城市轨道交通AFC系统移动支付互联互通探讨

文/张鹏 余乐 陈园园

1 研究背景

2015年国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，鼓励推进基于互联网平台的多种出行方式信息服务对接和一站式服务。2017年国务院印发了《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》，明确推进交通空间移动互联网化，支持互联网企业与交通运营企业、行业协会等整合完善各类交通信息平台，提供综合出行信息服务，发展“一站式”、“一单制”运输组织，加快移动支付在交通运输领域应用，形成唯一赋码与电子身份，推动全流程互认和可追溯，加快发展多式联运“一单制”的战略目标。2018年交通运输部等七部门为了加快推进旅客联程运输发展联合发布了《关于加快推进旅客联程运输发展的指导意见》，鼓励交通运输企业积极探索旅客联程运输电子客票。鼓励各种运输方式改进售检票系统功能，创新身份查验方式，支持使用身份证、二维码、生物识别信息等新媒介验票乘车。在政策的指引下，新一代移动支付技术在轨道交通领域得到迅猛发展，新的支付技术逐渐被引入传统的AFC系统，极大地促进了旧有运营模式的改变，加速了产业变革。为了满足个性化、多样化、高品质的出行需求，从乘客服务角度出发，AFC系统如何在多种支付方式并存下解决“一票出行”是各地城轨企业重点研究的问题。文章结合我国轨道交通AFC系统支付方式的发展情况，对AFC系统支付方式互联互通进行探讨，可以为AFC行业发展提供借鉴。

2 不同支付方式下互联互通的现状

移动支付是指使用普通或智能手机等移动设备，对消费活动进行支付，是一种新兴支付方式，就是使用移动网络为载体实现金融支付功能。随着移动支付业务在AFC系统应用的普及，地铁出行消费方式逐渐由传统卡扣脱机消费向个人账户信用消费进行转变，直接导致AFC系统多种支付方式并存，在给乘客带来便捷出行体验的同时，使得AFC支付系统互联互通的设计更加复杂。

2.1 传统IC卡扣脱机消费

以交通部一卡通为例，交通运输部发布《城市公共交通IC卡技术规范》、《交通一卡通移动支付技术规范》等技术标准，对实体卡片、虚拟卡、密钥系统进行了定义。在技术层面上实行电子现金、电子钱包业务共享钱包的方式解决国内不同城市不同制式的需求。在消费设计上采用全国互通通用文件与本地定制私有化文件的组合设计，既能满足全国通勤漫游的需求，又能保障在本地分时分段领域消费时票务流程的完整性。同时辅以NFC虚拟技术，将实体IC卡虚拟到手机中，在全国推行手机移动支付过闸业务，很好的满足了实名对移动支付便捷出行的需求，实现了“一票出行”的战略目标。

2.2 新型移动支付账户信用消费

2.2.1 银联闪付

随着银行卡由传统的磁条卡向PBOC2.0/3.0标准的智能卡发展的产业升级成为趋势，金融IC卡以其便利的小额脱机支付优势，将逐步进入各行各业。城市轨道交通作为集中的小额支付领域，将是各金融IC卡进入的重点行业。银联先后采用电子现金、联机脱机数据认证交易、联机预授权等方案在国内轨道交通行业推广移动支付技术产品。该模式下，各地城轨企业只需遵循银联技术标准对AFC系统进行改造，即可实现银联闪付在轨道交通中的使用，且不受AFC系统标准差异限制，可直接实现各城市间的互联互通。用户不受地域、城市的影响，持带有“闪付”标识的银行芯片卡或手机Pay即可快速进站、出站乘做地铁。

2.2.2 二维码

在国内34个已开通地铁运营的城市中，已有30家支持二维码乘车业务，从用户使用入口角度可以分为支付宝APP、微信APP、银联云闪付APP、城轨企业APP等。由于各企业二维码应用时对AFC系统改造缺乏统一标准指导，导致各城市建设方案不同，无统一数据结构及密钥体系，在城市间互联互通功能上具有先天性劣势。目前，为助力国家长三角一体化发展战略，长三角城轨企业共同探讨深化交通融合，由上海申通地铁牵头成立了覆盖上海、南京、杭州、合肥、宁波、苏州、无锡、温州、常州9个城市的联合领导小组，推进二维码票务互联互通工作，使长三角区域成为国内首个实现地铁刷码互联互通的城市群。但实际上，城市与城市之间是通过两两调换二维码的形式实现互联互通，未实现标准层面的互联互通。

2.2.3 生物识别

近年来生物识别技术的发展迅速，技术条件越来越成熟。从识别种类上可以划分为人体的特征识别技术及行为特征识别等等。其中人体特征包括指纹，静脉，掌形，视网膜，虹膜，脸型，以及DNA和骨骼，甚至是气味等等。而行为特征则包括签名语音，行走步态等生活行为。基于此，行业从业者纷纷尝试利用人体掌纹、人脸特征、行走步态特征等技术在轨道交通中试点应用，重点解决特殊人群（如老人、残疾人、退伍军人等）免费乘坐地铁，同时尝试将生物特征与支付系统进行绑定，为市民出行提供更优质的出行服务与体验。该技术正处于研究试点阶段，需要首先解决城市内多条线路间的互联互通功能，但是随着技术逐渐成熟，多种不同识别方式、识别算法之间如何实现互通，将会是未来重点研究课题。

