基于紅帽Linux的銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)

石英男 樊瑤 張濘君

摘 要：針對(duì)目前部分銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)叫號(hào)規(guī)則簡(jiǎn)單，采用人工判斷窗口業(yè)務(wù)增減，導(dǎo)致銀行業(yè)務(wù)辦理時(shí)效性差、新增窗口業(yè)務(wù)類型與客觀業(yè)務(wù)需求類型不符等問題，設(shè)計(jì)基于紅帽Linux的銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過優(yōu)化業(yè)務(wù)窗口數(shù)量及類型，調(diào)整判斷條件，以Qt Creator作為項(xiàng)目開發(fā)工具，通過Ekho軟件實(shí)現(xiàn)語音叫號(hào)，各子系統(tǒng)之間通過Socket套接字、TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)可在一定范圍內(nèi)提升業(yè)務(wù)窗口增減時(shí)效性與合理性。

關(guān)鍵詞：紅帽Linux;排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng);Qt Creator;C++;軟件工程

DOI：10. 11907/rjdk. 201024????????????????????????????????????????????????????????????????? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

中圖分類號(hào)：TP319 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ??????????????? 文章編號(hào)：1672-7800（2020）011-0131-05

A Bank Queuing and Calling System Based on Red Hat Linux

SHI Ying-nan，F(xiàn)AN Yao，ZHANG Ning-jun

（1. School of Information Engineering，Tibet University for Nationalities， Xianyang 712000，China;

2. School of Computer and Communication Engineering， Zhengzhou University of Light Industy， Zhengzhou 450000， China）

Abstract：Aiming at the problem that the calling rules of some bank queuing system are simple， and the increase or decrease of business window depends on human judgment， which leads to low timeliness of bank business processing and the business type of new window does not match the objective business demand type， this paper designs a bank queuing and calling system based on Red Hat Linux. The system optimizes the judgment conditions of the number and type adjustment of business windows， takes QT Creator as the project development tool， realizes voice calling through Ekho software， and communicates with each other through Socket and TCP protocol. Finally， computer simulation experiments show that the system improves the timeliness and rationality of the increase or decrease of business windows within a certain range.

Key Words： Red Hat Linux; queuing and calling system; Qt Creator; C++; software engineering

0 引言

目前大部分銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)基本能滿足顧客有序辦理業(yè)務(wù)需求，但在業(yè)務(wù)辦理高峰期，或在人群較密集地區(qū)，銀行營(yíng)業(yè)大廳仍存在客戶業(yè)務(wù)辦理滯留擁堵情況[1-3]。較為典型的情況是銀行在業(yè)務(wù)辦理過程中存在多個(gè)窗口卻只開放其中幾個(gè)窗口辦理業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)量較大情況下難以滿足業(yè)務(wù)辦理需求，嚴(yán)重影響營(yíng)業(yè)大廳工作效率，引起客戶對(duì)銀行管理方式的不滿，進(jìn)而影響銀行其它業(yè)務(wù)[4-6]。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)智能調(diào)控業(yè)務(wù)窗口數(shù)量及類型的銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)，提升銀行業(yè)務(wù)辦理效率，減少客戶排隊(duì)時(shí)間十分必要。

已有學(xué)者針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景下的排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行研究。廖小春[7]分析以往排隊(duì)理論相關(guān)研究模型，總結(jié)排隊(duì)模型的優(yōu)缺點(diǎn)并作為約束條件加以利用，通過定義客戶平均總?cè)藬?shù)、服務(wù)臺(tái)利用率、客戶止步率和患者等待時(shí)間等指標(biāo)，用來衡量醫(yī)院分診排隊(duì)叫號(hào)模型的優(yōu)劣性，使客戶排隊(duì)更加合理;文獻(xiàn)[8]通過增加預(yù)約叫號(hào)、隊(duì)列調(diào)整、按客戶信用等級(jí)取號(hào)等功能，為客戶提供差異化服務(wù);文獻(xiàn)[9]以Zig Bee無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)性能穩(wěn)定、安裝調(diào)試方便的無線排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng);文獻(xiàn)[10]通過Plant_Simulation仿真軟件，分析叫號(hào)服務(wù)與傳統(tǒng)服務(wù)范圍，結(jié)果表明服務(wù)時(shí)間是影響平均等待時(shí)間的主要因素;文獻(xiàn)[11]在現(xiàn)有叫號(hào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上加入業(yè)務(wù)預(yù)處理自動(dòng)填單模塊，對(duì)業(yè)務(wù)隊(duì)列進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)置，提升業(yè)務(wù)辦理效率。

