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北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司 周曉鵬，吳金然

摘要：智能乘車平臺是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的產(chǎn)物，可實現(xiàn)票務(wù)電子化的目標(biāo)。本文從智能乘車平臺的功能需求出發(fā)，從平臺和手機(jī)客戶端兩個角度對該平臺系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，介紹了智能乘車平臺系統(tǒng)的總體架 構(gòu)、業(yè)務(wù)流程，并對該系統(tǒng)的安全方案、災(zāi)備中心方案和電子票務(wù)平臺方案進(jìn)行分析說明，對后續(xù)互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)平臺的建設(shè)提供借鑒，具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：軌道交通；智能乘車平臺；互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)

Abstract: Intelligent ride platform is the product of the development  of Internet, which can achieve the goal of electronic ticketing. Starting  from the functional requirements of the intelligent passenger platform,  this paper analyzes the requirements of the platform system from  the perspective of the platform and mobile client. On this basis,  it introduces the overall architecture and business process of the  intelligent passenger platform system, and analyzes the security  scheme, disaster recovery center scheme and e-ticketing platform  scheme of the system. The analysis of this paper is helpful for the  follow-up interconnection. The construction of online ticketing  platform provides a reference and has a certain reference value.

Key words: Rail transit; Intelligent ride platform; Internet ticketing

1　引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，人們越來越希望快捷、實惠、方便的 交通出行以及購票方式，如手機(jī)二維碼過閘機(jī)、在線購 票等。采用基于移動支付的手機(jī)二維碼過閘方案后，可直接使用手機(jī)終端生成二維碼作為車票媒介通行，使支付手段多樣化，大大減少現(xiàn)金及實體車票的使用[1]。

為了實現(xiàn)公共交通出行智能化，讓乘客更好地享受快捷、實惠、方便的互聯(lián)網(wǎng)交通服務(wù)，軌道交通自動售檢票系統(tǒng)開始向互聯(lián)網(wǎng)融合階段轉(zhuǎn)變[2]，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的浪潮下，新一代移動支付技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域 Scheme Design of Intelligent Platform System for Rail Transit 得到迅猛發(fā)展，新的支付技術(shù)逐漸被引入傳統(tǒng)的AFC 系統(tǒng)[3]，極大地促進(jìn)了舊有運(yùn)營模式的改變，各地陸續(xù)開展了移動支付平臺、互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)[4]。

鄭州市軌道交通在互聯(lián)網(wǎng)購、取票系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 研究建設(shè)“智能乘車平臺系統(tǒng)（ITP）”，系統(tǒng)將實現(xiàn)地鐵乘車的票務(wù)電子化、系統(tǒng)化的目標(biāo)，提供二維碼 （虛擬）票卡服務(wù)、在線購票（實體票），以及其他的互聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)?；谠撓到y(tǒng)要實現(xiàn)的目標(biāo)，本文對其 方案進(jìn)行分析說明，深入解析該系統(tǒng)的建設(shè)模式，為后 續(xù)的改進(jìn)及借鑒提供幫助。

2　智能乘車平臺系統(tǒng)功能需求分析

2.1　平臺功能需求

智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺建設(shè)及資源經(jīng)營權(quán)項目具有對線網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作、購票交易數(shù)據(jù)的監(jiān)控，票務(wù)收益和客流統(tǒng)計，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中采集、存儲、統(tǒng)計及管理功能[5]。主要功能如下：

（1）進(jìn)行電子支付及電子票交易對賬；

（2）向清分中心轉(zhuǎn)發(fā)電子支付信息，并對異常支 付信息進(jìn)行退款處理；

（3）發(fā)售電子票，提供電子票發(fā)售相關(guān)數(shù)據(jù)及信息；

（4）電子票收益清分及交易數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計；

（5）完成電子票的虛擬回收；

（6）向各線路AFC系統(tǒng)下發(fā)智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺建設(shè)及資源經(jīng)營權(quán)項目運(yùn)行參數(shù)；

（7）接收上傳的電子票使用記錄信息和狀態(tài)；

（8）接收智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺建設(shè)及資源經(jīng)營權(quán)項目上傳的數(shù)據(jù)，并即時對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，寫入數(shù)據(jù)庫；

