基于交通機電的出行全場景支付一體化研究

李崇輝，申鐵軍

(1.山西路橋集團交通機電工程有限公司,山西 太原 030006； 2.山西路橋集團晉南項目管理有限公司,山西 太原 030006)

0 前 言

高速公路收費系統(tǒng)可以在各個交通主體的系統(tǒng)在支付一體化實現(xiàn)上的業(yè)務的標準化統(tǒng)一策略、流程和標準以及相關業(yè)務系統(tǒng)的改造模式和困難進行系統(tǒng)化的整理和分析，對該項目的推廣和實施提出科學、合理的對策和建議。

1 交通出行全場景支付系統(tǒng)介紹

從建立統(tǒng)一實名制應用賬戶系統(tǒng)、電子客票互認和鑒權機制及建立綜合交通系統(tǒng)清分結算體系三個方面展開研究，其中建立統(tǒng)一實名制應用賬戶系統(tǒng)是支付一體化的基礎依托，擬重點解決不同載體的身份鑒權、跨系統(tǒng)密鑰管理、防偽識別及出行查驗等技術問題；支付一體化的電子客票互認和鑒權機制是支撐，其擬重點研究高并發(fā)檢票技術，實現(xiàn)不同交通出行方式中的安全快速鑒權與檢驗；全場景的支付一體化的綜合交通系統(tǒng)清分結算體系是保障，其擬重點研究不同交通行業(yè)主體的業(yè)務模式差異和清分結算機制，設計兼容的支付一體化清分結算體系和統(tǒng)一的綜合交通系統(tǒng)清分結算機制，解決不同交通行業(yè)因業(yè)務場景的差異,清分結算機制不統(tǒng)一的關鍵問題[1]。

2 主要研究內容

2.1 出行全場景支付系統(tǒng)關鍵技術問題、創(chuàng)新點、技術路線、實施方案

2.1.1 關鍵技術問題及創(chuàng)新點

1)根據各地特點和不同類型乘客的出行需求，靈活提供日票、月票、季票、年票、換乘優(yōu)惠票等多種票制票價，引導更多的乘客選擇公交出行。

(1)關鍵技術問題。①城市交通領域全場景支付一體化互認和鑒權機制在城市交通業(yè)務模式和密鑰體系的分析基礎上，從防偽識別、出行查驗、安全快速鑒權三個維度進行設計，提出城市出行公眾在各個交通場景支付應用能夠高效、安全、穩(wěn)定運行的方案；②綜合交通系統(tǒng)清分結算體系；綜合考慮交通的業(yè)務特征，定價規(guī)則、清算模式，提出整體的清分結算流程、標準化的清分結算數據規(guī)則、業(yè)務數據接口、對賬模式及清分結算異常處理策略等方案,保障各個參與方的賬單和資金的清晰、安全。

(2)創(chuàng)新點。①多支付介質的支付場景的互認和鑒權機制；②“業(yè)務上解耦、形式上統(tǒng)一”的綜合交通系統(tǒng)清分結算體系；③用戶信息關聯(lián)及交易數據共享和挖掘。

2)各種城市交通方式之間也要建立合理比價關系。

2.1.2 技術路線及實施方案

1)技術路線。

(1)城市交通各業(yè)務模式的調研與分析。開展全省城市交通的出行方式種類，各個出行方式的業(yè)務模式、支付方式、票制結構、清分結算規(guī)則等內容的深入調研，梳理各業(yè)務體系的交易信息的內容、信息傳輸接口等內容，為支付一體化業(yè)務研究提供依據和支撐。

(2)綜合交通實名制一卡通載體及標準規(guī)范研究。支付一體化載體介質技術選型需要根據多種交通體系下既有的成熟技術體系來選擇最優(yōu)的票制載體，綜合考慮二維碼、NFC、實體卡等載體來保障支付的便捷和安全，在此基礎上制定支付一體化的標準卡數據結構、兼容各交通運營主體遵循的密鑰規(guī)范標準及發(fā)卡、充值、維護標準流程。

(3)跨運輸方式場景下的客票互認和鑒權技術研究。針對各交通運營主體研究不同票制在上下車的查驗技術，提出在全場景下合理的乘車查驗流程的適應性改造方案，形成多交通系統(tǒng)票務數據交換共享和離線情形下的快速支付和乘車業(yè)務。

2)實施方案。對試點城市交通全場景支付一體化的應用模式進行探索，總結試點城市在支付一體化的難點和應用的優(yōu)勢進行科學、深入的分析，提出全省開展城市交通全場景支付一體化應用的措施與實施對策。

2.2 出行全場景支付系統(tǒng)的應用前景、社會和經濟效益

城市交通全場景支付一體化是城市交通未來發(fā)展的趨勢和深入優(yōu)化的必要條件，該項目的研究成果體現(xiàn)在以下方面：①優(yōu)化客運結構，減少運營成本；②提高運力資源利用率，提高客運行業(yè)經營收益；③節(jié)省乘客出行時間，提高間接經濟效益；④提高社會安全性,降低社會經濟損失等。同時，項目研究的關鍵成果可促進交通運輸綠色發(fā)展。首先，道路暢通最大化減少了機動車的污染排放；其次，多交通方式的優(yōu)化聯(lián)程機制有效減少車輛的空載運行，提高運力資源的利用率；最后，支付一體化實現(xiàn)統(tǒng)一認證與鑒權,對推動電子票更加廣泛地應用等具有極大的社會效益和經濟效益[2]。

