戴建強(qiáng)，鄧勝江，李 明

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

電子客票最早出現(xiàn)在民用航空領(lǐng)域[1]，20 世紀(jì)90 年代，美國(guó)VALUEJET 航空公司為了節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本，推出電子客票，其他航空公司紛紛效仿。電子客票的出現(xiàn)，節(jié)省了航空公司紙質(zhì)機(jī)票打印和郵寄費(fèi)用，也為旅客提供了購(gòu)票、變更和乘機(jī)的便利。2007 年電子客票已在我國(guó)民用航空得到全面推廣[2]。

2018 年之前，京津、京滬和廣深等線路在檢票支付方式上進(jìn)行有益探索，出現(xiàn)了包含身份信息的鐵路快通卡、銀行儲(chǔ)值卡和中鐵銀通卡等，均為支付方式的創(chuàng)新，并不能稱為完全意義上的“電子客票”。直至2018 年，我國(guó)鐵路在青藏線和海南環(huán)線試點(diǎn)電子客票，于2019 年在全路高鐵站推廣應(yīng)用。2020 年6 月20 日，電子客票在全國(guó)普速鐵路推廣實(shí)施。

電子客票是鐵路票制的一次重大改革，它將紙質(zhì)車(chē)票承載的旅客運(yùn)輸合同、乘車(chē)憑證、報(bào)銷(xiāo)憑證功能分離，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸合同電子化、乘車(chē)憑證多樣化，并且報(bào)銷(xiāo)憑證按需提供等一系列客運(yùn)組織和服務(wù)流程的優(yōu)化措施。

基于紙質(zhì)車(chē)票的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)[3]，雖然給旅客帶來(lái)諸多便利，但由于紙質(zhì)車(chē)票本身固有特性，該系統(tǒng)存在著維護(hù)成本大、故障率較高的問(wèn)題；車(chē)站一般要求旅客必須先取票后乘車(chē)，使得旅客出行環(huán)節(jié)繁瑣。為了方便出行，降低鐵路客運(yùn)運(yùn)營(yíng)成本，本文通過(guò)深入研究鐵路電子客票的特點(diǎn)，根據(jù)高鐵站和普速車(chē)站的不同使用環(huán)境，設(shè)計(jì)出適合全路推廣的基于電子客票的鐵路自動(dòng)售檢票系統(tǒng)與設(shè)備。

1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

基于電子客票的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)，需進(jìn)行業(yè)務(wù)流程重塑、軟硬件配置改造和規(guī)章制度修訂等一系列工作。從軟件系統(tǒng)上來(lái)看，無(wú)論是高鐵站還是普速車(chē)站，基于電子客票的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)均需在國(guó)鐵集團(tuán)客票系統(tǒng)中增加線下電子客票群、旅客服務(wù)記錄（PSR，Passenger Service Record）集群、電子報(bào)銷(xiāo)憑證集群等，保證全面實(shí)施電子客票的購(gòu)票、變更、支付和結(jié)賬等業(yè)務(wù)的一致；另外，增加電子客票識(shí)別碼服務(wù)、人臉比對(duì)集群、鐵路局集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱：鐵路局）應(yīng)急中心服務(wù)等，完整記錄旅客的出行相關(guān)信息，為旅客提供全行程的電子客票驗(yàn)票、檢票服務(wù)，其中，設(shè)立旅客服務(wù)記錄集群，可完整記錄旅客的出行信息，包括購(gòu)票、實(shí)名制核驗(yàn)進(jìn)站、檢票進(jìn)出站、及旅客車(chē)上訂餐、訂酒店等信息。

1.1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

鐵路實(shí)施電子客票，從購(gòu)票渠道上劃分，自動(dòng)售票系統(tǒng)同窗口人工售票、站外人工代售點(diǎn)售票一同組成線下售票，自動(dòng)售系統(tǒng)的售票存根和電子客票記錄于國(guó)鐵集團(tuán)線下電子客票集群，并實(shí)時(shí)同步到各鐵路局中心，作為應(yīng)急模式下的電子客票數(shù)據(jù)源。各車(chē)站通過(guò)自助設(shè)備辦理驗(yàn)票、檢票業(yè)務(wù)時(shí)，采用終端設(shè)備直連國(guó)鐵集團(tuán)電子客票集群的方式；另外，系統(tǒng)實(shí)時(shí)將電子客票和PSR 數(shù)據(jù)增量同步到乘車(chē)局及終到局的鐵路局中心，同時(shí)作為應(yīng)急模式下的電子客票數(shù)據(jù)源。電子客票售檢票系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。

