“四網(wǎng)融合”票制一體化方案探討

胡水友，余 超，嚴(yán) 瑾

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 通信信號設(shè)計研究院，成都 610031）

隨著我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，沿海和內(nèi)陸城市群集聚了縱橫交錯的優(yōu)勢軌道交通資源，干線鐵路、城際鐵路、市域（郊）鐵路、城市軌道交通的“四網(wǎng)融合”綜合交通網(wǎng)絡(luò)正在加速成形[1]，如京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、長江中游等城市群一體化交通網(wǎng)[2]。在堅持交通運(yùn)輸服務(wù)人民、以提高綜合交通發(fā)展質(zhì)量和效益為中心的宏觀背景下[3]，為提高出行服務(wù)快捷性，優(yōu)化運(yùn)力資源配置，構(gòu)建一體融合、功能互補(bǔ)、互聯(lián)互通、便捷換乘和資源共享的綜合交通運(yùn)輸體系[4]，城市群內(nèi)軌道交通公交化運(yùn)營成為一種新的趨勢[5]，如上海金山鐵路、成灌鐵路、海口市郊列車等市域（郊）鐵路。

“四網(wǎng)融合”線路采用鐵路或城市軌道交通票制，分別由中國鐵路客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)（簡稱：鐵路客票系統(tǒng)）、城市軌道交通自動售檢票（AFC，Automatic Fare Collection ）系統(tǒng)提供功能服務(wù)。由于這2種票務(wù)體制的建設(shè)主體、運(yùn)營主體及運(yùn)營模式存在根本性差異，導(dǎo)致一票通達(dá)、無縫換乘的公交化運(yùn)營服務(wù)體系難以形成[6]。因此，本文結(jié)合鐵路、城市軌道交通的票制模式和技術(shù)體系，重點分析2種票制的優(yōu)缺點和運(yùn)營組織關(guān)鍵點，探討“四網(wǎng)融合”中票制一體化技術(shù)的主要思路和關(guān)鍵問題，并提供了鐵路、城市軌道交通2種票制相融合的設(shè)計方案。

1 票制概況

1.1 鐵路票制

鐵路票制根據(jù)列車類型基于里程計費，采用實名制方式，支持普通紙票、磁介質(zhì)紙票、二維碼電子客票等一次性票制和鐵路e卡通、中鐵銀通卡等可重復(fù)使用的車票媒介；票款可通過現(xiàn)金、銀行卡、微信、支付寶、儲值等多維方式進(jìn)行支付，由中國國家鐵路集團(tuán)有限公司（簡稱：國鐵集團(tuán)）統(tǒng)一計算收支。

其中，一次性票制需提前訂購，出行車次及時間明確，乘坐席位固定，便于運(yùn)營組織，但出行便捷程度不高；相較于電子客票，普通紙票和磁介質(zhì)紙票運(yùn)營成本較高，將陸續(xù)退出市場應(yīng)用。可重復(fù)使用的車票媒介采用非接觸式IC卡，需提前申請，使用時隨到隨走，出行方便但無法提前鎖定車次席位，目前推廣應(yīng)用率不高。

各類型票制的主要特征，如表1所示。

表1 鐵路各類型票制主要特征

1.2 城市軌道交通票制

城市軌道交通具有站距短、停站多、密度大、列車類型單一、客運(yùn)組織簡單、便捷性和經(jīng)濟(jì)性要求高等公交化運(yùn)營特征。其票制主要采用單程票、特殊票、交通一卡通（如成都天府通、廣州羊城通、三亞崖州行等）等非接觸式IC卡類型、二維碼和條形碼等電子乘車碼。基于單一票價、里程、分區(qū)、區(qū)間和計時等計費方法，支持現(xiàn)金、銀行卡、微信、支付寶和儲值等多維方式支付票款，由所在城市交通一卡通中心計算收支。

城市軌道交通各種票制，無對應(yīng)的車次和席位，隨到隨走，旅客出行便捷。除部分城市交通一卡通采用實名制方式以外，單程票、特殊票和大部分城市一卡通均未實名制化。隨著全國交通一卡通互聯(lián)互通項目的推進(jìn)實施，截至2021年9月，已有314個地級及以上規(guī)模城市交通一卡通互聯(lián)互通，持有交通聯(lián)合標(biāo)識的全國交通一卡通，即可刷卡乘坐聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)的城市公共交通。全國交通一卡通適用范圍廣泛，采取非實名制方式。

2 技術(shù)體系

2.1 鐵路客票系統(tǒng)

鐵路客票系統(tǒng)按中心—區(qū)域—車站三級架構(gòu)建設(shè)[7]。

（1）中心級客票系統(tǒng)具有票務(wù)管理、售票交易、互聯(lián)網(wǎng)售票、手機(jī)售票、電子支付、列車服務(wù)等核心業(yè)務(wù)功能和客戶關(guān)系管理、客運(yùn)營銷輔助決策、卡務(wù)管理、系統(tǒng)監(jiān)控等輔助業(yè)務(wù)功能。

