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北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司 周曉鵬，吳金然

摘要：智能乘車平臺是互聯(lián)網發(fā)展的產物，可實現(xiàn)票務電子化的目標。本文從智能乘車平臺的功能需求出發(fā)，從平臺和手機客戶端兩個角度對該平臺系統(tǒng)的需求進行分析，在此基礎上，介紹了智能乘車平臺系統(tǒng)的總體架 構、業(yè)務流程，并對該系統(tǒng)的安全方案、災備中心方案和電子票務平臺方案進行分析說明，對后續(xù)互聯(lián)網票務平臺的建設提供借鑒，具有一定的參考價值。

關鍵詞：軌道交通；智能乘車平臺；互聯(lián)網票務

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)網技術的不斷發(fā)展，特別是移動互聯(lián)網技術的不斷創(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，如手機二維碼過閘機、在線購 票等。采用基于移動支付的手機二維碼過閘方案后，可直接使用手機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)網交通服務，軌道交通自動售檢票系統(tǒng)開始向互聯(lián)網融合階段轉變[2]，在“互聯(lián)網+”的浪潮下，新一代移動支付技術在軌道交通領域 Scheme Design of Intelligent Platform System for Rail Transit 得到迅猛發(fā)展，新的支付技術逐漸被引入傳統(tǒng)的AFC 系統(tǒng)[3]，極大地促進了舊有運營模式的改變，各地陸續(xù)開展了移動支付平臺、互聯(lián)網平臺的建設[4]。

鄭州市軌道交通在互聯(lián)網購、取票系統(tǒng)的基礎上， 研究建設“智能乘車平臺系統(tǒng)（ITP）”，系統(tǒng)將實現(xiàn)地鐵乘車的票務電子化、系統(tǒng)化的目標，提供二維碼 （虛擬）票卡服務、在線購票（實體票），以及其他的互聯(lián)網增值服務。基于該系統(tǒng)要實現(xiàn)的目標，本文對其 方案進行分析說明，深入解析該系統(tǒng)的建設模式，為后 續(xù)的改進及借鑒提供幫助。

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)務平臺建設及資源經營權項目具有對線網互聯(lián)網系統(tǒng)運作、購票交易數(shù)據(jù)的監(jiān)控，票務收益和客流統(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）進行電子支付及電子票交易對賬；

（2）向清分中心轉發(fā)電子支付信息，并對異常支 付信息進行退款處理；

（3）發(fā)售電子票，提供電子票發(fā)售相關數(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)務平臺建設及資源經營權項目運行參數(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)務平臺建設及資源經營權項目上傳的數(shù)據(jù)，并即時對數(shù)據(jù)進行處理，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App 下載、安裝及迭代更新；

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

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

（12）收集和處理來自手機App或互聯(lián)網的車票訂單信息；

（13）與互聯(lián)網支付平臺銜接，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App中的 電子票進行虛擬回收；

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

（16）根據(jù)超時補款指令，對電子票進行超時更新；

（17）根據(jù)手機App的申請，核驗退票申請，進行電子票的退票作業(yè)，規(guī)定退票時間：如當日未進行兌 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營日；

（18）根據(jù)半自動售票機的指令，提供電子票的交易信息查詢與驗證；

（19）向乘客發(fā)布補款信息，并采取恰當?shù)拇胧呃U欠款；

（20）具有網絡系統(tǒng)安全管理功能，包括網絡入 侵檢測、主機訪問控制、防火墻、病毒防護等；

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

（22）具有自診斷功能，便于進行維護和故障檢測；

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

（24）系統(tǒng)應具有軟、硬件加密措施。

2.2　手機客戶端功能需求

（1）手機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、票務規(guī)則、乘客乘車行為信息提醒及智能客服服務等；

（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、票價查詢功能；

（5）乘車路徑、乘車時長、乘車資費計算；

（6）單程電子票購買及電子支付；

（7）退票、補票及車票更新；

（8）進出/站電子票檢票業(yè)務流程，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）具有信用管理機制；

（11）具有乘客乘車消費記錄查詢、統(tǒng)計及刪除功能；

（12）電子票虛擬回收。

3　系統(tǒng)總體設計

3.1　總體架構設計

結合上述的功能分析，智能乘車綜合業(yè)務平臺可分為互聯(lián)網平臺、App運營平臺兩大系統(tǒng)。

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

App運營平臺提供個人中心、行程查詢、路線查 詢、資訊、商業(yè)運營等互聯(lián)網增值業(yè)務功能，部署在外網。包括手機App客戶端和App后臺兩部分。總體架構 如圖1所示。

圖1 智能乘車平臺系統(tǒng)架構圖

3.2　業(yè)務流程設計

（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：閘機掃碼交易、半自動售票機（BOM）補登交易、 BOM撤銷交易、App補登交易。由閘機/BOM把進出站 交易數(shù)據(jù)實時傳至互聯(lián)網平臺，在互聯(lián)網平臺完成防復 制驗證、行程控制、行程匹配與計費優(yōu)惠，并通過第三 方支付平臺完成扣費，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)網平臺把計費處理后生成的完整行程消費訂單和日終生成的單邊交易都上傳給X線網管理中心 （ANCC），由ANCC進行對賬處理。

