高速公路RFID ETC銀行自動結(jié)算系統(tǒng)研究

付立 谷云輝 呂慶輝

【摘要】本文基于無源超高頻RFID技術(shù)提出一套高速公路不停車收費（ETC）的銀行自動結(jié)算系統(tǒng)方案，探討了銀行接口架構(gòu)模式及業(yè)務(wù)模式，為RFID ETC系統(tǒng)的推廣奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】RFID; ETC;銀行;結(jié)算;系統(tǒng)

1.引言

基于800/900MHz無源RFID技術(shù)的高速公路不停車收費系統(tǒng)（ETC）在吉林已全省推廣應(yīng)用多年。至2014年4月底，全省2350公里高速公路112個收費站共計建成235個不停車收費車道，社會用戶共計56540輛，通行記錄達(dá)到2770多萬條。隨著應(yīng)用規(guī)模及用戶數(shù)量的不斷增加，由高速公路管理部門自行籌建儲值、清分、結(jié)算平臺的運營模式由于需投入大量人力、物力、財力，有礙于RFID ETC系統(tǒng)的快速推廣應(yīng)用。通過與多家商業(yè)銀行合作，借助其網(wǎng)點眾多、結(jié)算體系成熟等優(yōu)勢，一方面可以提升現(xiàn)有RFID ETC系統(tǒng)的服務(wù)水平，另一方面可通過商業(yè)運作由商業(yè)銀行承擔(dān)RFID標(biāo)簽成本，為高速公路收費管理帶來良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

2.高速公路RFID ETC銀行自動結(jié)算系統(tǒng)總體框架

高速公路RFID ETC銀行自動結(jié)算系統(tǒng)是在原有800/900MHz無源RFID ETC系統(tǒng)的架構(gòu)上實現(xiàn)與銀行結(jié)算系統(tǒng)的對接。除了根據(jù)銀行的需求對原有用戶注冊、充值業(yè)務(wù)流程進(jìn)行修改，主要工作是要在原有RFID ETC系統(tǒng)架構(gòu)上增加銀行接口模塊，實現(xiàn)與銀行結(jié)算系統(tǒng)之間的信息交換及通訊。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

3.銀行接口架構(gòu)模式

銀行接口架構(gòu)有單銀行接口模式、自適應(yīng)接口模式及統(tǒng)一接口模式三種方案。選擇何種方案主要由根據(jù)高速公路管理部門與銀行合作的模式?jīng)Q定，三種方案的應(yīng)用各有利弊，具體如下。

3.1 單銀行對接架構(gòu)模式

單銀行接口模式即數(shù)據(jù)中心僅與一家銀行進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，銀行直接的跨行交易由其之間內(nèi)部系統(tǒng)完成，系統(tǒng)銀行接口僅需針對一家銀行需求實現(xiàn)協(xié)議。

圖2 單銀行接口模式

圖3 自適應(yīng)接口模式

3.2 自適應(yīng)對接架構(gòu)模式

自適應(yīng)接口模式即數(shù)據(jù)中心與多家銀行（含銀聯(lián)）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，但接口協(xié)議根據(jù)各家銀行需求定義，系統(tǒng)銀行接口兼容適應(yīng)多種接口協(xié)議。

3.3 統(tǒng)一對接架構(gòu)模式

統(tǒng)一接口模式即由高速公路管理局定義高速公路不停車收費系統(tǒng)統(tǒng)一的銀行接口，銀行若想開展通行費代扣業(yè)務(wù)，必須實現(xiàn)該統(tǒng)一接口的協(xié)議。

圖4 統(tǒng)一接口模式

3.4 架構(gòu)模式優(yōu)缺點分析

采用單銀行接口模式，高速公路管理部門只需要與一家銀行機(jī)構(gòu)合作，協(xié)調(diào)及開發(fā)工作量較小，但很容易造成結(jié)算銀行的一家獨大，收取高額手續(xù)費。

采用自適應(yīng)接口模式，雖然可以滿足銀行的不同需求，易于吸納更多結(jié)算銀行，但工作量大，重復(fù)勞動多。而且，接口過于復(fù)雜會造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差、安全性低。

