朱小蓮 王瑞宗

(廈門軌道建設(shè)發(fā)展集團有限公司, 361021, 廈門∥第一作者, 高級工程師)

隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展和居民出行需求的增加,各個城市紛紛加快了城市軌道交通發(fā)展的速度,城市軌道交通逐漸成為城市引導綠色低碳出行的骨干交通方式之一。2017年12月31日,廈門地鐵1號線正式開通試運營,全線所有TVM(自動售票機)、BOM(半自動售票機)均支持互聯(lián)網(wǎng)支付購票,同時也支持使用廈門地鐵APP刷碼進出站。由于互聯(lián)網(wǎng)支付購票和APP刷碼乘車較為便捷,近年來的使用量逐漸增多,陸續(xù)有多家單位希望接入廈門地鐵互聯(lián)網(wǎng)票務。然而,由于第三方單位的方案均通過各自單位自己生成的二維碼方式過閘,若要應用和適配第三方單位的二維碼,將導致地鐵互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)變得極為復雜。因此,需要對廈門地鐵的互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)進行規(guī)劃,并建設(shè)一套統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺,以便于處理互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務及第三方應用的接入。

本文針對地鐵互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)如何統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)并開放給第三方應用接入的問題,通過統(tǒng)一規(guī)范和自主發(fā)碼等方法,成功使支付寶、微信和銀聯(lián)等第三方單位將各自開發(fā)的APP接入廈門地鐵互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺中,實現(xiàn)了廈門地鐵互聯(lián)網(wǎng)全平臺購票、檢票功能的共用,為乘客的便捷出行提供多樣化的選擇。

1 互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺功能規(guī)劃

互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺在廈門地鐵APP電子票務、設(shè)備在線支付、對賬結(jié)算和管理后臺等現(xiàn)有模塊基礎(chǔ)上,增加多企業(yè)接入管理模式,能夠支持多商戶號的接入配置管理、商戶的業(yè)務運營及授權(quán)管理,以及接入調(diào)試。此外,所增加的多企業(yè)接入管理模式配備統(tǒng)一發(fā)碼、計費、清算及第三方商戶管理等功能模塊。廈門地鐵APP電子票務模塊主要處理廈門地鐵APP上電子單程票的相關(guān)業(yè)務及地鐵運營服務等相關(guān)功能,包括購票、電子單程票二維碼、更改終點、超時補繳、電子單程票更新、站點信息和意見反饋等。設(shè)備在線支付模塊主要處理設(shè)備在線支付相關(guān)業(yè)務,包括TVM互聯(lián)網(wǎng)支付購票、BOM退票及退款。對賬結(jié)算模塊主要負責與支付平臺、ACC(自動售檢票清分中心)系統(tǒng)、AFC(自動售檢票)系統(tǒng)終端設(shè)備進行對賬。管理后臺模塊主要用于用戶及角色管理、站點信息管理、公告管理、數(shù)據(jù)查詢和對賬統(tǒng)計報表。統(tǒng)一發(fā)碼模塊主要負責生成二維碼數(shù)據(jù)和管理生成數(shù)據(jù)結(jié)果,并返回給第三方APP系統(tǒng)。計費模塊主要負責接收AFC系統(tǒng)發(fā)送的原始交易數(shù)據(jù),根據(jù)進出站交易與計費規(guī)則計算交易金額,并生成賬單。第三方商戶管理模塊主要負責第三方商戶系統(tǒng)的接入管理?；ヂ?lián)網(wǎng)票務云平臺功能規(guī)劃示意圖如圖1所示。

圖1 互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺功能規(guī)劃示意圖

2 主要流程設(shè)計

第三方單位通過統(tǒng)一的標準化接口接入互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺。當乘客在第三方APP上領(lǐng)取乘車碼時,由第三方APP向互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺進行申請,互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺按照二維碼生成規(guī)范統(tǒng)一生成二維碼,下發(fā)至第三方APP系統(tǒng),第三方APP系統(tǒng)依據(jù)所接收到的二維碼信息增加第三方商戶信息后,生成乘車碼,憑乘車碼即可進出車站。互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺主要業(yè)務流程示意圖如圖2所示。

注:0.1、0.2代表首次使用注冊和授權(quán)免密(可認為是一次性操作),后續(xù)每次乘車直接從流程1開始發(fā)起流程即可,無需再次注冊;LCC為線路中央計算機;SC為車站計算機;AGM為自動檢票機。

