城市轨道交通AFC系统支付方式现状及发展

李道全

(北京城建设计发展集团股份有限公司　北京　100037)



城市轨道交通AFC系统支付方式现状及发展

李道全

(北京城建设计发展集团股份有限公司北京100037)

为适应乘客日新月异的消费方式需求，鉴于轨道交通的快速发展，从自动售检票(AFC)系统支付方式的应用现状、存在问题及发展方向出发，对AFC系统硬币支付方式、纸币支付方式、储值票支付方式、车票圈存支付方式、银行卡支付方式等多种应用方式进行研究，并对支付方式向扫二维码换票方式和手机支付方式发展进行说明，为城市轨道交通AFC系统多种支付方式提供解决方案。

自动售检票系统；支付方式；应用现状；存在问题；发展方向

1　研究背景

为了解决城市交通压力，需大力发展城市轨道交通。随着轨道交通的快速发展，自动售检票(AFC)系统支付方式的应用技术也呈现多种类型。就AFC系统领域而言，支付方式从早期的现金支付发展到票卡支付，再延伸到电子支付，经历了量变到质变的发展历程。AFC系统架构体系[1-2]包括轨道交通清分系统(ACC)、线路中心系统(LC)、车站计算机系统(SC)、车站终端设备(SLE)、非接触式IC卡车票，在各大城市建设轨道交通线路时，采用何种支付方式需进行统筹规划。因此，选取何种支付方式对AFC系统的整体功能定位至关重要，对整个线网AFC系统建设规划起到引导性作用。为了满足网络化运营需求，从建设为运营服务、运营为乘客服务的角度出发，AFC系统采 用 何 种支付方式才能更好地适应轨道交通的建设和发展，是各地轨道交通AFC系统建设规划时需要解决的问题，在城市轨道交通建设中得到了各参建单位的高度重视。因此，非常有必要对AFC系统的支付方式进行探讨，以促进我国轨道交通AFC系统建设事业的快速发展。

2　支付方式应用现状

中国内地从1998年开始采用AFC系统进行收费，实现了轨道交通车票的自动和半自动售票、自动检票、计费、收费、统计、结算等全过程的自动化管理。截至目前，在AFC系统中采用的支付方式包括硬币支付、纸币支付、储值票支付、车票圈存支付和银行卡支付。上述几种支付方式流程如下。

2.1硬币支付

硬币支付方式是乘客使用硬币在自动售票机(TVM)、半自动售票机(BOM)上购买单程票，其票卡发行方案需满足运营需求[3]，按进、出站顺序持票乘车。

2.2纸币支付

纸币支付方式是乘客使用纸币在TVM、BOM上购买单程票，并按相应的工况进行硬币、纸币找零，按进、出站顺序持票乘车。

2.3储值票支付

轨道交通储值票是票种设置中的一种，其票卡结构与操作流程[4]需满足乘客使用储值票在TVM上购买单程票，按进、出站顺序持票乘车。它需要按ACC制定的相关技术标准及规范实施，具体支付流程如下：

1) 乘客选择储值票支付方式，在TVM上安装的储值票读写器上刷卡；

2) 储值票读写器将购票信息发送到一卡通主机，一卡通主机认证储值票购买权限、账户余额、购票信息等，符合要求则完成扣款；

3) 一卡通主机将扣款成功信息返回TVM，如果不符合要求则返回终止信息；

4) TVM根据一卡通主机的返回信息发卡或者向乘客显示交易不成功提示；

5) TVM将交易记录经LC上传ACC中心计算机系统；

6) 一卡通和ACC系统后台进行划账和对账；

7) ACC与LC进行划账与对账。

综上，储值票支付方式流程如图1所示。

图1　储值票支付方式流程

2.4车票圈存支付

车票圈存支付方式是指具有一定信用等级的乘客可以购买具有圈存功能的轨道交通专用车票。在支付余额不足时，支付终端可以对乘客持有的轨道交通专用车票直接充值，充值金额通过AFC系统与银行系统间的后台清算系统直接从乘客银行账户中转账。

