徐道強

摘 要：隨著互聯網技術的應用和發(fā)展，電子支付已成為當前社會上主流的支付方式。隨著天津“非現金支付城市”概念的提出，乘客對軌道交通企業(yè)提供更多樣化、更便捷的電子智能支付應用的服務充滿期待。同時，軌道交通運營企業(yè)也希望通過智能支付應用提升服務質量，解決當前軌道交通運營的局限性。根據各城市軌道交通在智能支付技術應用的發(fā)展情況，分析研究其應用過程中的關鍵技術及創(chuàng)新因素，并結合當前軌道交通的運營現狀，開展天津軌道交通智能支付技術的應用進行研究。

關鍵詞：軌道交通;智能支付;智能支付平臺（SPT）;過閘

一、研究背景

隨著智能支付技術在軌道交通行業(yè)的不斷滲透和發(fā)展，從2015年開始，國內各城市地鐵開始陸續(xù)嘗試開展“地鐵傳統票務+智能支付”的新模式應用研究，部分城市已陸續(xù)上線軌道交通智能支付技術應用。

智能支付技術在AFC專業(yè)的應用，可有效的解決運營過程中存在的AFC系統設備維護成本高、現金管理成本大、傳統售檢票模式運營組織難等問題。但是，如何選擇適合軌道交通行業(yè)的智能支付技術，制定既保證安全可靠又滿足乘客服務的智能支付應用方案，也是本文著重探討和研究的問題。

二、軌道交通智能支付發(fā)展現狀

（一）智能支付應用場景

經過國內各城市智能支付技術的研究和應用，經初步統計，目前國內至少有15個地鐵城市上線智能支付應用，智能支付技術在軌道交通主要有以下兩個應用場景。

（1）場景一：互聯網電子支付購買地鐵單程票。主要應用形式有“線上購票，線下取票”、現場購票時利用互聯網電子支付代替現金支付。

（2）場景二：智能支付技術直接過閘。主要應用形式主要有手機NFC過閘、銀聯閃付過閘、手機二維碼過閘。

（二）各城市應用情況

經初步統計，在所有已上線智能支付應用的地鐵城市中，其中近10個地鐵城市試點開通了“場景二”智能支付業(yè)務。這些智能支付應用中具有代表性的主要有：

（1）北京地鐵：一卡通手機NFC、二維碼過閘;

（2）廣州地鐵：銀聯卡ODA模式、手機云卡、騰訊乘車碼;

（3）上海地鐵：二維碼過閘（藍牙回寫）;

（4）無錫地鐵：二維碼過閘（脫機模式）;

（5）深圳地鐵：手機APP過閘、騰訊乘車碼等。

（三）天津軌道交通智能支付應用現狀

根據已經上線智能支付應用的城市一年多的總結經驗，智能支付技術在各地的落地方案存在多樣性、差異性，同時也存在一些制約點。天津軌道交通在建設初期著重考慮要建設符合天津軌道交通本系統特征的智能支付應用，因地制宜，首先要重點解決以下問題：

（1）智能支付與終端讀寫器的技術匹配方案不成熟;

（2）傳統的AFC系統建設架構模式不能滿足“互聯網+”模式下的多并發(fā)、高安全性要求;

（3）傳統的AFC系統通信模式不能滿足智能支付應用要求;

（4）當前的業(yè)務規(guī)則和票務模型不能滿足智能支付的應用要求;

（5）軌道交通缺少大數據方面的挖掘和拓展。

智能支付技術在軌道交通行業(yè)的應用，需要充分考慮應用模式，合理選擇技術方案，同時打破傳統的思維模式，融入互聯網思維，并實現合理利用軌道交通龐大的客流資源池實現創(chuàng)新和創(chuàng)效。

三、智能支付應用研究

鑒于軌道交通行業(yè)的特殊性及專業(yè)性，智能支付技術的落地方案需充分結合天津軌道交通運營要求，以實現智能支付架構從系統到終端各層的全方面建設。

（一）智能支付應用主要技術研究

智能支付應用的主要技術點集中在五方面，一是終端業(yè)務機具統一，智能支付技術應用終端需實現全部標準化，軌道交通首先需解決全AFC系統終端讀寫器技術標準統一;二是AFC系統終端售檢票設備與支付介質的業(yè)務處理，做到符合地鐵標準的高通過性、防重防復制、介質有效性等;三是智能支付平臺系統與其他各系統接口模式，包括對內AFC系統及對外第三方平臺及支付系統;四是智能支付配套業(yè)務規(guī)則體系，智能支付應用與傳統票務業(yè)務模式邏輯具有創(chuàng)新，需要重新制定智能支付配套業(yè)務規(guī)則，包括更新業(yè)務規(guī)則及交易匹配規(guī)則等;五是智能支付清算對賬，包括單邊交易處理，需建立智能支付的結清算對賬系統，建立單邊交易監(jiān)控和追溯系統機制。

（二）智能支付系統網絡安全

根據國家網絡安全監(jiān)管的相關要求，參考標準GB/T22239-2008《信息安全技術信息系統安全等級保護基本要求》、GB/T 25070-2008 《信息安全技術信息系統等級保護安全設計技術要求》、GB/T 22240-2008《信息安全技術信息系統安全等級保護定級指南》等國家標準規(guī)定，天津軌道交通智能支付系統建設按照相應的信息系統等級保護認證開展，同時，智能支付平臺系統按照傳統互聯網平臺建設要求，需按照信息系統等保三級完成建設，因此系統安全性也是智能支付應用要考慮的技術點之一。天津軌道交通智能支付平臺充分考慮了安全等保三級建設要求，在智能支付項目建設初期由等保公司進行專項的安全咨詢，全面規(guī)劃網絡安全硬件設備配置，并購置全套網絡安全軟件，做好對既有AFC系統及對外接口系統的安全安全隔離，保障智能支付平臺系統網絡安全。

