北京城建设计发展集团股份有限公司 周晓鹏，吴金然

摘要：智能乘车平台是互联网发展的产物，可实现票务电子化的目标。本文从智能乘车平台的功能需求出发，从平台和手机客户端两个角度对该平台系统的需求进行分析，在此基础上，介绍了智能乘车平台系统的总体架 构、业务流程，并对该系统的安全方案、灾备中心方案和电子票务平台方案进行分析说明，对后续互联网票务平台的建设提供借鉴，具有一定的参考价值。

关键词：轨道交通；智能乘车平台；互联网票务

Abstract: Intelligent ride platform is the product of the development  of Internet, which can achieve the goal of electronic ticketing. Starting  from the functional requirements of the intelligent passenger platform,  this paper analyzes the requirements of the platform system from  the perspective of the platform and mobile client. On this basis,  it introduces the overall architecture and business process of the  intelligent passenger platform system, and analyzes the security  scheme, disaster recovery center scheme and e-ticketing platform  scheme of the system. The analysis of this paper is helpful for the  follow-up interconnection. The construction of online ticketing  platform provides a reference and has a certain reference value.

Key words: Rail transit; Intelligent ride platform; Internet ticketing

1　引言

随着互联网技术的不断发展，特别是移动互联网技术的不断创新，人们越来越希望快捷、实惠、方便的 交通出行以及购票方式，如手机二维码过闸机、在线购 票等。采用基于移动支付的手机二维码过闸方案后，可直接使用手机终端生成二维码作为车票媒介通行，使支付手段多样化，大大减少现金及实体车票的使用[1]。

为了实现公共交通出行智能化，让乘客更好地享受快捷、实惠、方便的互联网交通服务，轨道交通自动售检票系统开始向互联网融合阶段转变[2]，在“互联网+”的浪潮下，新一代移动支付技术在轨道交通领域 Scheme Design of Intelligent Platform System for Rail Transit 得到迅猛发展，新的支付技术逐渐被引入传统的AFC 系统[3]，极大地促进了旧有运营模式的改变，各地陆续开展了移动支付平台、互联网平台的建设[4]。

郑州市轨道交通在互联网购、取票系统的基础上， 研究建设“智能乘车平台系统（ITP）”，系统将实现地铁乘车的票务电子化、系统化的目标，提供二维码 （虚拟）票卡服务、在线购票（实体票），以及其他的互联网增值服务。基于该系统要实现的目标，本文对其 方案进行分析说明，深入解析该系统的建设模式，为后 续的改进及借鉴提供帮助。

2　智能乘车平台系统功能需求分析

2.1　平台功能需求

智能乘车综合业务平台建设及资源经营权项目具有对线网互联网系统运作、购票交易数据的监控，票务收益和客流统计，系统数据的集中采集、存储、统计及管理功能[5]。主要功能如下：