（2）區(qū)域級客票系統(tǒng)具有客票核心數(shù)據(jù)處理、交易、共享、管理功能，以及客運(yùn)營銷輔助決策、系統(tǒng)監(jiān)控、自動售票、自動檢票、實名驗證、電話訂票等業(yè)務(wù)功能。

（3）車站級客票系統(tǒng)通過自助為主、人工為輔的方式，按客運(yùn)組織流線向旅客提供實名制購票、驗票、進(jìn)站檢票、出站檢票等功能。

鐵路客票系統(tǒng)需提前購票，不夠靈活方便；具有席位管理功能，可限制付費區(qū)內(nèi)最大聚集人數(shù)和列車最大承運(yùn)人數(shù)，旅客乘坐舒適性和鐵路運(yùn)輸安全性較高。

2.2 城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)

城市軌道交通AFC系統(tǒng)自上而下采用清算中心—線路中央計算機(jī)系統(tǒng)—車站計算機(jī)系統(tǒng)—車站終端設(shè)備—車票的五層架構(gòu)[8]。

（1）清算中心互聯(lián)城市交通一卡通中心系統(tǒng)，提供票務(wù)運(yùn)營、清分結(jié)算、數(shù)據(jù)分析和全局性參數(shù)等運(yùn)營管理功能；客流密度、運(yùn)營情況和設(shè)備狀態(tài)等運(yùn)維監(jiān)控功能。

（2）線路中央計算機(jī)系統(tǒng)承上啟下，承擔(dān)營銷政策、監(jiān)督指導(dǎo)、客運(yùn)管理、收益管理、票卡管理和狀態(tài)監(jiān)控等票務(wù)功能。

（3）車站計算機(jī)系統(tǒng)按照上級命令完成日常客運(yùn)工作，包括票務(wù)管理、維修管理、設(shè)備維護(hù)等。

城市軌道交通AFC系統(tǒng)有效提高了票務(wù)管理水平，可向乘客提供方便快捷的出行服務(wù)，但無法避免車廂擁擠等影響舒適度和安全性的現(xiàn)象。

3 一體化技術(shù)思路及問題

“四網(wǎng)融合”中，部分城際鐵路、市域（郊）鐵路既承擔(dān)中長距離的鐵路客貨運(yùn)輸，又兼顧城市群內(nèi)的軌道交通公交化運(yùn)營需求。這要求線路客票系統(tǒng)所采用的車票票制、票務(wù)方式、客運(yùn)組織，既能滿足鐵路實名認(rèn)證和席位管理相關(guān)要求，又能為城市日常通勤提供交通一卡通快速出行服務(wù)。

單一的鐵路客票系統(tǒng)或城市軌道交通AFC系統(tǒng)無法同時滿足上述需求。受限于經(jīng)營主體、運(yùn)營制度、技術(shù)體系、運(yùn)輸規(guī)模和政策因素，重新建設(shè)一套同時適用于鐵路和城市軌道交通的客票系統(tǒng)，難度大、投資高、風(fēng)險不可控，實施可行度較低。

因此，鐵路和城市軌道交通多種票制的一體化方案，應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)行的票制模式和技術(shù)體系，采用2種體系相融合的技術(shù)思路實現(xiàn)，主要包括清分結(jié)算、實名制化、席位管理和設(shè)備布置4個方面。

3.1 清分結(jié)算

票制一體化，取決于清分結(jié)算體系的建立。該體系可通過國鐵集團(tuán)客票中心與全國交通一卡通中心互聯(lián)互通、鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心與城市交通一卡通中心互聯(lián)互通、鐵路局集團(tuán)公司與地方城市協(xié)議協(xié)商3種方式實現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)思路、優(yōu)/缺點及亟待解決的關(guān)鍵問題如下。

方式1：目前，全國交通一卡通聯(lián)網(wǎng)范圍尚未覆蓋全國，其互聯(lián)互通項目有待進(jìn)一步推進(jìn)；與國鐵集團(tuán)客票中心的互聯(lián)互通和清分結(jié)算機(jī)制需有關(guān)部門聯(lián)合組織實施。該方式一次性投入大，但可一舉解決國鐵集團(tuán)范圍內(nèi)鐵路與全國城市軌道交通之間的票務(wù)清算問題。

方式2：各地方城市一卡通中心在需要時與屬地鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心單獨互聯(lián)互通。該方式單次投入相對較小，僅能解決屬地城市軌道交通與鐵路局集團(tuán)公司間的清算；若要解決多個城市與國鐵集團(tuán)間的清算問題，需多次重復(fù)性建設(shè)，總體投入遠(yuǎn)大于方式1。

