地鐵自動(dòng)售檢票移動(dòng)支付應(yīng)用

卞 偉

（寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，浙江寧波 315101）

0 引言

移動(dòng)支付一般是指消費(fèi)者通過(guò)移動(dòng)終端（通常是手機(jī)等）對(duì)所消費(fèi)的商品或服務(wù)進(jìn)行支付的一種方式?？蛻敉ㄟ^(guò)移動(dòng)設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)或者近距離傳感直接或間接向銀行金融企業(yè)發(fā)送支付指令，產(chǎn)生貨幣支付和資金轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用提供商以及金融機(jī)構(gòu)的融合，完成貨幣支付、繳費(fèi)等業(yè)務(wù)。

二維碼是按一定規(guī)則在平面（二維方向）用黑色和白色像素進(jìn)行的編碼，其中黑色代表二進(jìn)制的“1”，白色代表二進(jìn)制的“0”。二維碼具有高信息含量、高可靠性、低成本的優(yōu)勢(shì)，可表達(dá)各種不同的信息（數(shù)字、文字、聲音、圖像等）。地鐵票務(wù)系統(tǒng)利用二維碼的信息優(yōu)勢(shì)進(jìn)行起始站和終點(diǎn)站、票價(jià)、購(gòu)票時(shí)間等票務(wù)信息的采集、處理、分析、分發(fā)存儲(chǔ)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展和移動(dòng)支付時(shí)代的到來(lái)，引發(fā)了移動(dòng)支付場(chǎng)景的到來(lái)，在生活的方方面面已不是新鮮事物了。地鐵乘車的移動(dòng)支付也隨著這一浪潮不斷發(fā)展，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的介質(zhì)從最初的紙票、非接觸式 IC卡（M1、CPU）發(fā)展到移動(dòng)支付。該領(lǐng)域的支付仍然以現(xiàn)金和交通卡為主，至 2017年上半年全國(guó)各類城市通卡發(fā)卡總量已達(dá) 8.5 億張。

然而，以金融 IC 卡為介質(zhì)的一般移動(dòng)支付雖然大大改善了傳統(tǒng)票種充值難、查詢不方便、易遺失損壞、制作流通成本高的諸多缺陷，但仍然存在著一些不便：存在著大量須在車站終端上的操作確認(rèn)，無(wú)法很好地降低在終端前排隊(duì)的概率，也不能大幅精簡(jiǎn)車站終端設(shè)備和票務(wù)損耗等。

智能終端，特別是手機(jī)的出現(xiàn)，已經(jīng)成為應(yīng)用創(chuàng)新的核心，手機(jī)二維碼的最大優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜信息的快速精準(zhǔn)獲取。

在地鐵自動(dòng)售檢票應(yīng)用領(lǐng)域，二維碼開(kāi)啟了與非接觸式智能卡交易完全不同的技術(shù)路線，并且從“移動(dòng)支付 + 現(xiàn)場(chǎng)人工換票”的模式進(jìn)化升級(jí)到“移動(dòng)支付+ 自助購(gòu)取票”或“移動(dòng)支付 +（直接）自助過(guò)閘”的模式。本文重點(diǎn)分析后兩者的功能需求，即“移動(dòng)支付 + 自助購(gòu)取票”和“移動(dòng)支付 +（直接）自助過(guò)閘”。以下內(nèi)容與 APPLE PAY 或 NFC-SIM 沒(méi)有關(guān)系。

1 一般自動(dòng)售檢票業(yè)務(wù)流程

根據(jù)相關(guān)規(guī)范，傳統(tǒng)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的主要管理內(nèi)容如下。

票務(wù)管理采用線路中心及沿線各車站 2 級(jí)管理模式：線路中心負(fù)責(zé)車票的采購(gòu)、初始化及全線其他票務(wù)管理工作，并實(shí)現(xiàn)與公交“一卡通”之間的清算工作；車站級(jí)負(fù)責(zé)車站的票務(wù)管理。

所有車票在購(gòu)置后，均須通過(guò)車票初始化后方可在系統(tǒng)中流通?！耙豢ㄍā避嚻庇晒弧耙豢ㄍā毕到y(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行初始化。

單程票以自動(dòng)售票機(jī)為主、半自動(dòng)售票機(jī)為輔，其他乘客使用的車票在半自動(dòng)售票機(jī)上出售，儲(chǔ)值票可在半自動(dòng)售票機(jī)或自動(dòng)售票機(jī)上進(jìn)行充值。

單程票（包括出站票）由出站檢票機(jī)回收，出站檢票機(jī)收回的單程票可在車站內(nèi)循環(huán)使用，直接補(bǔ)充到自動(dòng)售票機(jī)、半自動(dòng)售票機(jī)內(nèi)。

所有車票在使用過(guò)程中一旦被售檢票設(shè)備拒絕受理，乘客應(yīng)根據(jù)設(shè)備提示去半自動(dòng)售票機(jī)處進(jìn)行處理。

