有轨电车二维码乘车技术方案研究

有轨电车二维码乘车技术方案研究

许尔华龚云海张平

成都地铁运营有限公司四川成都610000

摘要：随着以二维码为代表的移动支付技术飞速发展，移动支付在包括成都在内的众多城市交通行业快速普及。成都有轨电车蓉2号线开通载客试运营后售检票模式仍然与传统公交类似，尚不具备移动支付功能。支持移动支付，并选择合适的技术方案作为蓉2号线当前亟需解决的问题。本文通过对不同二维码技术方案差异进行比较分析，探讨适合蓉2号线的二维码技术方案，并提出建议。

关键词：有轨电车；二维码；方案研究

1研究背景

成都现代有轨电车蓉2号线整条线路呈“Y”字型，途经青羊区、金牛区、高新西区和郫都区，线路全长39.3公里，并在线路两端设置有一段两场（即：郫温车辆段、西客站停车场和红光停车场）。

郫都区公交由于不支持天府通月卡，天府通卡使用率明显低于主城区。而蓉2号线车站采用开放式站台设计，售检票模式采用与传统公交类似的车上售检票模式，即：乘客上车刷卡或投币。根据对传统公交行业售检票调查情况，车上投币箱收到机、假、残币几率较高，且清点较为困难。

2有轨电车移动支付发展情况

随着移动互联网技术飞速发展，国内有轨电车和公交系统都已经或正在纷纷推出基于“互联网+”背景下的手机二维码移动支付方式，主要包括二维码贴纸被扫方式（如苏州有轨电车）、线上购票线下取票方式（如广州有轨电车）、基于支付宝APP的虚拟公交卡方式（如杭州和武汉公交）以及以地方一卡通主导定制开发的APP乘车码方式（如成都市公交二维码支付）。

3有轨电车开通移动支付的必要性

从成都地铁开通移动支付和天府通二维码过闸情况来看，TVM（自动售票机）开通移动支付后大幅降低了现金使用率，闸机开通天府通二维码过闸后整体呈现逐步增长的趋势。

有轨电车蓉2号线车站实行无人值守、车上实行无人售票，不能为乘客提供找零服务，也无法对天府通卡提供充值业务，乘客一旦未随身携带零钱或天府通卡余额不足之时将无法完成支付。

因此，为方便市民出行，提升乘客服务水平，降低收到机、假、残币的风险，减少现金清点人工成本，并顺应“互联网+”浪潮下移动支付发展趋势，需尽快研究并实施与蓉2号线相适应的二维码移动支付方案。

4有轨电车移动支付方案设计

12344.1移动支付方案选型分析

成都现代有轨电车蓉2号线电客车全长30多米，采用5模块编组，分别在两侧中间设置有2个上客门和4个下客门，中间两侧上客门处设置有4台车载检票投币一体机实行车上检票。运营期间，每列电客车只配置1名保安负责维持车上秩序，并监督乘客刷卡或投币。

若采用类似苏州有轨电车二维码贴纸被扫方案，则由于乘客支付过程除了乘客手机有界面提示外，车载检票设备无任何界面和声音提示，保安很难判断乘客是否扫码成功，存在极大逃票风险，因此不建议采用。

鉴于蓉2号线票务系统招标文件已为每台车载检票投币一体机设备提供有二维码扫码模块，从节约投资角度，蓉2号线移动支付须在采用既有硬件条件基础上进行方案设计，采用其他第三方硬件设备的方案一律不予考虑。本文提出基于支付宝和微信APP、基于天府通APP和基于地铁APP三种二维码移动支付方案供参考。

4.2基于支付宝和微信APP方案

基于支付宝和微信APP方案采用先乘车再付费的后付费模式，该模式由支付宝或微信APP动态生成乘车码，支付宝乘车码与支付宝付款码和芝麻信用绑定，乘客使用时以支付宝APP城市服务为入口，微信APP通过小程序、微信公众号或城市服务作为入口，开通乘车免密支付功能，生成乘车码，使用时乘客出示乘车码，由车载检票设备内置的二维码读头进行扫码即可完成支付。

