文/宁波轨道交通集团有限公司运营分公司票务中心副经理徐锡伟

移动支付快速普及带来的高节奏生活方式，让人们越来越依赖高速、便捷的方式。 “刷手机乘坐轨道交通”成为城市居民关心的话题。乘坐轨道交通不再需要手机。我没有零钱，也不需要用卡，只要带着手机就可以了。从扫码购票到刷手机进站，轨道交通领域主流支付方式的竞争也十分激烈。

轨道交通自动售检票系统如何应对多元化互联网移动支付技术的冲击，如何规划建设互联网自动售检票系统（以下统称：iAFC-票价）已成为亟待解决的问题在城市轨道交通运营中。

1. 概述

iAFC平台的核心目的是放弃传统AFC的线下支付方式，结合互联网的发展特点，让乘客使用手机二维码代替传统实体车票，使用互联网支付方式进行车票支付和结算。一般来说，原有的封闭式AFC系统是为了通过互联网为乘客提供更好的乘车体验。此外，iAFC全新的互联网+票务模式降低了轨道交通票务运营成本，提供了新的票务运营和管理建设思路。

iAFC平台的设计理念并不是取代传统的AFC。当轨道交通有独创的AFC系统时。 iAFC可以依附于传统AFC系统，为其提供“互联网+”模式。此时，iAFC扮演的角色类似于传统AFC五层架构中的LC层。其系统可由清算系统控制。插件化的思维方式与AFC完美结合，为AFC提供互联网扩展方式。当然，iAFC还具有独立运行模式，即使没有传统AFC也能正常工作。

2. iAFC架构

iAFC系统主要由两个核心子系统组成，即：云票务系统（以下统称：iTPS-）和云清算系统（以下统称：iACC-）。

iTPS的主要功能是为乘客提供互联网支付平台。其功能包括订单生成、票价计算、用户管理、发起支付等。但具体的票价计算参数、站点信息参数等相关参数由iACC下发。乘客在iTPS上购票流程：乘客使用APP出示代表身份的二维码，进出互联网自动检票机（以下统称：iAGM）后，iTPS将延时扣款。方式。

以下是iAFC的整体技术框架设计蓝图。

3. iAFC技术设计

(1)身份二维码技术设计

在 iTPS 系统中代表乘客身份的唯一凭证。二维码由iTPS服务器生成并发布。 QR码符合QR-CODE规范，遵循iTPS系统的格式规范、加密规范、时效性规范要求。并保证二维码的长度控制在有效识别速度之内。

1. 格式规范

二维码由独特的格式组成，其中包括用于DES加密的对称密钥索引字典（）、用于加密DES密钥的RSA私钥索引字典（），以及用于截取RSA加密后的密文。新的DES密钥的起始索引（）、用户的识别码、二维码生成的时间戳等。

2. 加密规范

用户信息采用对称加密，所使用的密钥采用非对称加密保护。

3、时效规范

二维码具有时效性，普通二维码的有效期为5分钟。 iTPS系统每次都会发出N个不同时期的二维码，保证旅客手机离线时，二维码仍能正常识别。二维码的名称中有代表该二维码生成的时间戳。当iAGM成功读取二维码后，会对二维码的时间戳进行时效性验证。

(2) iAGM技术设计

轨道交通运营过程中，对AGM设备的开门响应时间有严格的要求。 iAFC从软件层面对iAGM进行了各种优化。首先，iAFC最大限度地缩短了旅客身份二维码的长度，以确保iAGM能够尽快读取二维码信息。 iAGM读取二维码后，将执行以下步骤。

1、初步解析二维码，从内容中获取加密索引字典。

2、根据加密字典从SIM卡中获取对应的加密私钥进行解密。

3、再次分析解密后的二维码内容，然后验证既定的二维码格式规范和时效性规范。

4. iAGM将旅客信息和入境信息上传至iACC。 iACC验证旅客的支付账户、信用系统等相关信息，并存储入境记录。

5. iAGM 获取iACC 运算结果，iAGM 根据结果判断是否可以开门。

经过分析，上述五个步骤，除了第四步外，在硬件技术日益成熟的情况下，其他步骤都可以在毫秒甚至微秒级内完成。步骤4中最大的时间成本是数据库的读写()，当数据量很大、并发量很大时，情况就更糟糕了。所以iACC使用缓存数据库（-）而不是传统数据库。经过测试，对缓存数据库的读写请求也可以在毫秒级完成。这大大提高了iACC对iAGM的响应速度。因此，需要快速响应的相关数据就会存储在其中。

乘客的一次完整乘车行为由进入和退出两个动作组成。出站iAGM执行过程与出站iAGM执行过程基本相似。 iACC获取乘客出入境数据记录后，对乘车费用进行结算，然后将结算结果发送给iTPS，iTPS生成订单和支付凭证，并向互联网支付平台发起扣费请求。正常情况下，乘客出站后不会超过5分钟即可收到扣费结果。

(3) iAFC离线模式

对于依赖互联网的系统来说，离线模式可以说是系统的噩梦。幸运的是，iAFC 可以向其前辈学习。对于线下解决方案，AFC已经非常成熟。但与AFC中的离线模式相比，iAFC的离线模式需要在各种情况下进行讨论。

1、旅客手机离线

在复杂的地下环境中，手机极有可能出现短时间离线的情况。如上所述，一次成功的二维码发放会同时包含N个不同时期的二维码，并且手机时间会与服务器时间进行匹配。当手机离线时，这N个离线二维码就会发挥作用。 APP会根据手机当前时间过滤符合时间条件的二维码并实时刷新。