（1）进行电子支付及电子票交易对账；

（2）向清分中心转发电子支付信息，并对异常支 付信息进行退款处理；

（3）发售电子票，提供电子票发售相关数据及信息；

（4）电子票收益清分及交易数据收集与统计；

（5）完成电子票的虚拟回收；

（6）向各线路AFC系统下发智能乘车综合业务平台建设及资源经营权项目运行参数；

（7）接收上传的电子票使用记录信息和状态；

（8）接收智能乘车综合业务平台建设及资源经营权项目上传的数据，并即时对数据进行处理，写入数据库；

（9）提供郑州市轨道交通购票客户端及手机App 下载、安装及迭代更新；

（10）提供乘客互联网购票所需的人机界面及购票流程、购票账户管理等功能；

（11）下发票价表、运营模式、线路地图等数据至乘客手机App中；

（12）收集和处理来自手机App或互联网的车票订单信息；

（13）与互联网支付平台衔接，接收和处理电子支付账单数据，根据电子票数据向乘客发售电子票，并提供交易对账数据；

（14）根据电子票回收指令，对乘客手机App中的 电子票进行虚拟回收；

（15）根据半自动售票机、手机App等的请求，对电子票进行超程更新；

（16）根据超时补款指令，对电子票进行超时更新；

（17）根据手机App的申请，核验退票申请，进行电子票的退票作业，规定退票时间：如当日未进行兑 票，在次日系统自动完成未兑票订单退款，退款金额自动计入运营日；

（18）根据半自动售票机的指令，提供电子票的交易信息查询与验证；

（19）向乘客发布补款信息，并采取恰当的措施，催缴欠款；

（20）具有网络系统安全管理功能，包括网络入 侵检测、主机访问控制、防火墙、病毒防护等；

（21）具有报表打印功能，能生成每日/月/季度/ 年财务、客流和设备维修的管理信息报表；

（22）具有自诊断功能，便于进行维护和故障检测；

（23）对乘客智能乘车综合业务平台的乘车用户信息进行保密，需具有权限的操作人员才能查阅；

（24）系统应具有软、硬件加密措施。

2.2　手机客户端功能需求

（1）手机客户端具有用户登录、实名注册和个人信息管理等功能；

（2）乘客乘车信息、票务规则、乘客乘车行为信息提醒及智能客服服务等；

（3）系统平台支持市面主流移动终端操作系统， 包括但不限于安卓、苹果等；

（4）地铁站点、票价查询功能；

（5）乘车路径、乘车时长、乘车资费计算；

（6）单程电子票购买及电子支付；

（7）退票、补票及车票更新；

（8）进出/站电子票检票业务流程，电子票二维码展现；

（9）电子票交易及使用信息记录查询；

（10）具有信用管理机制；

（11）具有乘客乘车消费记录查询、统计及删除功能；

（12）电子票虚拟回收。

3　系统总体设计

3.1　总体架构设计

结合上述的功能分析，智能乘车综合业务平台可分为互联网平台、App运营平台两大系统。

互联网平台提供扫码过闸、移动支付购票等基础的互联网业务支撑功能，部署在内网。主要完成用户的注册、实名认证、发放电子卡，根据用户的二维码票卡交易数据进行统一的计费、扣款、统计、对账、结算等管理；此外互联网平台还支持通过移动App的支付功能来完成互联网购票（现场取票）、TVM移动支付、BOM 移动支付等实体票业务。

App运营平台提供个人中心、行程查询、路线查 询、资讯、商业运营等互联网增值业务功能，部署在外网。包括手机App客户端和App后台两部分。总体架构 如图1所示。

图1 智能乘车平台系统架构图

3.2　业务流程设计

（1）二维码交易流程

二维码交易流程如图2所示。二维码交易主要分为：闸机扫码交易、半自动售票机（BOM）补登交易、 BOM撤销交易、App补登交易。由闸机/BOM把进出站 交易数据实时传至互联网平台，在互联网平台完成防复 制验证、行程控制、行程匹配与计费优惠，并通过第三 方支付平台完成扣费，再向用户的App推送行程消息。

图2 二维码交易流程图

互联网平台把计费处理后生成的完整行程消费订单和日终生成的单边交易都上传给X线网管理中心 （ANCC），由ANCC进行对账处理。

（2）扫描流程

扫描流程如图3所示。用户使用手机App生成乘车码，用户扫码乘车；闸机生成交易数据，上传至互联网平台，在互联网平台完成防复制验证与行程控制；通过防复制验证与行程控制的数据继续完成行程匹配与费用计算。

图3 扫描流程

（3）App补登流程

补登流程如图4所示。用户通过手机App，选择不完整的行程记录，自助完成行程的补登；补登数据由手机App发送至互联网平台；补登后，由互联网平台完成行程匹配，计算乘车费，并最终发起扣费；向用户App推送行程信息；把App补登记录按照ANCC规范打包上传至ANCC。

图4 App补登流程图

（4）扫码支付

用户在TVM操作，选择要购买的车票；TVM进入付款界面，向ITP系统申请付款码，并在界面上显示； 乘客通过手机App扫描，并完成支付；ITP平台收到支付成功信息后，向TVM发送支付成功通知；TVM接收到ITP平台支付成功信息后，向乘客发售车票。

4　方案设计分析

4.1　智能乘客平台系统安全设计

郑州市轨道交通智能乘车综合业务平台参考等级保护三级进行安全建设[6]，同时为满足《郑州市轨道交通线网AFC系统标准》中信息安全的要求，在智能乘车综合业务平台部署防火墙、数据交换平台系统、数据库审计系统、运维审计系统、入侵检测系统、漏洞扫描系 统、配置核查系统、服务器和工作站准入及防病毒、安全管理平台以及业务终端应用防护软件等。

在郑州市智能乘车综合业务平台的对外边界设置 防火墙+入侵防御，内部系统的培训和模拟测试系统因人机交互的界面较多，对AFC生产系统来说属于内部不安全区域，因此在AFC生产系统与培训、模拟测试系统的边界也同样设置防火墙+入侵防御进行隔离防护。

