智能卡系統(tǒng)及京津城際鐵路公交的運用案例分析

一、 京津城際鐵路公交化發(fā)展趨勢

以北京、天津為中心的環(huán)渤海地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展最快、最具活力的地區(qū)之一，京津兩地的人員往來十分頻繁。京津城際鐵路全長120公里，沿途設(shè)北京南、亦莊、武清、天津等4座車站，預(yù)留永樂站，選擇的都是北京、天津的開發(fā)區(qū)或衛(wèi)星城，客流將會非常大，而且存在工作、居住、休閑等多種出行需求。線路投入運營后，列車最小行車間隔為5分鐘，而目前北京市的8條地鐵線路最小行車間隔也只是3分鐘，城際鐵路完全達到了公交化運行的標(biāo)準(zhǔn)。另外，乘客在乘坐京津城際列車時還能享受到自動檢售票系統(tǒng)、自動客運管理系統(tǒng)、列車調(diào)度系統(tǒng)等高科技服務(wù)。乘客從走進車站那一刻起就能按照系統(tǒng)提示選擇車次和車站，并根據(jù)系統(tǒng)提示一步一步地進站上車、到站下車。

京津城際列車已經(jīng)實現(xiàn)公交化運營，旅客基本上可隨到隨走，反復(fù)購票不僅耗費旅客時間，也增加了車站工作量。為方便旅客快速進出站，為旅客提供更加便捷、高效、舒適的服務(wù)，提升旅客忠誠度，按照鐵道部的總體部署，發(fā)行京津城際鐵路快通卡，實現(xiàn)旅客直接刷卡乘車。

二、京津鐵路快通卡項目建設(shè)原則

IC卡在國內(nèi)外的軌道交通運營中已得到廣泛應(yīng)用，已成為提高運營管理效率和水平的重要手段。同方股份有限公司承建的京津城際快通卡系統(tǒng)在借鑒其他交通領(lǐng)域IC卡應(yīng)用的先進技術(shù)、成熟經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研發(fā)適應(yīng)中國鐵路特點的快通卡系統(tǒng)。

京津城際快通卡項目將遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、先試點、后推廣”的基本原則進行建設(shè)，堅持以旅客為中心的思想，系統(tǒng)設(shè)計符合鐵道部有關(guān)技術(shù)規(guī)范和相關(guān)文件規(guī)定，符合中國人民銀行金融集成電路卡應(yīng)用規(guī)范及國家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一流程。

三、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

京津城際鐵路快通卡項目的建設(shè)目標(biāo)是實現(xiàn)快通卡的一卡多用，多地使用，建設(shè)城際鐵路通用電子支付平臺示范工程，統(tǒng)一發(fā)卡，統(tǒng)一清算。以非接觸CPU卡作為支付手段，以鐵道部TRS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為連結(jié)紐帶，以計算機系統(tǒng)為信息處理方法，一方面方便市民快速乘坐城際軌道交通、窗口購票、自動售票機購票、商戶網(wǎng)點購物等領(lǐng)域消費，全國通用;另一方面系統(tǒng)將各鐵路局的運營收付信息，準(zhǔn)確清算、劃繳，保障各級管理單位的利益，提高工作效率和服務(wù)效率，最終為宏觀調(diào)控及高鐵建設(shè)提供科學(xué)的決策支持系統(tǒng)及現(xiàn)代化的管理手段。

1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如下圖：

（1）開發(fā)并部署具備基本卡務(wù)管理功能的快通卡系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)發(fā)卡、售卡、充值、換卡、退卡等卡業(yè)務(wù)及卡賬戶管理、檢票存根匯總、統(tǒng)計等功能;

（2）在京津城際各站設(shè)立快通卡服務(wù)窗口，為旅客提供售卡、充值、換卡、退卡等客戶服務(wù);

（3）改造京津城際各站自動檢票系統(tǒng)：

A.在指定自動檢票機上加裝非接觸式快通卡處理模塊;

B.改造自動檢票系統(tǒng)軟件，支持旅客在自動檢票機上刷卡檢票，實現(xiàn)快通卡檢票存根的采集和傳遞;

