淺談城市軌道交通的新興支付方式

張翠

摘 要：本論文在探討了城市軌道交通運營中傳統(tǒng)的票務(wù)支付方式及它的不足之處，介紹了隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和手機移動支付技術(shù)的發(fā)展，手機二維碼支付、NFC支付、生物識別技術(shù)和無感支付等新興支付方式在城市軌道交通票務(wù)支付上可用性及目前存在的問題。

關(guān)鍵詞：二維碼支付;NFC支付;生物識別技術(shù);無感支付

項目來源：河南省社科聯(lián)、河南省經(jīng)團聯(lián)調(diào)研課題，課題名稱：鄭州智慧城市背景下軌道交通的信息化建設(shè)研究，項目編號：SKL-2018-3023。

眾所周知，城市軌道交通是目前各個大城市公眾出行的主要方式，2017年中國城市軌道交通運營里程5000多公里，客運總量185億人次。城市軌道交通運營中傳統(tǒng)的票務(wù)支付方式主要是“現(xiàn)金+IC卡”?，F(xiàn)金購票是最為原始的購票方式，主要流程是：乘客在抵達地鐵站的站廳層后，利用現(xiàn)金在自動售票機上選擇線路、目的站、確認金額、投入系統(tǒng)要求面值的現(xiàn)金（如乘客手中沒有支付要求的面值現(xiàn)金，可到服務(wù)臺進行調(diào)換），進行購票后，乘客手持單程票通過閘機進站后到站臺層乘車。儲值卡相對于現(xiàn)金購票更加方便快捷一點，乘客可事先在儲值卡中存入一定數(shù)量的金額，在抵達地鐵站時直接刷儲值卡通過進站閘機進站，到達目的地鐵站在出站閘機上再次刷儲值卡后，系統(tǒng)將自動從儲值卡扣費。

隨著地鐵的便捷型和快速性以及綠色交通概念不斷深入人心，越來越多的人選擇采用地鐵出行。以上海為例，目前上海單程票日均使用100萬張，而上海虹橋火車站，日均進出站客流24萬人次，自動售票機68臺，40%乘客購買單程票。城市軌道交通運營中傳統(tǒng)的票務(wù)支付方式出現(xiàn)的問題也不斷暴露出來：乘客購票時間長，特別是在上下班客流高峰期和節(jié)假日大客流期間，乘客集中購票，人員擁擠，排隊時間也較長;每個車站需要配備大量的運營人員提供交通卡充值服務(wù)，同時需要配置大量的自動售票機，當乘客所持面值不符合要求或者是機器無法識別乘客錢幣時還需要配備專人管理自動售票機，人員成本、系統(tǒng)運營成本和設(shè)備的運營維修成本高;車站每天有大量的現(xiàn)金收繳及票卡管理，票務(wù)人員工作量大;儲值卡大都沒有實名制，丟失補辦困難大。

隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和手機移動支付技術(shù)的發(fā)展，新興支付方式被廣泛應(yīng)用到軌道交通運營線路。新興支付方式的核心在于需要身份注冊進行實名認證，采用的是先乘后付，有效性認證后直接通過，不需要實時聯(lián)網(wǎng)到后臺進行賬戶認證，乘車消費后的賬戶結(jié)算是根據(jù)交易記錄進行結(jié)算。傳統(tǒng)支付載體由單程票、交通卡、銀行卡等實體卡轉(zhuǎn)為二維碼、手機PAY形式的虛擬卡，再到掌經(jīng)脈、指紋、人臉、虹膜、聲紋等人體特征為支付載體。

一、手機二維碼支付

手機二維碼支付的原理是采用手機主掃聚合碼方式，TVM不需要增加硬件代替現(xiàn)金支付，必須與后臺賬戶聯(lián)機認證。目前采用手機二維碼支付的有蘇州軌道交通智、貴陽地鐵、北京地鐵、西安地鐵等等。以哈爾濱地鐵掃碼支付為例，掃碼閘機通道前方均已粘貼有色彩鮮艷的地引標識;閘機前方也設(shè)置了彩色掃碼端口，乘客可通過閘機上掃碼攝像頭與普通閘機加以區(qū)分;同時現(xiàn)場設(shè)立展架引導(dǎo)乘客開通掃碼支付功能。乘客通過哈爾濱城市通APP客戶端或微信公眾號開通“掃碼乘車”功能，在進、出站時通過識別二維碼即可實現(xiàn)自動付費;掃碼乘車后，可通過手機端查詢進出站及相應(yīng)付費信息?！皰叽a支付”功能開通后，將充分發(fā)揮線上服務(wù)優(yōu)勢，有效減少現(xiàn)場排隊購票時間等問題，大大提升了乘客的出行體驗。

二、手機NFC支付

NFC是一種移動支付方式，與二維碼掃碼支付的區(qū)別在于，NFC是一種高頻無線通信技術(shù)，不需要使用移動網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用NFC技術(shù)的手機將銀行卡數(shù)據(jù)寫入到手機的SIM 卡或安全模塊硬件中，相當于把手機變成了支付終端可以直接刷機支付。目前使用手機NFC支付分有合肥軌道交通、武漢地鐵、杭州地鐵、南京地鐵等等。

三、生物識別技術(shù)

生物識別技術(shù)是利用人體的生理特征或行為特征，對生物提取唯一性特征，建立數(shù)字化特征模板，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，存儲于計算機中，利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的一種技術(shù)。常見的生物特征主要有指紋識別、聲紋識別、掌經(jīng)脈識別、人臉識別、虹膜識別等。生物識別技術(shù)與城市軌道交通的支付方式相結(jié)合，將能大大提升設(shè)備扣費的速率，降低客流高峰期的客流等待，同時對相關(guān)技術(shù)要求也較高。

