基于金融IC卡公共交通电子支付服务平台

温晓丽，邹大毕，程世勇，何子登，杜 星

（广州羊城通有限公司，广东 广州 510080）

0 引 言

随着通卡在城市公共交通行业的首次应用，实现了公共交通支付模式从现金到非接触式卡的重大转变[1-5]，也是电子支付服务领域具有典型意义的一个里程碑。随着电子支付技术的飞速发展和各种支付手段的普及，社会公众的支付行为发生了颠覆性变化，庞大的客户群体对于高效、多样的支付载体和服务方式的刚性需求日益强烈，公共交通领域的电子支付服务面临着市场新需求、客户新体验的挑战，应对公交领域支付载体多元化不足，扭转劣势迫在眉睫。

在金融行业，随着芯片卡技术的崛起，银行卡通过“换芯”（磁条卡更换为芯片卡）实现了卡片介质的更新升级，使用安全性、便捷性进一步提高。近年来，随着小额免密免签、手机闪付、二维码支付等创新支付方式的快速发展，银行卡与移动支付的结合更为紧密，已经成为老百姓日常生活中的重要支付方式。结合银行卡移动支付业务发展需求以及城市公共交通支付服务发展的需要，开展银行卡移动支付在公交领域的应用[6-8]。一方面，推动银行卡移动支付在公共交通领域应用是贯彻落实国家关于推进金融IC卡应用、保障银行卡应用安全、推动银行卡产业升级和可持续发展战略的重要举措，能够为市民提供便捷、安全的支付手段，有效提高支付效率，降低社会支付清算成本，推动金融民生服务。另一方面，推动银行卡移动支付在公共交通领域的应用，也是为了扩展公共交通领域支付载体，实现公共交通领域电子支付服务的深度普及和发展，对完善广州市社会公共服务基础设施建设、提升广州市社会公共服务水平具有积极意义[9-10]。

1 网络拓扑结构

公交受理终端在受理银联IC卡/手机闪付交易之后，通过3G/4G网络，将交易发送到终端运营商。终端运营商通过专线网络将交易上送至通卡运营商处理中心。终端运营商与通卡运营商之间部署2条2M网络专线，采取单工长链接的模式，在闲时通过心跳包来检测网络连接是否正常。通卡运营商处理中心通过网络层转发的方式，经由通卡运营商与银联之间的专线，向银联处理中心转发交易。通卡运营商与银联处理中心之间部署2条2M的网络专线，采取单工长链接的模式，在闲时通过心跳包来检测网络连接是否正常。银联处理完交易之后，产生应答报文，并原路返回至公交受理终端。平台中涉及到的交互实体包括公交受理终端、终端运营商、通卡运营商以及银联处理中心。系统的网络拓扑图如图1所示。

图1 公共交通电子支付服务平台网络拓扑图

2 实现流程

公交受理终端按照PBOC/UICS的相关规范，受理银联IC卡/手机闪付的交易，并在完成卡片交易之后，向终端运营商上送交易。终端运营商对接收到的交易向通卡运营商转发扣款请求。

通卡运营商在收到扣款请求之后，经由通卡运营商与银联之间的专线，同步向银联处理中心转发交易。银联处理中心在收到交易并检查报文合法性之后，向发卡银行完成扣款。银联向通卡运营商返回扣款应答，通卡运营商向终端运营转发扣款应答。终端运营将交易应答返回至公交受理终端。公交终端根据交易应答，判断扣款是否成功，并向乘客提示刷卡是否成功。

联机流程（根据银行实时授权判断交易）如图2所示。

图2 联机流程（根据银行实时授权判断交易）

公交受理终端按照PBOC/UICS的相关规范，受理银联IC卡/手机闪付的交易，并在完成卡片交易之后，向终端运营商上送交易。终端运营商上送交易到银联，在收到银联扣款应答之后，因为网络信号的原因，发送给公交终端的交易应答丢包，未发送至公交终端。公交受理终端在等待应答超时之后，先向乘客提示刷卡成功；继续受理下一个乘客的刷卡交易。同时存储该无应答交易。在网络空闲时，公交受理终端对于前期未收到应答的交易，继续向终端运营商后台上送，终端运营商识别为重复上送的交易，并直接向公交终端返回应答。公交终端在收到应答之后，忽略交易结果，并停止再上送该笔交易。交易存储重发（因网络原因延迟导致交易应答丢失）如图3所示。

图3 交易存储重发（因网络原因延迟导致交易应答丢失）

3 交易接口

交易接口是指公交终端与银联POS中心之间的接口。终端运营商按照银联POS的接口，负责公交终端的管理，向银联POS中心签到，获取工作密钥、IC卡参数及IC卡公钥等用于联机交易的参数；同时处理公交终端上送的交易，实时联机向银联转发终端的扣款请求。交易报文由公交终端与终端运营商打包，报文格式遵循银联《销售点终端（POS）应用规范》的相关标准，主要有签到、POS状态上送、POS参数传递、消费、批结算和签退接口。

