基于“互联网+”二维码支付模式的AFC支付系统在城市轨道交通中的应用

景文亮

摘要：由于轨道交通的特点,如大客流密度高,快速运输,检查出入境秩序,和多级票价,传统的轨道交通支付采用离线电子钱包消费模式,也就是说,充电,然后提前消费。 目前在使用的单程票和交通卡都是这样的，使得乘客购买或充值车票不方便，支付效率低，支付体验差等缺点。随着互联网技术的快速发展，移动二维码支付受到了广泛的关注和研究，这种移动支付方式也被广大市民和乘客所接受和认可。针对互联网支付技术，一些城市轨道交通也在云购票机、移动地铁票等课题上进行了充分的研究和探索，形成了一定的技术储备。 城市轨道交通客运服务APP系统建设，提供了一个以乘车服务为核心的客运综合服务窗口，为传统票务支付与互联网技术的融合提供了机遇，为票务服务的升级发展提供了广阔的平台。因此，在城市轨道交通中实现“互联网+”模式的二维码支付，是结合互联网技术发展对地铁车票支付的必然要求。

关键词：AFC支付系统，城市轨道交通中，应用

Application of AFC payment system based on "Internet" QR code payment mode in urban rail transit

Jing Wen liang

Chongqing Rail Transit (Group) Co, Ltd, Chongqing 401120

Due to the characteristics of rail transit, such as high passenger density, rapid transportation, check entry and exit order, and multi-level ticket prices, the traditional rail transit payment adopts the offline electronic wallet consumption mode, that is, charging, and then consuming in advance. At present, one-way tickets and transportation CARDS in use are like this, making it inconvenient for passengers to buy or recharge tickets, low payment efficiency, poor payment experience and other disadvantages. With the rapid development of Internet technology, mobile QR code payment has attracted extensive attention and research, and this mobile payment method has also been accepted and recognized by the general public and passengers. In view of Internet payment technology, some urban rail transit has also conducted sufficient research and exploration on the topics of cloud ticket machines and mobile subway tickets, forming a certain technical reserve. The construction of urban rail transit passenger service APP system provides a comprehensive passenger service window with ride service as the core, provides an opportunity for the integration of traditional ticket payment and Internet technology, and provides a broad platform for the upgrade and development of ticket service. Therefore, realizing qr code payment in the mode of "Internet +" in urban rail transit is an inevitable requirement for subway ticket payment combined with the development of Internet technology.

Keywords: AFC payment system, application in urban rail transit

引言

叙述了二维码扫码检票实现过程中二维码数据结构、交易方式、复合消费文件、通信方式、读写设备扫描头安装位置等具体技术环节,通过这项研究由原来的实体票卡直接过渡到虚拟账户支付,跨越了“虚拟票卡”、“虚拟货币”这些阶段,乘客使用手机就可直接进出站。 二维码扫码过闸运用到客运服务中,提高了运营效率,改善了城市窗口服务形象,加快了城市轨道交通队针对互联网技术探索应用的步伐。

1常见的移动支付方式

1. AFC系统技术是以计算机、网络、通信等技术为基础，将售票、检票、收费、统计、清算等工作进行全过程自动化处理，一般是五层架构，分别有轨道交通清分中心、线路中央计算机系统、车站计算机系统、站厅终端设备等如图1。

图 1

随着近些年智能手机的迅捷发展和支付方式不断演化，各地AFC系统根据自身的实际情况分别作出了相应的调整和优化。

2.二维码用正方形黑白团编写二进制数据信息，是一种可读性条码图案。二维码安全性和加密解密算法相关，通常是光电扫描或图像输入的方法进行信息读取工作，进而完成信息的自动处理。二维码技术一般适用于小额消费或小额充值行为，数据传输速度快、信息可靠、操作便捷等特点是其突出优势。但是将二维码当做车票媒介，读写的速率和设备有关，因为不能二次写入，所以无法记录统计信息。

3.非接触式IC卡。一般这种卡分为存储卡、CPU卡、逻辑加密卡，且具有数据安全性高、读写失效率低、信息存储量大等优点。逻辑加密卡内置了逻辑加密电路，固定密钥，安全性较高。CPU卡安全性能好，一卡设置一个密码，而且还能在计算数据，十分便捷。目前单程票所用存储卡大多采用TYPAA制式，而储值票多采用CPU卡。

2 关键问题的研究与解决

对城市轨道交通移动支付应用经验总结和分析后不难发现,与手机 APP 二维码相比较,手机电子钱包受移动运营商约束,在用户群体中较难推广。 云闪付 HCE 和手机 PAY 需要联网交易,交易时间较长。 银联 ODA 消费方式,容易产生进出站不能配对的交易,增加了票款结算的难度。 手机 APP 二维码检票需要解决以下关键问题。

