文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计
姓名:蒋祥刚
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:曹健;张激
20081230
基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计
基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计
摘要
在自动售检票系统中设备数量最多的是自动检票机,自动检票机安装于车站付费区与非付费区
的交界处,实现乘客自助式进/出站检票。
目前,尽管自动检票机大多数组成部件都已经实现了国产化,但在软件方面,操作系统大多仍
采用 DOS 和 Windows 等国外通用操作系统产品。
自动检票机系统中有些任务有着较强的实时性(如票卡处理任务、阻挡装置和网络通讯处理任
务等),都要求在较短的时间内给出响应。而有的操作系统(如 DOS),不支持多进程编程,对阻
塞型的任务会导致灾难性的后果,实时性也不强,难以保障这些关键任务的实时性,在实际使用过
程中产生故障较多。有的操作系统(如 Windows、XPe),由于系统体积庞大,需要内存较多或难
以进行裁剪,同时,在使用中也存在着异常掉电,系统崩溃的现象。
本文主要研究了自动售检票系统工作原理,重点分析了自动检票机设备组成和工作方式及原理,
在介绍了自动检票机的详细功能和工作流程之后,引入了嵌入式操作系统的概念,并对当前流行的
几种嵌入式操作系统做了对比,最终以国产实时嵌入式操作系统 ReWorks 为基础,实现了自动检票
机软件设计。
在绪论中,介绍了本课题的选题背景和研究意义,分析了自动检票机研究现状,提出了本文的
主要工作及创新点,并给出了本文的结构。
在轨道交通自动售检票系统(AFC)及自动检票机的介绍中,分析了 AFC 的拓扑结构,介绍了
自动检票机的分类、功能、工作原理、工作方式、设备组成、硬件体系结构及软件功能模块分析。
在嵌入式操作系统及 ReWorks 介绍中,阐述了在自动检票机中使用实时嵌入式操作系统的必要
性,比较了几种流行的嵌入式操作系统,重点介绍了 ReWorks 操作系统的体系结构、特点和功能。
随后,介绍了嵌入式操作系统的可裁剪性以及 ReWorks 的设备管理机制,并详细介绍了 ReWorks
针对自动检票机的功能需求所做的定制和裁剪,包括多串口卡驱动、NVRAM 文件系统等。
最后,实现了基于 ReWorks 的自动检票机软件设计,详细划分了自动检票机的各个任务模块,
并重点介绍了其中较为重要的票卡处理任务,包括车票使用方式和进出站有效性检查处理流程。
完成论文的同时也完成了整个系统的设计、开发、测试工作,该系统目前稳定运行于上海轨道
交通八号线中。
关键词自动售检票系统自动检票机嵌入式操作系统 ReWorks
I
基于嵌入式技术的轨道交通自动检票机软件设计
Designing of Gate in Urban Railway Traffic Based on
Embedded Technology
Abstract
In automatic fare collection system, automatic ticket checking machines have the largest quantity, they
are installed in the juncture of station pay area and non-pay area, to realize passengers passing in and out
the station by self-assist ticket checking.
At present, although the localization of position parts of the automatic ticket checking
machine, international general operating systems such as DOS and Windows, are mostly used as operating
system software.
Some tasks in automatic fare collection system have strong real-time (tickets and cards treatment,
barrier device munication treatment, etc), which all require rapid responses. While some
operating sys