四、智能支付應用方案

（一）終端機具改造方案

天津軌道交通目前已基本形成網絡化運營，由于城市軌道交通具有不同線路不同集成商建設特點，導致各線路終端讀寫器機具不統一。而終端讀寫器機具統一為新型讀寫器，是實現智能支付技術全系統應用的必要條件。

實現全系統終端業(yè)務讀寫器機具統一，需完成既有運營線路系統改造工作。天津軌道交通通過“線網讀寫器統一采購+各線路分別改造”的方式，完成全線網業(yè)務終端讀寫器的統一。同時，在建線路及規(guī)劃線路均按照統一讀寫器標準完成建設。

（二）系統架構建設方案

天津軌道交通智能支付系統為三層架構，從上到下依次為智能支付平臺（車站智能支付管理系統）、智能支付終端設備、智能支付介質。其中智能支付平臺系統是整體智能支付的大腦;車站智能支付管理系統用于數據存儲、智能支付系統“降級模式”下的信息驗證、車站報表生成等功能;智能支付終端設備為讀寫器，讀寫器將智能支付交易數據透過傳統SC、LC直接上傳至智能支付平臺;智能支付介質為銀聯卡、手機二維碼等。

（三）支付端主要技術方案

結合目前國內其他城市的智能支付技術方案，天津軌道交通針對銀聯卡、手機HCE、手機二維碼等智能支付類車票，采用“可降級”的“信用消費”模式的技術方案。

（1）可降級。正常情況下，智能支付介質車票進行檢票業(yè)務時均采用聯機模式，如果聯機模式無法通訊時，終端將自動切換為脫機模式。目前天津軌道交通AFC系統設備在線率達98%，在已上線的銀聯卡交易中，聯機交易占99%以上。通過系統架構設計中的車站級管理系統，可降級模式情況下既可以做到防重防復制，也可以保證通信異常情況下不影響正常運營業(yè)務（也可以理解為區(qū)域聯機驗證）。

（2）信用消費。信用消費模式較傳統支付介質回寫模式相比，不涉及讀寫器接口軟件功能開發(fā)，根據后臺數據庫完成動態(tài)驗證及交易匹配。同時，信用消費不對支付介質進行操作，通行效率較高，并起到對支付介質的保護。

（四）智能支付平臺方案

智能支付平臺系統主要功能如下：對智能支付系統進行賬戶管理、清算結算、對賬審計、二維碼發(fā)碼及交易管理、銀行卡及銀行虛擬卡管理、風控管理、報表、參數、密鑰、信息發(fā)布等功能。

智能支付平臺作為傳統AFC系統的補充和擴展，與既有AFC系統協同運營，是清分中心系統的唯一技術接口。

同時智能支付平臺作為統一的對外接口，與第三方支付平臺對接，實現手機二維碼和一票通電子票的發(fā)票、購票付款、互聯網售取票、銀聯卡和二維碼檢票驗證等業(yè)務功能的應用，也可以對互聯網系統設備進行管理。智能支付平臺系統具體系統功能圖如下圖2所示。

（五）智能支付系統網絡安全方案

由于智能支付平臺系統需要將AFC 業(yè)務系統與互聯網在物理上打通，因此需要在系統安全風險上進行深入研究，確保整體系統的安全性。一是從互聯網到智能支付平臺系統，通過公網防火墻、入侵檢測、內網防火墻等網絡安全設備進行隔離;二是從智能支付平臺系統到AFC業(yè)務系統也通過ACC防火墻進行隔離，并且在各線AFC線路中心系統和車站設置網絡安全設備，確保AFC 業(yè)務系統絕對安全可靠;三是智能支付平臺系統將根據業(yè)務特點分割成前置系統與核心系統，將核心業(yè)務與非核心業(yè)務進行隔離，前置系統不涉及賬戶數據的訪問，需通過核心系統進行賬戶數據訪問，以確保數據的安全性。

最后，在前置網段和核心網段中部署負載均衡器，負載均衡器除了可以將系統訪問的請求均勻分攤到多臺服務器節(jié)點，還能設置每個節(jié)點的訪問負荷上限，當系統收到公網過載攻擊時，可以通過負載均衡器將攻擊屏蔽。

五、結語

城市軌道交通智能化發(fā)展已成為不可阻擋的發(fā)展趨勢，傳統的AFC系統也逐步向智能化邁進。天津軌道交通在上線智能支付應用時，充分考慮到系統自主性、拓展性、穩(wěn)定性、兼容性等因素建設，同時充分評估智能支付應用涉及的各系統改造工作，以滿足“最大化統一、最小化改造”目標，實現將傳統AFC系統五層架構轉化為“平臺系統+讀寫器+支付介質”三層業(yè)務架構的模式。

智能支付技術的發(fā)展未來會越來越多樣性，按照天津軌道交通智能支付方案的設計構想，智能支付技術的后續(xù)應用對于軌道交通而言僅僅是增加一個識別模塊而已，具備較大的拓展性，使軌道交通在新技術的發(fā)展過程中由被動變主動。

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