以上方法均未從業(yè)務(wù)窗口與客戶業(yè)務(wù)需求的平衡角度出發(fā)，通過智能調(diào)控業(yè)務(wù)窗口數(shù)量及類型提升銀行大廳業(yè)務(wù)辦理效率。而現(xiàn)有銀行業(yè)務(wù)窗口調(diào)控評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)模糊，只能由大廳經(jīng)理人為判斷后通知管理員開放新窗口，在時(shí)效性上存在延遲。人為判斷存在誤差，不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。本文通過細(xì)分各種業(yè)務(wù)類型，明確窗口增減評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一款將當(dāng)前窗口數(shù)量和當(dāng)前業(yè)務(wù)量相結(jié)合，根據(jù)各業(yè)務(wù)類型門限值動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)應(yīng)窗口數(shù)量的銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)。本系統(tǒng)解決銀行在業(yè)務(wù)辦理高峰期時(shí)存在不合理空閑窗口問題，提升大廳業(yè)務(wù)辦理效率。后臺(tái)系統(tǒng)中管理員和銀行大堂經(jīng)理還可看到定期業(yè)務(wù)辦理量及各類業(yè)務(wù)辦理數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可供后期分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，總結(jié)業(yè)務(wù)辦理規(guī)律，進(jìn)而改善銀行業(yè)務(wù)架構(gòu)[12]。

1 系統(tǒng)功能分析與設(shè)計(jì)

1.1 銀行大堂排號(hào)系統(tǒng)

1.1.1 排號(hào)系統(tǒng)角色

如圖1所示，銀行運(yùn)行系統(tǒng)有客戶、營(yíng)業(yè)員、經(jīng)理、管理員[13] 4類角色，客戶辦理業(yè)務(wù)流程：①客戶到達(dá)銀行網(wǎng)點(diǎn)，通過取號(hào)機(jī)選擇業(yè)務(wù)辦理類型，得到排號(hào)單;②營(yíng)業(yè)員通過系統(tǒng)叫號(hào)，通知客戶到對(duì)應(yīng)窗口辦理業(yè)務(wù);③銀行經(jīng)理根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)數(shù)量或通過本系統(tǒng)提示，選擇增加或減少對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)窗口;④管理員通過本系統(tǒng)錄入或修改工作人員信息及各類業(yè)務(wù)窗口門限值。

1.1.2 窗口類型及業(yè)務(wù)分類

常規(guī)銀行窗口分為綜合窗口和VIP窗口兩種類型[14]（綜合窗口個(gè)數(shù)為N[4，10];VIP窗口個(gè)數(shù)為1）。綜合窗口辦理業(yè)務(wù)又分為個(gè)人業(yè)務(wù)（貸款業(yè)務(wù)，電子銀行，投資理財(cái)?shù)龋?、現(xiàn)金業(yè)務(wù)（現(xiàn)金開戶，現(xiàn)金存取款等）、對(duì)公業(yè)務(wù)（對(duì)公存款，對(duì)公貸款等）、其它業(yè)務(wù)4種。將銀行業(yè)務(wù)歸類為A、B、C、D、E四類。

A類：貸款業(yè)務(wù);B類：現(xiàn)金開戶及現(xiàn)金存取款;C類：電子銀行;D類：投資理財(cái);E類：對(duì)公業(yè)務(wù)及其它業(yè)務(wù)。除此之外，VIP客戶業(yè)務(wù)屬于V類業(yè)務(wù)，預(yù)約客戶業(yè)務(wù)屬于S類業(yè)務(wù)[15]。