3 拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計

互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺采用“雙活”模式,即設(shè)計兩個節(jié)點同時運營的電子票務業(yè)務,并通過優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)入口、優(yōu)化運維資源、數(shù)據(jù)中心獨立部署等方式,提供兩個節(jié)點共享數(shù)據(jù)庫和緩存等資源數(shù)據(jù),強化平臺的“雙活”能力。當任一節(jié)點發(fā)生故障時,另一節(jié)點可獨立接管票務業(yè)務?！半p活”模式能夠提升廈門市城市軌道交通互聯(lián)網(wǎng)電子票務平臺的可靠性和穩(wěn)定性。互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖3所示。

圖3 互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

節(jié)點1和節(jié)點2為同等配置的兩套系統(tǒng),分別部署有相關(guān)數(shù)量的服務器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲設(shè)備,同時提供電子票務業(yè)務服務,兩個節(jié)點均具有獨立接管業(yè)務的能力?；ヂ?lián)網(wǎng)運營商專線分別建立共有IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)路由機制,可以實現(xiàn)毫秒級切換。在正常情況下,兩條專線的流量負載均衡,分別流向兩臺出口設(shè)備,當某一條專線中斷時,全部流量由另一專線進行轉(zhuǎn)發(fā),其IP不變,業(yè)務也不中斷。運維區(qū)域配置有安全審計系統(tǒng)、安全運維審計系統(tǒng)(堡壘機)、IT(信息技術(shù))運維監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)頁防篡改系統(tǒng)、日志審計系統(tǒng)和殺毒軟件等。數(shù)據(jù)中心獨立部署,避免應用服務與數(shù)據(jù)中心服務網(wǎng)絡(luò)和磁盤讀寫相互搶占資源,影響對外業(yè)務服務?；ヂ?lián)網(wǎng)票務云平臺與AFC系統(tǒng)之間部署兩臺防火墻,防火墻同時接入節(jié)點1和節(jié)點2,用于AFC系統(tǒng)的區(qū)域隔離。

4 安全設(shè)計

互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺的安全設(shè)計主要從信息安全等級、云平臺與商戶后臺之間API(應用程序編程接口)交互接口的安生性及容災備份機制等方面進行設(shè)計。

4.1 信息安全等級

互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺承載著廈門地鐵互聯(lián)網(wǎng)支付及購票業(yè)務,涉及支付、計費和結(jié)算等重要功能。若信息系統(tǒng)遭到破壞,將影響地鐵互聯(lián)網(wǎng)電子票務系統(tǒng)的正常運營,損害社會秩序和公共利益,因此在其上線前便完成了三級信息安全等級保護備案及評審工作。

4.2 API交互接口

互聯(lián)網(wǎng)票務第三方接口的安全性主要圍繞時間戳和簽名展開設(shè)計,保證交互接口的數(shù)據(jù)不被篡改和重復調(diào)用。用戶每次請求都帶上當前時間的時間戳,服務端接收到時間戳后與當前時間進行比對,如果時間差大于一定時間,則認為該請求失效。同時,將該請求參數(shù)用摘要算法運算出摘要信息,然后用非對稱加密算法對摘要信息進行加密,加密后的結(jié)果即本次請求的簽名。服務端接收到簽名后,以相同規(guī)則、相同算法進行驗簽,若請求方的摘要信息與服務端的摘要信息不一樣,則驗簽失敗。

4.3 容災備份機制

互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺應用服務采用集群機制,網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備采用雙冗余結(jié)構(gòu),建設(shè)有異地數(shù)據(jù)備份中心,并在本地設(shè)計兩個節(jié)點同時運營電子票務業(yè)務,實現(xiàn)應用級災備。當任一節(jié)點服務器、存儲等硬件設(shè)備出現(xiàn)故障時,另一節(jié)點能夠主動接管業(yè)務,保障業(yè)務的可持續(xù)性和連續(xù)性,實現(xiàn)當互聯(lián)網(wǎng)票務系統(tǒng)發(fā)生故障時仍能保持正常工作的功能,確?；ヂ?lián)網(wǎng)票務云平臺對外提供服務的實時可用性。

