數字人民幣在城市公共交通支付場景試點的思考

王志峰

2014年中國人民銀行成立法定數字貨幣研究小組，到2020年10月深圳首次面對公眾消費市場開放測試，數字人民幣離大眾的生活越來越近。全國各地、各個領域都在紛紛參與數字人民幣測試。城市公共交通支付場景也是一個重要的試點環節，北京、成都、蘇州等城市均開展了不同形式的實驗。

自2020年10月深圳首次對公眾消費市場開放測試，數字人民幣的試點場景正不斷增加，城市公共交通支付場景也不例外。截至2021年7月，已有超過10個城市開展了數字人民幣城市公共交通支付場景相關測試，包含城市公交、地鐵、有軌電車、一卡通充值等場景。

定 義

數字人民幣是由中國人民銀行發行的數字形式的法定貨幣。由指定運營機構參與運營，以廣義賬戶體系為基礎，支持銀行賬戶松耦合功能，與實物人民幣等價，具有價值特征和法償性。

與支付相關的部分特征

定位于現金且具有法償性：數字人民幣與實物人民幣一樣是法定貨幣。在《中華人民共和國中國人民銀行法（修訂草案征求意見稿）》中提到：人民幣包括實物形式和數字形式；境內的一切公共的和私人的債務，任何單位和個人不得拒收。

雙層運營：遵循傳統的中央銀行-商業銀行二元模式，由人民銀行（第一層）負債發行，指定運營機構（第二層）負責向社會公眾兌換與提供流通服務。在目前試點中，大量其他商業銀行及非銀行支付機構，紛紛對接指定運營機構，一起為數字人民幣的流通，充分發揮自身作用，形成了名義上的2.5層。

載體有軟錢包與硬錢包：數字人民幣的載體為數字錢包。數字錢包可為基于APP、SDK、API的軟錢包，也可為基于安全芯片，依托智能卡、手機、可穿戴設備的硬錢包。試點中使用“數字人民幣APP”集合管理各運營機構的錢包，并支持轉入、轉出、消費、紅包發放等功能。

銀行賬戶松耦合：無需在商業銀行或者商業機構賬戶開戶，只需提供身份的唯一標識，即可以開立（領用）數字錢包，擁有數字人民幣。

雙離線性：收付款雙方在交易時可不依賴互聯網，就能完成交易。根據目前公開信息來看，雙方是硬錢包時，才可進行雙離線交易。

可編程性：是指通過加載不影響貨幣功能的智能合約，賦予數字人民幣可編程特性。可以在滿足商定的條件、規則下進行自動支付。在數字貨幣原型系統中，就已經將可編程腳本預留其中。

使用數字人民幣進行交通卡充值購票

在自助購票機、自助充值機、通卡類APP端增加數字人民幣支付渠道。在表現形式上，一是在付款時展示收款碼，乘客使用數字人民幣APP掃描支付，或掃描乘客數字人民幣APP付款碼支付；二是在通卡類APP端選擇數字人民幣支付，完成交通卡充值或購買車票，乘客乘車時，依然使用原先的交通卡或車票。

例如，深圳通、上海交通卡的自助充值機，以及上海交通卡、深圳通、北京一卡通等APP充值業務，還有北京地鐵自助購票機，均支持此方式。

數字人民幣作為免密代扣渠道

在原先電子乘車卡、乘車二維碼代扣渠道中，增加數字人民幣免密代扣渠道。需將指定運營機構的子錢包推送或將其H5頁面嵌入至乘車類APP，并授權免密代扣業務。乘客乘車時，可以刷電子卡或掃乘車碼。

例如，北京億通行、天府通、蘇E行、青島地鐵等APP，均支持免密代扣。

使用數字人民幣APP付款碼卡式軟錢包

車載機、閘機直接掃描數字人民幣APP的付款碼，或通過非接天線讀取卡式軟件包的ID信息，再將獲取到的信息通過網絡發送至后臺，后臺對錢包進行實時支付。乘客無需專門開通乘車功能或下載乘車類APP，只需數字人民幣APP內有余額，就可乘車或入閘。

例如，常熟公交、吳江公交、蘇州智能小巴、深圳有軌電車等，均支持此方式，其中吳江公交還可享受8折優惠。

支持硬件錢包乘車

車載機內置收款對公硬件錢包，乘客持個人硬件錢包，只要余額足夠，直接刷卡即可。支付時無需網絡，可實現雙離線支付。在乘客使用體驗上，與普通刷卡乘車無異。

例如，雄安新區公交支持此方式。

對乘客幾乎無影響

四類接入方式對于乘客而言，只是新增了一個付款渠道、領了一張新卡；乘客可以使用自己熟悉的方式使用數字人民幣支付車費，不改變現有的乘車支付習慣，無需任何學習成本，可迅速加入試點體驗。