以上業(yè)務(wù)類型中，A、B、E類業(yè)務(wù)辦理較為麻煩，而C、D類業(yè)務(wù)辦理較為簡(jiǎn)單。因此，本文將所有業(yè)務(wù)歸為4種類型：復(fù)雜業(yè)務(wù)、V類業(yè)務(wù)、簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)、S類業(yè)務(wù)。A、B、E類業(yè)務(wù)屬于復(fù)雜業(yè)務(wù);C、D類業(yè)務(wù)屬于簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)。

不同于普通窗口，VIP客戶和提前預(yù)約客戶在同一業(yè)務(wù)類型隊(duì)列排隊(duì)，根據(jù)叫號(hào)順序統(tǒng)一到對(duì)應(yīng)的VIP窗口辦理。

1.2 系統(tǒng)功能需求分析

智能排隊(duì)功能：客戶可通過排號(hào)器得到一個(gè)排號(hào)單。排號(hào)單應(yīng)顯示客戶排隊(duì)號(hào)、業(yè)務(wù)類型、排號(hào)時(shí)間、等候人數(shù)等信息。

語音叫號(hào)功能：營(yíng)業(yè)員點(diǎn)擊叫號(hào)按鈕后，系統(tǒng)會(huì)廣播通知客戶到相應(yīng)窗口辦理業(yè)務(wù)[16]。

窗口實(shí)時(shí)監(jiān)控反饋功能：各個(gè)窗口通過此功能將各自業(yè)務(wù)辦理進(jìn)度實(shí)時(shí)反饋給監(jiān)控中心，方便后續(xù)根據(jù)各窗口業(yè)務(wù)辦理情況實(shí)時(shí)調(diào)控窗口數(shù)量及類型[17]。

系統(tǒng)管理功能：管理員可通過此功能錄入銀行內(nèi)部工作人員基本信息，也可調(diào)整系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)。

業(yè)務(wù)窗口數(shù)量自動(dòng)調(diào)節(jié)功能：系統(tǒng)將當(dāng)前業(yè)務(wù)量與設(shè)定業(yè)務(wù)量進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果向經(jīng)理發(fā)送窗口調(diào)整建議。

1.3 系統(tǒng)流程架構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)各模塊數(shù)據(jù)傳輸方向進(jìn)行標(biāo)識(shí)，運(yùn)行流程如圖2所示。數(shù)據(jù)流向用實(shí)線表示，控制信號(hào)流向用虛線表示。

系統(tǒng)由控制中心、窗口叫號(hào)器、號(hào)碼分配器、窗口管理器、排號(hào)器5部分組成。

排號(hào)器：排號(hào)器通過客戶選擇的業(yè)務(wù)類型并根據(jù)排號(hào)算法得到一個(gè)號(hào)碼，該號(hào)碼傳輸?shù)椒峙淦髂K數(shù)據(jù)等待序列 [18]。

號(hào)碼分配器：由等待隊(duì)列組件、號(hào)碼統(tǒng)計(jì)組件、叫號(hào)接收組件、號(hào)碼分配組件、語音控制組件構(gòu)成。等待隊(duì)列組件通過排號(hào)器將排隊(duì)號(hào)按類別傳輸?shù)絍S業(yè)務(wù)隊(duì)列或綜合服務(wù)隊(duì)列[19];號(hào)碼統(tǒng)計(jì)組件統(tǒng)計(jì)各類型業(yè)務(wù)待辦理數(shù)量;叫號(hào)接收組件處理業(yè)務(wù)窗口的叫號(hào)請(qǐng)求，再通過緩存排隊(duì)計(jì)算處理后按順序發(fā)送至下一組件;號(hào)碼分配組件根據(jù)業(yè)務(wù)辦理窗口類型，從對(duì)應(yīng)等待隊(duì)列中獲取排隊(duì)號(hào)，分配給叫號(hào)窗口，同時(shí)以[窗口號(hào)，排隊(duì)號(hào)]形式將分配結(jié)果發(fā)送至控制中心;語音控制組件通過語音引擎播報(bào)叫號(hào)信息[20]。

窗口叫號(hào)器：營(yíng)業(yè)員通過窗口叫號(hào)器向號(hào)碼分配器發(fā)送叫號(hào)請(qǐng)求，得到業(yè)務(wù)號(hào)碼并顯示在叫號(hào)器上。