1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

電子客票實(shí)施后，鐵路局中心到國(guó)鐵集團(tuán)、車(chē)站到鐵路局中心的網(wǎng)絡(luò)流量將大幅增加，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容。其中，鐵路局中心到國(guó)鐵集團(tuán)的采用不少于2 條且不同物理傳輸路徑的通道；車(chē)站到鐵路局中心則根據(jù)日售票量來(lái)選擇車(chē)站帶寬，普速車(chē)站普遍存在帶寬不夠的現(xiàn)象，擴(kuò)容時(shí)，還需考慮車(chē)站售檢票量、客流量等方面對(duì)帶寬的要求。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)硬件升級(jí)及新要求

圖1 鐵路電子客票自動(dòng)售檢票系統(tǒng)架構(gòu)

鐵路實(shí)施電子客票，在硬件方面需對(duì)車(chē)站、鐵路局中心、國(guó)鐵集團(tuán)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備和管理終端等硬件設(shè)備進(jìn)行升級(jí)；軟件方面，增加人臉應(yīng)用接入系統(tǒng)、人臉比對(duì)接口服務(wù)器、驗(yàn)檢合一服務(wù)器等，并將鐵路局實(shí)名制驗(yàn)票服務(wù)器和檢票服務(wù)器合并，實(shí)現(xiàn)一體化的人臉識(shí)別。

2.2 自動(dòng)售檢票系統(tǒng)升級(jí)

2.2.1 自動(dòng)售檢票設(shè)備新變化

（1）增加報(bào)銷(xiāo)憑證打印功能。旅客線上、線下購(gòu)買(mǎi)電子客票，均可持有效證件，如第二代居民身份證、護(hù)照、學(xué)生證和軍官證等，在自動(dòng)售票終端查詢、打印一張或者多張報(bào)銷(xiāo)憑證。國(guó)鐵集團(tuán)建設(shè)集中的鐵路客票電子報(bào)銷(xiāo)憑證系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電子報(bào)銷(xiāo)憑證的唯一編碼管理、報(bào)銷(xiāo)憑證的生成和防偽的處理，為自動(dòng)售票終端提供統(tǒng)一電子報(bào)銷(xiāo)憑證的獲取、查詢和打印服務(wù)，有效地防止旅客重復(fù)申請(qǐng)報(bào)銷(xiāo)憑證打印。

（2）增加旅客購(gòu)票信息單打印功能。為滿足部分旅客查看乘車(chē)信息的需求，自動(dòng)售票終端應(yīng)為旅客提供線上、線下購(gòu)票后的車(chē)票查詢和信息單打印功能，但本信息單不可作為乘車(chē)憑證。該功能的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)既有自動(dòng)售票設(shè)備進(jìn)行改造。

（3）檢票介質(zhì)和檢票功能的變化。全路推廣電子客票，取消紙質(zhì)車(chē)票作為進(jìn)出站的有效憑證，因此檢票終端取消紙質(zhì)車(chē)票的檢票功能，升級(jí)為含電子票信息的有效證件的檢票，并預(yù)留人臉識(shí)別檢票功能，為將來(lái)刷臉進(jìn)站做準(zhǔn)備。

（4）檢票流程的再造。改變以往的檢票流程，車(chē)站取消檢票服務(wù)器，直連國(guó)鐵集團(tuán)PSR 和電子客票集群服務(wù)器，修改電子客票集群內(nèi)電子票的狀態(tài)，將電子票數(shù)據(jù)的變化同步到鐵路局前置服務(wù)器，在鐵路局檢票服務(wù)器生成檢票存根。

我隨手撳亮了燈具，看見(jiàn)白麗筠獨(dú)自坐在沙發(fā)里，我們?cè)谀莻€(gè)沙發(fā)上盡情地做愛(ài)狂歡。白麗筠說(shuō)，你坐吧，我給你煮一杯咖啡去。

（5）檢票終端硬件升級(jí)。新型電子客票檢票閘機(jī)需要支持多證件識(shí)讀、二維碼識(shí)讀，預(yù)留人臉識(shí)別功能；既有檢票閘機(jī)改造，可根據(jù)車(chē)站實(shí)際需要，有選擇的增加二維碼識(shí)讀功能、多證件識(shí)讀和人臉識(shí)別功能中的一種或多種功能。

（6）柱式檢票機(jī)。紙質(zhì)車(chē)票取消，人工檢票需要設(shè)備支持，柱式檢票機(jī)是針對(duì)電子客票出現(xiàn)的一種新型設(shè)備，布置在進(jìn)出站檢票閘機(jī)旁，可實(shí)現(xiàn)有人值守的半自助檢票，支持有效證件、兒童票或檢票閘機(jī)無(wú)法識(shí)別證件的檢票進(jìn)站。