方式1和2對運營機構最簡單便捷

在上述的四種接入方式中，公交、地鐵、通卡公司普遍最容易接受的是方式1和2。這兩種方式，可以維持各方現有的利益格局，對已有盈利模式、經營方式無任何影響。同時技術開發量少、系統改造成本低、上線部署快、運維壓力小；只是新增一個支付渠道，在支付網關、數據清算、對賬結算等各業務流程上新增一項數字人民幣方式即可。并且也不會影響通卡公司的用戶量、交易量與交通互聯互通的業務量。所以這兩個方式也是在目前試點中最廣泛使用的。

方式3需運營機構有一定技術能力

方式3類似現有銀聯閃付乘車模式，公交、地鐵、通卡公司要使用此方式，整體支付系統的前后端均會有不少的開發任務。首先，前端機具需增加識別一種碼或卡，并且保證通訊功能的穩定高效，后端則需要有較高的數據處理與運維保障能力。其次，業務流程上，前端機具必須網絡實時在線，要將碼或卡數據立即傳送至數據轉發前置，再轉至運營機構校驗并進行轉賬，所得結果需迅速反饋至前端機具。所有流程要求在一秒內完成，對網絡與系統的穩定性、并發量有較高要求。目前，地鐵或有軌電車閘機、售票機、車站計算機、線路中心計算機、清算中心、銀行運營機構之間均有穩定的有線數據專線連接，所以只需考慮各級系統的帶寬、并發處理量即可。而公交機具使用4G移動網絡，不但要確保機具無線模塊的可靠，還需要與網絡運營商一起檢測覆蓋度，及時發現信號盲區。但無論公交還是地鐵，若發生網絡擁擠或中斷時，必然會影響乘客使用，影響運營服務質量。總體來說，若該城市已有銀聯閃付乘車的先例，上線難度較低；否則必須要有較大的技術開發與運營保供投入。所以這個方式在目前試點中較少使用。

方式4對運營機構技術難度大投入成本高

方式4從技術角度看，開發的難度極高，涉及到公交、地鐵前端機具的全面改造。與硬件錢包通訊并完成交易，使用的指令集、數據讀取方式、數據校驗規則、加解密算法、交易流程、業務邏輯等，都需要前端機具全新設計、開發、測試，甚至還需要到指定機構完成認證檢測。不同于識別二維碼或軟錢包的ID信息，只需使用標準的加解密算法來解析證書、簽名、字符串等數據即可。所以這個方式在目前試點中僅有一例。

由于數字人民幣定位為法幣，與現金等同，所以待數字人民幣全面正式推行后，城市公共交通支付場景必然要接受此類付款方式。那么如何接入？

當前試點接入方式的缺陷

在上述的四種接入方式中，方式1和2僅僅是把數字人民幣當做一個支付渠道，等同于銀行卡支付、第三方支付，完全沒有能體現出數字人民幣作為新型貨幣產生的意義。一方面，這兩種方式大大限制了數字人民幣的使用條件，不能充分體現出數字人民幣的多種支付手段、雙離線的優勢。另一方面，也違背了數字人民幣與實物人民幣等同的法律定義；因為無論是現金紙幣還是硬幣，都可以乘車、購票，而在這兩種接入方式中，即使乘客擁有了數字人民幣，也會因其數字錢包形態的差異被擋在城市公共交通之外。這多少違背了數字人民幣設計中“滿足用戶多主體、多層次、多類別、多形態的差異化需求，確保數字錢包具有普惠性，避免因‘數字’鴻溝帶來的使用障礙”的思路。

方式3和4對公交、地鐵、通卡公司而言，是技術最復雜，投入成本最高，運維壓力最大的。但對數字人民幣而言，是符合其設計定位，能最直接展示數字貨幣技術優勢的，也充分體現了數字人民幣等同于現金的定位，滿足其“進一步滿足人民群眾多樣化的支付需求，并以此提升基層金融服務水平與效率”的設計目標。

設想的全渠道接入方式

在城市公共交通支付場景最理想的接入方式，應是當前可用現金的場景均可使用各種形態的數字人民幣，即便是因條件限制無法支持全形態數字錢包的場景，也應提供便捷的現場兌換手段。

例如：掃碼或刷軟、硬錢包可直接乘坐公交、輪渡，可在地鐵TVM、BOM上購買單程票，可直接在有軌電車或地鐵入閘。

短期內，大多數城市公共交通支付場景可能都會以方式1、2的形式快速上線，來實現支持數字人民幣，以此培養乘客使用習慣，并完成試點落地任務。但隨著數字人民幣的不斷推廣，對全形態錢包的支持才是未來的發展趨勢。

可能會帶來的問題

近幾年，公交、地鐵、通卡公司除了正常的技術升級外，較大體量的系統改造主要在兩個方面：一是全國交通一卡通互聯互通，二是開發或借助各類APP來建設乘客會員體系，實現電子乘車卡或乘車二維碼，并以乘客會員系統為基礎，拓展出其它服務場景或商業盈利模式。

