0引言
近年来，随着人民群众收入及生活水平的不断提高，各地机动车的保有量开始连年大幅度地攀升，报名参加机动车驾驶人考试的考生数量也逐年大幅度增长，学车难、约考难的问题变得越来越突出。为此，公安部以问题为导向，创新管理机制，于今年起实行驾考改革，采用互联网+交通管理思维，充分利用互联网信息技术，提出互联网交通安全综合服务平台考试预约系统（以下简称互联网自主约考系统）建设，在全国范围内实现考生自主约考参加考试的考试组织形式，打破现行各地公安交管部门在驾考预约工作上主要采取按照一定规则将考试名额分配至驾校，再由各驾校统一到公安交警部门进行人工预约的模式，着力解决学员报考自主权，考试名额分配权，切断非法利益链和腐败问题，进一步规范了驾驶人的考试工作，提高驾驶人考试的组织管理水平和公开透明程度，促进驾考的廉洁公正，把预约考试的权力真正交还给考生。本文从驾驶人考试预约现状分析着手，提出基于互联网的约考模式及业务流程，并展开系统的详细设计，解决约考中的关键技术。
1现状分析
现在的考试预约模式采用的是由各地公安交警部门根据驾校的驾驶培训能力安排考试计划分配相应比例的考试名额，然后由驾校按照计划分配的名额安排相应数量的考生参加考试。这种模式存在很大的问题：（1）驾考预约流程复杂。需要经过驾校这个“第三方”，才能预约考试，一方面，没有将驾驶培训和考试分离开来，考试工作流程不合理。另一方面，驾校竞争不充分，学车成本较高。在驾考火爆的格局下，培训者很难与驾校平等议价。虽然可以在驾校之间选择，但选择空间很小。（2）报考方式单一。考生只能由驾培机构包办报考，参加驾考存在一定的不便性。（3）无法保障考生预约的公平性。在考试积压严重的情况下，如果由驾校安排考生考试，不排除可能会出现个别驾校以安排考试为名的“收黑钱”或者驾校刁难考生等现象，无法保障预约结果的公平和公正。（4）预约过程不公开不透明。整个约考过程没有面向社会公开，没有社会监督，无法杜绝暗箱操作。（5）缺少考试回访调查。驾考过程中没有给考生提供合适的违规举报和反馈渠道。因此，互联网考试预约亟需解决以上问题，尽量避免约考过程中驾校的过多干涉，保障考生的约考权益，确保机动车驾驶人约考的公平、公开、公正。
2系统设计目标
互联网自主约考系统针对约考现状，从下面几个角度对约考流程进行改进：
2.1预约方式
符合考试条件的申请人，可选择通过互联网、手机App、车管所窗口等多种渠道，在互联网交通安全综合服务平台注册认证后，自主报名预约驾驶人考试。
2.2预约模式
由车管所提前设定考试计划，考生在符合预约条件之后，提出预约申请，申请时根据自己意愿选择考试场地、考试时间，在考生选定的考试时间截止预约后，系统会根据一定的优先级排序规则安排考试，并将预约结果信息通过短信反馈给考生。
2.3优先级排序规则
系统以考生的考试受理时间、考试时间、取消预约时间作为优先级排序依据。在同一场次的考试计划内，优先级排序时间靠前的选择权和选中率高，并不是越早预约的成功率高。
2.4预约结果告知
系统通过手机短信、App、网页告知考生约考结果。约考成功的，将推送短信告知考生考试时间、场次、地点等信息。约考失败的，将推送短信告知考生约考日期当日预约失败。
2.5预约公布
系统通过热点公布将定期公布考试计划和考试预约结果，不但会将各地车管所的考试计划（包括考试日期、考试场地、考试场次、计划人数等）提前对外公布，而且每个考试计划的实际执行情况也将一并公开，公布信息包括：考生姓名、身份证明号码、排序时间、预约是否成功。同一场次内，排序时间按从小到大的顺序排列，预约失败的考生必然排序时间大，预约结果一目了然，将考试预约公开化透明化公平化。
2.6考试回访调查
为考生提供考试回访调查点评，对提出约考申请的考生进行普遍性的考试回访调查。畅通互联网违规举报和反馈渠道，坚决查处违规考试发证问题，提高执法公信力和群众满意度。
2.7异常处置机制
对驾驶技能准考证明有效期不足6个月的考生，建立绿色通道，允许考生每科目快速约考1次。针对车管所因系统故障、停电等特殊原因未能按照预约计划进行考试的情况，建立异常处置机制，车管所可取消当日考试或另行安排其他场次进行考试，并通过网页、短信等方式告知考生，同时在网上公布取消计划和调整计划的详细信息。调整后无法参加此次考试的考生重新提出考试预约申请时，优先予以安排。
2.8延长预约的引入
对于即将截止预约的考试计划，如果预约名额未满，系统将自动延长预约时间，仍可以继续接受预约申请，最大限度地保障了考试资源的利用。
2.9取消预约
考生在互联网交通安全综合服务平台进行考试预约后，因故需取消预约的，必须在申请的考试计划截止前办理取消预约。