窗口管理器：業(yè)務(wù)窗口注冊(cè)或注銷請(qǐng)求統(tǒng)一發(fā)送至此模塊，然后分配各窗口業(yè)務(wù)類型。

控制中心：控制中心將業(yè)務(wù)量信息和窗口數(shù)量信息與系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，通過對(duì)比結(jié)果得出窗口調(diào)整方案。

2 系統(tǒng)規(guī)則設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)參數(shù)

定義ω、a、b、c 4個(gè)值。其中ω表示所有綜合業(yè)務(wù)窗口的界限值;a表示所有業(yè)務(wù)量界限值;b表示復(fù)雜業(yè)務(wù)量界限值;c表示VIP業(yè)務(wù)量、預(yù)約業(yè)務(wù)量總和界限值。業(yè)務(wù)窗口增減及類型改變以這4個(gè)值為標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)由銀行業(yè)務(wù)經(jīng)理設(shè)定。

2.2 窗口調(diào)控規(guī)則

是否觸發(fā)窗口調(diào)控由業(yè)務(wù)量和已開放綜合業(yè)務(wù)窗口數(shù)決定。定義NALL、NCOMPLEX、NSV 3個(gè)值分別表示各類業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)數(shù)量，分別表示大廳當(dāng)前所有業(yè)務(wù)數(shù)量總和、復(fù)雜業(yè)務(wù)數(shù)量、預(yù)約及VIP業(yè)務(wù)數(shù)量總和;定義開放綜合業(yè)務(wù)窗口數(shù)為NOCW。

定義NALL>a、NCOMPLEX>b、NSV>c三種情況，實(shí)際業(yè)務(wù)辦理過程中3種情況為真的個(gè)數(shù)為α。

增減窗口調(diào)整規(guī)則如表1所示。

新增窗口辦理業(yè)務(wù)類型優(yōu)先級(jí)為：復(fù)雜業(yè)務(wù)>VS業(yè)務(wù)>簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)。

3 算法實(shí)現(xiàn)

3.1 排號(hào)算法實(shí)現(xiàn)

排隊(duì)號(hào)碼編碼格式如圖3所示。

排隊(duì)號(hào)碼由3個(gè)字節(jié)組成：byte0為char類型字符，代表業(yè)務(wù)類型，取值范圍{A，B，C，D，E，V，S};byet1和byte2代表各業(yè)務(wù)類型序號(hào)，取值范圍[001，999]，各業(yè)務(wù)序號(hào)依次遞增1。

定義排隊(duì)號(hào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

struct Formation Num

{

char type;

ushort aligmentNo;

}

定義7元組K（KA，KB，KC，KD，KE，KV，KS），分別代表系統(tǒng)7類業(yè)務(wù)流水號(hào)。各成員均為短整形數(shù)字，初始值均為0。

排隊(duì)號(hào)碼分配算法如下（以判斷V類業(yè)務(wù)為例）：

//定義取號(hào)隊(duì)列;

List nowTP;

//定義新號(hào)碼;

Formation Num next Num = new Formation Num（）;

//判斷窗口類型;

if（WT==‘V）

{

nowTP = TPV;

//等待已上鎖的nowWA;

Wait（nowWA）;

//鎖定nowWA：

Lock（nowWA）;

//判斷nowWA是否為空;

int len = nowWA.Len;

if（0 == len）

{

//生成特殊號(hào)碼

next Num.aligmentNo= ***;

next Num.flag=‘U;

}

else

//提取隊(duì)首號(hào)碼

next Num = nowWA.Head;

}

goto 3;

3）//解鎖nowWA;

Unlock（nowWA）;

//返回排隊(duì)號(hào);

return next Num;

3.2 窗口增減算法實(shí)現(xiàn)

定義函數(shù)Option_Judgment（option1，option2，option3）用來判斷3個(gè)條件參數(shù)為真的個(gè)數(shù)。

（1）定義判斷各類情況條件。

boolterm1=（Nocw==ω andOption_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）>0）;

boolterm2=（Nocw==ω+1and Option_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）>1）;

boolterm3=（Nocw==ω+1and Option_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）==0）;

boolterm4=（Nocw==ω+2and Option_Judgment（NALL>a，NCOMPLEX>b，NSV>c）<2）;