（一）指紋識別

指紋識別技術(shù)是目前最成熟、應(yīng)用最廣泛且價格便宜的一種生物特征識別技術(shù)。比如常見的在門禁系統(tǒng)、企業(yè)的考勤打卡系統(tǒng)、筆記本電腦開機、手機開機、汽車啟動以及銀行支付中都有所體現(xiàn)。指紋識別的本質(zhì)是基于每個人每個手指的指紋都不同，首先進行個人指紋采集，存入計算機的指紋庫中，之后通過對比比較不同指紋的細節(jié)特征來確定指紋是否匹配指紋識別最大的優(yōu)勢就是方便且技術(shù)成熟，最大的漏洞就是不法分子可以進行復(fù)制指紋膜，存在安全漏洞，升級技術(shù)待進一步。

（二）聲紋識別

聲音本身是一種具有振幅和頻率的波。聲紋識別技術(shù)就是讓計算機通過分析聲音的振幅和頻率，轉(zhuǎn)為計算機能夠可識讀的輸入，在特定處理后，成為特定的模板。聲紋識別一種不需要接觸的生物特征識別技術(shù)，用戶使用和接收程度相對較高。每個人的語音聲學特征既有相對穩(wěn)定性，受變聲期或者病理、心理、模仿、偽裝等原因影響，聲音又會產(chǎn)生變異性，從而導(dǎo)致聲紋識別的安全型會降低。

（三）掌經(jīng)脈識別

掌經(jīng)脈識別是利用近紅外線照射手掌，通過靜脈中血紅蛋白對760nm波長的吸收，產(chǎn)生靜脈暗影圖案的技術(shù)，特點是：活體識別，非活體無法識別;唯一特性，一人一證無法復(fù)制;非接觸性，可降低設(shè)備磨損程度;安全有效，各項指標達到運營要求。

（四）人臉識別

人臉識別通過拍攝獲取面部圖像特征，運用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與數(shù)據(jù)模型庫中的本人進行比對，判斷符合性及一致性，并用本人綁定的賬戶進行支付和結(jié)算。而這項技術(shù)在鄭州地鐵創(chuàng)新之路成果展上已經(jīng)出現(xiàn)—鄭州地鐵集團運營分中心機電中心研發(fā)的人臉識別扣費進站閘機。乘客拿二代身份證、銀行卡，在機器終端上進行人臉識別綁定注冊，乘車時無需帶卡，刷臉即可完成銀行卡扣款乘車。刷臉扣費進站目前在全國地鐵運營中也沒有先例。不過現(xiàn)在這個技術(shù)還不完善和成熟，一旦排隊的人多，畫面雜亂，就會出現(xiàn)識別不準的問題。待解決精準識別等一系列實際問題，試運行成熟，該技術(shù)就可能會應(yīng)用于鄭州地鐵。

（五）虹膜識別

每個人的眼睛虹膜是一個獨一無二的結(jié)構(gòu)，我們正是利用這種唯一的生理特征進行虹膜識別。其主要步驟是：首先需要配備特定的攝像設(shè)備對采集人的整個眼部進行拍攝，然后將拍攝到的虹膜圖像傳輸?shù)胶缒ぷR別系統(tǒng)軟件中，對獲取到的虹膜圖像進行處理，使其達到能夠滿足提取虹膜特征的標準后，采用某種的算法對這些特征點進行編碼處理，最后將采集到的特征編碼與計算機數(shù)據(jù)庫中的虹膜圖像特征編碼進行逐一匹配，完成身份識別和認真。虹膜識別配對成功后，乘客就可以順利通過車站的閘機，待出站時后臺系統(tǒng)也將從乘客綁定的銀行卡上進行扣費。虹膜識別相對于其他生物識別技術(shù)安全性較高，但對技術(shù)的精密性、設(shè)備的先進性、計算機的處理能力要求也大大提升。

四、無感支付

無感支付簡單地說就是不刷卡支付，最常見的就是應(yīng)用在停車場進出口、高速路收費站的出入口以及現(xiàn)在比較流行的無人超市等領(lǐng)域。用于通過手機安裝相應(yīng)的APP同時綁定銀行卡，開通免密碼支付，利用探頭對車牌號等信息進行自動識別后，從用戶手機上綁定的銀行卡上進行自動扣費。在軌道交通領(lǐng)域，可以借鑒無感支付和藍牙技術(shù)，利用乘客手機接近閘機時建立信息交互，通過自動識別賬戶號及安全認證，實現(xiàn)“不刷卡過閘”。

對于新型支付方式目前存在的問題主要是生物識別和無感支付需要有可靠的網(wǎng)絡(luò)保障;生物特征模型建立需要有科學嚴謹和先進的方法，計算機性能需要有超強的處理能力。就目前而言，現(xiàn)在的技術(shù)還不能完全滿足軌道交通運營的需求，需要各方不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，為城市軌道交通支付方式的改革提供了新的思路和應(yīng)用技術(shù)，采用二維碼、手機PAY形式的虛擬支付和以人體特征為支付載體已經(jīng)成為必然的趨勢。使用電子虛擬票取代實體票已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識。目前已進入人工智能的新時代，準確把握新型支付方式的發(fā)展趨勢，圍繞互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加快前瞻性布局，能夠進一步提升城市軌道交通的信息化管理水平。

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