（9）提供鄭州市軌道交通購票客戶端及手機(jī)App 下載、安裝及迭代更新；

（10）提供乘客互聯(lián)網(wǎng)購票所需的人機(jī)界面及購票流程、購票賬戶管理等功能；

（11）下發(fā)票價表、運(yùn)營模式、線路地圖等數(shù)據(jù)至乘客手機(jī)App中；

（12）收集和處理來自手機(jī)App或互聯(lián)網(wǎng)的車票訂單信息；

（13）與互聯(lián)網(wǎng)支付平臺銜接，接收和處理電子支付賬單數(shù)據(jù)，根據(jù)電子票數(shù)據(jù)向乘客發(fā)售電子票，并提供交易對賬數(shù)據(jù)；

（14）根據(jù)電子票回收指令，對乘客手機(jī)App中的 電子票進(jìn)行虛擬回收；

（15）根據(jù)半自動售票機(jī)、手機(jī)App等的請求，對電子票進(jìn)行超程更新；

（16）根據(jù)超時補(bǔ)款指令，對電子票進(jìn)行超時更新；

（17）根據(jù)手機(jī)App的申請，核驗退票申請，進(jìn)行電子票的退票作業(yè)，規(guī)定退票時間：如當(dāng)日未進(jìn)行兌 票，在次日系統(tǒng)自動完成未兌票訂單退款，退款金額自動計入運(yùn)營日；

（18）根據(jù)半自動售票機(jī)的指令，提供電子票的交易信息查詢與驗證；

（19）向乘客發(fā)布補(bǔ)款信息，并采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，催繳欠款；

（20）具有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全管理功能，包括網(wǎng)絡(luò)入 侵檢測、主機(jī)訪問控制、防火墻、病毒防護(hù)等；

（21）具有報表打印功能，能生成每日/月/季度/ 年財務(wù)、客流和設(shè)備維修的管理信息報表；

（22）具有自診斷功能，便于進(jìn)行維護(hù)和故障檢測；

（23）對乘客智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺的乘車用戶信息進(jìn)行保密，需具有權(quán)限的操作人員才能查閱；

（24）系統(tǒng)應(yīng)具有軟、硬件加密措施。

2.2　手機(jī)客戶端功能需求

（1）手機(jī)客戶端具有用戶登錄、實名注冊和個人信息管理等功能；

（2）乘客乘車信息、票務(wù)規(guī)則、乘客乘車行為信息提醒及智能客服服務(wù)等；

（3）系統(tǒng)平臺支持市面主流移動終端操作系統(tǒng)， 包括但不限于安卓、蘋果等；

（4）地鐵站點(diǎn)、票價查詢功能；

（5）乘車路徑、乘車時長、乘車資費(fèi)計算；

（6）單程電子票購買及電子支付；

（7）退票、補(bǔ)票及車票更新；

（8）進(jìn)出/站電子票檢票業(yè)務(wù)流程，電子票二維碼展現(xiàn)；

（9）電子票交易及使用信息記錄查詢；

（10）具有信用管理機(jī)制；

（11）具有乘客乘車消費(fèi)記錄查詢、統(tǒng)計及刪除功能；

（12）電子票虛擬回收。

3　系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1　總體架構(gòu)設(shè)計

結(jié)合上述的功能分析，智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺可分為互聯(lián)網(wǎng)平臺、App運(yùn)營平臺兩大系統(tǒng)。

互聯(lián)網(wǎng)平臺提供掃碼過閘、移動支付購票等基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐功能，部署在內(nèi)網(wǎng)。主要完成用戶的注冊、實名認(rèn)證、發(fā)放電子卡，根據(jù)用戶的二維碼票卡交易數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的計費(fèi)、扣款、統(tǒng)計、對賬、結(jié)算等管理；此外互聯(lián)網(wǎng)平臺還支持通過移動App的支付功能來完成互聯(lián)網(wǎng)購票（現(xiàn)場取票）、TVM移動支付、BOM 移動支付等實體票業(yè)務(wù)。

App運(yùn)營平臺提供個人中心、行程查詢、路線查 詢、資訊、商業(yè)運(yùn)營等互聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)功能，部署在外網(wǎng)。包括手機(jī)App客戶端和App后臺兩部分?？傮w架構(gòu) 如圖1所示。

