紙質二維碼單程票在城市軌道交通自動售檢票系統中的應用

趙 晗

(鄭州地鐵集團有限公司， 450046， 鄭州∥高級工程師)

隨著電子支付的發展及其在城市軌道交通行業的逐步應用，互聯網+已成為城市軌道交通發展的必然趨勢。如何將傳統AFC(自動售檢票)系統與新技術進行融合，是行業發展的重點研究方向之一。

目前，AFC系統單程票多采用UL(Ultralight)卡，其價值等同于車票的最低票價。此外，單程票容易損壞、遺失，還需要定期進行清點與清洗，需要花費一定的人力成本來維護。本文根據鄭州地鐵各類票卡的使用占比情況，以及移動支付、二維碼等技術在AFC系統中的實際應用，提出了紙質二維碼單程票的應用方案。該方案與地鐵新線建設相結合，既可降低地鐵項目的建設成本和運維成本，也可實現對AFC系統的技術升級與智慧賦能。

1 城市軌道交通車票的使用現狀分析

車票作為乘客的車費支付媒介，與終端設備進行交互(如刷卡、掃碼等)，可實現AFC系統的售檢票功能。車票從介質上可分為實體票卡和電子虛擬票，其中，實體票卡包括以下票種：

1)單程票。單程票在城市軌道交通線網內使用，支持乘客單次進出城市軌道交通車站使用。

2)一卡通車票。一卡通車票具有儲值功能，支持在城市軌道交通、道路公交等公共交通體系中多次使用。

3)特殊票卡。特殊票卡是由城市軌道交通運營管理單位發行的記名卡、愛心票、紀念票等特殊票卡。

1.1 各類票卡的特點對比

1.1.1 單程票

乘客使用單程票時，在進站前需在TVM(自動售票機)上購票，然后在AGM(自動檢票機)上刷單程票進站，出站時將單程票放入AGM回收口。單程票的特點如下：

1)建設成本高。在城市軌道交通線路開通前，需要采購大量的單程票卡，并在TVM、AGM上安裝票卡發售、票卡回收等相關模塊。

2)運營人員工作量大。為滿足單程票的正常使用，運營人員需要進行補票、清票、盤庫、調票、洗票等相關工作。

3) 維修成本高。根據2020年鄭州地鐵線網AFC系統故障統計數據，TVM票卡發售模塊故障率占TVM設備故障率的10%～20%；AGM票卡回收模塊故障率占AGM設備故障率的40%～50%，因此，對單程票的管理需投入較多的人力，并需配備一定的備件，以便進行設備維修。

1.1.2 一卡通與特殊票卡

手持一卡通、記名卡(即員工票等實名制票卡)及計次紀念票、愛心票等特殊票卡的乘客，在進站時可直接刷卡進站，出站時票卡不回收。這些票卡的特點如下：

1)1張票卡可作為多次進出站的憑證，票卡無需回收。票卡使用時不需要票卡發售、回收等相關硬件模塊的支持。

2)需提前對票卡進行充值，部分票卡不支持掛失。

1.1.3 電子虛擬票

電子虛擬票是指乘客手持手機，使用專用的APP(應用程序)或使用微信小程序、支付寶小程序等顯示專用二維碼，AGM通過二維碼識別完成進出閘機流程的車票。

1.2 各類票卡使用占比分析

本文對2020年鄭州地鐵線網各類票卡的使用占比情況進行統計，其結果如表1所示。由表1可知：電子虛擬票的使用占比最高，達57.44%；一卡通的使用占比為24.76%；單程票的使用占比為9.04%；記名卡、其他票卡為向特定人群發放的票卡，因受眾人群基數較小，因此這兩種票卡的使用占比均較低。通過數據分析發現，單程票的使用占比并不高，但維持此項服務需要長期投入建設、運維成本。

表1 鄭州地鐵線網各類票卡使用統計(2020年)Tab.1 Statistics on the use ratio of various ticket cards in Zhengzhou Metro line network

1.3 紙質二維碼單程票使用特點

根據電子票使用率高、單程票使用率低的實際情況，為達到降本增效的目的，鄭州地鐵積極嘗試采用紙質二維碼單程票代替傳統單程票。紙質二維碼單程票是城市軌道交通運營單位基于JT/T1179—2018《交通一卡通二維碼支付技術規范》向乘客發行的乘車專用紙質憑證。乘客在TVM上選定目的站點或票價、購票張數并支付后，由TVM把二維碼圖案打印在熱敏紙上。紙質二維碼單程票當日有效，僅限購買站點進站，乘客持有1張票卡僅可用于1次進站和1次出站。

如表2所示，本文對比了紙質二維碼單程票與其他票卡的進出站流程。由表2可知，在對乘客的友好程度、乘客使用便捷性等方面，紙質二維碼單程票與傳統單程票卡的優缺點基本相同。

表2 紙質二維碼單程票與其他票卡進出站流程優缺點對比Tab.2 Comparison of advantages and disadvantages between paper QR code one-way ticket and other tickets enter/exit station