自動(dòng)售檢票業(yè)務(wù)流程見(jiàn)圖1。

寧波市軌道交通線網(wǎng)自動(dòng)售檢票（AFC）系統(tǒng)采用 5 層架構(gòu)組網(wǎng)，由下至上分別為：第 1 層為車票媒質(zhì) IC 卡車票；第 2 層為車站終端設(shè)備（SLE）；第 3 層為車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（SC）；第 4 層為線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（LCC）；第 5 層為清分中心（ACC）。系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖2 所示。

圖1 自動(dòng)售檢票業(yè)務(wù)流程

圖2 城市軌道交通線網(wǎng) AFC 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2 應(yīng)用二維碼的移動(dòng)售檢票需求

2.1 自助購(gòu)取票

與普通自動(dòng)售票機(jī)相比，互聯(lián)網(wǎng)在線自動(dòng)售票機(jī)實(shí)時(shí)與互聯(lián)網(wǎng)相連接，出售的仍然是地鐵單程票。這是在售票環(huán)節(jié)利用了移動(dòng)支付的優(yōu)勢(shì)，避免了現(xiàn)金交易和找零。以下簡(jiǎn)稱互聯(lián)網(wǎng)在線自動(dòng)售票機(jī)為 ITVM。從避免使用單程票的角度來(lái)說(shuō)，這是過(guò)渡性需求，有待進(jìn)一步的觀察研究。

ITVM 安裝在非付費(fèi)區(qū)內(nèi)，用于在線購(gòu)買單程票并取票。ITVM 采用地鐵專用通信通道，通過(guò)實(shí)時(shí)與后臺(tái)移動(dòng)支付支撐票務(wù)系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)）連接實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能。

當(dāng)乘客在車站選擇取票并出示二維碼時(shí)，ITVM 可通過(guò)二維碼掃描器讀取該取票二維碼信息，核對(duì)無(wú)誤后出票，并核銷網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)的二維碼對(duì)應(yīng)的票根，同時(shí)將購(gòu)票結(jié)果上傳至網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)，單程票出票交易數(shù)據(jù)上傳到 SC、LCC 及 ACC 系統(tǒng)。

當(dāng)乘客在車站購(gòu)票時(shí)，ITVM 根據(jù)乘客所購(gòu)車票的金額，通過(guò)二維碼掃描器讀取乘客手機(jī)的第三方電子支付的網(wǎng)絡(luò)付款碼，并將付款碼上傳至網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票平臺(tái)，由第三方電子支付的接口完成收款，或者通過(guò)銀聯(lián)非接 POS 模塊進(jìn)行線下銀聯(lián)支付。當(dāng)系統(tǒng)確認(rèn)收款后，下發(fā)確認(rèn)信息至 ITVM，ITVM 據(jù)此出票，同時(shí)將購(gòu)票結(jié)果上傳至網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)及相關(guān)票務(wù)系統(tǒng)，單程票出票交易數(shù)據(jù)上傳到 SC、LCC 及 ACC 系統(tǒng)。

2.2 （直接）自助過(guò)閘

乘客在手機(jī)上使用由地鐵方開(kāi)發(fā)的 APP 或第三方支付 APP（如支付寶、微信等）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)購(gòu)買二維碼虛擬票，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)票支付成功后，由網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)確認(rèn)并生成二維碼信息下發(fā)至乘客手機(jī)。

當(dāng)乘客進(jìn)站時(shí)，在車站使用手機(jī)二維碼在具備二維碼網(wǎng)絡(luò)檢票功能的自動(dòng)檢票機(jī)上進(jìn)行掃描操作，其二維碼虛擬票務(wù)信息通過(guò)專用通信傳輸通道實(shí)時(shí)上傳。若乘客手機(jī)二維碼信息與后臺(tái)票務(wù)信息相符，則為有效票，后臺(tái)標(biāo)識(shí)修改為“已進(jìn)站”并下發(fā)“允許”指令，車站自動(dòng)檢票機(jī)在線接受網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)下發(fā)的“允許”指令后開(kāi)閘放行；若乘客手機(jī)二維碼信息與后臺(tái)票務(wù)信息不符，則為非法票，下發(fā)“拒絕”指令，車站自動(dòng)檢票機(jī)在線接受網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)下發(fā)的“拒絕”指令后，不開(kāi)閘放行且提示“請(qǐng)至客服中心處理”之類的信息。

當(dāng)乘客出站時(shí)，再次在自動(dòng)檢票機(jī)上進(jìn)行掃描操作。若二維碼信息與后臺(tái)票務(wù)、時(shí)間、金額等信息相符，則為有效票，后臺(tái)標(biāo)識(shí)修改為“已出站”并下發(fā)“允許”指令，車站自動(dòng)檢票機(jī)在線接受網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)下發(fā)的“允許”指令后開(kāi)閘放行；若手機(jī)二維碼信息與后臺(tái)票務(wù)信息不符，如發(fā)生超時(shí)、超乘、已出站等情況，則為非法票，下發(fā)“拒絕”指令，車站自動(dòng)檢票機(jī)在線接受網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)下發(fā)的“拒絕”指令后，不開(kāi)閘放行且提示“請(qǐng)至客服中心處理”之類的信息。