2.10驾校相关功能
驾校用户登录后可以查询本驾校考生的预约成功、预约失败、取消考试、调整考试等信息，以便提前对考生提供考试通知及协调接送服务。另外，按照自愿原则，可以办理初学、增驾考生报名信息预录入和互联网用户注册资料的采集。2.11预警机制针对考试计划制定不足、考试计划截止后未及时分配、预约传输异常未及时处理等情况建立预警机制，一旦出现异常，系统会自动发送短信给管理员，保障问题及时处理，维护系统正常运行。
3系统详细设计
3.1系统架构
互联网交通安全综合服务平台为机动车车主/驾驶人提供互联网用户账号注册登录、机动车/驾驶证绑定、交通安全告知、宣传信息推送、绑定机动车/驾驶证交通管理相关信息查询、业务预约/受理/办理等服务功能。针对平台的每个Web应用，系统软件架构分为四层，分别是Dao数据访问层、Service业务逻辑层、Web服务层、View视图层。此外，还提供公用的技术组件包，供各个Web应用使用，如图1所示。3.1.1Dao数据访问层访问关系数据库采用SpringJdbcTemplate和MyBatis两种方式，并以接口隔离的形式提供给Service层访问接口。常用数据库的CRUD操作，采用MyBatis框架处理。对于较为复杂的数据库操作和存储过程调用，选择JdbcTemplate。此外，采用Redis作为关系数据库的补充，承担高速缓存。3.1.2Service业务逻辑层由于项目业务较为复杂，因此在Service中，可以进一步拆分出Logic层，将逻辑和服务进一步细化。每个Service类都由SpringTransaction提供事务支持，相比仅对Dao提供事务支持而言，可以进行跨原子操作的事务。3.1.3Web服务层采用SpringMVC作为项目的前端框架。项目通过Maven分包后，不同War包之间涉及到服务的调用，考虑采用RPC协议来替代SOAP消息，提高内部应用之间的服务响应速度和效率。项目选择CXF旨在为服务创建必要的基础设施，CXF与Spring框架高度集成，配置简单。3.1.4View视图层页面使用Html和Jsp，静态页面生成采用FreeMarker模板引擎。Jsp页面可使用SpringMVC的taglib和jstl标签库简化页面表单元素操作。互联网交通安全综合服务平台为待考考生提供了考试预约服务，考试预约的详细业务流程如图2所示：具备考试资格的待考考生可选择通过互联网、手机App、车管窗口等多种渠道进入互联网自主约考系统。系统以一定的约考优先级的排序规则确定排名，排名在前面的优先安排考试。考生根据自身情况选择考试科目、考试场地、考试日期及场次进行预约申请。系统在考前将按照考试配额、约考的申请信息、约考的优先级排序顺序决定最终的考试人员名单，并自动在热点公布中公布考试预约结果信息。预约成功的用户可携带身份证，凭手机短信或预约凭证进行考试。在互联网取消考试预约的，应在考试预约时间截止前办理，取消预约后用户预约优先级排名不变。在考试预约截止后预约成功的，如需取消预约，必须到公安交通管理部门办理。
3.2关键技术
中国已经进入汽车社会，每年都会涌现大量的驾考人员，但由于驾考资源短缺的问题，使得生源与考试能力出现了严重的需求矛盾，驾考积压一直是社会焦点关注的问题。因此，互联网自主约考系统该如何处理大批量考生抢“名额”的问题将至关重要。3.2.1设计理念首先，从设计理念来说，因为考试预约是按照一定的优先级的排序规则来安排考试，预约是否成功只关系到考生的业务受理时间、考试时间、取消预约时间，并没有涉及到考生的预约申请时间，所以预约申请的早晚跟预约结果并没有任何关系，不存在“抢”的问题。3.2.2界面设计考试预约界面设计考虑到大量的数据请求，采用RequireJS和Ajax技术对页面进行优化。为了减少请求次数节省加载时间，预约界面采用RequireJS实现资源的异步加载，以提高JavaScript的加载速度，避免网页长时间等待失去响应。RequireJS允许Web页面加载时，不依赖JavaScript代码的UI元素，如图片、Css以及其他DOM节点先加载完毕，然后再加载JavaScript代码，使得网页加载速度更快，响应速度更迅捷。RequireJS是一个非常小巧的JavaScript模块载入框架，它提出了一种基于模块的异步加载JavaScript代码的机制，它允许无阻塞资源加载，允许页面内容加载时不再刷新页面。预约界面采用Ajax技术异步请求刷新页面数据，通过后台与服务器进行少量的数据交换，达到网页异步更新的目的[1]。这种方式的最大优点是能在不更新整个页面的前提下完成前后台交互，使网站能够更为快捷地回应用户，避免了未更改信息数据的重复刷新，减少不必要的数据传输。