快速原型法在深圳地铁AFC系统中的应用

摘要：系统地描述快速原型法在深圳地铁afc应用系统实施过程中的应用，分析深圳地铁afc应用系统在改进更新过程中遇到客观阻力的原因，并对采用快速原型法的两种分类途径解决实际应用情况进行阐述。

关键词：轻轨铁路；自动售检票系统；快速原型法；应用

自动售检票（afc）系统是综合技术性很强的一个专业系统，涉及到机械、电子、微控、传感、计算机、网络、数据库和系统集成等多个方面，整个系统实现具有很大难度。afc应用系统软件是其中最具有代表性的，它不仅要集成所有售检票设备信息，还要对车票和现金等实物进行管理，涉及车站管理、收益管理和车票管理等各个环节，数据关系较为复杂，需求难以把握，开发具有一定难度，是实现afc系统集成的关键环节。
1afc应用系统在开发和应用中遇到的问题
深圳地铁afc系统的建设是在探索中前进的，作为第一个具有自主知识产权的国产化afc系统来讲，它不断要根据实际情况做出改进。但对于这个涉及面广、层次多的庞大系统而言，达到应用系统的需求一步到位是不可能的。这就对afc项目的使用维护方提出了高水平的要求，要在掌握到第一线的乘客需求、车站运作情况和目前应用系统软件所实现功能的前提下，提出afc系统的改进方向。对项目的开发方而言，用户需求的多变是让开发人员头痛的问题，如何快速地根据用户需求改进软件，尽快拿出满足用户需求的软件更是增加了开发的难度。
通过深圳地铁afc系统两年来的实际使用，其中存在的一些问题显现出来，比如，管理信息不完整，部分统计数据不能满足实际运营需要，系统功能待改进等，造成工作效率低下、人力资源浪费和运作成本提高。在此基础之上，经深入讨论研究，使用快速原型法可以使实际和应用结合的较为紧密，是解决以上问题的有效方法。
2快速原型法技术介绍
快速原型法（rapid prototyping method）是近年来提出的一种以计算机为基础的系统开发方法，它首先构造一个功能简单的原型系统，然后通过对原型系统逐步求精，不断扩充完善得到最终的软件系统。原型就是模型，而原型系统就是应用系统的模型。这个模型可在运行中被检查、测试和修改，直到它的性能达到用户需求为止。因而这个工作模型很快就能转换成原样的目标系统。
快速原型法主要包括两种开发方法：快速建立需求规格模型法和快速建立渐进原型法。
3 快速原型法在优化afc应用
系统中的应用统的神经中枢，它实现系统运作、收益及设备维护集中管理功能。监控并管理车站afc系统内的所有设备，采集并上传售检票设备的交易、工作状态等信息，储存并下载运营和设置参数，具备售检票设备及运营的收益管理功能，能统计、生成及打印地铁运营日的现金收益、车站管理和票卡管理等报表，具备辅助分析功能。
（1）通过快速建立需求规格模型法建立用户需求
深圳地铁afc应用系统的优化和改进首先采用了“快速建立需求规格模型法”来确认用户需求。这种快速原型法通过建立模型反映系统的某些方面，密切用户和开发人员的关系，促进相互了解，因此，有助于获得更完整精确的需求说明书。对深圳地铁afc应用系统而言，采用快速原型法为afc用户需求建立一个模型，该模型是系统功能的一个子集，开发人员测试通过后将这个模型提交给用户，通过用户的测试使用可以发现这个模型是否满足预想的需求，哪些功能冗余，哪些地方需要改进。
（2）通过快速建立渐进原型法逐步优化系统
待用户和开发人员逐步确定需求说明书之后，其后的开发工作采用“快速建立渐进原型法”来完成系统优化。“快速建立渐进原型法”采用循环进化的开发方式，对系统模型作连续的精化，将系统需具备的性质逐步添加上去，直到所有的性质全部满足，此时，模型也就成为我们所需的系统目标了。

在afc应用系统的优化过程中，我们提出一个更新或改进的书面报告，开发人员根据报告的描述，并同我们讨论具体需求后，设计出一个模型，通过开发人员的内部测试后，将模型提交给我们。在深圳地铁培训中心测试平台的支持下，用户严格测试系统的功能和各部件的接口，修改所发现的问题，直至模型测试通过。测试完后，用户和开发人员一起进行原型审查，确定正确无误后，就可让系统进入车站试用。开发人员也可以通过用户的使用加深对用户需求的了解，经过相互了解促进这样一个过程，直至模型确定。最后，将测试通过的模型转变成目标系统，小规模的上线使用，观察一段时间，经过实地运作确保不产生其他影响后，才全线铺开实施。
4快速原型法在深圳地铁应用中的优点
通过不断跟进深圳地铁票务人员、车站人员和乘客使用afc系统的情况和根据得到的反馈，快速原型法使用户在感性的层面上了解系统的概貌，通过与用户的交流，能很好地理解用户的意图与需求。在采用快速原型法的开发过程中，开发人员一直与用户密切联系，以少量代价快速地构造一个可执行的软件系统模型，使用户和开发人员可以较快地确定需求。在初步了解用户的基本需求后，开发人员建立一个他们认为符合用户要求的模型系统并交给用户检验，由于模型是可以执行的，所以为用户提供了获得感性认识的学习机会。增进了用户和开发人员之间的沟通交流，节省了开发时间，降低了开发强度，需求可以更快地得以确定，目标也能加快实现。
5结束语
快速原型法这种支持用户的方法，使得用户在系统生存周期的设计阶段起到积极的作用。它能减少系统开发的风险，特别是在深圳地铁afc项目投入运营后，由于对项目需求的分析难以一次完成，而且时间紧迫，采用快速原型法效果更为明显。它既适用于系统的重新开发，也适用于对系统的修改，也可以与传统的生命周期方法相结合使用，这样会扩大用户参与需求分析、初步设计及详细设计等阶段的活动，加深对系统的理解。在采用快速原型法设计的过程中，加入再用式软件开发方法，采用快速原型法做需求分析，后续阶段使用重用机制，还能够有效地降低开发成本。
结合几年来对afc系统研究的逐步深入，和近两年的实际运作管理经验，加之对票务业务管理流程的不断深入领会，采用快速原型法优化后的afc应用系统精简了票务管理流程，极大减少人为的统计分析和干预，其智能化、模块化和个性化地提供后台统计分析的数据及报表，同时也为深圳地铁运营决策层提供了高效的素材和有利的保障。

参考文献：
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