基于金融IC卡公共交通電子支付服務平臺

溫曉麗，鄒大畢，程世勇，何子登，杜 星

（廣州羊城通有限公司，廣東 廣州 510080）

0 引 言

隨著通卡在城市公共交通行業的首次應用，實現了公共交通支付模式從現金到非接觸式卡的重大轉變[1-5]，也是電子支付服務領域具有典型意義的一個里程碑。隨著電子支付技術的飛速發展和各種支付手段的普及，社會公眾的支付行為發生了顛覆性變化，龐大的客戶群體對于高效、多樣的支付載體和服務方式的剛性需求日益強烈，公共交通領域的電子支付服務面臨著市場新需求、客戶新體驗的挑戰，應對公交領域支付載體多元化不足，扭轉劣勢迫在眉睫。

在金融行業，隨著芯片卡技術的崛起，銀行卡通過“換芯”（磁條卡更換為芯片卡）實現了卡片介質的更新升級，使用安全性、便捷性進一步提高。近年來，隨著小額免密免簽、手機閃付、二維碼支付等創新支付方式的快速發展，銀行卡與移動支付的結合更為緊密，已經成為老百姓日常生活中的重要支付方式。結合銀行卡移動支付業務發展需求以及城市公共交通支付服務發展的需要，開展銀行卡移動支付在公交領域的應用[6-8]。一方面，推動銀行卡移動支付在公共交通領域應用是貫徹落實國家關于推進金融IC卡應用、保障銀行卡應用安全、推動銀行卡產業升級和可持續發展戰略的重要舉措，能夠為市民提供便捷、安全的支付手段，有效提高支付效率，降低社會支付清算成本，推動金融民生服務。另一方面，推動銀行卡移動支付在公共交通領域的應用，也是為了擴展公共交通領域支付載體，實現公共交通領域電子支付服務的深度普及和發展，對完善廣州市社會公共服務基礎設施建設、提升廣州市社會公共服務水平具有積極意義[9-10]。

1 網絡拓撲結構

公交受理終端在受理銀聯IC卡/手機閃付交易之后，通過3G/4G網絡，將交易發送到終端運營商。終端運營商通過專線網絡將交易上送至通卡運營商處理中心。終端運營商與通卡運營商之間部署2條2M網絡專線，采取單工長鏈接的模式，在閑時通過心跳包來檢測網絡連接是否正常。通卡運營商處理中心通過網絡層轉發的方式，經由通卡運營商與銀聯之間的專線，向銀聯處理中心轉發交易。通卡運營商與銀聯處理中心之間部署2條2M的網絡專線，采取單工長鏈接的模式，在閑時通過心跳包來檢測網絡連接是否正常。銀聯處理完交易之后，產生應答報文，并原路返回至公交受理終端。平臺中涉及到的交互實體包括公交受理終端、終端運營商、通卡運營商以及銀聯處理中心。系統的網絡拓撲圖如圖1所示。

圖1 公共交通電子支付服務平臺網絡拓撲圖

2 實現流程

公交受理終端按照PBOC/UICS的相關規范，受理銀聯IC卡/手機閃付的交易，并在完成卡片交易之后，向終端運營商上送交易。終端運營商對接收到的交易向通卡運營商轉發扣款請求。

通卡運營商在收到扣款請求之后，經由通卡運營商與銀聯之間的專線，同步向銀聯處理中心轉發交易。銀聯處理中心在收到交易并檢查報文合法性之后，向發卡銀行完成扣款。銀聯向通卡運營商返回扣款應答，通卡運營商向終端運營轉發扣款應答。終端運營將交易應答返回至公交受理終端。公交終端根據交易應答，判斷扣款是否成功，并向乘客提示刷卡是否成功。

聯機流程（根據銀行實時授權判斷交易）如圖2所示。

圖2 聯機流程（根據銀行實時授權判斷交易）

公交受理終端按照PBOC/UICS的相關規范，受理銀聯IC卡/手機閃付的交易，并在完成卡片交易之后，向終端運營商上送交易。終端運營商上送交易到銀聯，在收到銀聯扣款應答之后，因為網絡信號的原因，發送給公交終端的交易應答丟包，未發送至公交終端。公交受理終端在等待應答超時之后，先向乘客提示刷卡成功；繼續受理下一個乘客的刷卡交易。同時存儲該無應答交易。在網絡空閑時，公交受理終端對于前期未收到應答的交易，繼續向終端運營商后臺上送，終端運營商識別為重復上送的交易，并直接向公交終端返回應答。公交終端在收到應答之后，忽略交易結果，并停止再上送該筆交易。交易存儲重發（因網絡原因延遲導致交易應答丟失）如圖3所示。

圖3 交易存儲重發（因網絡原因延遲導致交易應答丟失）

3 交易接口

交易接口是指公交終端與銀聯POS中心之間的接口。終端運營商按照銀聯POS的接口，負責公交終端的管理，向銀聯POS中心簽到，獲取工作密鑰、IC卡參數及IC卡公鑰等用于聯機交易的參數；同時處理公交終端上送的交易，實時聯機向銀聯轉發終端的扣款請求。交易報文由公交終端與終端運營商打包，報文格式遵循銀聯《銷售點終端（POS）應用規范》的相關標準，主要有簽到、POS狀態上送、POS參數傳遞、消費、批結算和簽退接口。