驾驶人考试预约热点公布信息需要大量被用户调用，但是更新频率很小，属于页面数据量大且需重复使用的情况，如果按照一般的方式生成动态Jsp的话，数据库查询将耗费巨大的开销。为此，系统采用FreeMarker生成静态化页面将内容一次生成后，通过Http服务器直接分发，提供给用户静态Html页面浏览，以减轻服务器压力[2]。这种方式的优点就是无论用户如何访问都只是让服务器传数据给请求者，并不做脚本计算及读取后台数据库操作，避免了大量的数据库访问请求，从而大大提高了访问速度且节省了数据库资源。3.2.3大数据量高并发访问处理考试预约存在高并发量、高访问量、高实时性等问题。系统处理大数据量高并发访问处理的措施主要针对三种情况：3.2.3.1大量用户同时对系统的不同功能应用进行操作针对这一种情况，系统采用不同的业务应用分包部署的方式，我们可以根据业务访问压力和负载情况，动态调整各业务的服务器部署数量。用户通过浏览器访问网站，当请求达到负载均衡服务器时，负载均衡服务器根据请求服务的特征，计算该请求应该由哪组业务服务器来处理，从而读取对应业务服务器的负载配置，将请求转发到业务服务器上[3]。用户访问互联网交通安全综合服务平台时各业务包间的关系如图3所示：各业务应用分包部署，能够带来以下优势：（1）业务独立部署，各业务间不相互依赖，运行时不会受其他业务的影响，保障系统最大限度可用。（2）根据业务压力，独立分配硬件资源，有利于资源的合理使用，最大限度提高系统服务能力。对于机动车和驾驶证业务，可能2台服务器集群即可完成业务处理，而对于处理量较大的违法业务，则可能需要部署6台服务器集群。（3）业务升级和上线，可以各个业务独立进行，保证系统24小时可用。3.2.3.2大量用户同时预约对系统进行频繁的检索针对大批考生用户同时预约这种大数据量频繁检索的情况，互联网服务平台从以下四个方面进行优化：（1）根据查询条件对数据库表建立索引。索引是一个单独的、物理的数据库结构，相当于图书的目录，可以根据目录中的页码快速找到所需的内容。它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。通过索引能够大大加快数据的检索速度。（2）对所有查询语句进行Sql语句优化，提高查询效率。（3）尽量减少数据库连接操作。访问数据库资源需要创建连接、打开连接和关闭连接操作。这些过程需要多次与数据库交换信息以通过身份验证，比较耗费服务器资源。同时，系统将用户的数据库连接放在连接池中，需要时取出，关闭时收回连接，等待下一次的连接请求。但是连接池的大小是有限的，如果在连接池达到最大限度后仍要求创建连接，必然大大影响性能。因此，尽量减少预约过程中的数据库连接操作，可避免出现超出连接限制的情况。（4）对查询数据使用缓存。在考试预约过程中，存在一些被频繁查看但很少更改的数据，针对这些数据，系统选择高性能的Redis缓存数据库，来快速获取数据库查询缓存、Session缓存等常用信息[4]。通过Redis内存数据库，对考试预约必需的热数据进行快速存储与读取，提高页面响应速度，降低数据库负载，能够在一定程度上解决数据库负载过大，网站显示延迟的问题。3.2.3.3大量用户同时预约对考试名额进行更新操作大量用户在预约的时候，如果两个人同时预约了同一场次，获取了同一条场次信息，后一个用户对考试名额的修改就会造成第一个人的获取失效。为了避免这种情况的发生，系统采用SELECT...FORUPDATE对获取到的行进行加锁。对并发的情况下，执行包含SELECT...FORUPDATE语句时事务将得到一个事务锁，而且会持有这个锁直到提交或回滚。事务未提交时，为了实现事务一致性，其它事务不能访问正在修改的数据，必须排队等待这个事务提交或回滚。SELECT...FORUPDATE语句的语法如下：SELECT...FORUPDATE[OFcolumn_list][WAITn|NOWAIT][SKIPLOCKED];其中：OF子句用于指定即将更新的列，即锁定行上的特定列。WAIT子句指定等待其他用户释放锁的秒数，防止无限期的等待。
4结语
本着“便民、利民、惠民”的基本原则，互联网交通安全综合服务平台为广大考生提供了自主约考服务，将稀缺的考试名额资源变为公共选择的资源，把报考权真正还给了考生，缓解了困扰相关部门和考生多年的考试预约难和驾校乱收费的状况。针对目前约考模式存在的弊端，本文提出了网上考试预约的设计思路。特别是针对考试预约高访问量、高并发量的情况，提出了多种优化处理方式。
作者：江海龙 宗欣 陈斌 单位：公安部交通管理科学研究所
