地铁支付系统的演变及改进措施

钟 育

（广州地铁集团有限公司广东城际铁路运营有限公司，广州 510000）

自动售检票系统（Automatic Fare Collection-AFC）是将计算机技术、信息收集和信息处理技术及机械制造技术融合在一起形成自动化售票、检票的一种智能化系统。该系统是交通运输发展的必然趋势，更是城市智能化发展的重要体现，是轨道交通自动化管理不可缺少的重要组成部分。通过多项技术的整合，自动售票检索系统能有效地把售票、检票、计费、收费、统计、清分及管理等全过程自动化[1]。

十几年来，我国城市轨道交通自动售检票系统事业从无到有，从小到大，经历了启蒙、实践及调整3个阶段。

20世纪80年代末，我国的城市轨道交通在自动售检票系统领域还是处于一片空白。上海地铁筹建1号线时发布可行性研究报告，宣布票务收益方式采用自动系统方式运营。期间，对自动售检票系统的各项功能系统设置主要来自于国外自动控制系统的运营模式和经验。

20世纪90年代，我国上海、广州等城市轨道交通才刚刚起步，所采用的自动售检票系统是国际上已使用多年的成熟的磁卡自动售检票系统。与此同时，法国巴黎地铁和香港地铁也悄然开始考虑将更高技术的非接触电子芯片IC卡应用到轨道和其他公共交通收费方面上来。由于当时电子芯片IC卡成本非常高，所以很多城市都倾向于选择磁卡。

从20世纪90年代末期开始，我国各大城市轨道交通建设全部采用这套自动售票系统。此系统在票务管理水平和客流处理能力上展现出良好性能。地铁公司在票务收益和管理方面，明显有效降低成本，实现以最少的人力物力创造出最高效的票务收益。自动售检票系统所发挥出来的效果让设计者、建设者和乘客都感觉到便捷与高效。在此阶段，由于国内的轨道交通蓬勃发展，自动售检票系统大量的使用，通过大量用户的使用、摸索和不断的总结，在掌握原有系统各种功能的基础上，有序地归纳整理出更适用于我国城市轨道交通票务管理上的新功能，为我国后期在自动售检票系统功能上的研发积累了宝贵的经验。

短短几年时间，我国的城市轨道交通大力发展，也带动了自动售检票系统的变革，功能单一的磁卡介质车票改为非接触式电子芯片IC卡技术车票介质。非接触式电子芯片IC卡的优点是保密性强、储存量大和可实现一卡多用等功能特性，如今各大城市轨道交通收费系统将非接触式电子芯片IC卡作为首选车票介质。

非接触式电子芯片IC卡技术在城市轨道交通自动售检票系统的大规模应用，强烈冲击以磁卡为车票介质的使用，同时也推动各大城市轨道在新线建设上对自动售检票系统各功能和性能上扩展和提升，使系统功能结构更为简捷、高效，成本更低。

全国各地的城市在轨道建设时，都非常重视对现用收益系统的整改，将原有的磁卡自动售检票系统进行改造。通过多方面的分析和对比得出已建线网系统越简单，进行电子芯片IC卡系统改造越便利。所以很多城市的轨道公司将现有票务收益系统升级改造为非接触式电子芯片IC卡系统，并将其作为以后新筹建线路在自动售检票系统编写出统一的技术规范。目前地铁的非接触式电子芯片IC卡自动售检票系统已大量投入使用。现非接触式电子芯片IC卡技术不但在地铁行业使用，也在发展到各公共行业，为广大乘客带来更大便利。

1 地铁支付系统存在的主要问题

在调整上述自动售检票系统的过程中，地铁服务最大的问题是票务收益问题。根据过往经验，乘客意见最多是出在车站的客服问题，这当然就包括目前的自动售检票系统服务问题。由于这个系统的买车票、检验车票和回收车票都由计算机自动完成，所以现在在地铁行业统称为“自动售检票系统AFC”。

经过长时间的观察，组成自动售检票系统设备在运作时给乘客带来的诸多问题。这些设备给乘客出行带来较大影响的主要设备是自动售票机设备，虽然自动检票机也存在问题，但对乘客和地铁公司的收益带来的影响并不大，站在整个支付系统前沿的设备，就是每天给公司带来最大收益的自动售票机。

（1）地铁公司屏蔽了20元纸币购买车票的功能，降低了服务乘客的水平，造成乘客购买车票不方便，违背了地铁公司提出的“方便、快捷”的服务宗旨。

（2）乘客使用硬币购买车票和找零等功能不稳定，乘客用硬币购票时，需要重复投放才能成功检测确认硬币的有效性。有些乘客使用娱乐城的“游戏币”也能成功购买车票。乘客找零时还会收到异币或残币等。

