無錫地鐵移動(dòng)支付平臺(tái)二維碼過閘系統(tǒng)設(shè)計(jì)

余樂 尤圣泉

【摘要】針對(duì)無錫地鐵AFC系統(tǒng)的移動(dòng)支付二維碼過閘業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，從行程查詢、行程處理角度，詳細(xì)闡述了移動(dòng)支付二維碼過閘的業(yè)務(wù)功能，給出了二維碼過閘平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，提出了二維碼過閘平臺(tái)系統(tǒng)的部署設(shè)計(jì)方式，為后期移動(dòng)支付二維碼過閘平臺(tái)系統(tǒng)的改造、升級(jí)提供了一條新的設(shè)計(jì)思路。

【關(guān)鍵詞】AFC ;移動(dòng)支付;二維碼過閘

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.02.009

現(xiàn)代信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，推動(dòng)著如今貨幣支付的變革。移動(dòng)支付作為支付方式的新方式，我們可以通過只攜帶手機(jī)，完成各種交易，給我們的生活帶來了很多便利。移動(dòng)支付具有隨時(shí)、隨地、隨身的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)貨幣支付方式相比，多應(yīng)用于小額、快捷、便民等支付領(lǐng)域。而如今，移動(dòng)支付的應(yīng)用場(chǎng)景越來越多，如商場(chǎng)購物、各種小型個(gè)人經(jīng)營付款、網(wǎng)上購物以及各類公共交通。

移動(dòng)支付在乘坐公交和地鐵等公共交通上尤為重要，乘客不需要準(zhǔn)備紙幣貨幣去購買乘車票，而是使用手機(jī)等設(shè)備直接支付，很大程度上給乘客帶來了便利。相比較于傳統(tǒng)的地鐵AFC自動(dòng)售檢票機(jī)系統(tǒng)五層架構(gòu)或區(qū)域中心架構(gòu)，移動(dòng)支付平臺(tái)拋棄了原有AFC五層架構(gòu)，移動(dòng)支付平臺(tái)直接對(duì)接現(xiàn)有所有閘機(jī)設(shè)備。

本文主要介紹了移動(dòng)支付在無錫地鐵上的應(yīng)用，地鐵進(jìn)出站閘機(jī)通過掃描手機(jī)APP端提供的二維碼，發(fā)送HTTP協(xié)議的URL請(qǐng)求到我們分布式架構(gòu)的移動(dòng)支付后臺(tái)進(jìn)行判斷處理，完成地鐵閘機(jī)對(duì)乘客的進(jìn)出站放行、向手機(jī)端應(yīng)用發(fā)送扣款請(qǐng)求等操作。

1. 移動(dòng)支付二維碼過閘系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

無錫移動(dòng)支付二維碼過閘系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同通過負(fù)載均衡設(shè)備對(duì)業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行分發(fā)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)之間的軟件隔離，便于部署維護(hù)。

首先，用戶在手機(jī)支付寶乘車碼上點(diǎn)擊申請(qǐng)無錫地鐵二維碼，此時(shí)支付寶會(huì)向無錫地鐵移動(dòng)支付二維碼過閘平臺(tái)發(fā)送申碼請(qǐng)求，申請(qǐng)到的二維碼由加密機(jī)進(jìn)行加密，然后保存該用戶信息到行程數(shù)據(jù)庫，最后返回給手機(jī)APP端。

乘客進(jìn)入地鐵乘坐地鐵時(shí)，打開手機(jī)二維碼，對(duì)準(zhǔn)閘機(jī)進(jìn)行掃碼，此時(shí)設(shè)備掃碼后對(duì)碼進(jìn)行驗(yàn)證處理，向移動(dòng)支付二維碼過閘平臺(tái)發(fā)送HTTP協(xié)議的URL請(qǐng)求。

移動(dòng)支付二維碼過閘平臺(tái)收到設(shè)備來的URL請(qǐng)求后，會(huì)對(duì)用戶行程做合法性驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后平臺(tái)向第三方支付平臺(tái)推送用戶行程信息。

用戶完成行程后平臺(tái)向第三方APP異步發(fā)送請(qǐng)款請(qǐng)求，將匹配完成的訂單詳細(xì)信息通過Hibernate存入后臺(tái)行程數(shù)據(jù)庫。

圖1 無錫地鐵二維碼過閘業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 分布式程序部署

負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價(jià)有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)的理念就是將任務(wù)分配到多個(gè)操作單元上執(zhí)行，例如Web服務(wù)器和FTP服務(wù)器等，從而共同完成工作任務(wù)。

無錫地鐵移動(dòng)支付二維碼過閘系統(tǒng)，采用的是F5負(fù)載均衡設(shè)備，地鐵進(jìn)出站閘機(jī)掃描手機(jī)APP端的二維碼，生成HTTP協(xié)議的URL請(qǐng)求，F(xiàn)5設(shè)備收集大量條數(shù)的設(shè)備發(fā)出的請(qǐng)求，分發(fā)給移動(dòng)支付二維碼過閘系統(tǒng)的各個(gè)服務(wù)器，減輕單個(gè)服務(wù)器處理的壓力，達(dá)到分布式系統(tǒng)架構(gòu)的目的。