（4）完善客票系統(tǒng)，實現(xiàn)快通卡檢票存根的采集并匯總到路局客票中心，各站查詢中心數(shù)據(jù)完成客運、收入統(tǒng)計。

2、快通卡系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖如下：

（1）快通卡系統(tǒng)統(tǒng)一對IC卡進行初始化，完成發(fā)卡;

（2）旅客從快通卡服務(wù)窗口購卡，或充值、換卡、退卡等;

（3）旅客持卡在自動檢票機上刷卡檢票，系統(tǒng)自動記錄進出站檢票存根;

（4）自動檢票系統(tǒng)定時采集快通卡檢票存根;

（5）自動檢票系統(tǒng)將快通卡檢票存根自動上傳客票系統(tǒng);

（6）客票系統(tǒng)完成快通卡檢票存根的匯總;

（7）快通卡系統(tǒng)接收從客票系統(tǒng)傳過來的檢票存根，驗證數(shù)據(jù)的合法性，完成卡賬戶管理和統(tǒng)計。

四、系統(tǒng)設(shè)計

1、快通卡選型

京津城際鐵路快通卡的應(yīng)用主要是電子錢包消費，從卡片安全性、擴展性、使用便捷性等多方面綜合比較，采用同方非接觸式CPU卡。

京津城際鐵路快通卡技術(shù)指標(biāo)如下：

符合ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡。

8位CPU內(nèi)核、14K字節(jié)ROM存儲器、8K字節(jié)EEPROM存儲器、512字節(jié)SRAM存儲器、具有硬件DES/TDES加密解密協(xié)處理器和32位真隨機數(shù)發(fā)生器。

支持多應(yīng)用防火墻，支持內(nèi)外部雙向認證，符合ISO/IEC 14443 中描述的防沖突機制，支持防插拔處理和數(shù)據(jù)斷電保護機制。

支持PBOC2.0電子存折/電子錢包;支持建設(shè)事業(yè)IC卡規(guī)范。

工作頻率：13.56MHZ，通訊速度：最大106kps通訊速率;交易時間：標(biāo)準(zhǔn)PBOC電子錢包交易時間《80ms;讀寫距離：0~10cm;保存時間：最短10年;擦寫次數(shù)：至少10萬次;工作溫度：-25℃~ +70℃

2、卡務(wù)管理

（1）發(fā)卡

通過發(fā)卡設(shè)備完成卡片初始化，寫入卡片基礎(chǔ)信息，并在卡面打印卡號，同時在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中建立卡帳戶，帳戶狀態(tài)為未啟用。

發(fā)卡完成后，快通卡可以在服務(wù)網(wǎng)點發(fā)售。

（2）售卡

快通卡服務(wù)窗口向旅客發(fā)售快通卡，旅客需繳納快通卡押金。

（3）充值

快通卡中設(shè)有電子錢包，充值交易實際上是一個旅客預(yù)繳費的過程。旅客在快通卡服務(wù)窗口進行充值時，系統(tǒng)將充值金額寫入電子錢包，同時記錄在系統(tǒng)卡帳戶中。

（4）退卡

退卡是指旅客持卡到快通卡服務(wù)窗口退卡。只有能正常讀寫和未鎖定的快通卡才允許退卡。操作員刷卡查詢賬戶信息，完成卡賬戶處理，并退還卡余額。

（5）壞卡處理

旅客發(fā)現(xiàn)快通卡損壞后，應(yīng)進行壞卡登記。2天后可進行壞卡銷戶或換卡。

壞卡登記時應(yīng)檢查快通卡是否為人為損壞，確定押金處理方式。

換卡是指因快通卡損壞，旅客在快通卡服務(wù)窗口重新辦理一張快通卡，操作員將舊卡帳戶中的余額轉(zhuǎn)入新卡中，并根據(jù)壞卡登記記錄確定旅客是否需要再次繳納押金。

壞卡銷戶是指旅客在快通卡服務(wù)窗口取回已損壞快通卡中的余額，應(yīng)根據(jù)壞卡登記記錄確定是否退還押金。

（6）卡解鎖

當(dāng)快通卡被鎖定時，旅客持卡到快通卡服務(wù)窗口進行解鎖后，方可再次使用。解鎖時，系統(tǒng)根據(jù)卡內(nèi)交易記錄進行扣款。

3、交易數(shù)據(jù)清算及統(tǒng)計

實現(xiàn)卡充值、消費、退卡等多種交易數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，目的是為保證鐵路快通卡檢票收入的準(zhǔn)確提供依據(jù)。