3 互联互通的发展趋势

3.1 消费模式的转变

目前，我国开通地铁运营的35家城市中，已有31家通过自建地铁官方APP实现地铁出行的便利，为乘客提供更加优化的品牌化服务。对地铁内部，在互联网支付技术的加持下，传统票务系统已经逐渐实现从卡账户管理向个人账户管理的转型。未来，AFC系统移动支付方式将以实名制、信用消费为主，通过后台行程匹配及计费来实现先乘车后付费。同时随着生物识别技术的成熟，在城市内将会以人为中心，将各种支付方式设置为标签，进行混合使用，由互联网票务系统对支付标签进行匹配来实现先乘车后付费。

3.2 发展制约因素

随着卡账户到个人账户的转型、各城市轨道交通的网络化、“互联网+”技术的发展等等，都促使AFC系统向互联互通方向发展，如何加快互联互通进程、推进旅客在城轨中“一票出行”，从行业发展情况来看，有以下几种驱动模式：

3.2.1 标准制定

制定行业统一标准，推行国内交通行业互联互通。以一卡通为例，在我国有两个全国性的互联互通项目，一是由住建部主导的全国城市一卡通互联互通项目；二是由交通部主导的全国交通部一卡通互联互通项目。两者均是根据国务院颁布的《关于城市优先发展公共交通的指导意见》要求，从行业角度制定统一的标准体系和安全密钥体系，来推动完善城市公共交通移动支付体系建设，加快城市间互联互通的建设，是国家层面落实有效发展公共交通的重要举措。

3.2.2 技术创新

随着“互联网+AFC系统”建设进程的加快，国内各城轨企业纷纷与互联网支付巨头合作，推动以二维码、NFC为代表的移动支付技术在轨道交通行业的应用。其中二维码过闸技术应用时，因无行业统一标准指导，各城市建设方案不同，无统一数据结构及密钥体系，在城市间互联互通功能上具有先天性劣势，但是迫于市场需求，各地城轨企业纷纷尝试利用APP相关嵌套的方式解决城市间互联互通问题。从发展角度来看，还需要AFC从业者共同努力编制统一标准，为行业建设提供指导。

3.2.3 政策驱动

随着京津冀、长三角、以及粤港澳大湾区的规划政策明确，实现各城市群之间的互联互通刻不容缓。中国城市轨道交通协会也在组织行业专家编制“互联网+AFC系统”团体标准，为实现夸区域互联互通提供指导意见，统一系统流程及数据规范标准，打破技术壁垒和屏障，促进各区域之间的互联互通，为居民提供更方便的快捷出行体验。

3.3 互联互通架构的转变

传统的AFC系统（Automatic Fare Collection，城市轨道交通自动售检票系统）采用五层架构，分为清分系统、线路中央计算机系统、车站计算机系统、车站设备、车票五个层级。随着以二维码、NFC为代表的互联网支付技术在AFC系统中的应用，AFC系统架构已经演变为“五+三”的融合架构（如图1），即新增互联网票务系统、车站设备、电子车票三级补充模型。通过对AFC系统技术规范的修订，约束移动支付新增功能，以互联网票务系统为对外接口，为城市间移动支付业务互联互通提供基础，同时可以应对未来互联网应用方式的快速发展给AFC系统带来的冲击和挑战。

图1：AFC系统“五+三”融合架构模型

融合架构的要点如下：

（1）AFC系统新建互联网票务系统，作为“五+三”融合架构中三层架构的第一层，与传统清分系统平级，亦可纳入清分系统管理。主要负责新型移动支付信用消费功能管理，如：二维码、银联闪付、生物识别等技术的应用与管理。

（2）由互联网票务系统通过专线与官方APP后台或第三方业务合作方APP后台对接，实现二维码、银联闪付、生物识别等支付方式的授权、行程、计费等功能；

（3）官方APP与互联互通授信城市的官方APP后台连接，对互联互通功能授信；

（4）由原五层架构中清分系统与城市功能交通一卡通系统对接，完成传统IC卡脱机消费互联互通功能实现，同时可以实现交通部二维码在地铁中的应用。

4 结语

随着我国城轨信息化发展进程的加快，新的支付方式将不断被引入AFC系统，丰富了人们出行方式的同时给轨道交通从业者也带来了挑战。从支付方式看，现有传统IC卡支付方式、银联闪付支付方式已具备城市内、城市间互联互通基础，即各城轨其他按照其标准建设即可实现互联互通功能，满足乘客市内多线路换乘及城市间漫游需求。而二维码技术应用时缺乏统一标准指导，导致无互联互通基础，各城市均纷纷尝试采用官方APP相互授信尝试解决二维码互联互通问题。生物识别的应用，均处于试点阶段当前首要任务时解决城市间多线路间的互联互通问题。在各种支付方式成熟应用基础上，未来地铁支付系统将会逐渐发展为信用融合支付，即多种支付方式采用标识方式进行组合，后台系统根据支付标签进行配对完成用户支付方式创新体验。因此，通过分享与交流，将会引领我国轨道交通AFC系统健康有序发展，加快促进产业自组化、创新化的有序发展。