无锡地铁移动支付平台二维码过闸系统设计

余乐 尤圣泉

【摘要】针对无锡地铁AFC系统的移动支付二维码过闸业务现状，从行程查询、行程处理角度，详细阐述了移动支付二维码过闸的业务功能，给出了二维码过闸平台系统设计架构，提出了二维码过闸平台系统的部署设计方式，为后期移动支付二维码过闸平台系统的改造、升级提供了一条新的设计思路。

【关键词】AFC ;移动支付;二维码过闸

中图分类号：TN92                     文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.02.009

现代信息技术以及互联网的普及，推动着如今货币支付的变革。移动支付作为支付方式的新方式，我们可以通过只携带手机，完成各种交易，给我们的生活带来了很多便利。移动支付具有随时、随地、随身的特点，与传统货币支付方式相比，多应用于小额、快捷、便民等支付领域。而如今，移动支付的应用场景越来越多，如商场购物、各种小型个人经营付款、网上购物以及各类公共交通。

移动支付在乘坐公交和地铁等公共交通上尤为重要，乘客不需要准备纸币货币去购买乘车票，而是使用手机等设备直接支付，很大程度上给乘客带来了便利。相比较于传统的地铁AFC自动售检票机系统五层架构或区域中心架构，移动支付平台抛弃了原有AFC五层架构，移动支付平台直接对接现有所有闸机设备。

本文主要介绍了移动支付在无锡地铁上的应用，地铁进出站闸机通过扫描手机APP端提供的二维码，发送HTTP协议的URL请求到我们分布式架构的移动支付后台进行判断处理，完成地铁闸机对乘客的进出站放行、向手机端应用发送扣款请求等操作。

1. 移动支付二维码过闸系统架构设计

2.1 系统架构设计

无锡移动支付二维码过闸系统采用分布式架构设计模式，根据业务的不同通过负载均衡设备对业务请求进行分发，实现业务之间的软件隔离，便于部署维护。

首先，用户在手机支付宝乘车码上点击申请无锡地铁二维码，此时支付宝会向无锡地铁移动支付二维码过闸平台发送申码请求，申请到的二维码由加密机进行加密，然后保存该用户信息到行程数据库，最后返回给手机APP端。

乘客进入地铁乘坐地铁时，打开手机二维码，对准闸机进行扫码，此时设备扫码后对码进行验证处理，向移动支付二维码过闸平台发送HTTP协议的URL请求。

移动支付二维码过闸平台收到设备来的URL请求后，会对用户行程做合法性验证，验证通过后平台向第三方支付平台推送用户行程信息。

用户完成行程后平台向第三方APP异步发送请款请求，将匹配完成的订单详细信息通过Hibernate存入后台行程数据库。

图1 无锡地铁二维码过闸业务系统架构图

2.2 分布式程序部署

负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。负载均衡实现的理念就是将任务分配到多个操作单元上执行，例如Web服务器和FTP服务器等，从而共同完成工作任务。

无锡地铁移动支付二维码过闸系统，采用的是F5负载均衡设备，地铁进出站闸机扫描手机APP端的二维码，生成HTTP协议的URL请求，F5设备收集大量条数的设备发出的请求，分发给移动支付二维码过闸系统的各个服务器，减轻单个服务器处理的压力，达到分布式系统架构的目的。

无锡移动支付二维码过闸系统根据业务分别部署在多台服务器上，达到分布式部署目的，包含：

4台行程服务器，该服务器中部署了前台模块，负责处理设备URL请求，以及后台模块负责处理进出站及扣款业务。

2台行程、请款服务器，该服务器中部署了前台模块负责向APP端情况，以及后台模块负责处理流程。

4台领卡、申码服务器，该服务器中部署了前台模块负责APP端向二维码支付平台申请二维码注册，以及后台模块注册二维码用户。

1台计划任务服务器，该服务器中部署了前台模块供地铁员工使用，以及后台模块供前台调用及计划任务的执行。

2.3 二维码过闸相关业务

2.3.1 行程查询

在半自动售票机上，地铁员工可通过在行程处理界面，输入APP绑定的手机号或用户身份证号，通过调用二维码过闸系统后台，可查询该用户最近的行程信息。

2.3.2 本站行程撤销

地铁员工在半自动售票机上输入手机号，调用移动支付二维码过闸系统后台，可以查看改用户行程状态，选择非付费区，如果此用户在本站20分钟前进过站，则测试行程状态显示“撤销行程”按钮。

2.3.3 补录进站

半自动售票机可以对APP用户的前一天行程进行补录操作，补录进站表示前一天的有出站单边，需地铁员工在半自动售票机上进行补录进站操作，调用二维码过闸系统完成补录进站操作。

2.3.4 发售免费出站票

当乘客完成一笔行程之后，地铁员工可以20分钟后使用半自动售票机上付费区选择“仅售出站票”，点击确认按钮可以发售出站票一张。

2.4 乘车支付方式趋势

无锡地铁移动支付二维码过闸业务上线后，为乘客提供了多元化的支付方式，使用单程票的乘客群体逐步转向使用二维码过闸乘车。

以二维码过闸业务开通初期某一天的客流数据分析，当天客流216，288人次;二维码乘车85，854人次，占比39.69%;市民卡乘車87，193人次，占比40.31%;单程票乘车34，912人次，占比16.14%;其他方式8，329人次，占比3.85%。

最近数据分析结果，乘车二维码使用量已经超过传统的市民卡和单程票的总量。例如，当天客流354，557人次;其中二维码乘车155，711人次，占比43.92%;市民卡乘车101，430人次，占比28.61%;单程票乘车26，184人次，占比7.38%;其他方式71，232人次，占比20.09%。由此可见，二维码过闸业务上线后乘客逐步趋向于采用移动支付技术过闸乘车。

3. 结语

无锡地铁移动支付平台二维码过闸系统采用分布式系统架构，乘客使用支付宝或码上行等APP申请乘车码，采用乘车二维码通过自动检票机完成进站和出站，系统后台处理二维码过闸全部业务，并完成乘车费用结算。该系统已于2020年10月在无锡地铁成功上线运营，完全满足无锡地铁移动支付过闸客流的需求，达到了系统设计要求。

参考文献：

[1]陈青云，顾洋.手机支付在城市轨道交通自动售检票系统中的应用[J].城市轨道交通研究，2017年04期.

[2]胡冬.城市轨道交通AFC区域中心系统设计[D].东南大学，2015.78.

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