城市軌道交通AFC系統移動支付互聯互通探討

文/張鵬 余樂 陳園園

1 研究背景

2015年國務院印發《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，鼓勵推進基于互聯網平臺的多種出行方式信息服務對接和一站式服務。2017年國務院印發了《“十三五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》，明確推進交通空間移動互聯網化，支持互聯網企業與交通運營企業、行業協會等整合完善各類交通信息平臺，提供綜合出行信息服務，發展“一站式”、“一單制”運輸組織，加快移動支付在交通運輸領域應用，形成唯一賦碼與電子身份，推動全流程互認和可追溯，加快發展多式聯運“一單制”的戰略目標。2018年交通運輸部等七部門為了加快推進旅客聯程運輸發展聯合發布了《關于加快推進旅客聯程運輸發展的指導意見》，鼓勵交通運輸企業積極探索旅客聯程運輸電子客票。鼓勵各種運輸方式改進售檢票系統功能，創新身份查驗方式，支持使用身份證、二維碼、生物識別信息等新媒介驗票乘車。在政策的指引下，新一代移動支付技術在軌道交通領域得到迅猛發展，新的支付技術逐漸被引入傳統的AFC系統，極大地促進了舊有運營模式的改變，加速了產業變革。為了滿足個性化、多樣化、高品質的出行需求，從乘客服務角度出發，AFC系統如何在多種支付方式并存下解決“一票出行”是各地城軌企業重點研究的問題。文章結合我國軌道交通AFC系統支付方式的發展情況，對AFC系統支付方式互聯互通進行探討，可以為AFC行業發展提供借鑒。

2 不同支付方式下互聯互通的現狀

移動支付是指使用普通或智能手機等移動設備，對消費活動進行支付，是一種新興支付方式，就是使用移動網絡為載體實現金融支付功能。隨著移動支付業務在AFC系統應用的普及，地鐵出行消費方式逐漸由傳統卡扣脫機消費向個人賬戶信用消費進行轉變，直接導致AFC系統多種支付方式并存，在給乘客帶來便捷出行體驗的同時，使得AFC支付系統互聯互通的設計更加復雜。

2.1 傳統IC卡扣脫機消費

以交通部一卡通為例，交通運輸部發布《城市公共交通IC卡技術規范》、《交通一卡通移動支付技術規范》等技術標準，對實體卡片、虛擬卡、密鑰系統進行了定義。在技術層面上實行電子現金、電子錢包業務共享錢包的方式解決國內不同城市不同制式的需求。在消費設計上采用全國互通通用文件與本地定制私有化文件的組合設計，既能滿足全國通勤漫游的需求，又能保障在本地分時分段領域消費時票務流程的完整性。同時輔以NFC虛擬技術，將實體IC卡虛擬到手機中，在全國推行手機移動支付過閘業務，很好的滿足了實名對移動支付便捷出行的需求，實現了“一票出行”的戰略目標。

2.2 新型移動支付賬戶信用消費

2.2.1 銀聯閃付

隨著銀行卡由傳統的磁條卡向PBOC2.0/3.0標準的智能卡發展的產業升級成為趨勢，金融IC卡以其便利的小額脫機支付優勢，將逐步進入各行各業。城市軌道交通作為集中的小額支付領域，將是各金融IC卡進入的重點行業。銀聯先后采用電子現金、聯機脫機數據認證交易、聯機預授權等方案在國內軌道交通行業推廣移動支付技術產品。該模式下，各地城軌企業只需遵循銀聯技術標準對AFC系統進行改造，即可實現銀聯閃付在軌道交通中的使用，且不受AFC系統標準差異限制，可直接實現各城市間的互聯互通。用戶不受地域、城市的影響，持帶有“閃付”標識的銀行芯片卡或手機Pay即可快速進站、出站乘做地鐵。

2.2.2 二維碼

在國內34個已開通地鐵運營的城市中，已有30家支持二維碼乘車業務，從用戶使用入口角度可以分為支付寶APP、微信APP、銀聯云閃付APP、城軌企業APP等。由于各企業二維碼應用時對AFC系統改造缺乏統一標準指導，導致各城市建設方案不同，無統一數據結構及密鑰體系，在城市間互聯互通功能上具有先天性劣勢。目前，為助力國家長三角一體化發展戰略，長三角城軌企業共同探討深化交通融合，由上海申通地鐵牽頭成立了覆蓋上海、南京、杭州、合肥、寧波、蘇州、無錫、溫州、常州9個城市的聯合領導小組，推進二維碼票務互聯互通工作，使長三角區域成為國內首個實現地鐵刷碼互聯互通的城市群。但實際上，城市與城市之間是通過兩兩調換二維碼的形式實現互聯互通，未實現標準層面的互聯互通。

2.2.3 生物識別

近年來生物識別技術的發展迅速，技術條件越來越成熟。從識別種類上可以劃分為人體的特征識別技術及行為特征識別等等。其中人體特征包括指紋，靜脈，掌形，視網膜，虹膜，臉型，以及DNA和骨骼，甚至是氣味等等。而行為特征則包括簽名語音，行走步態等生活行為。基于此，行業從業者紛紛嘗試利用人體掌紋、人臉特征、行走步態特征等技術在軌道交通中試點應用，重點解決特殊人群（如老人、殘疾人、退伍軍人等）免費乘坐地鐵，同時嘗試將生物特征與支付系統進行綁定，為市民出行提供更優質的出行服務與體驗。該技術正處于研究試點階段，需要首先解決城市內多條線路間的互聯互通功能，但是隨著技術逐漸成熟，多種不同識別方式、識別算法之間如何實現互通，將會是未來重點研究課題。