3.1 終端與POS中心交易模式

3.1.1 新部署公交終端

終端通過以下方式向銀聯POS中心簽到獲取工作密鑰、IC卡參數和公鑰參數等信息，交互流程如圖4所示。

圖4 公交終端銀聯POS中心交互流程

（1）公交終端通過“POS狀態上送”請求，向銀聯POS中心請求下載IC卡參數或公鑰參數，銀聯POS中心返可下載的IC卡參數或公鑰列表。

（2）公交終端通過“POS參數傳遞”請求，向銀聯POS中心請求下載指定的IC卡參數或公鑰參數，銀聯POS中心返回對應的參數或公鑰信息。由于公鑰有多條，可能需要若干次“請求-應答”來下載完整的參數和公鑰。

（3）IC卡參數和公鑰的下載只需做一次，由終端保留，直到POS中心的參數或公鑰有變更時，可以觸發公交終端重新下載。

3.1.2 聯機交易

公交終端銀聯POS中心聯機交易如圖5所示。

圖5 公交終端銀聯POS中心聯機交易

（1）公交終端在每次開機時，向銀聯POS中心簽到，銀聯POS中心在簽到應答中返回工作密鑰。

（2）公交終端受理銀聯IC卡/手機閃付，并組消費報文，向銀聯POS中心上送交易并等待應答。

（3）每日日終時，公交終端通過批上送交易，向銀聯POS中心匯總上送本批次的交易數據，并在上送完成后向銀聯POS中心簽退，完成本批次的交易。

3.2 終端簽到

終端定期向銀聯POS中心簽到，獲取工作密鑰。

3.3 POS狀態上送

終端在簽到之后，通過POS狀態上送交易，向銀聯POS中心查詢可下載的IC卡參數及公鑰信息。

3.4 POS參數傳遞

終端在查詢到可下載的公鑰及參數之后，通過POS參數傳遞來下載對應的公鑰及參數。

3.5 消費

當乘客刷卡乘車后，公交終端通過此接口組裝小額免密消費報文向銀聯發送扣款請求，同時處理扣款結果。

3.6 批結算

在日終之后，終端通過批結算交易來跟銀聯POS中心之間對賬。

3.7 簽退

在日終之后并批結算之后，終端通過簽退交易來向銀聯后臺簽退，實現批次號的更新。

4 清算及對賬

按照通卡運營商及公交企業目前的運營情況，資金清算需要按照通卡運營商的清算周期來進行。在此前提條件下，收單銀行需要先以通卡運營商的交易文件為準向通卡運營商劃撥資金，再通過銀聯提供的清算文件進行交易的勾對。

4.1 資金清算

資金清算流程如圖6所示。

圖6 資金清算流程

（1）每工作日（D日），銀聯向收單銀行劃撥自上一工作日23：00至前一日23：00之間成功扣款交易的清算資金。

（2）每日日終（T日）后，通卡運營商根據當日的公交終端受理銀聯IC卡/手機閃付的乘坐記錄，生成請款文件，發送至收單銀行，要求劃撥當日清算資金。

（3）收單銀行按照通卡運營商的請款文件，向通卡運營商劃撥當日的清算資金（遇到節假日時，按照收單銀行與通卡運營商之間的資金清算協議來決定資金清算是否順延至下一工作日）。收單銀行需要提前墊付以下部分的資金：因為公交與銀聯清算周期的差異，前日23：00至24：00之間發生的交易的資金；因為網絡原因，公交受理終端脫機默認成功，但是扣款失敗的交易。

（4）通卡運營商收到收單銀行劃撥的資金，對賬無誤后，完成與公交企業的資金劃撥。

4.2 對賬

對賬流程圖如圖7所示。

圖7 對賬流程圖

（1）每日（T日）日終之后，終端運營商按照乘客的乘坐記錄，生成當日0點至24點之間的交易文件，發送至通卡運營商。

（2）通卡運營商根據該文件，跟自身的交易記錄進行處理、比對之后，生成T日請款文件向收單銀行請款；同時向銀聯發送T日交易文件。

（3）銀聯根據CUPS的交易流水，與通卡運營商發送的交易文件勾對，分別生成T-1日的流水文件，并提供至收單銀行，流水文件包含：

①扣款成功的交易流水；

②扣款失敗的交易流水；

③退款交易流水；

④勾對失敗的交易流水（銀聯有但終端運營商無，或銀聯無但終端運營商有）。

（4）收單銀行在收到T-1日流水文件之后，與此前從通卡運營商收到的請款文件進行核對。對于勾對失敗的交易，通過手工流程解決。

5 結 語

本研究是通過分析金融IC卡公共交通電子支付服務平臺，分別介紹了公交終端的流程架構、公交終端與銀聯POS的交易接口、資金的清算與對賬。詳細的說明了公共交通電子支付服務平臺系統。該系統的建成，將改變傳統城市公共交通單一支付載體、單一服務模式的現狀，全面提升交通領域的服務水平，為廣州市民提供更便捷的交通支付服務，實現城市交通支付領域的多樣化服務。后續本系統將在配套服務建設、系統功能優化等方面繼續迭代改進，以建設成為一個高效、可靠、易用的公共交通電子支付服務平臺，連接更多用戶，促進公共交通電子支付服務平臺的更好地發展。