3.1 终端与POS中心交易模式

3.1.1 新部署公交终端

终端通过以下方式向银联POS中心签到获取工作密钥、IC卡参数和公钥参数等信息，交互流程如图4所示。

图4 公交终端银联POS中心交互流程

（1）公交终端通过“POS状态上送”请求，向银联POS中心请求下载IC卡参数或公钥参数，银联POS中心返可下载的IC卡参数或公钥列表。

（2）公交终端通过“POS参数传递”请求，向银联POS中心请求下载指定的IC卡参数或公钥参数，银联POS中心返回对应的参数或公钥信息。由于公钥有多条，可能需要若干次“请求-应答”来下载完整的参数和公钥。

（3）IC卡参数和公钥的下载只需做一次，由终端保留，直到POS中心的参数或公钥有变更时，可以触发公交终端重新下载。

3.1.2 联机交易

公交终端银联POS中心联机交易如图5所示。

图5 公交终端银联POS中心联机交易

（1）公交终端在每次开机时，向银联POS中心签到，银联POS中心在签到应答中返回工作密钥。

（2）公交终端受理银联IC卡/手机闪付，并组消费报文，向银联POS中心上送交易并等待应答。

（3）每日日终时，公交终端通过批上送交易，向银联POS中心汇总上送本批次的交易数据，并在上送完成后向银联POS中心签退，完成本批次的交易。

3.2 终端签到

终端定期向银联POS中心签到，获取工作密钥。

3.3 POS状态上送

终端在签到之后，通过POS状态上送交易，向银联POS中心查询可下载的IC卡参数及公钥信息。

3.4 POS参数传递

终端在查询到可下载的公钥及参数之后，通过POS参数传递来下载对应的公钥及参数。

3.5 消费

当乘客刷卡乘车后，公交终端通过此接口组装小额免密消费报文向银联发送扣款请求，同时处理扣款结果。

3.6 批结算

在日终之后，终端通过批结算交易来跟银联POS中心之间对账。

3.7 签退

在日终之后并批结算之后，终端通过签退交易来向银联后台签退，实现批次号的更新。

4 清算及对账

按照通卡运营商及公交企业目前的运营情况，资金清算需要按照通卡运营商的清算周期来进行。在此前提条件下，收单银行需要先以通卡运营商的交易文件为准向通卡运营商划拨资金，再通过银联提供的清算文件进行交易的勾对。

4.1 资金清算

资金清算流程如图6所示。

图6 资金清算流程

（1）每工作日（D日），银联向收单银行划拨自上一工作日23：00至前一日23：00之间成功扣款交易的清算资金。

（2）每日日终（T日）后，通卡运营商根据当日的公交终端受理银联IC卡/手机闪付的乘坐记录，生成请款文件，发送至收单银行，要求划拨当日清算资金。

（3）收单银行按照通卡运营商的请款文件，向通卡运营商划拨当日的清算资金（遇到节假日时，按照收单银行与通卡运营商之间的资金清算协议来决定资金清算是否顺延至下一工作日）。收单银行需要提前垫付以下部分的资金：因为公交与银联清算周期的差异，前日23：00至24：00之间发生的交易的资金；因为网络原因，公交受理终端脱机默认成功，但是扣款失败的交易。

（4）通卡运营商收到收单银行划拨的资金，对账无误后，完成与公交企业的资金划拨。

4.2 对账

对账流程图如图7所示。

图7 对账流程图

（1）每日（T日）日终之后，终端运营商按照乘客的乘坐记录，生成当日0点至24点之间的交易文件，发送至通卡运营商。

（2）通卡运营商根据该文件，跟自身的交易记录进行处理、比对之后，生成T日请款文件向收单银行请款；同时向银联发送T日交易文件。

（3）银联根据CUPS的交易流水，与通卡运营商发送的交易文件勾对，分别生成T-1日的流水文件，并提供至收单银行，流水文件包含：

①扣款成功的交易流水；

②扣款失败的交易流水；

③退款交易流水；

④勾对失败的交易流水（银联有但终端运营商无，或银联无但终端运营商有）。

（4）收单银行在收到T-1日流水文件之后，与此前从通卡运营商收到的请款文件进行核对。对于勾对失败的交易，通过手工流程解决。

5 结 语

本研究是通过分析金融IC卡公共交通电子支付服务平台，分别介绍了公交终端的流程架构、公交终端与银联POS的交易接口、资金的清算与对账。详细的说明了公共交通电子支付服务平台系统。该系统的建成，将改变传统城市公共交通单一支付载体、单一服务模式的现状，全面提升交通领域的服务水平，为广州市民提供更便捷的交通支付服务，实现城市交通支付领域的多样化服务。后续本系统将在配套服务建设、系统功能优化等方面继续迭代改进，以建设成为一个高效、可靠、易用的公共交通电子支付服务平台，连接更多用户，促进公共交通电子支付服务平台的更好地发展。