（1）交易合法性驗證

系統(tǒng)接收交易數(shù)據(jù)后首先進行交易合法性驗證，確認交易數(shù)據(jù)沒有被篡改和丟失。

（2）清算處理

交易數(shù)據(jù)若未通過合法性驗證，將作為可疑交易數(shù)據(jù)，通過人工方式進行處理。若通過驗證，則修改卡帳戶金額，同時統(tǒng)計各閘機、各車站的運營收入。

4、自動檢票系統(tǒng)改造

為了滿足京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)的使用，京津城際自動檢票系統(tǒng)需進行改造，實現(xiàn)快通卡刷卡檢票、與快通卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換、統(tǒng)計等功能。

（1）自動檢票機硬件改造

對自動檢票機進行改造實現(xiàn)快通卡刷卡檢票。改造方案框圖如下：

在自動檢票機內(nèi)增加一個獨立的快通卡處理模塊，負責(zé)完成快通卡檢票交易流程。快通卡處理模塊根據(jù)指令完成卡片交易流程，并將結(jié)果返回自動檢票機。

（2）檢票及計費規(guī)則

A.刷卡進站時，確認卡有效，并記錄進站檢票存根;出站時，按進出區(qū)間計算票價，并扣款及記錄出站檢票存根。

B.旅客進站刷卡檢票時，默認乘坐當(dāng)前正在檢票的、開車時間最近的城際列車。

C.支持根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)進行進站刷卡檢票人數(shù)控制。

D.對刷卡檢票的非正常情況分別進行處理，包括：

l 從進閘站出站

系統(tǒng)設(shè)置時間控制、默認扣款站、扣款方式（單程或往返）和計費方式（免費或站臺票）等參數(shù)。出站閘機判斷進出站檢票時間間隔，若超過時間控制參數(shù)，按默認扣款站、扣款方式參數(shù)設(shè)定值進行扣款;否則免費（清除當(dāng)次入閘記錄）或按站臺票扣款。

l 非進閘站出站

系統(tǒng)設(shè)置時間控制、默認扣款站、扣款方式（單程或往返）等參數(shù)。出站閘機判斷進出站檢票時間間隔，若超過時間控制參數(shù)，按默認扣款站、扣款方式參數(shù)設(shè)定值進行扣款。

l 進站時卡損壞或進站正常刷卡、出站時卡損壞

旅客到快通卡服務(wù)窗口進行壞卡登記。操作員在系統(tǒng)中進行壞卡登記操作并打印壞卡憑證，壞卡收回。旅客2天后可持壞卡憑證到快通卡服務(wù)窗口辦理換卡。

操作員辦理換卡時，若原壞卡有進站檢票存根，對新卡補扣旅客上次乘車票款。

l 進站正常刷卡、出站時卡丟失

按無票上車相關(guān)規(guī)定辦理。

l 出站未刷卡

快通卡在進站時已鎖定，無法進行任何消費，旅客需至快通卡服務(wù)窗口辦理解鎖，并按快通卡內(nèi)進站乘車記錄中的預(yù)扣金額進行扣款。

l 刷卡后未通過自動檢票機

旅客再次刷卡時，若在系統(tǒng)設(shè)定時間內(nèi)，自動檢票機提示重復(fù)刷卡，可通過人工通道進出站。

l 出站時發(fā)現(xiàn)進站未刷卡

按現(xiàn)行出站補票相關(guān)規(guī)定辦理。

l 因鐵路責(zé)任取消乘車

通過專門通道出站，并到快通卡服務(wù)窗口清除當(dāng)次入閘記錄。

l 出站閘機故障，無法刷卡

旅客到快通卡服務(wù)窗口辦理卡解鎖，并按乘車票價進行扣款。

（3）系統(tǒng)改造及新增功能

A.進站刷卡限制人數(shù)、票價等檢票基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的接收功能;

B.快通卡進出站刷卡檢票、扣款、并在卡內(nèi)記錄進出站乘車信息功能;

C.快通卡檢票存根定時上傳功能。

D.進站刷卡限制人數(shù)、票價等檢票基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護及下載功能;

E.采集快通卡檢票存根和上傳功能;