對于全國交通一卡通互聯互通而言，數字人民幣既有電子支付的便捷性，又有全國通用性，與其項目特征相似，全國交通一卡通互聯互通業務的市場占有率就可能會受到打擊，相關組織和機構的利益也會受到影響。對于乘客會員體系而言，推廣數字人民幣的相關運營機構為提高數字錢包的用戶量和流水量會推出各類補貼紅包或優惠活動，這些舉措會降低乘客使用電子乘車卡或二維碼的積極性，從而影響公交、地鐵、通卡公司乘客會員體系的建設和運營。

最后，支持數字人民幣需要公交、地鐵、通卡公司的大量升級改造，技術改造和運維費用、系統驗收認證合規，這些項目實施中將會面臨的問題，可能需要成立專門的項目組來組織協調處理。

在公共交通支付場景里，相對于其他參與者，通卡公司可能會因數字人民幣的推廣，而受到負面影響。畢竟數字人民幣不僅有二維碼、實體卡，還能離線能在線支付，可滿足不同使用人群、各類場景的需求，通卡公司交通卡的便捷性不再占有優勢。那么通卡公司如何利用好數字人民幣，這一個更先進的貨幣工具呢？數字人民幣的可編程性，可能是一個切入點。

在目前的試點中，已經有兩處體現了數字人民幣的可編程性。一處是試點地區消費紅包場景，一處是“天府通”智能合約預付卡在公共交通場景應用落地。

在試點地區的紅包發放是數字人民幣智能合約的最佳體現方式。發放方與參與方達成試用協議，使用智能合約技術，對紅包里的數字人民幣進行約束，比如試用到期強制回收余額、不可轉賬、不可提現、只可在試點范圍內的相關商戶消費等等。而用戶自己向數字錢包里充值的金額，不會受協議影響，可贖回可轉賬。可見智能合約限制的是具體貨幣，而不是錢包。

“天府通”智能合約預付卡相關信息較少，僅可以看出，這是一張專用于公共交通行業預付費卡，用它可以直接刷卡乘車或進站，通過智能合約功能，限制了該卡內的金額只能用于公共交通領域。

通卡公司可以利用數字人民幣智能合約技術，將以往在交通卡上實現的公共交通優惠政策，轉移至數字人民幣上。例如，使用通卡公司渠道轉入的數字人民幣，均會被加載特殊的合約標記，表明這些余額在乘坐功能交通時，可享有基礎折扣；當用戶認證為老人、軍人等特殊人群時，在數字錢包里充入0.01元，這0.01元綁定有作為身份認證的智能合約，表明持卡人可以免費乘車，還可以加載年審的有效期規則，以防專用乘車錢包被冒用。換乘優惠、累計優惠這種復雜的優惠規則，則需要有更復雜的智能合約腳本，要能統計指定周期范圍內的公共交通乘坐金額、次數，當滿足設定值后，開啟或關閉相應優惠。通過這樣的方式，通卡公司轉變為數字人民幣合作服務商，發行公共交通預付費卡，成為城市公共交通支付場景智能合約設計與加載公司。

除了協助當地政府落實公共交通優惠政策，通卡公司還可利用智能合約幫助實現專款專用項目。很多企業會給員工發放交通補貼，當前情況下這筆補貼是無法保證員工只于交通費；而今后使用數字人民幣發放交通補貼時，加載上通卡公司的智能合約，就能輕松實現專款專用。同樣在有公用車輛的企業中，車輛維護人員的數字人民幣也可以加載專用智能合約，保證車輛維護費只用于維修保養、加油、保險等車輛相關消費場景，無法被挪用。

一項新技術的誕生，必然會對原有生態圈中的部分參與方帶來沖擊。隨著近幾十年互聯網技術、計算機技術的飛速發展，金融服務的電子化、網絡化程度不斷提高，數字貨幣的出現是大勢所趨。實體貨幣的低安全性、高成本性，預示著其必然會被取代。

城市公共交通支付場景，經過多年的運營與探索，已經形成了一個成熟的閉環場景，各方在其中的定位與營收模式也相對穩定。數字人民幣想要完全融入這個生態圈，光有先進的設計理念與技術手段是不夠的，還需要有一整套政策、資金支持，更需要能與生態圈中的各方，探討出一個互利共贏的模式。當然，生態圈中的各參與者，也應積極迎接技術革新的到來，找準自己的定位，或是發揮自己的優勢，或是主動升級轉型，將新技術帶來的挑戰與壓力，轉換成新機遇、新動力。為我國數字貨幣的建設做出應有的貢獻，共同推動我國法定數字貨幣發展。

（南京市市民卡有限公司）

參考文獻：

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