因此，在與銀行合作，最好采用統(tǒng)一接口模式。但是，這建立在與多家銀行協(xié)商一致的基礎(chǔ)上。

4.高速公路RFID ETC銀行自動結(jié)算系統(tǒng)業(yè)務(wù)模式

系統(tǒng)業(yè)務(wù)模式分為實時扣款模式、預(yù)存款模式及日結(jié)算模式三個方案，各業(yè)務(wù)模式的優(yōu)劣具體如下。

4.1 實時扣款模式

實時扣款模式采用RFID ETC系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)實時對接的方式，當(dāng)有不停車收費車輛駛?cè)敫咚俟窌r，不停車收費系統(tǒng)檢驗車輛合法性并放行。車輛駛出收費站出口，需要扣費時，系統(tǒng)直接訪問銀行后臺系統(tǒng)，在確認(rèn)賬戶正常，扣款成功后，將信息反饋給不停車收費系統(tǒng)，車道系統(tǒng)接到反饋信息后自動抬起欄桿，將車輛放行。

以高速公路管理局與中國建設(shè)銀行吉合作的為例，實時扣款模式下業(yè)務(wù)流程如下：

圖5 實時扣款模式系統(tǒng)工作流程

用戶首先需要在建行開戶，然后去高速公路管理部門RFID標(biāo)簽注冊點注冊車輛，并安裝RFID電子標(biāo)簽。在車輛完成注冊后，就可以駛?cè)肴肟谑召M站，經(jīng)數(shù)據(jù)中心驗證車輛合法性后，即可抬桿放行。當(dāng)車輛駛?cè)氤隹谑召M站時（第1步），數(shù)據(jù)中心與建行長春支行進(jìn)行通信（第2步），長春支行與北京總行進(jìn)行通信（第3步），完成通行費征繳操作后將結(jié)果反饋給數(shù)據(jù)中心（第4、5步），即可抬桿放行（第6步）。當(dāng)通行費不足時，用戶可以去建行網(wǎng)點進(jìn)行充值。當(dāng)用戶不再需要使用ETC時，可以去高管局進(jìn)行注銷。高管局與建行每天需要進(jìn)行消費對賬。

4.2 預(yù)存款模式

預(yù)存款模式的用戶必須在車輛注冊時，先在賬戶中預(yù)存一定額度的資金，該資金存于高管局的預(yù)存賬戶中，當(dāng)有不停車收費車輛駛出收費站出口，系統(tǒng)查詢賬戶中是否有足夠金額，進(jìn)行扣費，然后抬桿放行。系統(tǒng)每天將扣款信息定期發(fā)送給銀行，銀行將高管局預(yù)存賬戶中的當(dāng)日通行費收入轉(zhuǎn)入消費賬戶。

以高速公路管理局與光大銀行合作的模式為例，預(yù)存款模式下業(yè)務(wù)流程如下：

圖6 預(yù)存款模式系統(tǒng)工作流程

用戶首先去光大銀行開戶，然后攜帶相關(guān)證件去高管局注冊車輛，并粘貼標(biāo)簽。如果賬戶余額不足，用戶去任意建行網(wǎng)點進(jìn)行充值，繳費成功后，可以正常使用ETC車道通行。當(dāng)用戶不再使用ETC時，可以去高管局注銷車輛并進(jìn)行退費。高管局與光大銀行需要每天進(jìn)行充值對賬。

4.3 日結(jié)算模式

日結(jié)算模式采用不停車收費系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)定期交易的方式，用戶要使用不停車收費系統(tǒng)之前，需要到銀行在綁定的賬戶中存入一定金額的通行費，該預(yù)存的通行費存于個人銀行賬戶中。用戶在銀行系統(tǒng)存款后，銀行系統(tǒng)立即將信息發(fā)送給不停車收費系統(tǒng)，當(dāng)車輛駛出收費站出口，需要扣費時，不用訪問銀行后臺系統(tǒng)，直接查系統(tǒng)中的賬戶信息，如果賬戶正常，余額夠本次通行費，則抬起自動欄桿，將車輛放行，當(dāng)日特定時間，系統(tǒng)再與銀行系統(tǒng)進(jìn)行對賬。