方式3：通過協(xié)議協(xié)商的方式建立清分結(jié)算機(jī)制。該方式無互聯(lián)互通建設(shè)工程，但難以合理明確投入回報，不利于提高運(yùn)營企業(yè)經(jīng)營積極性，尤其是資本回收周期較長的基建項目。

3.2 實名制化

鐵路客票系統(tǒng)在售票、驗票、檢票等全過程采取實名制方式，以保證票、證、人合一。

因此，城市軌道交通所采用的票制也須實名制化，以保證票制一體化的政策可行性。其中，全國交通一卡通和大部分城市交通一卡通均為不記名卡片，故上文所述的3種清分結(jié)算方式均需有關(guān)部門組織實施相關(guān)實體卡的實名制制度。

另外，交通一卡通屬于開放型儲值消費卡范疇，實名制后引起的個人信息及隱私安全問題[9]，也需要妥善同步解決。

3.3 席位管理

鐵路席位管理，除了可以讓旅客對號入座，還能有效控制車廂承運(yùn)人數(shù)和列車最大輸送人數(shù)，提高乘坐舒適度和運(yùn)營安全。城市軌道交通AFC系統(tǒng)席位可按車次進(jìn)行動態(tài)管理調(diào)整，相關(guān)策略如下：

（1）未預(yù)留刷卡及掃碼席位時，該車次不能通過刷卡或掃碼方式進(jìn)站。

（2）預(yù)留刷卡及掃碼席位情況，乘客刷卡或掃碼進(jìn)站檢票時，隨機(jī)分配鐵路客票系統(tǒng)未使用席位，并優(yōu)先考慮座席。預(yù)留席位滿員后，即達(dá)到車廂承運(yùn)人數(shù)上限，將不能通過刷卡或掃碼方式進(jìn)站。

清分方式1，席位管理功能可集中部署于全國一卡通中心，以充分利用與國鐵集團(tuán)客票中心的接口功能；清分方式2和方式3建議部署于所屬鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心。

3.4 設(shè)備布置

車站終端包括人工和自助形式的售票、檢票設(shè)備。為兼容鐵路和地方城市軌道交通票制，車站內(nèi)需設(shè)置支持這2種票制的終端設(shè)備。

3.4.1 售票終端設(shè)備

車站售票終端設(shè)備可維持現(xiàn)行模式，分別單獨配置鐵路、城市軌道交通的售票終端；采用融合方式，集中設(shè)置集成2種模式物理模塊的售票終端。

鐵路電子客票、城市交通一卡通、手機(jī)App及二維碼等應(yīng)用后，旅客對售票設(shè)備的依賴較低，設(shè)備數(shù)量已大大減少，設(shè)備配置及布置方案對車站布局、工程投資、旅客購票服務(wù)的影響較小。

3.4.2 檢票終端設(shè)備

按鐵路車站流線組織方式，旅客應(yīng)在候車廳集中候車、進(jìn)站檢票，故檢票設(shè)備應(yīng)統(tǒng)一集中設(shè)置于進(jìn)站、出站檢票口。檢票設(shè)備布置包括獨立通道、融合通道2種方式。

（1）獨立通道：進(jìn)站、出站檢票口按比例設(shè)置2種模式的自動檢票機(jī)，實現(xiàn)鐵路檢票功能及軌道交通的計費檢票功能，如北京通州地鐵閘機(jī)。該方式工程投資高、流線組織復(fù)雜、占用建筑面積大、配套設(shè)施多，旅客進(jìn)/出站十分不便。

（2）融合通道：采用集成鐵路驗票、檢票、實名制比對和城市軌道交通檢票功能的二合一閘機(jī)，該方式較獨立通道工程投資小，且充分利用閘機(jī)內(nèi)部空間，有效使用車站設(shè)施空間，顯著提升了旅客乘車的便捷性。融合通道閘機(jī)按組網(wǎng)模式分為獨立組網(wǎng)和集成組網(wǎng)2種類型。獨立組網(wǎng)融合通道閘機(jī)按鐵路、城市軌道交通2種票制類型分別組網(wǎng)，內(nèi)部配置2臺工控機(jī)，用以驅(qū)動不同票制的識讀模塊，如上海金山鐵路二合一閘機(jī)。集成組網(wǎng)融合通道閘機(jī)通過1臺工控機(jī)，同時驅(qū)動2種票制識讀模塊。相對于獨立組網(wǎng)二合一閘機(jī)，集成組網(wǎng)閘機(jī)支持車站級系統(tǒng)僅設(shè)置1套應(yīng)急后臺和1套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，集成度更高，工程投資更低、維護(hù)工作量更小。

