城市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)應用研究與實踐

杜瓊瓊

（蘭州市軌道交通有限公司，甘肅蘭州 730500）

1 引言

隨著消費方式的變革，支付方式從線下支付快速轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上支付，移動支付方式迅速發(fā)展。截至2019年，中國移動支付普及率已經(jīng)達到了70%，除了微信和支付寶兩大移動支付工具外，還有網(wǎng)易寶、華為支付、百度錢包等若干種支付平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)經(jīng)濟下，移動支付在各領域內(nèi)被推廣應用[1]。在城市軌道交通運營中，將“互聯(lián)網(wǎng)+”技術與城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)（AFC）相結合，建立使用手機虛擬憑證直接進出站和電子支付的新業(yè)務模式，已成為控制運營成本、提升服務質(zhì)量、建設“智慧城市軌道交通”研究的新方向[2]。本文以蘭州市軌道交通有限公司（以下簡稱“蘭州市軌道交通”）為例，介紹其圍繞建設“智慧城市軌道交通”目標，結合“互聯(lián)網(wǎng) +”技術對既有線路AFC系統(tǒng)進行功能改造，通過搭建互聯(lián)網(wǎng)票務平臺，增加二維碼過閘及多元化電子支付業(yè)務場景，并在此基礎上延伸出二維碼增值創(chuàng)新應用新業(yè)務模式，同時利用技術手段實現(xiàn)與長三角地區(qū)城市軌道交通的互聯(lián)互通。實踐證明，該項目在較短周期內(nèi)實現(xiàn)了掃碼過閘、多元化支付、增值應用、互聯(lián)互通等新業(yè)務模式，從根本上解決了乘客購票排隊久、車站運作壓力大、乘客事務處理多、乘車優(yōu)惠投放難等一系列問題，提升了乘客出行體驗及乘客滿意度。

2 互聯(lián)網(wǎng)票務平臺

互聯(lián)網(wǎng)票務平臺（Internet Ticket Platform，ITP）是在傳統(tǒng)的AFC現(xiàn)金支付購票、先買票后乘車的基礎上，結合互聯(lián)網(wǎng)移動支付、乘客注冊、實名認證等功能，增加了互聯(lián)網(wǎng)支付購票、二維碼先乘車后付費等能力的票務綜合管理平臺。一般包括用戶管理、過閘行程管理、計費、結算等相關功能，具備高并發(fā)、短時延、高可靠性、高安全性等特點。

2.1 系統(tǒng)架構

2.1.1 AFC 技術架構

城市軌道交通AFC系統(tǒng)采用5層架構：第1層為自動售檢票線網(wǎng)管理中心系統(tǒng)（ACC）； 第2層為線路中央計算機系統(tǒng)（LCC）；第3層為車站計算機系統(tǒng)（SC）；第4層為車站售檢票設備（SLE）；第5層為電子車票及手機終端。用戶向互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)注冊帳戶后，進行信用支付的綁定，并向統(tǒng)一互聯(lián)網(wǎng)票務平臺申請代表用戶身份的二維碼，在閘機端掃碼后驗證并通行。AFC系統(tǒng)架構（二維碼電子票的進出站場景）如圖1所示。

2.1.2 系統(tǒng)拓撲架構

互聯(lián)網(wǎng)票務平臺包含云票務基礎應用平臺（iTPS）和云票務增值應用平臺（ExTP），iTPS主要負責互聯(lián)網(wǎng)票務的發(fā)碼、扣款等業(yè)務，ExTP主要負責互聯(lián)網(wǎng)增值票的生成、分發(fā)、核銷等業(yè)務?；ヂ?lián)網(wǎng)票務平臺部署在蘭州市軌道交通的專網(wǎng)中，通過網(wǎng)閘與部署在生產(chǎn)網(wǎng)絡中的傳統(tǒng)AFC系統(tǒng)進行交互，通過防火墻與在互聯(lián)網(wǎng)中的第三方乘車碼平臺（騰訊乘車碼/支付寶乘車碼/翼支付乘車碼等）、第三方支付平臺（支付寶支付/微信支付/翼支付等）、其他第三方平臺（互聯(lián)互通平臺等）進行交互。蘭州軌道APP的服務部署在阿里云上，互聯(lián)網(wǎng)票務平臺通過虛擬專用網(wǎng)絡（VPN）+防火墻的方式進行交互。系統(tǒng)拓撲架構如圖2所示。

