同方智能卡京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)解決方案

一、 京津城際鐵路公交化發(fā)展趨勢(shì)

　　以北京、天津?yàn)橹行牡沫h(huán)渤海地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快、最具活力的地區(qū)之一，京津兩地的人員往來(lái)十分頻繁。京津城際鐵路全長(zhǎng)120公里，沿途設(shè)北京南、亦莊、武清、天津等4座車(chē)站，預(yù)留永樂(lè)站，選擇的都是北京、天津的開(kāi)發(fā)區(qū)或衛(wèi)星城，客流將會(huì)非常大，而且存在工作、居住、休閑等多種出行需求。線(xiàn)路投入運(yùn)營(yíng)后，列車(chē)最小行車(chē)間隔為5分鐘，而目前北京市的8條地鐵線(xiàn)路最小行車(chē)間隔也只是3分鐘，城際鐵路完全達(dá)到了公交化運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。另外，乘客在乘坐京津城際列車(chē)時(shí)還能享受到自動(dòng)檢售票系統(tǒng)、自動(dòng)客運(yùn)管理系統(tǒng)、列車(chē)調(diào)度系統(tǒng)等高科技服務(wù)。乘客從走進(jìn)車(chē)站那一刻起就能按照系統(tǒng)提示選擇車(chē)次和車(chē)站，并根據(jù)系統(tǒng)提示一步一步地進(jìn)站上車(chē)、到站下車(chē)。

　　京津城際列車(chē)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)公交化運(yùn)營(yíng)，旅客基本上可隨到隨走，反復(fù)購(gòu)票不僅耗費(fèi)旅客時(shí)間，也增加了車(chē)站工作量。為方便旅客快速進(jìn)出站，為旅客提供更加便捷、高效、舒適的服務(wù)，提升旅客忠誠(chéng)度，按照鐵道部的總體部署，發(fā)行京津城際鐵路快通卡，實(shí)現(xiàn)旅客直接刷卡乘車(chē)。

二、京津鐵路快通卡項(xiàng)目建設(shè)原則

　　IC卡在國(guó)內(nèi)外的軌道交通運(yùn)營(yíng)中已得到廣泛應(yīng)用，已成為提高運(yùn)營(yíng)管理效率和水平的重要手段。同方股份有限公司承建的京津城際快通卡系統(tǒng)在借鑒其他交通領(lǐng)域IC卡應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)、成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研發(fā)適應(yīng)中國(guó)鐵路特點(diǎn)的快通卡系統(tǒng)。

　　京津城際快通卡項(xiàng)目將遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施、先試點(diǎn)、后推廣”的基本原則進(jìn)行建設(shè)，堅(jiān)持以旅客為中心的思想，系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合鐵道部有關(guān)技術(shù)規(guī)范和相關(guān)文件規(guī)定，符合中國(guó)人民銀行金融集成電路卡應(yīng)用規(guī)范及國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一流程。

三、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　京津城際鐵路快通卡項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)快通卡的一卡多用，多地使用，建設(shè)城際鐵路通用電子支付平臺(tái)示范工程，統(tǒng)一發(fā)卡，統(tǒng)一清算。以非接觸CPU卡作為支付手段，以鐵道部TRS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為連結(jié)紐帶，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為信息處理方法，一方面方便市民快速乘坐城際軌道交通、窗口購(gòu)票、自動(dòng)售票機(jī)購(gòu)票、商戶(hù)網(wǎng)點(diǎn)購(gòu)物等領(lǐng)域消費(fèi)，全國(guó)通用；另一方面系統(tǒng)將各鐵路局的運(yùn)營(yíng)收付信息，準(zhǔn)確清算、劃繳，保障各級(jí)管理單位的利益，提高工作效率和服務(wù)效率，最終為宏觀調(diào)控及高鐵建設(shè)提供科學(xué)的決策支持系統(tǒng)及現(xiàn)代化的管理手段。