在线路中心和车站内部核心分别设置入侵检测系统。

在智能乘车综合业务平台的核心数据库设置旁路审计，对核心数据库进行监管、审计。

在智能乘车综合业务平台的Web应用服务器设置Web应用防火墙，对Web业务进行应用层防护。

4.2　灾备中心设计

为了避免在生产环境发生整体灾难的情况下互联网电子票务主中心系统无法提供正常服务的问题，采用同城异地灾备中心的解决方案[7]。在郑州市轨道交通郑西调度中心设置互联网电子票务主中心系统，其灾备系统设置在郑东调度中心。

灾备生产系统采用异地系统级备份。系统级备份一方面可在智能乘车综合业务平台建设及资源经营权项目数据失效时进行恢复，另一方面还可以在当互联网电子票务主中心系统完全不能投入正式使用时，临时接管主中心系统，满足25条线路AFC系统基本运营功能需求。

互联网电子票务灾备系统是主系统的灾难备份系统，当智能乘车综合业务平台建设及资源经营权项目故障瘫痪时，由灾备中心接管其所有功能，确保线路车站和设备的正常运转；接管期间其功能等同互联网电子票务主中心系统功能。

当互联网电子票务主中心系统恢复后，互联网电子票务主中心系统重新接管全部功能。

灾备系统是互联网电子票务主中心系统的“复制”。

互联网主中心、灾备中心采用热备方式，应具备3 分钟内完成主备切换的能力。

4.3　电子票务平台设计

互联网电子票务平台实现订单管理、二维码管理、进出站业务管理、后付费交易请款、交易结算、交易审计、账户管理等功能，并且能满足郑州市轨道交通线网互联网闸机检票等各项业务需求；满足乘客的互联网票务业务需求，对乘客的互联网票务业务提供各种信息支持；具备互联网交易信息数据统计、分析和报表管理功能，可按照业主要求的格式进行打印或者输出；瞬时承受的极限用户并发数应能满足郑州市轨道交通线网乘客过闸需求，不得出现瘫痪或让人难以承受的时间迟滞， 保证乘客的过闸体验优良，也不得出现数据的丢失与错误；能保证系统中互联网票务交易数据的安全，在任何情况下，不得导致交易数据的丟失和非法泄露；互联网电子票务平台及互联网终端（闸机）根据不同的业务应用，可支持在线确认过闸或离线认证过闸；互联网电子票务平台的关键设备及系统应有冗余措施，系统运行应稳定可靠，能实现不终止互联网票务服务状态下的平滑升级与扩容。电子票务平台设计如图5所示。

图5 电子票务平台设计

5　结论

为了实现公共交通出行智能化，让乘客更好地享受快捷、实惠、方便的互联网交通服务，智能乘车平台系统的建设必不可少，智能乘车平台系统将实现地铁乘车的票务电子化、系统化的目标，同时智能乘车平台系统的建设还需要全面考虑轨道交通初期、近 期及远期的电子票清算管理需求，确保系统安全、可靠、高效、稳定地运行。

作者简介：

周晓鹏（1990-），男，河南平顶山人，工程师，硕士，现就职于北京城建设计发展集团股份有限公司， 主要从事地铁AFC系统设计的工作。

吴金然（1978-），男，黑龙江哈尔滨人，高级工程师，硕士，现就职于北京城建设计发展集团股份有限 公司，主要从事地铁AFC系统设计的工作。

参考文献：

[1] 李中浩. 城轨互联网票务系统建设指南[J]. 城市轨道交通, 2019, 37 (03) : 25 - 28.

[2] 张鹏, 王健, 吴娟, 张宁. 南京地铁移动支付关键技术的研究及应用[J]. 都市快轨交通, 2020, 33 (06) : 154 – 158, 169.

[3] 赵晗, 陈琦, 高伟, 等. “互联网+"技术在郑州地铁AFC系统中的应用[J]. 都市快轨交通, 2017, (4) : 81 - 85.

 [4] 蔡佳妮. “互联网+”时代城市轨道交通自动售检票系统设计[J]. 城市轨道交通研究, 2020, 23 (03) : 199 - 203.

[5] 徐晓红, 李亚东. 关于城市轨道交通互联网票务平台建管的探索与思考[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2018, (021) : 177 - 179. 

[6] 张鹏, 陈园园, 余乐. 城轨交通电子支付二维码标准探讨[J]. 城市轨道交通, 2019, 37 (03) : 34 - 38.

[7] 李道全. 城市轨道交通自动售检票系统多元化支付研究与应用[J]. 都市快轨交通, 2019, (4) : 126 - 131.

摘自《自动化博览》2021年6月刊