以高速公路管理局與中信銀行合作為例，日結(jié)算模式下業(yè)務(wù)流程如圖7所示：

圖7 日結(jié)算模式圖系統(tǒng)工作流程

用戶首先需要去中信銀行開戶（第1步），此時中信銀行會通過相關(guān)接口將用戶信息傳遞到數(shù)據(jù)中心，完成車輛的預(yù)注冊（第2步）。接著用戶去高管局注冊點完成車輛注冊，并粘貼標(biāo)簽（第3步）。當(dāng)車輛駛?cè)肴肟谑召M站時，如果數(shù)據(jù)中心中存在車輛信息，則正常駛?cè)搿．?dāng)車輛駛?cè)氤隹谑召M站時，如果賬戶余額充足，則正常駛出。用戶充值時，需要去中信銀行網(wǎng)點（第4步），中信銀行會將充值結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)中心（第5步）。如果用戶不再使用ETC，可以去高管局注銷車輛（第6步），然后在10個工作日后去中信銀行網(wǎng)點退款（第7步）。高管局與中信銀行需要每天進(jìn)行充值和消費等操作的對賬。

4.4 業(yè)務(wù)模式優(yōu)缺點分析

高速公路通行費銀行結(jié)算由于涉及到用戶資金，所以系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性及處理速度要求較高。三種業(yè)務(wù)模式的優(yōu)缺點如下：

4.4.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性

實時扣款模式的交易數(shù)據(jù)通信鏈路較長，對通信保障要求較高。交易數(shù)據(jù)需要由收費站傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（高速公路管理局），再傳至本省銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，再傳至銀行總行數(shù)據(jù)中心（北京或上海），扣費信息再由銀行總行數(shù)據(jù)中心向回回傳，具體如下圖所示。網(wǎng)絡(luò)鏈路過長，單點故障概率就會增加。且這整個扣款過程需要1秒或更長時間，對于不停車收費應(yīng)用而言，會給用戶通行帶來壓力。而且，銀行要求每個季度有6個小時的停機(jī)維護(hù)時間，該時間內(nèi)的通行費無法通過銀行平臺收取（見圖8）。

預(yù)存款模式和日結(jié)算模式通過將與銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交互延后，大大降低了高速公路收費口的交易壓力。車輛通過收費公路出入口時，交易數(shù)據(jù)只要由收費站和數(shù)據(jù)中心交互即可，銀行系統(tǒng)只用定時、定期（如每日夜間12：00）與不停車收費系統(tǒng)進(jìn)行對賬（見圖9）。

圖8 車輛單次通行實時扣款模式交易鏈路

圖9 車輛單次通行日結(jié)算模式交易鏈路

4.4.2 通行費資金沉淀

實時扣款模式和日結(jié)算模式，用戶只要保證自己的銀行賬戶存有足夠的通行費，就可以不停車順利通過收費站，未消費的資金利息歸個人用戶。而預(yù)存款模式，車輛用戶需要將通行費預(yù)先存入高管局預(yù)存賬戶，損失了個人利息，容易造成糾紛。但是，如采用給與車輛用戶一定利息回報而讓用戶簽訂協(xié)議，同意收費方使用預(yù)存款的方式，可以形成交通行業(yè)建設(shè)資金籌融資的新渠道。

5.總結(jié)

從技術(shù)層面，統(tǒng)一接口模式最安全、最穩(wěn)定、最經(jīng)濟(jì)、最易升級維護(hù);選擇銀行預(yù)存款模式及日結(jié)算模式比實時扣款模式更可靠。從實際操作層面，三種業(yè)務(wù)模式都有各自優(yōu)勢及劣勢，為了吸引銀行參與收費公路通行費結(jié)算，應(yīng)該給予銀行自由選擇;但對于交通運輸行業(yè)來說，選擇銀行預(yù)存款模式可以為交通運輸行業(yè)帶來資金沉淀，為設(shè)立交通產(chǎn)業(yè)投資基金，探索交通建設(shè)融資新渠道奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

因此，制定收費公路通行費跨銀行結(jié)算系統(tǒng)接口時，應(yīng)該給予銀行三種業(yè)務(wù)模式的選擇，但應(yīng)該主推銀行預(yù)存款模式。如大多銀行都接受預(yù)存款模式，接口結(jié)構(gòu)便可制定為統(tǒng)一接口模式，從而實現(xiàn)技術(shù)上的最優(yōu)選擇。