　　1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如下圖： 

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　?。?）開(kāi)發(fā)并部署具備基本卡務(wù)管理功能的快通卡系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)發(fā)卡、售卡、充值、換卡、退卡等卡業(yè)務(wù)及卡賬戶(hù)管理、檢票存根匯總、統(tǒng)計(jì)等功能；
　　（2）在京津城際各站設(shè)立快通卡服務(wù)窗口，為旅客提供售卡、充值、換卡、退卡等客戶(hù)服務(wù)；
　　（3）改造京津城際各站自動(dòng)檢票系統(tǒng)：
　　A．在指定自動(dòng)檢票機(jī)上加裝非接觸式快通卡處理模塊；
　　B．改造自動(dòng)檢票系統(tǒng)軟件，支持旅客在自動(dòng)檢票機(jī)上刷卡檢票，實(shí)現(xiàn)快通卡檢票存根的采集和傳遞；
　?。?）完善客票系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快通卡檢票存根的采集并匯總到路局客票中心，各站查詢(xún)中心數(shù)據(jù)完成客運(yùn)、收入統(tǒng)計(jì)。

　　2、快通卡系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖如下： 

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　?。?）快通卡系統(tǒng)統(tǒng)一對(duì)IC卡進(jìn)行初始化，完成發(fā)卡；
　　（2）旅客從快通卡服務(wù)窗口購(gòu)卡，或充值、換卡、退卡等；
　　（3）旅客持卡在自動(dòng)檢票機(jī)上刷卡檢票，系統(tǒng)自動(dòng)記錄進(jìn)出站檢票存根；
　?。?）自動(dòng)檢票系統(tǒng)定時(shí)采集快通卡檢票存根；
　?。?）自動(dòng)檢票系統(tǒng)將快通卡檢票存根自動(dòng)上傳客票系統(tǒng)；
　?。?）客票系統(tǒng)完成快通卡檢票存根的匯總；
　?。?）快通卡系統(tǒng)接收從客票系統(tǒng)傳過(guò)來(lái)的檢票存根，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的合法性，完成卡賬戶(hù)管理和統(tǒng)計(jì)。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　1、快通卡選型

　　京津城際鐵路快通卡的應(yīng)用主要是電子錢(qián)包消費(fèi)，從卡片安全性、擴(kuò)展性、使用便捷性等多方面綜合比較，采用同方非接觸式CPU卡。

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　　京津城際鐵路快通卡技術(shù)指標(biāo)如下：

　　符合ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智能卡。

　　8位CPU內(nèi)核、14K字節(jié)ROM存儲(chǔ)器、8K字節(jié)EEPROM存儲(chǔ)器、512字節(jié)SRAM存儲(chǔ)器、具有硬件DES/TDES加密解密協(xié)處理器和32位真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

　　支持多應(yīng)用防火墻，支持內(nèi)外部雙向認(rèn)證，符合ISO/IEC 14443 中描述的防沖突機(jī)制，支持防插拔處理和數(shù)據(jù)斷電保護(hù)機(jī)制。

　　支持PBOC2.0電子存折/電子錢(qián)包；支持建設(shè)事業(yè)IC卡規(guī)范。

　　工作頻率：13.56MHZ，通訊速度：最大106kps通訊速率；交易時(shí)間：標(biāo)準(zhǔn)PBOC電子錢(qián)包交易時(shí)間<80ms；讀寫(xiě)距離：0~10cm；保存時(shí)間：最短10年；擦寫(xiě)次數(shù)：至少10萬(wàn)次；工作溫度：-25℃~ +70℃

　　2、卡務(wù)管理

　?。?）發(fā)卡
　　通過(guò)發(fā)卡設(shè)備完成卡片初始化，寫(xiě)入卡片基礎(chǔ)信息，并在卡面打印卡號(hào)，同時(shí)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立卡帳戶(hù)，帳戶(hù)狀態(tài)為未啟用。
發(fā)卡完成后，快通卡可以在服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)發(fā)售。

　?。?）售卡
　　快通卡服務(wù)窗口向旅客發(fā)售快通卡，旅客需繳納快通卡押金。

　?。?）充值
　　快通卡中設(shè)有電子錢(qián)包，充值交易實(shí)際上是一個(gè)旅客預(yù)繳費(fèi)的過(guò)程。旅客在快通卡服務(wù)窗口進(jìn)行充值時(shí)，系統(tǒng)將充值金額寫(xiě)入電子錢(qián)包，同時(shí)記錄在系統(tǒng)卡帳戶(hù)中。