1.4 紙質二維碼單程票的優點分析

1)減少采購成本。紙質二維碼單程票是通過打印機將數據處理服務端生成的二維碼打印到熱敏紙上，然后發放給乘客，無需新增設備模塊。與傳統單程票相比，采用紙質二維碼單程票，一方面可減少傳統單程票相關模塊或部件的采購量，減少相應的備品備件量；另一方面，還可減少既有單程票的使用數量，減少線網的票卡流失，減少傳統單程票的采購數量，進而減少相關人員的工作量，降低運營成本。

2)減少設備故障率。與傳統單程票相比，采用紙質二維碼單程票，可降低對應模塊的使用頻率，減少設備的維護成本和維修工作壓力。

3)減輕運營人員的工作壓力。針對傳統單程票，運營人員需要進行補票、清票、盤庫、調票等工作。紙質二維碼單程票的應用，將減輕車站工作人員的部分工作量，減少運維成本。

2 紙質二維碼單程票的應用

2.1 購票流程

乘客可在TVM購買紙質二維碼單程票，該票卡僅限當日且僅在本站使用。TVM在線時，互聯網票務平臺生成乘車二維碼并傳送至TVM,TVM進行乘車二維碼打印。TVM離線時，無法購買紙質二維碼單程票。其購票處理流程如圖1所示。

2.2 進出站流程

乘客使用紙質二維碼單程票進出站驗票時，需出示票卡的二維碼圖片，由AGM二維碼掃碼模塊識讀二維碼，AGM校驗通過后，閘機開門放行。

注：互聯網票務平臺是指采用各種互聯網技術手段實現地鐵票務虛擬化、數字化管理功能的信息系統。圖1 紙質二維碼單程票的購票流程Fig.1 Paper QR code one-way ticket purchase process

2.2.1 進站校驗

如圖2 a)所示，進站驗票主要包括：①本機防復制,校驗在本機中是否已有進站記錄;②進站站點校驗,校驗票卡的進站站點是否為本站;③有效期校驗,根據生碼時間，校驗是否在有效期范圍內;④線網防復制,校驗票卡在線網中有無重復使用記錄，此項校驗只能在AGM在線時校,AGM離線時，只可在本機進行前三項校驗。

a) 進站驗票流程

2.2.2 出站校驗

如圖2 b)所示，出站校驗主要包括：①本機防復制,校驗在本機中是否已有出站記錄;②有效期校驗,校驗是否在有效期范圍內;③超程、超時校驗,乘客出站時，AGM根據票卡的進站站點、出站站點計算行程費用,根據進站時間、出站時間計算超時費用;如果乘客的行程費用加上超時費用的總費用超過票卡的面值，AGM將提醒乘客去BOM(人工售票機)進行補票;④線網防復制。校驗票卡在線網中有無重復使用記錄，此項工作只能在AGM在線時校驗,AGM離線時，只可在本機進行前三項校驗。

2.2.3 行程匹配

在乘客行程結東時，由互聯網票務平臺對紙質二維碼單程票進行行程的匹配、核銷。

2.3 特殊情況處理

乘客在使用紙質二維碼單程票時可能遇到票卡損壞、票卡丟失、票卡超時/超程等特殊情況，無法正常進出站。因二維碼損壞導致乘客無法正常進站時，車站工作人員應通過BOM查詢車票編碼，確認二維碼單程票有效后，重新發售紙質二維碼單程票；因二維碼損壞導致乘客無法正常出站時，車站工作人員通過BOM查詢車票編碼確認二維碼單程票有效后，發免費出站票供乘客出站。

3 紙質二維碼單程票交易的總體架構

紙質二維碼交易主要分為機掃碼交易、BOM補充登錄(以下簡稱“補登”)交易、BOM撤銷交易、BOM超程/超時更新交易。其總體架構如圖3所示,紙質二維碼交易數據流向主要分為如下2條鏈路(見圖3)。

圖3 紙質二維碼單程票交易的總體架構Fig.3 Overall architecture of paper QR code one-way ticket

1)傳統AFC鏈路。由AGM/BOM把交易數據(如進出站、補登、撤銷等)通過SC(車站計算機)傳輸至LC(線路中央計算機)/MLC(多線共用線路中心)，最終傳至ANCC(自動售檢票線網管理中心)。由ANCC處理紙質二維碼業務數據，并進行客流統計分析、清算和對賬。

2)互聯網票務平臺。由AGM/BOM把交易數據(如進出站、補登、撤銷等)實時傳至互聯票務網平臺，在互聯網票務平臺完成防復制驗證、行程控制、行程匹配?；ヂ摼W票務平臺數據使用AFC系統網絡,把完整行程消費訂單上傳至ANCC后，再由ANCC進行對賬處理。

4 結語

隨著城市軌道交通線路的持續擴充，線網的客流量不斷增加，AFC設備運維的工作量也越來越大。與此同時，傳統單程票的使用占比逐漸下降，但仍需為傳統單程票業務配置與之匹配的設備和運維人員，性價比很低，不符合城市軌道交通AFC系統的發展趨勢。發展紙質二維碼單程票代替傳統單程票一方面有利于降低建設成本，(票卡設備采購成本約為80萬元/站)，另一方面有利于減輕運維人員的工作量，進而達到降低運維人員數量的目的。