Page 47 - 智慧地铁建设实践与创新研究

第二章 智慧地铁建设技术架构及关键技术

操作人员可以清点、更换票箱，清点、更换钱箱，查询交易历史等；系统管理人
员级别最高，拥有维修人员与操作人员的所有权限，能够对 TVM 进行任何操作。
3. 自动售票机系统非功能需求分析

非功能需求既要对乘客提高 TVM 使用体验，又要对开发人员保持开放性。
由前文所述，可从人机工程学需求、性能需求、可靠性需求、安全性需求、可扩
展需求、可维护性需求等多个维度进行考虑。人机界面是乘客与 TVM 交互的最
为直观的媒介，界面的设计一定简单易懂，一目了然，除此之外还要符合现代审

美潮流，使其更为亲近。乘客能够在界面用最简单的操作完成不同售票方式的切
换以及其他各种选项的选择，提高售票效率并减少外来乘客的困扰。乘客无论是
在语音购票还是线网选择购票又或是其他操作，TVM 的反应速度都满足设计要
求，而且 TVM 能够保证在规定时间内的长时间正常运行，不会出现卡顿、死机

现象。本研究开发的智慧 TVM 是智慧地铁建设中的过渡终端产品，在后期仍需
完善优化，因此在设计上无论是硬件还是软件，都要预留接口，为扩展提供可能
性。同时使用合适的设计方法，保证后期升级不会因为功能的累加而破坏原有的
可维护性。

（三）智慧地铁自动售票机总体设计
1. 自动售票机体系结构设计
TVM 体系结构设计包括硬件体系结构和软件体系结构，在需求分析时，硬
件体系结构已加以说明，所以此部分重点阐述软件体系结构。在设计中大型软件

之前，都需要考虑合适的软件架构，一个好的软件架构可以提高软件的复用性、
可扩展性、健壮性，大幅缩短开发时间与开发成本。众所周知，乘客与 TVM 交
互是通过 UI 界面，但是执行乘客命令的却是 TVM 内部的底层设备，这很容易
联想到分层架构。因为分层架构随着层次的上升变得越来越抽象，越来越靠近业

务逻辑，更加面向客户；越是下层越通用具体，面向设备。分层架构遵循依赖倒
置原则，即不是我们传统理解上的自顶而下的依赖关系，而是自下至顶的依赖关
系。在设计软件过程中，往往先确定要实现的功能，然后再具体探讨实现细节，
具体到代码层面就是先设计接口，再实现接口。

分层架构设计是随着软件规模的扩大而逐渐产生的软件设计方面的技术，其
核心内容是将软件结构中功能相同的部分集中起来完成特定的功能任务，而将功
能差异较大的部分进行分离处理，从而实现软件结构的相对隔离，使得软件体系

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