　?。?）退卡
　　退卡是指旅客持卡到快通卡服務(wù)窗口退卡。只有能正常讀寫(xiě)和未鎖定的快通卡才允許退卡。操作員刷卡查詢(xún)賬戶(hù)信息，完成卡賬戶(hù)處理，并退還卡余額。

　　（5）壞卡處理
　　旅客發(fā)現(xiàn)快通卡損壞后，應(yīng)進(jìn)行壞卡登記。2天后可進(jìn)行壞卡銷(xiāo)戶(hù)或換卡。
　　壞卡登記時(shí)應(yīng)檢查快通卡是否為人為損壞，確定押金處理方式。
　　換卡是指因快通卡損壞，旅客在快通卡服務(wù)窗口重新辦理一張快通卡，操作員將舊卡帳戶(hù)中的余額轉(zhuǎn)入新卡中，并根據(jù)壞卡登記記錄確定旅客是否需要再次繳納押金。
　　壞卡銷(xiāo)戶(hù)是指旅客在快通卡服務(wù)窗口取回已損壞快通卡中的余額，應(yīng)根據(jù)壞卡登記記錄確定是否退還押金。

　?。?）卡解鎖
　　當(dāng)快通卡被鎖定時(shí)，旅客持卡到快通卡服務(wù)窗口進(jìn)行解鎖后，方可再次使用。解鎖時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)卡內(nèi)交易記錄進(jìn)行扣款。

　　3、交易數(shù)據(jù)清算及統(tǒng)計(jì)

　　實(shí)現(xiàn)卡充值、消費(fèi)、退卡等多種交易數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，目的是為保證鐵路快通卡檢票收入的準(zhǔn)確提供依據(jù)。

　　（1）交易合法性驗(yàn)證
　　系統(tǒng)接收交易數(shù)據(jù)后首先進(jìn)行交易合法性驗(yàn)證，確認(rèn)交易數(shù)據(jù)沒(méi)有被篡改和丟失。

　?。?）清算處理
　　交易數(shù)據(jù)若未通過(guò)合法性驗(yàn)證，將作為可疑交易數(shù)據(jù)，通過(guò)人工方式進(jìn)行處理。若通過(guò)驗(yàn)證，則修改卡帳戶(hù)金額，同時(shí)統(tǒng)計(jì)各閘機(jī)、各車(chē)站的運(yùn)營(yíng)收入。

　　4、自動(dòng)檢票系統(tǒng)改造

　　為了滿(mǎn)足京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)的使用，京津城際自動(dòng)檢票系統(tǒng)需進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)快通卡刷卡檢票、與快通卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換、統(tǒng)計(jì)等功能。

　?。?）自動(dòng)檢票機(jī)硬件改造

　　對(duì)自動(dòng)檢票機(jī)進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)快通卡刷卡檢票。改造方案框圖如下： 

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　　在自動(dòng)檢票機(jī)內(nèi)增加一個(gè)獨(dú)立的快通卡處理模塊，負(fù)責(zé)完成快通卡檢票交易流程。快通卡處理模塊根據(jù)指令完成卡片交易流程，并將結(jié)果返回自動(dòng)檢票機(jī)。

　?。?）檢票及計(jì)費(fèi)規(guī)則

　　A．刷卡進(jìn)站時(shí)，確認(rèn)卡有效，并記錄進(jìn)站檢票存根；出站時(shí)，按進(jìn)出區(qū)間計(jì)算票價(jià)，并扣款及記錄出站檢票存根。
　　B．旅客進(jìn)站刷卡檢票時(shí)，默認(rèn)乘坐當(dāng)前正在檢票的、開(kāi)車(chē)時(shí)間最近的城際列車(chē)。
　　C．支持根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行進(jìn)站刷卡檢票人數(shù)控制。
　　D．對(duì)刷卡檢票的非正常情況分別進(jìn)行處理，包括：