1. 二维码数据结构。二维码数据结构是指手机 APP 二维码采用何种编码格式、长度、进制,明文或密文,确保二维码进出轨交车站能被检票机快速扫描识别,采用轨道交通自主设计的二维码,而非任何第三方支付的二维码。 二维码数据结构具有开放性、通用性,无排他性,可接入任何一家第三方支付平台。 可支持双脱机使用,即闸机端和手机端在没有网络的条件下也能使用,适合轨交复合交易、阶梯票价的特点。

2. 交易方式。交易方式是指交易过程中对手机 APP 二维码的认证方式,如果采用典型的二维码联机交易,交易时间较长,遇到网络通信故障,交易时间会更长,不能适应大客流快速通过的运营需求。 采用脱机安全认证的技术,进出站时间较短,可以在本地进行安全验证,不需要连到后台进行密钥认证。

3. 复合消费文件。过程文件是指二维码在轨交进出站的应用信息,由于二维码不同于以往票卡只能被单向读取数据的特点,如果采用不回写方案,有相当比例的单进单出交易后台无法配对,造成不能结算票款。因此采用复合交易回写方案,打破了二维码数据单向读取的局限性,实现方式接近于传统票卡,前端设备完成了所有业务逻辑的判断,后台系统不会过于复杂。 交易过程中需要用到手机设备信息,云闸机可识别二维码是否为用户本人手机生成,不会发生盗刷现象,防止二维码被复制盗用的风险。

4. 通信方式。通信方式是指支持二维码支付的终端设备与第三方支付后台数据交换的方式,通信方式不仅要满足脱机交易的应用要求,还需要为联机交易预留条件。如果采用终端设备直接连到第三方支付平台的方法,需要在检票机内安装 4G 上网模块,检票机通过互联网与第三方支付平台联机认证,同时通过 AFC 系统网络把交易记录上传至地铁清分系统,清分系统与第三方支付平台通过脱机文件对帐。这种方式的缺点是无线网络不稳定,影响扫码效果。 地铁清分系统需要人工以脱机文件和第三方支付平台对帐与结算票款,不符合互联网思维。 终端设备与互联网直接连接,安全性不高。 需购买上网模块和流量,运行成本较高。 必须要对所有设备包括后期新增设备进行改造,改造成本较高。采用平台对接的方式,在地铁清分系统一侧设立网关,通过专线连到结算平台。 这种方式的优势是,AFC 系统维持原有网络架构,通过内网通信网络较为稳定。 只有一条数据流,数据统计较准确。 只需要开发支付平台和建立专线连接,所有终端设备无须改造网络硬件。

5. 读写器扫描头位置。读写器基本构成原理。读写器作为直接与乘客票卡进行数据交互的部件，其基本功能是对票卡的读、写处理，完成上位机设备与票卡的读写接口。读写器由射频驱动模块、S A M卡模块、通信处理模块、票卡处理器模块（T P U）、天线等组成，其基本原理如图2所示。

图2  读写器基本原理图

读写器扫描头是指检票机读取二维码数据的设备,读写器扫描头位置直接影响了二维码读取效果。 如果在闸机表面将刷卡天线和二维码扫描头分开安装,增加二维码扫码功能后,不改变原有票卡刷卡性能,两个天线相互干扰小。 这种方式的不足之处是改变乘客的既有使用习惯,特别是手机 PAY 和二维码扫码同为移动支付,判断何处扫码时间较长。 而且检票机外观改动较大,影响检票机的人体工学和外形美观。采用一体式天线,即在检票机表面将二维码扫描头整合到原有刷卡天线中进行安装。 一体式天线的方式对所有车票兼容性更好,地铁单程票、城市公共交通卡、金融 IC 卡、手机 APP二维码共用一套读写设备,对检票机空间利用效率更高。 这种方式的难点是要解决部分手机 PAY 在手机 APP 二维码扫码时跳出的兼容性问题。

3 结束语：

“互联网+”模式二维码支付,是城市轨道交通结合互联网技术,主动对接市场,服务市民,对原有地铁售检票系统实施的云支付的颠覆性改造,实现了移动支付直接检票。手机 APP 二维码支付不仅可以用于地铁乘车业务,未来可以在地铁周围商户进行支付。 城市轨道交通也可以客运服务 APP 的建设,配合上盖综合开发,对地铁周边业态分布进行统筹规划,未来的轨道交通不仅是出行的工具,而是一个集出行、购物、休闲、消费的综合性服务功能体。 未来还可以对其他城市轨道交通提供参考,客运服务 APP 可以定位到其它城市,提供不同城市轨道交通的乘车信息和车票信息,不同城市轨道交通的票务系统通过软硬件升级,均可实现二维码扫码检票。

参考文献：

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[3]龚迥.“互联网+”模式二维码支付在轨道交通AFC系统的支付应用研究[J].科技风，2018（11）：47-48.