车票圈存业务减少了AFC系统的现金流，方便轨道交通的运营管理，同时也避免了乘客反复的充值操作。

车票圈存业务，只需要授权消费终端的充值操作，通过银行确认协议账户即可，具体流程如下：

1) 乘客在轨道交通发卡部门申请具有圈存功能的轨道交通专用车票；

2) 发卡部门将乘客的个人银行信息上传LC中心；

3) LC中心将乘客的个人银行信息上传ACC中心；

4) ACC中心将乘客信息发送至银行主机；

5) 银行审核乘客的信用等级后，与乘客签署保证协议；

6) 银行将乘客的信用等级及授权结果通知ACC中心；

7) ACC中心将乘客的信用等级及授权结果通知LC中心；

8) LC中心将准许发卡指令下达发卡部门；

9) 发卡部门接到发卡指令后进行发卡；

10) 乘客持卡在自动检票机(AG)上消费；

11) 如消费时余额不足，AG提示乘客到TVM上对票卡充值；

12) 乘客在TVM上按车票圈存支付方式的相关标准及规范进行充值；

13) 消费终端将充值和消费数据上传LC中心；

14) LC中心将消费终端充值和消费数据上传ACC中心；

15) ACC中心和银行间进行清算对账，并从乘客账户中扣除乘客充值金额。

综上，圈存支付方式流程如图2所示。

图2　圈存支付方式流程

2.5银行卡支付方式

银行卡支付方式是乘客使用银行卡在TVM上购买单程票，按进、出站顺序持票乘车。这需要按ACC与银行的接口标准[5]及其ACC制定的相关技术标准及规范实施，具体流程如下：

1) 乘客选择银行卡支付方式，在TVM上安装的银行卡读写器上刷卡；

2) 银行卡读写器将购票信息和用户个人信息发送到银行主机，银行主机认证用户购买权限、信用记录、账户余额、购票信息等，符合要求则完成扣款；

3) 银行主机将扣款成功信息返回TVM，如果不符合要求则返回终止信息；

4) TVM根据银行主机的返回信息发卡或者向乘客显示交易不成功提示；

5) TVM将交易记录经LC上传ACC中心计算机系统；

6) 银行和ACC系统后台进行划账和对账；

7) ACC与LC进行划账与对账。

综上，银行卡支付方式流程如图3所示。

图3　银行卡支付方式流程

3　支付方式存在问题

上述几种支付方式均在管理、技术和接口方面存在一定不足，具体如下：

1) 采用硬币支付方式和纸币支付方式，TVM设备需增设硬币、纸币识别模块，投资较高；设备制造工艺复杂；需备用一定周转资金；换取钱箱及现金清点工作量较大；系统需定期进行升级；设备及模块的维保需耗费工作量；运营管理较复杂。

2) 采用储值票支付方式、车票圈存支付方式和银行卡支付方式，需按储值票支付、车票圈存支付和银行卡支付相关的接口标准及规范来实施，实施过程较长，涉及面较广，协调难度大，接口复杂，运营管理复杂。

4　支付方式发展方向

综合AFC系统支付方式的现状及不足，为了实现轨道交通建设目标，满足运营管理要求，方便乘客使用，结合当前技术发展和计算机应用水平，新的支付方式逐渐替代现状支付方式是AFC系统技术的发展方向。新的支付方式主要包括扫二维码换票方式和手机支付方式。

4.1扫二维码换票方式

扫二维码换票方式包括微信公众号、支付宝和APP 3种，其支付方式大同小异，本节以APP方式为例进行主要方案介绍。

APP方式是乘客在手机上通过APP应用进行购票，再在城市轨道交通车站TVM上进行取票，最后按进、出站顺序持票乘车的过程。这需要按AFC与手机运营商、AFC制定的相关技术标准及规范实施，具体流程如下：

1) 乘客通过手机进入APP购票界面，按其所需进行在线车票选择，包括线路、车站的选取及票价的选取等；

2) 确认后，生成车票订单，然后进行车票订单支付授权，授权完成后，确认支付成功；

3) 在线支付后，获取车票取票二维码凭证，完成手机购票流程；

4) 乘客到达车站后，在TVM上使用手机内保存的二维码取票凭证换取车票；

5) TVM在线向ACC中心发送交易认证，以确认订单的合法性；

6) ACC中心对二维码凭证的合法性进行交易认证；

7) 认证通过后TVM向乘客发行单程车票；

8) 按手机购票支付方式的相关标准及规范进行乘客、ACC与手机运营商间的结算及对账。

综上，手机购票支付方式流程如图4所示。

图4　手机APP购票支付方式流程

4.2手机支付方式

4.2.1支付条件

1) 手机(或移动终端设备)内置的SIM卡内需要分配一个带有密钥保护的安全区域，其中包括AFC系统车票应用所需的信息字段和密钥数据；

2) 手机(或移动终端设备)需要具备NFC(近场通信)天线，能够配合SIM卡进行手机车票应用，并与读写器进行数据交互；

3) TVM、AG的读写器与手机SIM卡上的地铁应用进行通信，要求如下：

① 需要使用支持SWP(虚拟内存文件格式)功能的SIM卡，使之在符合TypeA或TypeB或Type C的条件下，能够内置地铁车票应用数据，并通过NFC线圈与TVM、AG设备的读写器进行通信；