無錫移動(dòng)支付二維碼過閘系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)分別部署在多臺(tái)服務(wù)器上，達(dá)到分布式部署目的，包含：

4臺(tái)行程服務(wù)器，該服務(wù)器中部署了前臺(tái)模塊，負(fù)責(zé)處理設(shè)備URL請(qǐng)求，以及后臺(tái)模塊負(fù)責(zé)處理進(jìn)出站及扣款業(yè)務(wù)。

2臺(tái)行程、請(qǐng)款服務(wù)器，該服務(wù)器中部署了前臺(tái)模塊負(fù)責(zé)向APP端情況，以及后臺(tái)模塊負(fù)責(zé)處理流程。

4臺(tái)領(lǐng)卡、申碼服務(wù)器，該服務(wù)器中部署了前臺(tái)模塊負(fù)責(zé)APP端向二維碼支付平臺(tái)申請(qǐng)二維碼注冊(cè)，以及后臺(tái)模塊注冊(cè)二維碼用戶。

1臺(tái)計(jì)劃任務(wù)服務(wù)器，該服務(wù)器中部署了前臺(tái)模塊供地鐵員工使用，以及后臺(tái)模塊供前臺(tái)調(diào)用及計(jì)劃任務(wù)的執(zhí)行。

2.3 二維碼過閘相關(guān)業(yè)務(wù)

2.3.1 行程查詢

在半自動(dòng)售票機(jī)上，地鐵員工可通過在行程處理界面，輸入APP綁定的手機(jī)號(hào)或用戶身份證號(hào)，通過調(diào)用二維碼過閘系統(tǒng)后臺(tái)，可查詢?cè)撚脩糇罱男谐绦畔ⅰ?/p>

2.3.2 本站行程撤銷

地鐵員工在半自動(dòng)售票機(jī)上輸入手機(jī)號(hào)，調(diào)用移動(dòng)支付二維碼過閘系統(tǒng)后臺(tái)，可以查看改用戶行程狀態(tài)，選擇非付費(fèi)區(qū)，如果此用戶在本站20分鐘前進(jìn)過站，則測(cè)試行程狀態(tài)顯示“撤銷行程”按鈕。

2.3.3 補(bǔ)錄進(jìn)站

半自動(dòng)售票機(jī)可以對(duì)APP用戶的前一天行程進(jìn)行補(bǔ)錄操作，補(bǔ)錄進(jìn)站表示前一天的有出站單邊，需地鐵員工在半自動(dòng)售票機(jī)上進(jìn)行補(bǔ)錄進(jìn)站操作，調(diào)用二維碼過閘系統(tǒng)完成補(bǔ)錄進(jìn)站操作。

2.3.4 發(fā)售免費(fèi)出站票

當(dāng)乘客完成一筆行程之后，地鐵員工可以20分鐘后使用半自動(dòng)售票機(jī)上付費(fèi)區(qū)選擇“僅售出站票”，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕可以發(fā)售出站票一張。

2.4 乘車支付方式趨勢(shì)

無錫地鐵移動(dòng)支付二維碼過閘業(yè)務(wù)上線后，為乘客提供了多元化的支付方式，使用單程票的乘客群體逐步轉(zhuǎn)向使用二維碼過閘乘車。

以二維碼過閘業(yè)務(wù)開通初期某一天的客流數(shù)據(jù)分析，當(dāng)天客流216，288人次;二維碼乘車85，854人次，占比39.69%;市民卡乘車87，193人次，占比40.31%;單程票乘車34，912人次，占比16.14%;其他方式8，329人次，占比3.85%。

最近數(shù)據(jù)分析結(jié)果，乘車二維碼使用量已經(jīng)超過傳統(tǒng)的市民卡和單程票的總量。例如，當(dāng)天客流354，557人次;其中二維碼乘車155，711人次，占比43.92%;市民卡乘車101，430人次，占比28.61%;單程票乘車26，184人次，占比7.38%;其他方式71，232人次，占比20.09%。由此可見，二維碼過閘業(yè)務(wù)上線后乘客逐步趨向于采用移動(dòng)支付技術(shù)過閘乘車。

3. 結(jié)語

無錫地鐵移動(dòng)支付平臺(tái)二維碼過閘系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)架構(gòu)，乘客使用支付寶或碼上行等APP申請(qǐng)乘車碼，采用乘車二維碼通過自動(dòng)檢票機(jī)完成進(jìn)站和出站，系統(tǒng)后臺(tái)處理二維碼過閘全部業(yè)務(wù)，并完成乘車費(fèi)用結(jié)算。該系統(tǒng)已于2020年10月在無錫地鐵成功上線運(yùn)營，完全滿足無錫地鐵移動(dòng)支付過閘客流的需求，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳青云，顧洋.手機(jī)支付在城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2017年04期.

[2]胡冬.城市軌道交通AFC區(qū)域中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].東南大學(xué)，2015.78.

[3]陳振敏.移動(dòng)支付在城市軌道交通中的應(yīng)用分析[J].通訊世界.2018，（4）.270-271.