2.1.3 系統(tǒng)擴展方案

由于整個系統(tǒng)在設計初就已經(jīng)考慮到系統(tǒng)的擴展與升級需求，當城市軌道交通線路、站點、業(yè)務等需要擴展時，可以通過以下整體擴展方案進行升級。

（1）系統(tǒng)配置擴展。當城市軌道交通業(yè)務進行擴展時，通過系統(tǒng)配置文件與配置功能的擴展性升級，可以使整個系統(tǒng)支持新線、新站點、新業(yè)務的擴展性升級，不需要新增系統(tǒng)與開發(fā)。

（2）硬件規(guī)模擴展。新業(yè)務的增加必將帶來硬件規(guī)模的擴大，由于整個硬件體系采用了虛擬化的可擴展架構，可以通過直接增加相關的硬件整合到既有的硬件里實現(xiàn)硬件的規(guī)?；瘮U展。

（3）系統(tǒng)與應用的橫向擴展。應用系統(tǒng)在設計時完全遵循可擴展化的分布式設計，當現(xiàn)有應用系統(tǒng)的負載達到既定值時，可以通過虛擬化、容器化的擴展方案直接進行系統(tǒng)應用的橫向擴展，增加整個系統(tǒng)的負載能力，提升系統(tǒng)的效率與穩(wěn)定性。

3 蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務平臺功能實現(xiàn)

3.1 二維碼過閘功能

用戶使用蘭州軌道APP二維碼乘車可享受“先乘車后付費”“信用乘車”“一人一碼”“單進單出”的互聯(lián)網(wǎng)乘車體驗。乘車二維碼支持用戶端與閘機端的“雙離線”模式。用戶在APP端需要先行綁定互聯(lián)網(wǎng)免密支付/小額代扣的支付方式，并通過實名認證后進行乘車。當出站時系統(tǒng)異步準實時扣除該行程費用，用戶在蘭州軌道APP端會接收到對應行程訂單信息。

3.2 第三方乘車碼過閘功能

蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務平臺具備接入第三方發(fā)碼平臺的能力，提供標準化的第三方乘車碼接入接口，在系統(tǒng)中可實現(xiàn)支付寶乘車碼與騰訊乘車碼接入功能。支付寶乘車碼接入在前端使用支付寶客戶端，由項目人員實現(xiàn)H5前端；后端通過標準化乘車碼接入接口實現(xiàn)支付寶乘車碼接入。騰訊乘車碼接入采用騰訊小程序自行實現(xiàn)，后端通過標準化乘車碼接入接口實現(xiàn)騰訊乘車碼接入。

3.3 TVM非現(xiàn)金購票/充值功能

乘客在蘭州市軌道交通車站自動售票機（TVM）處選購對應單程票或進行交通一卡通充值并明確金額，使用支付寶、微信或云閃付用戶端掃描TVM機屏幕上展示的付款碼完成支付，并在TVM機處領取訂單對應的單程票或充值完成的交通一卡通。

3.4 互聯(lián)互通功能

蘭州市軌道交通加入到長三角互聯(lián)互通體系范圍內(nèi)，用戶可使用蘭州市軌道交通提供的用戶應用端在長三角互聯(lián)互通體系中的城市進行乘車；長三角互聯(lián)互通體系中的城市用戶可使用當?shù)赜脩舳顺俗m州市軌道交通。

3.5 第三方支付功能

蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)提供接入騰訊、支付寶、銀聯(lián)的支付場景功能，實現(xiàn)基于乘車碼與線上商城的第三方支付體系相連接。具體支付按實際系統(tǒng)進行區(qū)分。用戶使用蘭州軌道APP，選擇某第三方支付方式申請開通，請求發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)票務平臺，返回簽約串后，從蘭州軌道APP拉起第三方支付簽約。微信、支付寶用戶同意授權，銀聯(lián)用戶填寫簽約信息同意簽約后，互聯(lián)網(wǎng)票務平臺回調(diào)第三方支付的簽約結果，并將結果返回至APP。

3.6 二維碼增值創(chuàng)新應用功能

互聯(lián)網(wǎng)票務平臺實現(xiàn)二維碼增值創(chuàng)新應用場景，即互聯(lián)網(wǎng)增值票場景，增值票類型主要包含計次票、計期票2種，第三方商戶可向蘭州市軌道交通采購二維碼增值票，并可為商戶平臺福利、營銷、活動等場景所用。二維碼增值票采用在線模式（閘機端與用戶端必須在線）核銷車票次數(shù)，在進站時驗證車票次數(shù)。系統(tǒng)提供標準H5增值車票應用，并提供標準化第三方增值車票應用接口，允許第三方自有接入。