5 應用情況

5.1 乘車碼業(yè)務

廈門地鐵乘車碼遵循“一人一碼”“一進一出”的原則,采用先乘車后付費方式。當乘客進出閘成功掃碼后,將從其綁定的支付賬戶中扣取本次行程產(chǎn)生的費用。廈門地鐵乘車碼的設(shè)計基于交通部二維碼規(guī)范,為提高通行和傳輸效率,在廈門市軌道交通范圍內(nèi)將乘車碼優(yōu)化為本地碼,省略原交通部二維碼標準中關(guān)于跨城市互聯(lián)互通結(jié)算的內(nèi)容。該業(yè)務堅持以乘客便利出行為宗旨,設(shè)計了相應的降級模式。在閘機與第三方接入平臺網(wǎng)絡(luò)連通的情況下,采取線網(wǎng)驗重模式;當閘機與第三方接入平臺網(wǎng)絡(luò)斷開,則采用降級模式,由車站服務器進行驗重。乘客只需在運營日內(nèi)申請過乘車碼,該碼15 d內(nèi)均有效,無需重新申請拉碼,確保了手機在離線情況下也能正常使用乘車碼功能。目前,使用廈門地鐵乘車碼的客流比例已超過50%,隨著地鐵宣傳活動的開展和地鐵商圈的完善,這一客流比例將會繼續(xù)上升。

5.2 第三方接入情況

若要接入廈門地鐵乘車碼業(yè)務,廈門地鐵第三方APP按照統(tǒng)一規(guī)范進行開發(fā)即可,廈門地鐵互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺可以為其分配相應參數(shù),無需針對每家接入方進行個性化改造,廈門地鐵可對接入方收取一定的接入費用。當乘客在一個有效周期內(nèi)首次打開第三方APP的乘車碼功能時,第三方APP平臺向廈門地鐵互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺實時申請乘車碼,并在申請成功后下發(fā)至第三方APP。每個乘客所申請的乘車碼在15個運營日內(nèi)有效。目前,已有支付寶、微信、云閃付和市民卡等第三方APP接入廈門地鐵乘車碼。

5.3 電子單程票業(yè)務

廈門地鐵乘客通過廈門地鐵APP訪問互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺,完成電子單程票的購買和票款的支付,互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺向乘客手機提供電子單程票,乘客利用手機APP,根據(jù)電子單程票虛擬一張帶有地鐵專用票特征的車票,進站乘車或下車出站。若乘客先后購買了多張相同行程的電子單程票,使用時無需選擇具體的電子單程票,系統(tǒng)自動按照購票時間優(yōu)先選擇使用先購買的電子單程票。乘客也可以一次性激活多張相同起點和終點的電子單程票,實現(xiàn)一人持票多人同行的功能。此外,廈門地鐵APP支持手機離網(wǎng)激活電子單程票,打開電子單程票二維碼。

5.4 在線支付購票業(yè)務

乘客在TVM上選擇購票金額和購票張數(shù),選擇在線支付后,TVM通知互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺生成支付二維碼,乘客使用支付寶、微信和云閃付掃碼支付相應的購票訂單。支付成功后,TVM接收到互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺返回的支付成功通知,進行出票。若出票異常,TVM則通知互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺進行退款。

6 結(jié)語

隨著使用互聯(lián)網(wǎng)票務服務出行的乘客越來越多,在為乘客提供多樣化選擇的同時,需從功能規(guī)劃、流程設(shè)計、拓撲結(jié)構(gòu)和安全性等方面統(tǒng)籌考慮互聯(lián)網(wǎng)票務云平臺的建設(shè),可通過統(tǒng)一規(guī)范、自主發(fā)碼方式實現(xiàn)第三方APP的共享接入,進而解決第三方APP標準不一致、服務難保障等問題。對乘客而言,互聯(lián)網(wǎng)票務的應用解決了現(xiàn)金操作所涉及到的零錢問題,也免去了高峰期排隊購票的麻煩,不僅節(jié)約了出行時間,也獲得了更好的出行體驗。對廈門地鐵而言,互聯(lián)網(wǎng)票務的應用,以及支付寶、微信、云閃付和市民卡等第三方APP的接入,不僅為乘客提供了多樣化便捷出行的選擇,提升了地鐵運營服務的水平,也大大減輕了現(xiàn)金使用量,減少了車站現(xiàn)金管理和設(shè)備維護的壓力。由于電子單程票、乘車碼的使用減少了實體票的流通,在一定程度上降低了票卡的流失,也節(jié)省了票卡編碼分揀及庫存調(diào)配所消耗的人力和物力。