3 票務(wù)處理

3.1 自助購(gòu)取票

一般車站自動(dòng)售票機(jī)的單程票交易以現(xiàn)金為主，因移動(dòng)終端（以手機(jī)為主）的引入，則需增加定義不同支付方式，LCC、SC 系統(tǒng)需要分別統(tǒng)計(jì)不同支付方式的售票交易情況，其中有以下 2 塊業(yè)務(wù)需要對(duì)賬：

（1）涉及到跟外部單位實(shí)收對(duì)賬（如支付寶、微信、銀聯(lián)），由網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)生成查詢統(tǒng)計(jì)報(bào)表（總賬和明細(xì)賬）；

（2）LCC 根據(jù)單程票售票交易計(jì)算出不同支付方式下的報(bào)表（此部分是應(yīng)收數(shù)據(jù)），網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)提供跟第三方支付對(duì)賬后的實(shí)收?qǐng)?bào)表，收益審核人員根據(jù)這 2 份數(shù)據(jù)進(jìn)行收益審核。

3.2 （直接）自助過(guò)閘

一般車站閘機(jī)（AGM）上的讀寫器內(nèi)部關(guān)于票務(wù)處理業(yè)務(wù)的邏輯非常復(fù)雜，因移動(dòng)終端（以手機(jī)為主）的引入，考慮統(tǒng)一在網(wǎng)絡(luò)購(gòu)檢票系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。因此，閘機(jī)和半自動(dòng)售票機(jī)在處理二維碼時(shí)均需要基于在線實(shí)時(shí)反饋。

4 業(yè)務(wù)接口

根據(jù)《寧波市軌道交通線網(wǎng) AFC 技術(shù)規(guī)程》要求進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，保持升級(jí)的冗余，以適應(yīng)第三方支付的法律政策的變化（如網(wǎng)聯(lián)、銀聯(lián)）。

能夠從“移動(dòng)支付 + 現(xiàn)場(chǎng)人工換票”的模式進(jìn)化升級(jí)到“移動(dòng)支付 + 自助購(gòu)取票”或是“移動(dòng)支付 +（直接）自助過(guò)閘”的模式，必須依賴新技術(shù)、新硬件的產(chǎn)生，ITVM 和新型自動(dòng)檢票機(jī)的出現(xiàn)，將客服中心的人工換票業(yè)務(wù)改良為獨(dú)立的自助式設(shè)備服務(wù)。ITVM 與普通 TVM 的主要功能區(qū)別是：接收和上傳平臺(tái)系統(tǒng)下發(fā)的乘客網(wǎng)絡(luò)購(gòu)票二維碼信息、二維碼掃描器、支付方式可由原來(lái)的“現(xiàn)金”拓展到第三方支付的選擇等；新型檢票機(jī)應(yīng)增加二維碼掃描器等功能。

5 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方案

AFC 系統(tǒng)新線建設(shè)中，移動(dòng)支付具有特殊的地位，且是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與強(qiáng)壯性須得以保證，故選用最為先進(jìn)安全可靠的千兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系。在網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃方面，根據(jù)因網(wǎng)絡(luò)受攻擊受害的客體是誰(shuí)以及客體的侵害程度，重點(diǎn)考慮定義為 3 級(jí)：風(fēng)險(xiǎn)源包括網(wǎng)絡(luò)安全（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)行為、第三方接入）、主機(jī)安全（安全審計(jì)、硬件資源使用檢測(cè)、軟件完整性檢測(cè)）、應(yīng)用及數(shù)據(jù)安全（數(shù)據(jù)完整、信息加密、容錯(cuò)能力）等等。

圖3 AFC 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由以下幾部分組成：ACC、LCC、SC 及車站終端設(shè)備各級(jí)之間的通信傳輸通道以千兆以太網(wǎng)為主，接口類型為 RJ45，通信協(xié)議為 TCP/IP。

AFC 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見(jiàn)圖3，圖3 中 BOM 為票房售票機(jī)，PCA 為便攜式驗(yàn)票機(jī)。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹和分析地鐵自動(dòng)售檢票系統(tǒng)在移動(dòng)支付方面最新的應(yīng)用情況。新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)的自動(dòng)售檢票結(jié)合需要充分了解用戶的消費(fèi)體驗(yàn)，滿足各種場(chǎng)景的需要，設(shè)定不同層級(jí)的應(yīng)用硬件及軟件的配置，同時(shí)也應(yīng)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)與交易安全的不利影響。

[1]GB50157-2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

[2]GB/T20907-2007 城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)技術(shù)條件[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[3]GB50381-2010 城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2010.

[4]寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司. 寧波市軌道交通線網(wǎng)AFC技術(shù)規(guī)程[G]. 2014.

[5]GB/T 33993-2017 商品二維碼[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017