蘇州軌道交通售檢票系統兼容“蘇州通”卡的實踐

朱嘉斌

(蘇州市軌道交通集團有限公司，215003，蘇州// 高級工程師)

“蘇州通”卡由蘇州城市信息化建設公司(以下簡為“蘇州通”公司)自2003年開始發行，至2011年停止發行，累計發卡超過250 萬張，覆蓋了蘇州市區。其業務范圍包括公共交通、小額支付場所，有較為廣泛的客戶群體和使用場所。“蘇州通”使用的是PBOC 1.0 標準，不支持復合消費。“蘇州通”是蘇州市公共領域影響最廣泛的城市通卡，蘇州市政府要求蘇州軌道交通能夠在首條線開通時兼容使用“蘇州通”，以方便持卡市民。如何完成市政府的工作要求，最大程度減少更換“蘇州通”帶來的經濟損失和社會不良影響，是擺在蘇州軌道交通建設者面前的重要課題。為此，首先須對“蘇州通”作詳細的技術分析。

1 “蘇州通”存在的問題

(1)不支持復合消費。“蘇州通”芯片的軟件程序采用PBOC 1.0 標準。該標準無應對票卡交易不完整機制(即不支持復合消費)，無防撕裂功能，易產生刷卡扣費后設備無動作、設備不生成交易等多種異常。

(2)票卡批次多，天線參數層次不齊。據不完全統計，市場上的“蘇州通”共有5 個生產廠家的80多個批次，票卡參數不一致，差異大。在測試過程中，很難調整讀寫器天線使之與所有票卡均有很好的無線耦合質量。通信的不穩定，加上“蘇州通”芯片不支持復合消費，導致了設備處理票卡的異常頻率高。此外，“蘇州通”公司未對發行的各批次票卡進行留存，在軌道交通應用兼容的過程中出現了測試樣本不全的問題。

(3)卡內預留給軌道交通的數據空間不足。根據《蘇州軌道交通自動售檢票系統線網技術規程》中對票卡業務的設計，票卡內應預留4 個獨立的數據塊，每個數據塊大小為40 B。而“蘇州通”公司提供的票卡技術文件說明，蘇州通卡內僅為軌道交通預留了30 B 的數據空間。

2 解決方案

2.1 票卡不支持復合消費的解決方案

由于PBOC 1.0 標準票卡的程序無法保證交易的獨立完整性，所以必須尋找票卡以外的方法解決這一問題。考慮通過以下幾種方式完善票卡處理流程。

(1)優化票務軟件，通過重復通信機制減少不完整交易。在檢票機處理程序中設計判斷機制，若同一張票卡在很短時間內連續刷卡，同時檢票機判斷該卡是因中斷而未完成交易，則執行直接開扇門并作交易完成標志位的復位，同時，設備在中間過程中提示“請再次刷卡”。

(2)減少票卡處理時間，減少交易中斷的可能性。讀寫器處理票卡的時間直接影響刷卡成功率，票卡和讀寫器交互時間越長、交互越復雜，失敗的概率越大。盡量降低刷卡交易時間能有效降低刷卡失敗率。經過反復測試改進，蘇州軌道交通的讀寫器選用了比原來處理能力更強的CPU 及相關部件來增強硬件處理性能，讀寫器的軟件流程也經過多次優化(見圖1)，使得蘇州軌道交通讀寫器處理“蘇州通”卡的一次典型交易時間由最初的350 ms 左右降低至260 ms，大大降低了刷卡失敗率。

圖1 “蘇州通”進站的總體交易流程圖

(3)引導乘客規范刷卡。經測試，發現乘客的刷卡行為是發生票卡“撕裂”現象的一個較大因素。控制和規范乘客刷卡行為，避免刷卡速度過快、刷卡角度不正等低質量刷卡、是提高交易成功的一個重要途徑。通過運營方廣泛的宣傳和引導，以及乘客的經驗積累，刷卡的規范性得到大大提高。

2.2 票卡批次多及天線參數層次不齊的解決方案

(1)調整讀寫器的天線硬件。調整讀寫器天線板上的電容、電阻、電感，改變阻抗系數，優化天線Q(品質因數)值，通過降低刷卡距離以兼容更多批次的“蘇州通”。

(2)針對當前廣泛使用的票卡批次進行重點測試并確保兼容。蘇州軌道交通公司對公交刷卡數據進行分析，針對使用較為活躍的“蘇州通”卡批次，對讀寫器進行重點調整。

2.3 “蘇州通”空間不足的解決方案

《蘇州軌道交通自動售檢票系統線網技術規程》中，全面實現軌道交通的計費業務和各種降級模式下的業務內容并有一定的預留，需要4 個獨立的字塊空間，各塊空間的大小為40 B。為實現“蘇州通”在蘇州軌道交通中使用的核心功能(即實現分段計時計程收費)，須對“蘇州通”提供的可利用空間作優化設計。優化設計主要分為四個方面:

(1)充分利用既有字段空間實現主要功能，不考慮冗余字段、預留字段等業務的需求空間。

(2)復用某些標志位，高效利用記錄中的字段空間，實現一位多用。

(3)應用更精簡的數據記錄制式轉換數據內容，節約信息的記錄空間。

(4)利用公共區信息輔助判斷。

3 項目在蘇州軌道交通1號線的實施情況

3.1 實施過程

(1)對項目實施的關鍵點作嚴格管控。軌道交通兼容“蘇州通”的項目受到社會廣泛關注，但由于沒有足夠的票卡樣本，只能盡量搜集“蘇州通”卡，因而項目實施難度較大。為此，對項目的關鍵點作如下管控:①優化軟件設計。充分考慮讀寫器和“蘇州通”交互中的各種可能，設計相應的軟件流程，以避免交易可能產生的缺陷。例如，設計交易中斷恢復機制、重復通信機制、檢票機刷卡失敗提示等。同時，所有軟件的設計應以控制交易時間為原則。②堅持設計、測試、改進的持續推進。測試驗證是不斷改進的方向，也是設計的依據。通過大量測試，驗證設計的讀寫器硬件和軟件能否實現設計功能;通過不斷加大樣本的測試，驗證讀寫器和票卡的耦合效果是否符合使用要求;通過多臺讀寫器的壓力測試，驗證讀寫器產品的一致性，以及是否存在可能的產品問題。

(2)對項目的實施作周密布署。由于兼容“蘇州通”項目前期涉及政府決策以及相關商務談判等問題，實際開展技術對接的時間很短。該項目立項距離蘇州軌道交通1號線開通僅有3 個月不到的時間，而實施的內容較多，可利用資源少，不確定性大，因此對項目的組織和管理提出了很高的要求。對此，提出如下部署:①合理安排，有序推進。在軟件開發、軟件部署、設備測試、系統調試、全線升級等重要的工序中安排專門的小組合力攻關，做到分工得當、任務明確、責任清晰。②堅持先做示范的原則。通過壓力測試驗證標準讀寫器符合預定要求后，向全線所有設備推廣。③現場有效解決問題。開展日例會制度，對現場發現的問題及時反饋溝通，組織團隊中的專家尋找解決方案，限定時間限定責任人解決，并做到及時跟蹤銷項。

(3)各參與單位通力配合。兼容“蘇州通”項目涉及多個單位部門，只有各方在項目開展中做到各司其職、各盡其能才能按期優質完成任務。“蘇州通”公司負責“蘇州通”卡結構介紹、兼容方案的討論確定、“蘇州通”樣卡提供、票卡測試結果確認，以及開通后的票卡替換工作。蘇州軌道交通建設方參與討論并確認了“蘇州通”的兼容方案，以及項目過程中具體執行該方案并實施現場的測試和調整工作。運營方參與了項目實施的整個過程，重點跟蹤現場的測試，并在開通前安排市民刷卡體驗。同時，聯合媒體向乘客宣傳如何規范刷卡并提醒相關注意事項。

3.2 實施效果

通過技術上采取有效的應對方案，管理上實施得力的措施，蘇州軌道交通1號線自動售檢票(AFC)系統順利開通，首月“蘇州通”刷卡故障率控制在3%以內，半年后“蘇州通”刷卡失敗率逐漸降為零。該項目成功兼容了全市245 萬張“蘇州通”卡，僅強制更換了10 萬張老卡，避免了集中換卡帶來的1 000 萬元票卡提前報廢的經濟損失和擾民問題，提高了百姓滿意度。

4 網絡化運行中票務面對的挑戰

當軌道交通進入網絡化運營后，AFC 系統面臨著票卡的互聯互通。如何使乘客的刷卡體驗保持一致，如何使各條線路兼容效果一致，是系統建設面臨的挑戰。其中，設計和制造標準化的讀寫器是成功的關鍵。

設計和制造標準化讀寫器首先要做好整體設計規劃，即制定售檢票線網技術標準。在各條線路建設之前完成售檢票線網技術標準，使各條線建設有據可依，才能生產出統一的產品。具體需要采取四方面措施:①統一票卡處理程序，保證多條線路對票卡處理的一致性;②統一讀寫器與上位機的接口規范，實現讀寫器的可互換;③統一參數應用功能，共同執行清分下發的票價及黑名單參數，保證扣費費率和拒絕票卡的一致性;④統一讀寫器天線的設計，保證讀寫器讀寫票卡效果的一致性。

通過以上措施，蘇州軌道交通票務系統在網絡化運營中收到了很好的效果，在2號線開通后實現了各類票卡的互聯互通。

5 結語

通過軟件的特殊設計、硬件的大規模調整，蘇州軌道交通在兼容PBOC 1.0 標準的“蘇州通”的過程中積極探索，取得了一些有益經驗，可為其他城市的軌道交通在票務建設方面提供一定的參考。

由于“蘇州通”是基于 PBOC 1.0 標準的 CPU票卡，且卡內空間已用盡，不能適應城市信息化的長遠發展，“蘇州通”公司推出了符合PBOC 2.0 的蘇州市民卡，逐步替換壽命到期的“蘇州通”，以徹底解決發展過程中的問題。

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