（2）對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷。

if（term1 or term2）

goto 3;

if（term3 or term4）

goto 4;

（3）將“建議新開一個(gè)窗口”傳送給顯示模塊。

（4）將“建議關(guān)閉一個(gè)窗口”傳送給顯示模塊。

4 系統(tǒng)測(cè)試

4.1 測(cè)試環(huán)境

本文測(cè)試在紅帽Linux系統(tǒng)下進(jìn)行，硬件采用2.5GHz的Intel Xeon E5 CPU，運(yùn)行內(nèi)存32G，通過Loadrunner模擬大量用戶操作，重點(diǎn)檢驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性及魯棒性。

4.2 測(cè)試內(nèi)容與結(jié)果

測(cè)試主要檢驗(yàn)銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，包括排號(hào)取號(hào)功能、號(hào)碼分配功能、窗口叫號(hào)功能、窗口增減功能、后臺(tái)監(jiān)控功能。

如圖4所示，排號(hào)器界面正常顯示4個(gè)業(yè)務(wù)類型，通過Loadrunner模擬100個(gè)用戶使用排號(hào)器，隨機(jī)選擇業(yè)務(wù)類型，結(jié)果均能成功得到對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)排號(hào)。

如圖5所示，號(hào)碼分配器能夠正常顯示當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)各業(yè)務(wù)類型號(hào)碼數(shù)量，也能正常顯示當(dāng)前業(yè)務(wù)辦理人數(shù)情況。

如圖6所示，窗口叫號(hào)器界面能正常顯示當(dāng)前窗口類型與業(yè)務(wù)辦理類型及狀態(tài)，依次點(diǎn)擊“順序叫號(hào)” “重呼” “暫停/恢復(fù)服務(wù)”，均能成功播報(bào)語音，功能正常。

如圖7所示，窗口管理器可正常顯示當(dāng)前已開放的各業(yè)務(wù)類型窗口，可通過點(diǎn)擊“修改”對(duì)當(dāng)前各類型業(yè)務(wù)窗口數(shù)量進(jìn)行校正;點(diǎn)擊“處理”可成功跳轉(zhuǎn)消息通知列表，處理各業(yè)務(wù)窗口注冊(cè)請(qǐng)求;點(diǎn)擊“忽略”后待處理申請(qǐng)數(shù)量則重置為0;點(diǎn)擊“新增業(yè)務(wù)窗口”可成功跳轉(zhuǎn)至業(yè)務(wù)窗口類型選擇界面;點(diǎn)擊“關(guān)閉業(yè)務(wù)窗口”可成功跳轉(zhuǎn)至窗口號(hào)選擇界面關(guān)閉窗口。

如圖8所示，各類型業(yè)務(wù)量均可正常顯示，通過“修改”按鈕可成功設(shè)置各類型數(shù)量界限值，可根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)情況正常顯示窗口增減提示信息。

經(jīng)檢驗(yàn)，系統(tǒng)模塊在各業(yè)務(wù)階段運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，各模塊處理速度均能控制在1.5s之內(nèi)，排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)性能符合設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

本文通過細(xì)分銀行業(yè)務(wù)類型并確定窗口增減評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了一款可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)量智能調(diào)控業(yè)務(wù)窗口的銀行排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將已開放窗口與門限值之間的數(shù)量關(guān)系，與各類型業(yè)務(wù)量及對(duì)應(yīng)閾值的大小關(guān)系相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)調(diào)整銀行業(yè)務(wù)窗口數(shù)量與類型功能。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)業(yè)務(wù)窗口增減判斷合理，各子模塊之間通信正常，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，系統(tǒng)整體運(yùn)行符合預(yù)期。但系統(tǒng)各業(yè)務(wù)類型閾值設(shè)定依舊是人為判斷，后續(xù)研究可從自動(dòng)調(diào)整參數(shù)角度完善系統(tǒng)，使其能根據(jù)各類業(yè)務(wù)辦理規(guī)律自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)閾值。

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