圖1 智能乘車平臺系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2　業(yè)務(wù)流程設(shè)計

（1）二維碼交易流程

二維碼交易流程如圖2所示。二維碼交易主要分為：閘機(jī)掃碼交易、半自動售票機(jī)（BOM）補(bǔ)登交易、 BOM撤銷交易、App補(bǔ)登交易。由閘機(jī)/BOM把進(jìn)出站 交易數(shù)據(jù)實時傳至互聯(lián)網(wǎng)平臺，在互聯(lián)網(wǎng)平臺完成防復(fù) 制驗證、行程控制、行程匹配與計費(fèi)優(yōu)惠，并通過第三 方支付平臺完成扣費(fèi)，再向用戶的App推送行程消息。

圖2 二維碼交易流程圖

互聯(lián)網(wǎng)平臺把計費(fèi)處理后生成的完整行程消費(fèi)訂單和日終生成的單邊交易都上傳給X線網(wǎng)管理中心 （ANCC），由ANCC進(jìn)行對賬處理。

（2）掃描流程

掃描流程如圖3所示。用戶使用手機(jī)App生成乘車碼，用戶掃碼乘車；閘機(jī)生成交易數(shù)據(jù)，上傳至互聯(lián)網(wǎng)平臺，在互聯(lián)網(wǎng)平臺完成防復(fù)制驗證與行程控制；通過防復(fù)制驗證與行程控制的數(shù)據(jù)繼續(xù)完成行程匹配與費(fèi)用計算。

圖3 掃描流程

（3）App補(bǔ)登流程

補(bǔ)登流程如圖4所示。用戶通過手機(jī)App，選擇不完整的行程記錄，自助完成行程的補(bǔ)登；補(bǔ)登數(shù)據(jù)由手機(jī)App發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)平臺；補(bǔ)登后，由互聯(lián)網(wǎng)平臺完成行程匹配，計算乘車費(fèi)，并最終發(fā)起扣費(fèi)；向用戶App推送行程信息；把App補(bǔ)登記錄按照ANCC規(guī)范打包上傳至ANCC。

圖4 App補(bǔ)登流程圖

（4）掃碼支付

用戶在TVM操作，選擇要購買的車票；TVM進(jìn)入付款界面，向ITP系統(tǒng)申請付款碼，并在界面上顯示； 乘客通過手機(jī)App掃描，并完成支付；ITP平臺收到支付成功信息后，向TVM發(fā)送支付成功通知；TVM接收到ITP平臺支付成功信息后，向乘客發(fā)售車票。

4　方案設(shè)計分析

4.1　智能乘客平臺系統(tǒng)安全設(shè)計

鄭州市軌道交通智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺參考等級保護(hù)三級進(jìn)行安全建設(shè)[6]，同時為滿足《鄭州市軌道交通線網(wǎng)AFC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》中信息安全的要求，在智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺部署防火墻、數(shù)據(jù)交換平臺系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)、運(yùn)維審計系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng)、漏洞掃描系 統(tǒng)、配置核查系統(tǒng)、服務(wù)器和工作站準(zhǔn)入及防病毒、安全管理平臺以及業(yè)務(wù)終端應(yīng)用防護(hù)軟件等。

在鄭州市智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺的對外邊界設(shè)置 防火墻+入侵防御，內(nèi)部系統(tǒng)的培訓(xùn)和模擬測試系統(tǒng)因人機(jī)交互的界面較多，對AFC生產(chǎn)系統(tǒng)來說屬于內(nèi)部不安全區(qū)域，因此在AFC生產(chǎn)系統(tǒng)與培訓(xùn)、模擬測試系統(tǒng)的邊界也同樣設(shè)置防火墻+入侵防御進(jìn)行隔離防護(hù)。

在線路中心和車站內(nèi)部核心分別設(shè)置入侵檢測系統(tǒng)。

在智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺的核心數(shù)據(jù)庫設(shè)置旁路審計，對核心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行監(jiān)管、審計。

在智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺的Web應(yīng)用服務(wù)器設(shè)置Web應(yīng)用防火墻，對Web業(yè)務(wù)進(jìn)行應(yīng)用層防護(hù)。