2.iAGM线下

这里我们讨论最极端的情况，iAGM离线。发生这种情况时，iAGM 将执行上述前四个步骤。如果前四步全部通过，第五步超时，那么iAGM将暂停iACC请求，并认为当前乘客的二维码符合iAFC规范，iAGM仍然可以开门。这次开门的记录会存在本地。 iAGM上线后，数据将上传至iACC，iACC获取所有出入库数据后才会进行结算。 。

3. iACC离线

同样，如果iACC和iTPS离线，iACC的结算信息也会被缓存。若旅客在离线期间再次进站，系统将按照轨道交通运营规范进行多笔交易结算。具体结算规则由轨道交通运营部门确定。

4.iTPS离线

iTPS系统有多个备份。系统会检查当前的网络健康状况，并在离线时自动切换到其他在线系统。

（四）信用体系

信用体系分为白名单和黑名单。信用检测由iACC和iAGM共同完成。由于iAFC +的性质，iAGM无法存储所有白名单，因此iAGM将黑名单存储在本地。 iACC 管理白名单。每位旅客注册成功后，即视为该用户在白名单中。在正常操作模式下，iAGM 不会查询黑名单，而是由 iACC 查询当前乘客是否在白名单中。只有在离线模式下，iAGM 才会查询黑名单。当iAFC根据大数据分析检测到乘客有异常乘车行为或不符合运营规范的记录时，运营商可以在iAFC后端管理系统中将其从白名单中删除，并更新iAGM的黑名单。

(5)APP设计

iAFC系统为用户提供购票、支付的可视化操作界面应用，分为IOS和两个版本。 iTPS为APP提供接口数据。所有业务逻辑均在iTPS中完成。 APP负责用户交互和信息显示逻辑。 APP采用启动模式，在原生基础上嵌套H5页面，提高了开发的灵活性。

（六）付款方式

继承所有主流互联网支付平台，包括：微信、支付宝、银联、ping++等。使用小额免密码免签证支付方式。用户首次将该支付方式与APP绑定后，所有旅客结算费用将由iAFC自动扣除，无需用户输入验证码。也是建立用户信用体系的重要参考。

(7) 和解

核对方法共有三种：iACC 核对和传统 ACC 核对。

1. iACC 和 iTPS 之间的协调。 iACC会生成符合ACC格式的对账文件，上传至FTP提交给ACC进行对账清算。

2. iACC与iTPS之间的协调，操作员登录iAFC后端管理系统。系统自动调取指定时间内的订单支付记录和乘客乘车记录。两条数据清零，系统自动过滤掉差异记录。

3. iTPS与第三方支付平台对账。操作员登录iAFC后台管理系统，系统自动拉取规定时间内的订单支付记录和第三方支付记录。两条数据清零，系统自动过滤掉差异记录。

4. iAFC平台特点及优势

（一）iAFC平台特点

1、所有互联网移动支付业务流程可由票务运营商统一设计，并与现有票务系统紧密结合。这与传统厂商构建业务框架、处处受限运营的模式不同。

2、iACC系统专为相关行业之间的清算对账而设计，如第三方支付、银联闪付、银联ODA、一卡通公司等。iACC系统定位为多业务接入平台对于传统清算系统，减少了传统计算系统升级的成本。

3、iTPS系统设计将传统轨道交通票务与新兴的“互联网+”业务紧密结合。不仅通过多渠道、多手段拓展了票卡业务，也给乘客带来了新的体验和更多的实惠，能够带动轨道交通票务的发展。以核心资源发展周边产业。

4、整个iAFC系统可以作为轨道交通与相关行业、行业之间的纽带。轨道交通的收入不再局限于票价、广告、房地产等传统行业。它可以更多地受益于互联网的发展，同时为旅客的出行提供更好的服务。

（二）iAFC平台信息安全

1、iACC系统和iTPS系统均按照信息系统防护等级2级标准实施，满足信息安全要求，iACC系统和终端设备不与互联网连接，保证其安全。

2、核心数据交互采用非对称数据签名加密（金融级），所有接口数据交互均通过SSL加密，防止数据泄露。

3、所有数据有统一入口，所有终端只有一条数据链接到iACC系统，保证交易数据的准确性和完整性。

4、整个系统采用双子系统设计，便于分区管理。系统按照功能和网络进行划分。内外网数据交换采用私有数据协议和网守进行数据审计。

5、系统硬件设备全部本地实现，采用私有云和虚拟化技术，实现系统运行的高可靠性、高稳定性。

（三）iAFC平台业务前景

1、iAFC终端设备及系统的日常运维工作纳入AFC系统运维体系。交易数据最终传输至清算系统进行清算，由iAFC系统负责清算。

2、所有iAFC系统交易数据均可实名制。通过大数据分析，可以准确掌握旅客的出行习惯，从而有针对性地解决市民的出行问题，为领导决策提供支持。

3、iAFC系统的大数据可以精准推送旅客感兴趣的信息，促进轨道交通资源与周边资源的结合，实现出行旅客向消费者的转变。

4、通过iAFC系统，结合互联网资源，可以为旅客提供更多的轨道交通出行服务，成为旅客与轨道交通更加紧密结合的重要纽带。

5. 结论

综上所述，随着移动支付的发展，轨道交通在移动支付领域的应用必然呈现多元化趋势。轨道交通iAFC平台的设计和研究应该具有相当的前瞻性，考虑大数据、云计算等，互联网技术的应用可以实现与多个平台的对接。为了实现上述目标，我们需要不断探索和完善现有的系统模式，更好地推动移动支付在轨道交通的应用。

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