直击春运:那些你看得见和看不见的技术博弈

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今年春运自 1 月 17 日起,至 2 月 25 日止,为期 40 天。在疫情防控背景下,健康码查验机、智能雾化消毒机器人、无接触智能语音呼梯系统等智能设备一一登场,成为火车站、机场等春运要塞的“标配”。与此同时,往年春运期间屡遭质疑的 12306 也悄然推出了若干新功能,在低调中继续“负重前行”。且让我们在本期文章中数一数那些春运期间你看得见或看不见的技术博弈。

作者丨惨绿青年

放眼世界,“春运”可以说是中国独有的现象。不过,近两年,在新冠肺炎疫情的持续影响下,“就地过年”政策号召下,春运客流较之过去有所回落,而“防疫”逐渐成为其中关键词。

据交通运输部预计,2022 年春运全国发送旅客 11.8 亿人次,较 2021 年同比增长 35.6%,较 2019 年,也就是疫情发生之前的春运,同比下降 60.4%。总体来看,客流总量在中低位运行,但疫情防控形势依旧严峻。

在路上:返乡疫情 4 问✦

在这样的形势下,各大车站推出了哪些措施为旅客出行保驾护航?今年的春运路上,又有哪些新的技术手段让旅客出行更加安全便捷?我们可以分别从政策查询、核验证明、消毒措施、便民服务等四方面来一探究竟。

1、今年春节要回家,但还没搞清楚老家的防疫政策怎么办?

春节返乡第一步,防疫政策早知道。目前,铁路 12306 手机客户端提供购票出发地与到达地疫情防控政策实时查询功能,同时还为注册用户提供行程提醒和列车运行变更通知等多项服务,方便旅客及时获取信息。比如某人 25 日要从北京前往上海,只需在查询页面中输入两地,即可获取如下即时防疫信息(截止 24 日 12 点)。

2、旅客进站需要查验健康码,如果没有智能手机或者手机没电怎么办?

不慌,“验码神器”帮你解围。北京西站在进站区域新增设了 5 台健康码查验机,通过人脸识别、刷身份证即可快速查验本人健康信息,旅客不用再陷入“没有智能手机寸步难行”的尴尬境地。

无独有偶,武汉火车站为应对春运,在出站口外增设了 40 台移动验码设备,通过扫描身份证,即可同时查验旅客个人身份信息、健康码状态、14 天行程定位、疫苗接种、核酸检测等信息。

此外,不少车站已经取消了原先进站口的人工实名制核验,而是将这一步骤直接纳入检票流程。在江西南昌站,新投入使用的“智能防疫闸机”前,旅客刷一下身份证,3 秒内就可通行,简化了乘车流程,提高了旅客进站通行速度。

3、人流量大,公共区域无法避开高频接触,消毒怎么办?

为解决这一问题,北京南站新增银离子抗菌抗病毒保护膜,贴附于进出站、检票口等站内全部直梯按钮面板,配合定时消毒,确保旅客经常接触使用的按键长期保持医疗级抗菌抗病毒水平。

另外,不得不提的是更多“消毒机器人”的上岗。相比人工消杀,机器人喷洒的范围更大,效率更高,也更加安全可靠。通常来说,消毒机器人可以通过智能终端与所在工作区形成物联网系统,无需人工操控,形成自动消毒的工作闭环。在实际作业中,可以提前规划消毒路径,实时感知室内环境,自动避让行人。在人口聚集区,机器人可以通过云端设置,自动延长逗留时间,提高空气中的喷雾浓度进行强化消毒。

(智能雾化消毒机器人)

4、口罩忘了、破了、丢了怎么办,便民服务知多少?