3.7 第三方應用接入功能

互聯(lián)網(wǎng)票務平臺提供標準化的蘭州市軌道交通乘車二維碼發(fā)碼接口，實現(xiàn)為第三方提供蘭州市軌道交通發(fā)碼能力；提供標準化的第三方乘車碼接入接口，實現(xiàn)為第三方提供乘車碼接入能力；提供標準化第三方增值車票應用接口，實現(xiàn)為第三方商戶提供增值票業(yè)務應用場景。

3.8 在線乘客事務處理功能

互聯(lián)網(wǎng)云票務平臺提供標準化的乘客事務處理流程，包括APP在線申訴、補款、補登等功能。

4 技術優(yōu)勢

與國內(nèi)其他城市軌道交通相比，蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)項目的設計搭建具有明顯優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下幾方面[6-9]。

（1）蘭州市軌道交通設計的二維碼格式兼容自有發(fā)碼以及接入第三方發(fā)碼平臺2種模式，發(fā)碼方式靈活，對第三方發(fā)碼平臺和第三方支付平臺的包容性更強，延展性和外擴性更高。

（2）設計閘機離線、手機離線、雙離線正常過閘驗證機制以及在線與離線機制的轉(zhuǎn)換流程，降低了網(wǎng)絡條件對乘客過閘的要求，系統(tǒng)業(yè)務的穩(wěn)定性更強。

（3）APP客戶端自助補登及申訴功能的實現(xiàn)，節(jié)省了乘客前往客服中心辦理業(yè)務的時間，開辟了乘客業(yè)務咨詢、申訴的新通道，在提高業(yè)務辦理效率的同時熱線投訴率顯著降低。

（4）實現(xiàn)了與長三角地區(qū)的互聯(lián)互通功能，成功接入上海、杭州、寧波、徐州等城市。

（5）推出以乘車碼為基礎的延伸應用產(chǎn)品——互聯(lián)網(wǎng)增值票，通過用戶端及商戶端2套平臺，成為用戶與商戶之間的橋梁，完整鏈接乘客在地鐵以外的活動場景。

5 實施成果

蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)項目實施以來，使用手機乘車碼過閘的用戶數(shù)量不斷增加，同時，乘客使用安全性顯著增強、AFC設備故障率明顯降低，便民出行乘車優(yōu)惠逐漸增多，系統(tǒng)的深度挖掘和利用也為城市軌道交通商業(yè)合作和資源外拓提供了堅實的保障。

5.1 系統(tǒng)運行及數(shù)據(jù)統(tǒng)計

自2019年12月項目功能上線以來，蘭州市軌道交通實現(xiàn)微信乘車碼、支付寶乘車碼、翼支付乘車碼、蘭州軌道APP乘車碼掃碼過閘業(yè)務，實現(xiàn)長三角地區(qū)互聯(lián)互通乘車碼過閘業(yè)務，使用手機二維碼刷碼過閘的客流量不斷增加。截至2021年12月底，僅蘭州市軌道交通1號線互聯(lián)網(wǎng)票務平臺注冊用戶量超491萬人，累計交易數(shù)量超過6 049萬筆，累計交易金額近2.24億元。

一個裂帛的聲音，這聲音又如一枚沖天小小爆仗，由地面騰起，五色紙作成翅膀的小玩具，便在一個螺旋形的鐵絲上，被賣玩具者打發(fā)上了天。于是這里有各色各樣的臉子，皆向明藍作底的高空仰著。小玩具作飛機形制，上升與降落，同時還牽引了遠方的眼睛，因為它顏色那么鮮明，有北京城玩具特性的鮮明。

5.2 票種分布結構的變化

隨著互聯(lián)網(wǎng)增值票務平臺上線，各票種的使用占比情況出現(xiàn)了結構性變化。以2021年12月為例，實體單程票的使用率從2019年12月的45.11%下降至7.23%，降幅為37.88%；交通一卡通的使用率從26.67%下降至23.55%，降幅為3.12%。而手機二維碼刷碼過閘增幅為62.45%，如圖3所示。由以上數(shù)據(jù)可知，手機二維碼過閘已成為乘客乘坐城市軌道交通的首選支付方式。