（3）乘客显示屏显示的“请按左边线路图上的目的地”给乘客提示信息不够明确，导致新客户不能直观购买车票。有相当数量乘客不熟悉购票程序，部分乘客甚至更长时间才能成功购票。相比30 s购票的正常情况，车站的客流组织面临巨大压力，特别是在大客流情况下，车站将经受极其严峻的考验。

（4）自动售票机的功能过多，设备不堪重负。

上述（3）与（4）问题通过改造当前设备能够有效改善，而（1）与（2）就是地铁支付系统的重要难点，需要从方法与设备上进行重点处理，这主要牵涉到硬币短缺问题的处理。

现实生活实践证明，地铁自动售检票系统所存在的硬币短缺原因，不外乎两个方面。一是外部原因，二是内部因素。外部原因是硬币发行量还未跟得上市场的需求量，而且市场上大量硬币沉淀、丢失，造成回收困难，进一步增加了硬币短缺的压力。硬币存在携带、保管及清点不方便等许多缺陷。我国大部分地区都不习惯使用硬币，对硬币流通有抵触情绪，认为硬币沉且硬，感觉不舒服，携带不方便、容易丢失，量大时行走有碰撞声音，而且面值又不大，这就是由于硬币的缺陷造成的。在我国非硬币试点城市，地铁TVM是获得硬币的主要渠道。但每天乘客的流量上千百万，当他们获取找零的硬币后，回家随手丢在桌面抽屉里，下次再乘地铁时，如果没有随身带出，又要使用新的硬币，造成更多的硬币沉淀于市场外面。虽然每天投放入大量的硬币，可现实中仍呈现使用量不足的情况[2]。

造成的硬币短缺内部因素是地铁TVM的设计理念。地铁TVM初始采用国外惯例，基本支付和找零方式为5角、1元硬币支付加5元、10元、20元纸币支付加5角及1元硬币找零。硬币支付的数量与硬币找零的数量缺口较大，使得银行和地铁都不堪重负。

2 解决对策

虽然配置了国际知名的硬币、纸币识别器，能够识别全套人民币币别，但实际上仅接收1元硬币和5元、10元纸币，难以满足用户的多样化要求。当硬币不足进入无找零模式，则明显降低了服务水平，也严重影响了地铁公司的经济和社会效益。既然硬币短缺问题将长期存在，根本的解决办法应该是从设计上减少对硬币的大量单向需求，尽可能达到大致平衡。其中的解决方法包括：

（1）增加5元、10元纸币找零。用10元购买3元车票，需找零7枚硬币，增加5元纸币找零后，可找零5元纸币加2元硬币，可大幅度减少硬币需求，缓解硬币缺口压力。增加10元纸币找零后，还可以开放接收较大面值纸币，如20元、50元、100元，以满足乘客的需求，彻底解除线路扩展后票价以超过10元却仍不能接收20元纸币的尴尬局面。

（2）增加1元纸币找零。在保留1元硬币找零基础上增加1元纸币找零，即实行硬币/纸币混合找零。对1元面额可以设置优先找零纸币。

（3）纯纸币找零。对既有线路，现有只具备硬币找零的TVM进行混合找零的改造成本很高。可增设部分纯纸币找零TVM，缓解硬币缺口压力。

（4）接收1元纸币。增加1元纸币找零后，可以缓解硬币缺口压力，但增加了对1元纸币的需求。可通过接收一元纸币加以缓解。接收1元纸币面临的最大问题是部分地区的小面额纸币破损严重，可能导致频繁的卡钞现象。

（5）增加兑零机。提供大面额纸币兑小面额纸币功能的兑零机可显著降低硬币需求。如提供10元兑换2个5元，20元、50元、100元兑两个5元加n个10元，可满足持有大面额纸币乘客的需求，又可以实现所有现金购票乘客找零量不大于4枚，预计找零枚数可下降60%左右。提供硬币兑纸币功能可方便持有大量硬币的客户兑换，如能像纳斯达克上市的硬币之星公司那样与第三方合作提供适当的利益，有可能激活海量的硬币民间沉淀，在彻底解决硬币短缺问题的同时也为运营方提供可观的利润。

（6）发售定期票。中心城市地铁乘客中的通勤人员大多使用城市交通卡或地铁储值卡，约占50~60%，城市常住人口的非通勤人员和临时外来人员使用单程票，约占40~50%。从国外经验看，发售定期票并采取适当的优惠政策，可吸引60%以上的单程票乘客改用定期票。实际上定期票发行对行业主要有以下收益：减少设备磨损、提高工作效率和提高服务水平。目前国内尚未开始发售定期票，但预计2~3年内会逐步普及。