车载检票设备通过提前下载的证书和与支付宝、微信约定好的乘车码格式对乘车码有效性进行分析和验证，验证成功后由车载检票设备生成二维码交易并通过LTE网络上传到蓉2号线票务系统前置服务器，前置服务器收到交易解析入库，然后由蓉2号线票务系统接口服务器将交易准实时传送给地铁线网MLC平台，由MLC平台向支付宝或微信平台发起扣费请求，最后由支付宝和微信平台向用户进行扣费或追偿，扣费通知由支付宝或微信后台通过移动网络推送到用户手机终端，完成消费闭环。

该方案要求既可支持在线发码，也可支持脱机发码，在手机或检票终端网络脱机情况下也可正常使用。

12344.14.24.3基于天府通APP支付方案

基于天府通APP支付方案采用先充值再乘车预付费模式，要求既可由平台在线发码，也可由APP脱机发码。在线发码采用3DES算法和对称密钥对二维码数据进行数字签名，脱机码采用SM2国密算法和非对称密钥对二维码数据进行数字签名，确保二维码数据的完整性、真实性和合法性，在线码验证时由安装在车载检票设备上的天府通二维码电子票专用PSAM卡进行验证，脱机码则由车载检票设备按照SM2算法规则和从天府通平台获取的密钥和安全证书对二维码数据进行验证。为了防止复制，二维码生效时间不宜过长，建议设置为2分钟（但功能上要求可进行灵活调整）。

基于天府通APP方案的使用流程是：乘客乘坐有轨电车前先下载APP并注册用户，注册用户后将有一个支付账户，该支付账户可通过银联或支付宝、微信等第三方支付方式对账户进行充值，乘客乘坐有轨电车时，登录APP生成乘车码，由车载检票设备对乘客手机天府通二维码所展示的乘车码进行扫码分析和验证，验证成功后，由蓉2号线票务系统接口服务器向天府通二维码平台发起扣费请求，天府通二维码平台扣费成功后向乘客手机终端推送行程和扣费成功通知，完成消费闭环。

4.4基于地铁APP支付方案

基于地铁APP支付方案采用先乘车再付费的后付费模式。根据蓉2号线首开段采用一票制特点，有轨电车和地铁二维码过闸最大差别是不存在行程匹配问题，相比地铁而言逻辑较为简单。

鉴于有轨电车车载检票设备核心部件为读写器，和地铁闸机采用工控机和读写器结合方式在存储、运算和设备功能方面存在巨大差异，有轨电车车载检票设备不宜直接和MLC多元化支付平台进行交互，须经过有轨票务系统前置机及接口服务器进行中转，由于有轨客流较小，这种中转方式不会显著影响行程推送和扣费通知的及时性。在功能设计上，和前面两种方案一致，要求既可支持由APP后台在线发码，也可支持由手机终端APP脱机发码，发码和验码技术实现方式可参照天府通二维码执行，并通过设置二维码有效期和利用有轨票务系统数据存储、分析功能提供防复制能力。

5方案差异比较分析

基于支付宝和微信APP方案符合乘客习惯，使用方便，安全性高，扫码成功后有声音提示，且风险由支付宝和微信兜底和负责追偿，但缺点是不如自建APP对地铁运营方产生的附加值高。

基于天府通APP方案安全性高，有声音提示，但是使用前乘客需要注册天府通账户，并为账户提前充值，当余额满足额度要求后才能使用，使用不如支付宝和微信APP方便，且APP不是地铁的，对地铁运营方附加值也不高。

基于地铁APP方案安全性高，声音提示，注册时绑定支付宝或微信后可直接使用支付宝或微信账户扣费，不需要提前充值，比基于天府通APP使用方便，且该方案由于是地铁自己开发的APP，因此对地铁运营附加值高（可通过APP灵活扩展其他增值业务）。

6结论

基于支付宝/微信APP支付方案和基于地铁APP支付方案无疑为最优方案；天府通APP方案通过长期逐步培养乘客习惯，也有一定的市场。

为满足乘客多样性需求，可考虑将基于支付宝/微信APP方案、基于地铁APP方案和基于天府通APP方案均同时在蓉2号线实现，由乘客根据个人爱好选择具体支付方式。

参考文献：

[1]成都智元汇信息技术股份有限公司.成都地铁手机过闸项目技术方案-V1.4-20180629

[2]有轨电车蓉2号线工程票务系统集成采购项目招标文件