　　●從進(jìn)閘站出站
　　系統(tǒng)設(shè)置時(shí)間控制、默認(rèn)扣款站、扣款方式（單程或往返）和計(jì)費(fèi)方式（免費(fèi)或站臺(tái)票）等參數(shù)。出站閘機(jī)判斷進(jìn)出站檢票時(shí)間間隔，若超過(guò)時(shí)間控制參數(shù)，按默認(rèn)扣款站、扣款方式參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行扣款；否則免費(fèi)（清除當(dāng)次入閘記錄）或按站臺(tái)票扣款。
　　●非進(jìn)閘站出站
　　系統(tǒng)設(shè)置時(shí)間控制、默認(rèn)扣款站、扣款方式（單程或往返）等參數(shù)。出站閘機(jī)判斷進(jìn)出站檢票時(shí)間間隔，若超過(guò)時(shí)間控制參數(shù)，按默認(rèn)扣款站、扣款方式參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行扣款。
　　●進(jìn)站時(shí)卡損壞或進(jìn)站正常刷卡、出站時(shí)卡損壞
　　旅客到快通卡服務(wù)窗口進(jìn)行壞卡登記。操作員在系統(tǒng)中進(jìn)行壞卡登記操作并打印壞卡憑證，壞卡收回。旅客2天后可持壞卡憑證到快通卡服務(wù)窗口辦理?yè)Q卡。
操作員辦理?yè)Q卡時(shí)，若原壞卡有進(jìn)站檢票存根，對(duì)新卡補(bǔ)扣旅客上次乘車(chē)票款。
　　●進(jìn)站正常刷卡、出站時(shí)卡丟失
　　按無(wú)票上車(chē)相關(guān)規(guī)定辦理。
　　●出站未刷卡
　　快通卡在進(jìn)站時(shí)已鎖定，無(wú)法進(jìn)行任何消費(fèi)，旅客需至快通卡服務(wù)窗口辦理解鎖，并按快通卡內(nèi)進(jìn)站乘車(chē)記錄中的預(yù)扣金額進(jìn)行扣款。
　　●刷卡后未通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)
　　旅客再次刷卡時(shí)，若在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間內(nèi)，自動(dòng)檢票機(jī)提示重復(fù)刷卡，可通過(guò)人工通道進(jìn)出站。
　　●出站時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)站未刷卡
　　按現(xiàn)行出站補(bǔ)票相關(guān)規(guī)定辦理。
　　●因鐵路責(zé)任取消乘車(chē)
　　通過(guò)專(zhuān)門(mén)通道出站，并到快通卡服務(wù)窗口清除當(dāng)次入閘記錄。
　　●出站閘機(jī)故障，無(wú)法刷卡
　　旅客到快通卡服務(wù)窗口辦理卡解鎖，并按乘車(chē)票價(jià)進(jìn)行扣款。

　?。?）系統(tǒng)改造及新增功能

　　A．進(jìn)站刷卡限制人數(shù)、票價(jià)等檢票基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的接收功能；
　　B．快通卡進(jìn)出站刷卡檢票、扣款、并在卡內(nèi)記錄進(jìn)出站乘車(chē)信息功能；
　　C．快通卡檢票存根定時(shí)上傳功能。
　　D．進(jìn)站刷卡限制人數(shù)、票價(jià)等檢票基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)及下載功能；
　　E．采集快通卡檢票存根和上傳功能；

五、結(jié)束語(yǔ)

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　　京津城際鐵路快通卡項(xiàng)目采用了同方股份有限公司自主研發(fā)的非接觸CPU卡、讀寫(xiě)設(shè)備、嵌入式模塊、IC卡管理清算系統(tǒng)。是在借鑒其他交通領(lǐng)域IC卡應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)、成熟經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合中國(guó)鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)實(shí)際情況，研發(fā)的適應(yīng)中國(guó)鐵路特點(diǎn)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的快通卡系統(tǒng)。系統(tǒng)于2009年3月7日正式上線(xiàn)使用，初期發(fā)卡量已突破5萬(wàn)張。京津城際鐵路快通卡具有儲(chǔ)值、支付等功能，同時(shí)支持聯(lián)機(jī)充值、脫機(jī)消費(fèi)，并具有很好的安全性。為旅客提供更加便捷、高效、舒適的服務(wù)，提升旅客忠誠(chéng)度，并有效提高鐵路運(yùn)營(yíng)管理效率和管理水平。京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)的應(yīng)用充分體現(xiàn)了同方股份有限公司的非接觸CPU卡及系列產(chǎn)品在鐵路交通領(lǐng)域領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)成為高速鐵路公交化的典范，高速鐵路從此進(jìn)入刷卡乘車(chē)時(shí)代。