当前,口罩是出行的必备之物。今年春运,全国各车站基本都设置了免费的口罩机。以广州南站为例,在进出站口、候车室等区域提供了 37 台口罩机。如果旅客的口罩破损或者丢失,可以扫描领取机上的二维码,免费领到一枚独立包装的一次性口罩,以解燃眉之急。

其他的便民服务也在不断升级。比如,北京西站站内直梯装有无接触智能语音呼梯系统,旅客可以通过手势和语音控制电梯运行,实现安全智能乘梯,防止病毒接触传播。

12306:先苟着,再“惊艳所有人”✦

谈起春运,12306 是绕不开的话题。虽然争议不断,但近十年来,它无疑是支持春运客流的重要柱石之一。

今年,想必很多人发现了 12306 一些悄咪咪的新变化。比如:旅客在 12306 平台办理购票或改签业务的时间,由原来每日 5:00 至 23:30 延长为每日 5:00 至次日凌晨 1:00(每周二除外);候补购票截止时间由最晚开车前 6 小时调整为 2 小时,旅客在开车前 2 小时还可以办理候补购票业务。

还有一些试点功能,诸如很多人关注的电子临时乘车身份证明,为忘带身份证的旅客提供了更省时省事的服务。相较原来的人工制证,这一功能只需旅客动动手指,几分钟内就可以自助搞定,很是省心。

这两年,12306 鲜少在公众面前发声。种种迹象表明,它似乎在努力成长,耐心地等一个机会,像传说中那样“悄悄惊艳所有人”。因为它实在是被骂得太久了。

曾几何时,“12306 崩了”的消息一旦传出,就会飞速爬上热搜榜。评论中,无数人痛骂其“垃圾”、“烂泥糊不上墙”“实习生做出来的系统”。

那么在无数谩骂中成长起来的 12306,到底面临怎样的压力和挑战?我们先来看一组数据。2021 年 6 月 12 日是 12306 诞生十周年,其官方公众号如此描述:

这组数据可能还是让你没什么实感,那么 2020 年初,12306 监控中心首次公开亮相时披露的另一组数据,或许能让你有更直观的感受。“40 天的铁路春运中,12306 高峰日网站点击量为 1495 亿次,平均每秒点击量为 170 多万次。”简言之,和春运期间的 12306 比流量,世界上所有公司都是“弟中弟”。恐怖如斯。

作为高并发系统范畴,下面将以大家熟悉的电商系统作为对比,来重点拆解 12306 背后架构的地狱程度。

其一,需求。以淘宝“双十一”为例,事实上活动并不局限当天,早在一个月前就会有各种各样的抢券、抢红包、付定金等活动,真正集中在当天的可能只有结算。也就是说大量用户早早锁定了需求,大部分需求对于商家和平台来说都是可控的、可准备的、有缓冲周期的。

但 12306 并非如此。首先从个人来说,同样是从 A 地到 B 地,他可以选择的线路和时间都是非常多变的。不仅可以选取不同时间段的不同车次,也可以找个中转站,换乘回家,甚至可以先利用别的交通工具到邻近的地方再做火车;然后从整体来说,某一天有多少人去某一个地方,这是极难估算的。更关键的是,从用户下单到到锁定到付款到出票,都需要即时给予响应,立刻满足需求,几乎没有容错空间。

想想曾经因“我有一个孩子”事件挂掉的微博,再想想前一阵频频崩溃的“西安一码通”,无法预知的突发流量可以对服务器造成的冲击就不言自明了。放到业务中,正是因为 12306 的业务具有极大的不确定性,其难度才堪称“地狱级别”。

其二,流量。除了需求外,12306 还要直面一个迥异于电商的问题——被无数“用户”一刻不停地重复点击,无论这个“用户”是个人还是机器,因刷票新增的负载和计算量可想而知。这种刷票行为才成就了其堪称“恐怖”的日访问量。

其实早在 2012 年,12306 就曾公开招标。只要能解决业务挑战问题,预算是不设限的。结果是,虽然来者众多,但最后都放弃了。因为当时的技术环境下,没有人有信心接受这种挑战。历史上也没有哪个国家或企业经历过数十亿人发起的百亿级别的即时交易流量挑战。因此 12306 在刚上线时的糟糕表现也算可以理解了。