3 互聯互通的發展趨勢

3.1 消費模式的轉變

目前，我國開通地鐵運營的35家城市中，已有31家通過自建地鐵官方APP實現地鐵出行的便利，為乘客提供更加優化的品牌化服務。對地鐵內部，在互聯網支付技術的加持下，傳統票務系統已經逐漸實現從卡賬戶管理向個人賬戶管理的轉型。未來，AFC系統移動支付方式將以實名制、信用消費為主，通過后臺行程匹配及計費來實現先乘車后付費。同時隨著生物識別技術的成熟，在城市內將會以人為中心，將各種支付方式設置為標簽，進行混合使用，由互聯網票務系統對支付標簽進行匹配來實現先乘車后付費。

3.2 發展制約因素

隨著卡賬戶到個人賬戶的轉型、各城市軌道交通的網絡化、“互聯網+”技術的發展等等，都促使AFC系統向互聯互通方向發展，如何加快互聯互通進程、推進旅客在城軌中“一票出行”，從行業發展情況來看，有以下幾種驅動模式：

3.2.1 標準制定

制定行業統一標準，推行國內交通行業互聯互通。以一卡通為例，在我國有兩個全國性的互聯互通項目，一是由住建部主導的全國城市一卡通互聯互通項目；二是由交通部主導的全國交通部一卡通互聯互通項目。兩者均是根據國務院頒布的《關于城市優先發展公共交通的指導意見》要求，從行業角度制定統一的標準體系和安全密鑰體系，來推動完善城市公共交通移動支付體系建設，加快城市間互聯互通的建設，是國家層面落實有效發展公共交通的重要舉措。

3.2.2 技術創新

隨著“互聯網+AFC系統”建設進程的加快，國內各城軌企業紛紛與互聯網支付巨頭合作，推動以二維碼、NFC為代表的移動支付技術在軌道交通行業的應用。其中二維碼過閘技術應用時，因無行業統一標準指導，各城市建設方案不同，無統一數據結構及密鑰體系，在城市間互聯互通功能上具有先天性劣勢，但是迫于市場需求，各地城軌企業紛紛嘗試利用APP相關嵌套的方式解決城市間互聯互通問題。從發展角度來看，還需要AFC從業者共同努力編制統一標準，為行業建設提供指導。

3.2.3 政策驅動

隨著京津冀、長三角、以及粵港澳大灣區的規劃政策明確，實現各城市群之間的互聯互通刻不容緩。中國城市軌道交通協會也在組織行業專家編制“互聯網+AFC系統”團體標準，為實現夸區域互聯互通提供指導意見，統一系統流程及數據規范標準，打破技術壁壘和屏障，促進各區域之間的互聯互通，為居民提供更方便的快捷出行體驗。

3.3 互聯互通架構的轉變

傳統的AFC系統（Automatic Fare Collection，城市軌道交通自動售檢票系統）采用五層架構，分為清分系統、線路中央計算機系統、車站計算機系統、車站設備、車票五個層級。隨著以二維碼、NFC為代表的互聯網支付技術在AFC系統中的應用，AFC系統架構已經演變為“五+三”的融合架構（如圖1），即新增互聯網票務系統、車站設備、電子車票三級補充模型。通過對AFC系統技術規范的修訂，約束移動支付新增功能，以互聯網票務系統為對外接口，為城市間移動支付業務互聯互通提供基礎，同時可以應對未來互聯網應用方式的快速發展給AFC系統帶來的沖擊和挑戰。

圖1：AFC系統“五+三”融合架構模型

融合架構的要點如下：

（1）AFC系統新建互聯網票務系統，作為“五+三”融合架構中三層架構的第一層，與傳統清分系統平級，亦可納入清分系統管理。主要負責新型移動支付信用消費功能管理，如：二維碼、銀聯閃付、生物識別等技術的應用與管理。

（2）由互聯網票務系統通過專線與官方APP后臺或第三方業務合作方APP后臺對接，實現二維碼、銀聯閃付、生物識別等支付方式的授權、行程、計費等功能；

（3）官方APP與互聯互通授信城市的官方APP后臺連接，對互聯互通功能授信；

（4）由原五層架構中清分系統與城市功能交通一卡通系統對接，完成傳統IC卡脫機消費互聯互通功能實現，同時可以實現交通部二維碼在地鐵中的應用。

4 結語

隨著我國城軌信息化發展進程的加快，新的支付方式將不斷被引入AFC系統，豐富了人們出行方式的同時給軌道交通從業者也帶來了挑戰。從支付方式看，現有傳統IC卡支付方式、銀聯閃付支付方式已具備城市內、城市間互聯互通基礎，即各城軌其他按照其標準建設即可實現互聯互通功能，滿足乘客市內多線路換乘及城市間漫游需求。而二維碼技術應用時缺乏統一標準指導，導致無互聯互通基礎，各城市均紛紛嘗試采用官方APP相互授信嘗試解決二維碼互聯互通問題。生物識別的應用，均處于試點階段當前首要任務時解決城市間多線路間的互聯互通問題。在各種支付方式成熟應用基礎上，未來地鐵支付系統將會逐漸發展為信用融合支付，即多種支付方式采用標識方式進行組合，后臺系統根據支付標簽進行配對完成用戶支付方式創新體驗。因此，通過分享與交流，將會引領我國軌道交通AFC系統健康有序發展，加快促進產業自組化、創新化的有序發展。