3 交通運輸資源利用效率評估

圍繞多源公交數據融合、城市公交資源利用效率評估與應用對策與建議三方面展開研究，其中城市公交多源數據融合是基礎，擬重點解決車輛調度系統(tǒng)與乘客支付系統(tǒng)數據不匹配問題；城市公交資源利用效率評估案例側重應用實踐，擬選擇試點城市進行公交資源利用效率評估并發(fā)現(xiàn)所存在的問題;應用對策與建議著眼于項目推廣，擬總結試點城市公交資源利用效率評估經驗，提出數據保障與實施建議，以全面提升城市公交資源利用效率與服務品質。

3.1 主要研究內容

1)關鍵技術問題。

(1)多源數據采集與匹配。①城市公交多源數據采集與匹配，解決公交線網數據中的線路、站點、運行班次等信息，與公交乘客消費數據中記載的支付時間、線路、車輛、上車站點等信息，以及公交車輛調度系統(tǒng)中的車輛牌號、型號、載客量、運行線路、到站與離站坐標及時間等信息的數據編碼與格式不統(tǒng)一的問題,通過時間與空間的信息匹配，實現(xiàn)多源數據融合形成公交客流與班次運營數據；②成果推廣的數據保障與實施建議，通過城市公交發(fā)展和信息化水平抽樣調查，選出具備公交大數據采集與融合需求的城市作為試點對象，分析成果應用過程中數據釆集與分析、評估工作技術實現(xiàn)等方面存在的問題，為在開展公交資源利用效率評估總結經驗，并提出相關數據保障措施與實施建議。

(2)城市公交資源效率評估案例分析。結合所選試點城市實際情況，從線路、站點和班次三個不同層次，計算公交乘客服務水平和班次運營效率，從供給與需求平衡的角度綜合評價城市公交資源利用效率，提出城市公交資源利用效率水平判定指標的閾值。

2)創(chuàng)新點。①針對試點城市公交數據特征，實現(xiàn)城市公交多源數據融合；②基于公交大數據的乘客服務水平與車輛運行效率分析；③供需平衡視角下的城市公交資源利用效率評估應用與經驗總結。

3.2 技術路線及實施方案

3.2.1 技術路線

1)城市公交數據資源現(xiàn)狀調查與分析。開展全省城市公交數據來源、類型與結構特征等調查，分析全省城市公交的票制結構、乘客支付方式及其數據格式、車載數據格式與字段信息等，了解不同來源數據結構特征及其數據融合需求，為試點城市的篩選奠定基礎。

2)城市公交多源數據采集與融合。選定試點城市，在當地交通運輸主管部門和公交企業(yè)配合下，收集其城市公交線網、乘客消費和車輛運行數據，針對不同來源數據的結構差異進行融合處理。

3)城市公交客流分布與車輛運行特征分析。結合試點城市的公交票制結構、乘客消費數據和公交車載數據特點，基于VBA和Python編程獲取公交客流的數量、時間與空間特征，以及公交車輛運行時間、里程、載客量等特征數據。

3.2.2 實施方案

1)城市公交資源利用效率評估案例研究。

綜合公交客流時間空間分布、公交車輛運行線路與站點，分別評價公交乘客服務水平與車輛運營效率評價，再從需求和供給平衡的角度綜合為城市公交資源利用效率進行評估，確定提升城市公交資源利用效率的重點改善對象。

2)應用對策與實施建議。

(1)針對試點城市公交數據采集、處理、分析以及效率評估過程存在的問題，總結試點城市公交資源利用效率評估經驗，提出全省推廣基于大數據的城市公交資源利用效率評估的數據保障與實施建議。

(2)采集試點城市公交線網、乘客支付與車輛運行數據并進行融合分析，得到科學可信的城市公交資源利用效率評估結果，總結試點經驗，提出全省開展城市公交資源利用效率評估的保障措施與實施對策。

3.3 應用前景、社會和經濟效益

城市公交大數據正成為提升政府決策水平和提高企業(yè)運營效率的重要保障，城市公交資源利用效率也隨著公交優(yōu)先發(fā)展資金保障政策的落實而受到重視，本項目研究成果在發(fā)揮政府資金支持與引導作用、均衡公共資源分配和改善公交服務品質等方面，有重要的社會與經濟效益。當研究成果應用于具體城市后，根據公交資源利用效率評估結果優(yōu)化公交資源配置方案，才能定量計算具體的社會和經濟效益[3]。

4 結束語

隨著持續(xù)加大公交科技投入，各地在公交信息化方面取得了長足進步，相繼建成了車輛調度系統(tǒng)和乘客支付(IC卡、支付寶/微信、銀聯(lián)卡支付)系統(tǒng)，搭建起多平臺、全方式的多源公交數據資源庫。但是，由于不少地方對城市公交大數據平臺缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，矗期分批建設使各信息子系統(tǒng)之間存在數據“鴻溝”，結果導致城市公交數據利用效率不高，大數據價值的挖掘與決策支持功能的發(fā)揮受到很大程度的限制。因此，依托多源數據融合開展城市公交資源利用效率評估研究，一方面，有利于提高城市公交資源利用效率，對均衡城市公交資源分配和提高政府資金使用效率有現(xiàn)實意義；另一方面，對彌合城市公交數據“鴻溝”、發(fā)揮大數據社會與經濟價值有重要作用。因此，研究全省城市交通出行全場景支付一體化關鍵技術，能夠突破不同交通方式存在的業(yè)務模式和運營體系的壁壘，為整合交通運輸資源提供技術支撐具有重要意義。

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