（2）掃描流程

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

圖3 掃描流程

（3）App補登流程

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

圖4 App補登流程圖

（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　方案設計分析

4.1　智能乘客平臺系統(tǒng)安全設計

鄭州市軌道交通智能乘車綜合業(yè)務平臺參考等級保護三級進行安全建設[6]，同時為滿足《鄭州市軌道交通線網AFC系統(tǒng)標準》中信息安全的要求，在智能乘車綜合業(yè)務平臺部署防火墻、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)、服務器和工作站準入及防病毒、安全管理平臺以及業(yè)務終端應用防護軟件等。

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

在線路中心和車站內部核心分別設置入侵檢測系統(tǒng)。

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

在智能乘車綜合業(yè)務平臺的Web應用服務器設置Web應用防火墻，對Web業(yè)務進行應用層防護。

4.2　災備中心設計

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

災備生產系統(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)務平臺建設及資源經營權項目數(shù)據(jù)失效時進行恢復，另一方面還可以在當互聯(lián)網電子票務主中心系統(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)基本運營功能需求。

互聯(lián)網電子票務災備系統(tǒng)是主系統(tǒng)的災難備份系統(tǒng)，當智能乘車綜合業(yè)務平臺建設及資源經營權項目故障癱瘓時，由災備中心接管其所有功能，確保線路車站和設備的正常運轉；接管期間其功能等同互聯(lián)網電子票務主中心系統(tǒng)功能。

當互聯(lián)網電子票務主中心系統(tǒng)恢復后，互聯(lián)網電子票務主中心系統(tǒng)重新接管全部功能。

災備系統(tǒng)是互聯(lián)網電子票務主中心系統(tǒng)的“復制”。

互聯(lián)網主中心、災備中心采用熱備方式，應具備3 分鐘內完成主備切換的能力。

4.3　電子票務平臺設計

互聯(lián)網電子票務平臺實現(xiàn)訂單管理、二維碼管理、進出站業(yè)務管理、后付費交易請款、交易結算、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互聯(lián)網閘機檢票等各項業(yè)務需求；滿足乘客的互聯(lián)網票務業(yè)務需求，對乘客的互聯(lián)網票務業(yè)務提供各種信息支持；具備互聯(lián)網交易信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和報表管理功能，可按照業(yè)主要求的格式進行打印或者輸出；瞬時承受的極限用戶并發(fā)數(shù)應能滿足鄭州市軌道交通線網乘客過閘需求，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)網票務交易數(shù)據(jù)的安全，在任何情況下，不得導致交易數(shù)據(jù)的丟失和非法泄露；互聯(lián)網電子票務平臺及互聯(lián)網終端（閘機）根據(jù)不同的業(yè)務應用，可支持在線確認過閘或離線認證過閘；互聯(lián)網電子票務平臺的關鍵設備及系統(tǒng)應有冗余措施，系統(tǒng)運行應穩(wěn)定可靠，能實現(xiàn)不終止互聯(lián)網票務服務狀態(tài)下的平滑升級與擴容。電子票務平臺設計如圖5所示。

圖5 電子票務平臺設計

5　結論

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)網交通服務，智能乘車平臺系統(tǒng)的建設必不可少，智能乘車平臺系統(tǒng)將實現(xiàn)地鐵乘車的票務電子化、系統(tǒng)化的目標，同時智能乘車平臺系統(tǒng)的建設還需要全面考慮軌道交通初期、近 期及遠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)就職于北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司， 主要從事地鐵AFC系統(tǒng)設計的工作。

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

參考文獻：

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[2] 張鵬, 王健, 吳娟, 張寧. 南京地鐵移動支付關鍵技術的研究及應用[J]. 都市快軌交通, 2020, 33 (06) : 154 – 158, 169.

[3] 趙晗, 陳琦, 高偉, 等. “互聯(lián)網+"技術在鄭州地鐵AFC系統(tǒng)中的應用[J]. 都市快軌交通, 2017, (4) : 81 - 85.

 [4] 蔡佳妮. “互聯(lián)網+”時代城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)設計[J]. 城市軌道交通研究, 2020, 23 (03) : 199 - 203.

[5] 徐曉紅, 李亞東. 關于城市軌道交通互聯(lián)網票務平臺建管的探索與思考[J]. 城市建設理論研究(電子版), 2018, (021) : 177 - 179. 

[6] 張鵬, 陳園園, 余樂. 城軌交通電子支付二維碼標準探討[J]. 城市軌道交通, 2019, 37 (03) : 34 - 38.

[7] 李道全. 城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)多元化支付研究與應用[J]. 都市快軌交通, 2019, (4) : 126 - 131.

摘自《自動化博覽》2021年6月刊