1 面向对象建模技术研究

3．1．2 系统开发中使用的UML图

3．2 软件复用技术

3．2．1 软件复用技术研究

3．2．2 系统开发中使用的设计模式

3．3 多线程技术

3．3．1 多线程技术介绍

3．3．2 线程池技术及线程池模块设计

3．4 本章小结

4 发卡子系统的详细设计与实现

4．1 基础层的设计与实现

4．1．1 串口通信原理

4．1．2 串口模块功能需求分析和工作流程设计

4．1．3 串口通信模块的接口设计

4．1．4 串口通信类静态结构

4．1．5 串口模块关键功能实现

4．2 设备控制层的设计与实现

4．2．1 发卡模块的设计与实现

4．2．2 票卡读写器模块的设计与实现

4．3 业务层的设计与实现

4．3．1 发售模块的功能需求分析

4．3．2 发售模块的接口设计

4．3．3 发售模块的流程设计

4．3．4 发售模块的静态类结构

4．4 应用层的设计与实现

4．4．1 用户界面设计研究

4．4．2 应用层界面的用户研究

4．4．3 应用层界面的交互设计

4．4．4 应用层的界面设计

4．5 本章小结

5 发卡子系统的测试

5．1 系统测试环境

5．2 系统测试方案

5．2．1 系统单元测试

5．2．2 系统集成测试

5．2．3 系统测试

5．3 系统测试结果分析

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况

攻读硕士学位期间参加的科学研究情况

攻读硕士学位期间学术成果获奖情况