（7）手持檢票機(jī)。功能和使用環(huán)境上同柱式檢票機(jī)相同，它具有可移動(dòng)、占用空間較小等優(yōu)點(diǎn)，但使用上完全需要人工操作，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要求較高，二者可以共同作為人工檢票口新增設(shè)備，一般客流量不大時(shí)可以柱式檢票機(jī)為主；春運(yùn)、暑運(yùn)客流量較大時(shí)，可按需增加手持檢票機(jī)數(shù)量，提高通行效率。

2.2.2 系統(tǒng)功能升級(jí)

（1）售票等參數(shù)按需設(shè)定或升級(jí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子客票實(shí)施的車(chē)站，取票量下降過(guò)半，可目前車(chē)站自動(dòng)售取票設(shè)備比較多，特別是大型高鐵站，如何合理利用現(xiàn)有設(shè)備成為今后研究的一個(gè)方向。將來(lái)，可將自動(dòng)售取票機(jī)升級(jí)改造為其他功能的設(shè)備，如改造成自動(dòng)補(bǔ)票機(jī)放置在出站口；改造成旅客查詢機(jī)，放置在候車(chē)室等。

（2）升級(jí)電子客票實(shí)名制進(jìn)站核驗(yàn)系統(tǒng)[4]。由以往的票、證、人核驗(yàn)，優(yōu)化為證、人核驗(yàn)，即核驗(yàn)旅客有效證件和人臉對(duì)比。

2.2.3 升級(jí)監(jiān)控功能[5]

（1）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視。自動(dòng)售檢票系統(tǒng)加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部各模塊的工作狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)將故障代碼發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器，指導(dǎo)設(shè)備維護(hù)人員快速修復(fù)。

（3）特殊人員監(jiān)視。針對(duì)部分失信人員，通過(guò)讀取身份證信息查詢其信用記錄，限制購(gòu)買(mǎi)高鐵車(chē)票或軟臥車(chē)票等。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 購(gòu)票退票線上線下一體化技術(shù)

電子客票通過(guò)升級(jí)客票系統(tǒng)，打通了線下售票、線上退、改簽服務(wù)，全面支持跨渠道辦理車(chē)票變更業(yè)務(wù)，消除線上、線下業(yè)務(wù)辦理差異，實(shí)現(xiàn)線上、線下一體化的用戶體驗(yàn)。

電子客票實(shí)施后，特別是2020 年2 月鐵路出臺(tái)退票新政，打通線上、線下退票的服務(wù)鏈條，支持跨渠道辦理車(chē)票變更業(yè)務(wù)，該技術(shù)對(duì)于提高目前在用1 萬(wàn)余臺(tái)自助售取票設(shè)備的利用率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)全方位客運(yùn)服務(wù)具有重要意義。

3.2 穩(wěn)定、便捷雙路供紙熱敏憑條打印技術(shù)

根據(jù)鐵總技術(shù)條件，旅客購(gòu)票信息單采用帶水印熱敏打印紙，票卷直徑分為150 mm 和200 mm 2 種，大票卷雙路供紙熱敏憑條打印技術(shù)可降低自助票務(wù)設(shè)備的維護(hù)頻次，提高設(shè)備的使用效率。

3.3 遠(yuǎn)程可視化售票和遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)[6]

自助票務(wù)設(shè)備增加遠(yuǎn)程可視化功能，可解決旅客自助購(gòu)票效率低的問(wèn)題，在鐵路局層或站段集中設(shè)置遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)，遠(yuǎn)程輔助旅客操作購(gòu)票界面，完成購(gòu)票、取票、退票和改簽等客運(yùn)業(yè)務(wù)，該技術(shù)將會(huì)提高自助設(shè)備的使用率。該技術(shù)對(duì)普速小型車(chē)站尤為適用，在終端設(shè)備上增加人臉識(shí)別攝像頭，可基本替代人工售票窗口和公安制證窗口，對(duì)于車(chē)站減員增效具有重要作用。

另外，電子客票推廣到普速車(chē)站，遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)可解決偏遠(yuǎn)小站的設(shè)備運(yùn)維，完善設(shè)備內(nèi)部集成模塊的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集和信息傳輸，提高設(shè)備自修復(fù)功能，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維的技術(shù)保障。

3.4 手機(jī)動(dòng)態(tài)二維碼檢票技術(shù)