其三,库存。虽然电商库存管理有也有其复杂性,但总绕不过固定产品的增删查改。简单地说,付款了就 -1,退货了就 +1,总体而言还是比较明确的。但 12306 的“商品”却是动态关联的,因为余票会随着出发地和到达地的组合实时产生变化,其库存称得上是牵一“票”而动全身,瞬息万变中卖超、卖重、卖错都不行。

以 G132(时刻表如下图)为例,始发上海虹桥,终点北京,全程共 13 个停靠站。想象一下,这 13 个站,你可以随意选定某站上车、某站下车,光票型就有 (1+12)*12/2=78 种。假如有人买了南京南 - 德州东的票,那么位于南京南 - 德州东这个区段的所有票型库存都要 -1,而上海虹桥 - 南京南、德州东 - 北京这两个区段的余票不用动,再想象一下对于其余区段的余票影响,你会打开新世界的大门。

由此可以看到,对 12306 的“客服”来说,每一秒都十分漫长,工作单位时间要以毫秒计算。其库存是时时变动的,堪称 P 级别的数据量长期处于瞬时变化中,每天都消耗着惊人的资源。因此 12306 是有夜间维护时间的,否则很快会“不堪重负”。

其四,去重。12306 的业务有一个鲜明的特点——实名制,因此就涉及到大量去重判断。实名制就意味着限购,大量囤票行为是不允许的。但加上这一条件后,每个人的购票信息都要进行进行相应处理,进行的每一笔交易都要与他已有的行程做去重匹配。还有一点不容忽略,12306 允许他人代为购票,只要添加乘车人信息即可。这意味着:同一个人的信息可以在不同的时间点被不同的买家所添加录入系统。这无疑也会带来更大的计算压力。

其五,黄牛。人工黄牛自古有之,不再赘述。重点谈一谈“技术黄牛”,即各类抢票软件。每当“一票难求”时,不少旅客会选择在第三方出行平台上购买火车票或高铁票,没票时往往会被推荐购买“抢票加速包”。“加速包”真的能加速抢票吗还是又一个“智商税”代表?

公开消息表明,铁路部门并未授权其他网站出售火车票,消费者使用“加速包”。

不能拥有优先的购票权,无论是哪个购票软件,最终都要到 12306 的售票系统进行"排队"购票。

而所谓第三方抢票软件,实质就是:无数个爬虫机器人,模拟真人登录 12306,不断刷新网站余票并第一时间下单。对于网站而言,其对系统造成的压力,某种程度上甚至可以说近似于 DDoS 攻击。而对旅客来说,很多第三方软件不仅会收取所谓代购手续费、加速包等费用,更存在泄露旅客信息的风险。

针对抢票软件风险,12306 从 2018 年开始构建风控系统,而到 2019 年“候补购票”功能的实现可以说是一次“用魔法打败魔法”的质变。被称之为 12306 “官方捡漏”神器的“候补购票”功能,一方面会将新增的余票直接排队售出,彻底终结了抢票软件之痛,另一方面极大地降低了没抢到车票的人因反复查询余票而造成的访问量。

十多年来,在众望所归中出生,又在举国谩骂中成长的铁路之子,似乎开始展露出“可靠的大人模样”。12306 一方面在摸索中努力打破技术壁垒,一方面又不断坚持着与黄牛、与黑产的博弈。其背后是中国程序员们十年如一日的保驾护航。你是否会期待他未来的样子呢?

今年春节,你回家吗?今年的 12306,好用吗?今年回家路上,你见到了哪些有趣的“黑科技”?欢迎在评论中与我们分享。

我们将在评论区选择三位留言点赞最高的小伙伴,送出我们 51CTO 价值200元的独家技术图谱一份,欢迎大家踊跃参加哦~

责任编辑:武晓燕 来源: 51CTO技术栈
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