5.3 運營管理水平提升

項目實施明顯提升了乘客過閘及業(yè)務辦理效率，能夠有效緩解客運組織和客服熱線的壓力，減輕現(xiàn)金處理和車票消毒工作量，提升乘車便利性和安全性。

5.3.1 零錢兌換及現(xiàn)金清點量降低

從零錢兌換數(shù)據(jù)看，互聯(lián)網(wǎng)票務平臺上線后較之前零錢兌換率下降約70%；從現(xiàn)金清點方面看，互聯(lián)網(wǎng)票務平臺上線后日均銷售現(xiàn)金收入較之前減少了62%。大幅降低了車站TVM機現(xiàn)金加幣、補幣的壓力，減輕了車站現(xiàn)金清點、票箱更換以及現(xiàn)金解行的工作量。此外，對比傳統(tǒng)的收益管理模式，互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)管理具有準確、及時、完整、嚴謹?shù)炔豢商娲膬?yōu)點。

5.3.2 乘客使用更高效、更安全

二維碼刷碼過閘功能的實現(xiàn)優(yōu)化了乘車流程，去除了購買單程票環(huán)節(jié)，提高乘客進站效率的同時，也切斷了乘客與循環(huán)使用的現(xiàn)金及單程票的接觸，在全力抗擊疫情環(huán)境下，有效切斷病毒的傳播途徑，從而保障乘客乘車安全，降低單程票消殺的工作量。此外，客戶端自助補登及申訴措施的應用，為乘客打開了線上辦理業(yè)務的新窗口，可有效緩解客服中心及客服熱線的工作壓力。

5.4 打通乘車優(yōu)惠的投放渠道

通過互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)的應用，打通了基于互聯(lián)網(wǎng)移動支付乘車優(yōu)惠活動的投放渠道，通過與各家銀行合作，實現(xiàn)綁定對應銀行卡支付享受乘車優(yōu)惠活動功能，切實提高了乘客的滿意度。

5.5 車站AFC設備故障率下降

互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)上線后車站的自動售檢票機壓力顯著降低，使用單程票過閘人數(shù)明顯減少，單程票的回收壓力大幅降低。項目實施以來，車站TVM的使用率降低80%，從原有的10臺左右TVM全部投入使用，到目前每車站僅投入使用2～3臺，其余全部關停（關停設備可投入后期建設線路繼續(xù)使用），AFC設備可靠度高達99.99%，大幅降低了設備故障率及運維成本。在減輕設備運維壓力的同時有效降低了AFC設備維護成本。

5.6 平臺資源的積累和挖掘

二維碼乘車在滿足乘客高頻剛需出行的同時，也為城市軌道交通提供了流量入口，蘭州市軌道交通以互聯(lián)網(wǎng)增值票為切入點，通過用戶端及商戶端2套平臺，整合地鐵出行服務、互聯(lián)網(wǎng)票務和本地生活服務等資源，實現(xiàn)基于地鐵出行的都市生活場景。例如，蘭州市軌道交通與蘭州中心（購物中心）合作發(fā)行蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)增值票，用戶可通過蘭州中心小程序使用積分兌換二維碼計次票，在為蘭州市軌道交通帶來額外增值收入的同時，也為商家提高用戶黏性及用戶活躍度。此外，還可利用平臺功能將蘭州市軌道交通二維碼車票與其他產(chǎn)品進行權益打包經(jīng)營，如與哈啰單車合作推出“軌道+單車”車票權益包等，創(chuàng)建“互聯(lián)網(wǎng)+”軌道交通經(jīng)營的新模式。

6 總結與展望

蘭州市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)項目上線后，使用二維碼刷碼過閘人數(shù)不斷增加，乘客出行便利性和乘車滿意度持續(xù)增高。自項目實施起至今，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，乘客過閘效率顯著提高，車站運作壓力和設備故障率明顯降低，第三方電子支付渠道趨于多元化，乘車優(yōu)惠活動的投放渠道隨之增多，乘客在便捷、安全乘車的基礎上享受到更多的乘車優(yōu)惠。同時，通過對互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)的深入挖掘與產(chǎn)品的多場景應用，有效促進了軌道交通從服務提供商到城市綜合體的轉(zhuǎn)型，加快城市的智慧化進程。