因此，鐵路與軌道交通票制融合時，在具備條件的前提下，優(yōu)先推薦采用“國鐵集團(tuán)客票中心與全國交通一卡通中心互聯(lián)互通+實名制全國交通一卡通+席位管理+集成組網(wǎng)融合通道”的技術(shù)方案。

4 相關(guān)一體化方案

為進(jìn)一步服務(wù)城市軌道交通，最大限度吸引客流、穩(wěn)定補(bǔ)貼、減少虧損，提高競爭能力，國內(nèi)某已實施的鐵路項目采取鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心與城市交通一卡通中心互聯(lián)互通+實名制城市交通一卡通+席位管理+集成組網(wǎng)融合通道的技術(shù)方案，實現(xiàn)鐵路與城市軌道交通2種票制的一體化融合。

4.1 總體架構(gòu)

客票系統(tǒng)基于鐵路模式三級架構(gòu)建設(shè)，增設(shè)城市交通一卡通及二維碼車票票制通行業(yè)務(wù)功能，其總體架構(gòu)，如圖1所示。沿線車站部署車站級客票系統(tǒng)，通過鐵路傳輸系統(tǒng)接入鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心，再由傳輸通道接入國鐵集團(tuán)客票中心。鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心設(shè)置網(wǎng)絡(luò)安全隔離設(shè)備，通過公網(wǎng)與城市交通一卡通中心系統(tǒng)互聯(lián)互通。

圖1 客票系統(tǒng)總體架構(gòu)

4.2 車站級客票系統(tǒng)構(gòu)成

為充分利用既有資源、簡化系統(tǒng)間接口、保證信息安全，按鐵路運(yùn)營要求和城市交通一卡通功能需求適應(yīng)性改造鐵路局集團(tuán)公司地區(qū)客票中心。適應(yīng)性改造內(nèi)容包括城市交通一卡通和二維碼的自動檢票系統(tǒng)、席位管理系統(tǒng)、清分系統(tǒng)、異常處理系統(tǒng)和交易配對系統(tǒng)等。

車站級客票系統(tǒng)由應(yīng)急服務(wù)器、安全設(shè)備、鐵路窗口售/補(bǔ)票機(jī)、城市交通一卡通充值機(jī)、鐵路自動售票機(jī)、自動檢票機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及電源等設(shè)備組成。其中，自動檢票機(jī)采用集成組網(wǎng)融合通道閘機(jī)，以單人行通道方式向旅客同時提供磁介質(zhì)紙票、鐵路e卡通、中鐵銀通卡、二維碼電子客票等鐵路票制和城市交通一卡通、二維碼等軌道交通票制的實名制驗票及檢票便捷出行服務(wù)。城市交通一卡通窗口配置交通一卡通充值機(jī)，同時部署交通一卡通異常處理設(shè)備，實現(xiàn)交通一卡通刷卡、二維碼掃碼進(jìn)出站時的異常交易處理功能。

4.3 主要業(yè)務(wù)流程

4.3.1 城市交通一卡通及二維碼出行

城市交通一卡通及二維碼出行業(yè)務(wù)流程，如圖2所示。其中，列車聯(lián)機(jī)查驗：通過優(yōu)化的既有手持查驗終端軟件，輸入卡號和身份證號碼，查詢驗證城市交通一卡通的車票交易合規(guī)性；針對城市交通一卡通二維碼用戶，用戶可直接展示手機(jī)App記錄中的交易記錄進(jìn)行查驗。

圖2 城市交通一卡通及二維碼出行業(yè)務(wù)流程

4.3.2 城市交通一卡通及二維碼清分結(jié)算

城市交通一卡通及二維碼刷卡或掃碼進(jìn)/出站時，車站自動檢票機(jī)生成存根數(shù)據(jù)，實時上傳至鐵路局集團(tuán)公司檢票子系統(tǒng)，并定時傳輸至城市交通一卡通中心系統(tǒng)。城市交通一卡通中心完成進(jìn)/出站配對后，生成售票存根，形成對賬信息，并回傳至鐵路局集團(tuán)公司售票子系統(tǒng)。鐵路局集團(tuán)公司清分子系統(tǒng)根據(jù)售票存根生成清分?jǐn)?shù)據(jù)，與城市交通一卡通對賬信息進(jìn)行比對，無差異后完成資金結(jié)算。其業(yè)務(wù)流程，如圖3所示。

圖3 城市一卡通及二維碼清分結(jié)算業(yè)務(wù)流程

5 結(jié)束語

本文提出了城際鐵路、市域（郊）鐵路公交化運(yùn)營時，鐵路與城市軌道交通票制一體化融合的技術(shù)思路和關(guān)鍵問題解決方法，結(jié)合現(xiàn)行已實施案例提供可行的技術(shù)方案，對“四網(wǎng)融合”中的票務(wù)智能化、票制一體化、通勤便捷化具有借鑒意義。