② 读写器能够识别手机NFC车票应用，并完成相应的票卡业务处理；

③ ACC发卡系统需要具备空中发卡接口或预制车票应用数据的功能，使用户可以通过空中方式或线下预制方式完成卡片数据的写入、圈存以及应用管理(锁定、解锁)；

④ ACC需要与移动支付应用集成商进行结算系统对接，完成手机支付交易的清分结算处理，同时满足用户对地铁应用数据的使用需要。

4.2.2支付方案

手机支付方式是乘客在AG设备上按进、出站顺序持手机完成乘车的过程。这需要按ACC与手机运营商、ACC制定的相关技术标准及规范实施，具体流程如下：

1) 乘客使用手机在进站检票机上读写信息后进站，交易信息写入SIM卡AFC钱包区，操作同储值票；

2) 进站检票结束后，交易数据由AG→SC→LC→ACC；

3) 乘客使用手机出站时，出站检票机根据SIM卡中的进站记录，以票价表为基础结合优惠条件，计算乘车费用，并记录手机号码；

4) 通过ACC系统，将手机消费交易数据从后台上传给手机支付运营商；

5) 同时，相同的交易记录由出站AG→SC→LC→ACC，操作同储值票操作；

6) 在结算日，LC、ACC统计不同线路网络内所有使用手机刷卡进、出站的记录，并统计出各手机号码的乘车费用，操作类似AFC系统车票跟踪中的统计功能；

7) 同样，在结算日，手机运营商统计不同线路网络内所有使用手机刷卡进、出站的记录，并统计出各手机号码的乘车费用；

8) ACC和手机运营商后台进行划账和对账，双方对账无误后，根据事先确定的商业及结算规则，由手机运营商通过银行向ACC/LC运营商划账。

综上，手机支付方式流程如图5所示。

图5　手机支付方式流程

5　结语

随着各城市轨道交通线网规划的不断发展及完善，票务处理流程成为关注的重点[6]，类似上述支付方式的应用方案会越来越多。轨道交通自动售检票系统支付方式的多样化也是满足乘客的商务、工作、购物、学习、休闲娱乐等为目的出行的需要。通过进一步调研与交流，我们也在不断探索更多支付方式的解决方案，与从事AFC行业的同行们共同分享。

[1] 邱华瑞，张宁，徐文，等.城市轨道交通自动售检票系统架构体系研究[J].都市快轨交通，2014，27(2)：74-77.

[2] 潘攀，张宁，王健.城市轨道交通AFC系统参数管理[J].都市快轨交通，2015，28(1)：12-15.

[3] 康崇皓.轨道交通自动售检票系统票卡发行方案探讨[J].铁道通信信号，2010，46(12)：42-44.

[4] 宋亚娜，张宁，何铁军.轨道交通储值票票卡结构与操作流程研究[J].城市轨道交通研究，2014，12(1)：65-68.

[5] 王永利，金融新思维银行新发展[M].北京：中国金融出版社，2012.

[6] 袁东.票务处理流程内置的标准化读写器在地铁自动售检票系统中的应用[J].通信与广播电视，2010(2)：38-41.

(编辑：王艳菊)

Situation and Development of AFC System Payment Methods in Urban Rail Transit

Li Daoquan

(Beijing Urban Construction & Development Group Co., Ltd., Beijing 100037)

The paper studies the application of multiple payment methods for urban rail transit sytem, including coins, notes, stored-value tickets, credits for load tickets and debit cards, to meet the fast-changing consumption needs of passengers owing to the rapid development of urban rail transit in China. The development trend of quick response (QR) code and cellphone payment of AFC system is also introduced as alternatives of multiple payment methods of AFC system in urban rail transit.

AFC system; payment methods; current application situation; existing problems; development direction

10.3969/j.issn.1672-6073.2016.01.015

2015-09-07

2015-09-16

李道全，男，高级工程师，从事轨道交通AFC方面的研究，475173176@qq.com

U231

A

1672-6073(2016)01-0059-04