4.2　災(zāi)備中心設(shè)計

為了避免在生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生整體災(zāi)難的情況下互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)無法提供正常服務(wù)的問題，采用同城異地災(zāi)備中心的解決方案[7]。在鄭州市軌道交通鄭西調(diào)度中心設(shè)置互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)，其災(zāi)備系統(tǒng)設(shè)置在鄭東調(diào)度中心。

災(zāi)備生產(chǎn)系統(tǒng)采用異地系統(tǒng)級備份。系統(tǒng)級備份一方面可在智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺建設(shè)及資源經(jīng)營權(quán)項目數(shù)據(jù)失效時進(jìn)行恢復(fù)，另一方面還可以在當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)完全不能投入正式使用時，臨時接管主中心系統(tǒng)，滿足25條線路AFC系統(tǒng)基本運(yùn)營功能需求。

互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)災(zāi)備系統(tǒng)是主系統(tǒng)的災(zāi)難備份系統(tǒng)，當(dāng)智能乘車綜合業(yè)務(wù)平臺建設(shè)及資源經(jīng)營權(quán)項目故障癱瘓時，由災(zāi)備中心接管其所有功能，確保線路車站和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；接管期間其功能等同互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)功能。

當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)恢復(fù)后，互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)重新接管全部功能。

災(zāi)備系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)主中心系統(tǒng)的“復(fù)制”。

互聯(lián)網(wǎng)主中心、災(zāi)備中心采用熱備方式，應(yīng)具備3 分鐘內(nèi)完成主備切換的能力。

4.3　電子票務(wù)平臺設(shè)計

互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)平臺實現(xiàn)訂單管理、二維碼管理、進(jìn)出站業(yè)務(wù)管理、后付費(fèi)交易請款、交易結(jié)算、交易審計、賬戶管理等功能，并且能滿足鄭州市軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)閘機(jī)檢票等各項業(yè)務(wù)需求；滿足乘客的互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)業(yè)務(wù)需求，對乘客的互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)業(yè)務(wù)提供各種信息支持；具備互聯(lián)網(wǎng)交易信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和報表管理功能，可按照業(yè)主要求的格式進(jìn)行打印或者輸出；瞬時承受的極限用戶并發(fā)數(shù)應(yīng)能滿足鄭州市軌道交通線網(wǎng)乘客過閘需求，不得出現(xiàn)癱瘓或讓人難以承受的時間遲滯， 保證乘客的過閘體驗優(yōu)良，也不得出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失與錯誤；能保證系統(tǒng)中互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)交易數(shù)據(jù)的安全，在任何情況下，不得導(dǎo)致交易數(shù)據(jù)的丟失和非法泄露；互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)平臺及互聯(lián)網(wǎng)終端（閘機(jī)）根據(jù)不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，可支持在線確認(rèn)過閘或離線認(rèn)證過閘；互聯(lián)網(wǎng)電子票務(wù)平臺的關(guān)鍵設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)有冗余措施，系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)穩(wěn)定可靠，能實現(xiàn)不終止互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)服務(wù)狀態(tài)下的平滑升級與擴(kuò)容。電子票務(wù)平臺設(shè)計如圖5所示。

圖5 電子票務(wù)平臺設(shè)計

5　結(jié)論

為了實現(xiàn)公共交通出行智能化，讓乘客更好地享受快捷、實惠、方便的互聯(lián)網(wǎng)交通服務(wù)，智能乘車平臺系統(tǒng)的建設(shè)必不可少，智能乘車平臺系統(tǒng)將實現(xiàn)地鐵乘車的票務(wù)電子化、系統(tǒng)化的目標(biāo)，同時智能乘車平臺系統(tǒng)的建設(shè)還需要全面考慮軌道交通初期、近 期及遠(yuǎn)期的電子票清算管理需求，確保系統(tǒng)安全、可靠、高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。

作者簡介：

周曉鵬（1990-），男，河南平頂山人，工程師，碩士，現(xiàn)就職于北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司， 主要從事地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計的工作。

吳金然（1978-），男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，碩士，現(xiàn)就職于北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限 公司，主要從事地鐵AFC系統(tǒng)設(shè)計的工作。

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摘自《自動化博覽》2021年6月刊