作為電子客票的票制創(chuàng)新，含電子票信息的手機(jī)動(dòng)態(tài)二維碼具有重要作用。動(dòng)態(tài)二維碼包含電子票的全部信息、旅客身份信息、閘機(jī)進(jìn)出站信息等，動(dòng)態(tài)二維碼具有有效期，通過(guò)軟硬結(jié)合的加密方式，安全性更高；動(dòng)態(tài)二維碼還可以離線生成、支持離線檢票，閘機(jī)通過(guò)硬件解密驗(yàn)證二維碼的合法性，旅客可通過(guò)刷手機(jī)動(dòng)態(tài)二維碼進(jìn)站，極大的提高了旅客檢票體驗(yàn)。

3.5 一體化人臉識(shí)別技術(shù)

一體化人臉比對(duì)由服務(wù)層、接入層和應(yīng)用層組成。國(guó)鐵集團(tuán)集中部署服務(wù)層，為進(jìn)站實(shí)名制核驗(yàn)、進(jìn)出站檢票提供人臉比對(duì)和人臉?biāo)阉鞯确?wù)，同時(shí)具備算法管理、算法訓(xùn)練等；接入層提供應(yīng)用路由、數(shù)據(jù)緩存機(jī)算法更新等功能；應(yīng)用層包括實(shí)名制核驗(yàn)終端設(shè)備、帶人臉識(shí)別的檢票終端和人臉比對(duì)SDK，通過(guò)人臉比對(duì)SDK 提供標(biāo)準(zhǔn)的人臉采集、人臉比對(duì)等接口，并進(jìn)行加密傳輸，滿足人臉識(shí)別算法統(tǒng)一監(jiān)控和管理的需求[7-8]。

業(yè)務(wù)方面，人臉識(shí)別技術(shù)不僅應(yīng)用在進(jìn)站實(shí)名制核驗(yàn)終端上，針對(duì)客流量不大的小型車(chē)站，可簡(jiǎn)化旅客進(jìn)站環(huán)節(jié)，將實(shí)名制核驗(yàn)和進(jìn)站檢票閘機(jī)合二為一，形成具有人臉識(shí)別功能的檢票閘機(jī)，旅客一次檢票即可完成實(shí)名制核驗(yàn)和檢票兩個(gè)環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了進(jìn)站環(huán)節(jié)，優(yōu)化了車(chē)站客運(yùn)組織。

3.6 證件識(shí)讀技術(shù)

目前，購(gòu)買(mǎi)鐵路電子客票有效憑證為中華人民共和國(guó)居民身份證、外國(guó)人永久居留證、港澳臺(tái)居民居住證、港澳居民來(lái)往內(nèi)地通行證、臺(tái)灣居民來(lái)往大陸通行證、臨時(shí)身份證、戶口簿、軍官證等25種證件，要求電子客票自助售檢票設(shè)備具備多證件識(shí)讀功能。

多證件識(shí)讀可通過(guò)OCR 識(shí)別或電子芯片讀取技術(shù)，對(duì)旅客機(jī)讀旅行證件包括：身份證、護(hù)照、臺(tái)灣居民來(lái)往大陸通行證、港澳居民來(lái)往內(nèi)地通行證等機(jī)讀旅行證件；快速自動(dòng)識(shí)別電子證件和非電子證件，讀取證件內(nèi)記錄的證件號(hào)、姓名、照片、有效期、國(guó)籍等信息，以完成旅客有效證件的識(shí)讀[9-10]。

3.7 應(yīng)急處理

（1）網(wǎng)絡(luò)中斷。鐵路局中心到國(guó)鐵集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，可無(wú)縫切換至鐵路局業(yè)務(wù)前置聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，故障恢復(fù)后，系統(tǒng)將應(yīng)急期間的驗(yàn)票檢票記錄同步到國(guó)鐵集團(tuán)集群；車(chē)站到鐵路局中心網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，可采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的手持檢票機(jī)檢票，或采用手機(jī)動(dòng)態(tài)二維碼和證件離線檢票，或采用誠(chéng)信乘車(chē)，登記乘車(chē)人信息進(jìn)行事后處理，并記入旅客信用路。

（2）自然災(zāi)害、火災(zāi)等。自動(dòng)驗(yàn)、檢票設(shè)備均接入火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)統(tǒng)一改變?cè)O(shè)備終端狀態(tài)；或利用遙控器等輔助設(shè)備，改變閘機(jī)狀態(tài)，達(dá)到快速疏散旅客的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

電子客票是鐵路票制的巨大創(chuàng)新，是鐵路部門(mén)便民利民的一項(xiàng)重要舉措。電子客票自動(dòng)售檢票系統(tǒng)，通過(guò)軟件重構(gòu)和硬件設(shè)備再造，為旅客提供更加方便快捷的自助售檢票服務(wù)。2020 年電子客票將在全路推廣，對(duì)于提高鐵路客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量和提高經(jīng)營(yíng)管理水平具有重要意義。