（7）提高储值卡服务水平。目前多数城市采用交通卡，个别城市采用地铁储值卡。提高交通卡和储值卡持卡比例显然是缓解硬币缺口压力的有效措施。但对单程票乘客而言，吸引他们改用交通卡和储值卡的前提是有较明显的优惠，卡押金合理，退卡方便。但因多数城市的卡发行缺乏市场竞争，处于垄断运营状态，还是缺少合理进展。预计今后几年在获得合理进展的前提下持卡比例会显著提高。

3 解决方案

自动售票机功能的核心技术由硬币识别器、硬币找零、纸币识别、纸币找零技术，与自动检票机中的扇门控制系统及车票读写模块并称为自动售检票系统6大核心技术。国内自动售检票系统在上述核心技术关联模块上都是采用进口名牌公司的产品，这些核心技术模块的成本在自动售检票系统总成本中占比很高。国内的企业在6大核心技术的研发方面也有很大的成果。其核心技术分别由多家公司研发，经过几年的不断探索目前已进入批量生产阶段。上述6大核心技术的国内厂商将逐步参与自动售检票系统领域的竞争，将促使自动售检票系统设备成本逐年下降。

广电运通主业是自动柜员机（ATM，automatic teller machine），目前在中国ATM市场销量和市场存量上均为第一。广电运通在纸币识别、纸币找零技术上有研发的优势，肩负自动售检票系统纸币识别、纸币找零核心技术国产化的任务。经过多年的努力，广电运通公司在纸币识别模块和纸币找零模块取得很大的成就，产品已进入批量化生产阶段。而ATM领域已经进军海外市场，现已在地铁、铁路和其他领域自动售检票系统中选择试点试验，取得一系列改进成果后，占领了国内的自动售检票系统市场。针对铁路客运自动售检票系统的需求，广电运通研制的带纸币识别/纸币找零功能的自动售票机，已在铁路项目上正式投入运营。

广电运通在纸币找零研制出两个系列，分别是单张纸币找零器的CDM6240和叠加纸币找零器CDM8240，均可支持6种不同面值纸币找零。广电运通研制的BA-15纸币识别器，是对纸币的币种、面额和真伪识别进行处理的模块，同时具有钞票暂存功能，在人民币防伪识别上具有国际领先水平。

针对城市轨道自动售检票系统的需求，广电运通开发出的全功能自动售票机，在原有的硬币、纸币、银行卡和储值卡支付功能的前提下，新开发的产品兼容了硬币、纸币找零功能和纸币、银行卡对储值卡进行充值功能。广电运通还开发出多功能的自动兑零机，可用大面额纸币兑小面额纸币、硬币兑换纸币和纸币兑硬币等功能，在天津、武汉等地投入运营，缓解城市硬币短缺压力。针对地铁、铁路之外的其他8大自动售检票系统应用领域，广电运通研制了5个序列40余种型号的自动售票类产品。其中有自主核心技术的纸币模块（纸币识别/纸币找零）的自动售票机，可实现全纸币系列的支付和找零，已经在市场上投入使用，满足用户的多样化使用需求。

针对铁路客运自动售检票系统的需求，广电运通研制的带纸币识别/纸币找零功能的TVM设备已在京津、沪宁、沪杭及石太等铁路项目上正式投入运营。由于票卡面额的不同，导致两大类TVM中现金支付和找零设备的配置有显著差异。对于高面额类应用领域，TVM一般不设硬币支付，采用纸币支付+硬币/纸币找零的方式，发展趋势是纸币支付+纸币找零方式。高面额类应用领域使用银行卡支付需求会逐步强化。而对于低面额类应用领域，TVM早期以硬币支付为主，后采用硬币/纸币支付+硬币找零的方式，过渡期内采用硬币/纸币支付+硬币找零+预留纸币找零的方式，发展趋势是硬币/纸币支付+硬币/纸币找零。低面额类应用领域使用银行卡支付、充值交通卡或储值卡以及使用交通卡或储值卡作为支付手段购买车票的需求会逐步强化。随着物价的上涨和地铁线路的郊区化，地铁TVM具有向高面额类转变的可能，此所谓量变引起质变[3]。今年已经出现地铁业要求TVM采用硬币/纸币支付+纸币找零+预留硬币找零的需求。地铁如启动定期票发售，实际上自动售定期票机应属于高面额类应用领域，应采用纸币支付+纸币找零的方式。广电运通为满足将来用户的需求，研制了自动售定期票机、自动补票机等产品。

4 结束语

综上所述，自动售检票系统事业符合城市信息化建设的发展方向，人们可以凭借一张卡享受各项公共服务。无论是正在扩展线网的一线城市还是正在起步建设线网的二、三线城市，都正在策划各自的自动售检票系统建设项目，全面实现自动售检票系统的国产化。展望我国城市轨道交通自动售检票系统的前景充满信心，相信以其完善的系统功能和性能，能够在城市信息化建设中，早日实现城市一卡通，为市民出行和生活带来更多便利。