城市轨道交通互联网票务系统应用研究与实践

杜琼琼

（兰州市轨道交通有限公司，甘肃兰州 730500）

1 引言

随着消费方式的变革，支付方式从线下支付快速转变为线上支付，移动支付方式迅速发展。截至2019年，中国移动支付普及率已经达到了70%，除了微信和支付宝两大移动支付工具外，还有网易宝、华为支付、百度钱包等若干种支付平台。互联网经济下，移动支付在各领域内被推广应用[1]。在城市轨道交通运营中，将“互联网+”技术与城市轨道交通自动售检票系统（AFC）相结合，建立使用手机虚拟凭证直接进出站和电子支付的新业务模式，已成为控制运营成本、提升服务质量、建设“智慧城市轨道交通”研究的新方向[2]。本文以兰州市轨道交通有限公司（以下简称“兰州市轨道交通”）为例，介绍其围绕建设“智慧城市轨道交通”目标，结合“互联网 +”技术对既有线路AFC系统进行功能改造，通过搭建互联网票务平台，增加二维码过闸及多元化电子支付业务场景，并在此基础上延伸出二维码增值创新应用新业务模式，同时利用技术手段实现与长三角地区城市轨道交通的互联互通。实践证明，该项目在较短周期内实现了扫码过闸、多元化支付、增值应用、互联互通等新业务模式，从根本上解决了乘客购票排队久、车站运作压力大、乘客事务处理多、乘车优惠投放难等一系列问题，提升了乘客出行体验及乘客满意度。

2 互联网票务平台

互联网票务平台（Internet Ticket Platform，ITP）是在传统的AFC现金支付购票、先买票后乘车的基础上，结合互联网移动支付、乘客注册、实名认证等功能，增加了互联网支付购票、二维码先乘车后付费等能力的票务综合管理平台。一般包括用户管理、过闸行程管理、计费、结算等相关功能，具备高并发、短时延、高可靠性、高安全性等特点。

2.1 系统架构

2.1.1 AFC 技术架构

城市轨道交通AFC系统采用5层架构：第1层为自动售检票线网管理中心系统（ACC）； 第2层为线路中央计算机系统（LCC）；第3层为车站计算机系统（SC）；第4层为车站售检票设备（SLE）；第5层为电子车票及手机终端。用户向互联网票务系统注册帐户后，进行信用支付的绑定，并向统一互联网票务平台申请代表用户身份的二维码，在闸机端扫码后验证并通行。AFC系统架构（二维码电子票的进出站场景）如图1所示。

2.1.2 系统拓扑架构

互联网票务平台包含云票务基础应用平台（iTPS）和云票务增值应用平台（ExTP），iTPS主要负责互联网票务的发码、扣款等业务，ExTP主要负责互联网增值票的生成、分发、核销等业务。互联网票务平台部署在兰州市轨道交通的专网中，通过网闸与部署在生产网络中的传统AFC系统进行交互，通过防火墙与在互联网中的第三方乘车码平台（腾讯乘车码/支付宝乘车码/翼支付乘车码等）、第三方支付平台（支付宝支付/微信支付/翼支付等）、其他第三方平台（互联互通平台等）进行交互。兰州轨道APP的服务部署在阿里云上，互联网票务平台通过虚拟专用网络（VPN）+防火墙的方式进行交互。系统拓扑架构如图2所示。

2.1.3 系统扩展方案

由于整个系统在设计初就已经考虑到系统的扩展与升级需求，当城市轨道交通线路、站点、业务等需要扩展时，可以通过以下整体扩展方案进行升级。

（1）系统配置扩展。当城市轨道交通业务进行扩展时，通过系统配置文件与配置功能的扩展性升级，可以使整个系统支持新线、新站点、新业务的扩展性升级，不需要新增系统与开发。

（2）硬件规模扩展。新业务的增加必将带来硬件规模的扩大，由于整个硬件体系采用了虚拟化的可扩展架构，可以通过直接增加相关的硬件整合到既有的硬件里实现硬件的规模化扩展。

（3）系统与应用的横向扩展。应用系统在设计时完全遵循可扩展化的分布式设计，当现有应用系统的负载达到既定值时，可以通过虚拟化、容器化的扩展方案直接进行系统应用的横向扩展，增加整个系统的负载能力，提升系统的效率与稳定性。

3 兰州市轨道交通互联网票务平台功能实现

3.1 二维码过闸功能

用户使用兰州轨道APP二维码乘车可享受“先乘车后付费”“信用乘车”“一人一码”“单进单出”的互联网乘车体验。乘车二维码支持用户端与闸机端的“双离线”模式。用户在APP端需要先行绑定互联网免密支付/小额代扣的支付方式，并通过实名认证后进行乘车。当出站时系统异步准实时扣除该行程费用，用户在兰州轨道APP端会接收到对应行程订单信息。

3.2 第三方乘车码过闸功能

兰州市轨道交通互联网票务平台具备接入第三方发码平台的能力，提供标准化的第三方乘车码接入接口，在系统中可实现支付宝乘车码与腾讯乘车码接入功能。支付宝乘车码接入在前端使用支付宝客户端，由项目人员实现H5前端；后端通过标准化乘车码接入接口实现支付宝乘车码接入。腾讯乘车码接入采用腾讯小程序自行实现，后端通过标准化乘车码接入接口实现腾讯乘车码接入。

3.3 TVM非现金购票/充值功能

乘客在兰州市轨道交通车站自动售票机（TVM）处选购对应单程票或进行交通一卡通充值并明确金额，使用支付宝、微信或云闪付用户端扫描TVM机屏幕上展示的付款码完成支付，并在TVM机处领取订单对应的单程票或充值完成的交通一卡通。

3.4 互联互通功能

兰州市轨道交通加入到长三角互联互通体系范围内，用户可使用兰州市轨道交通提供的用户应用端在长三角互联互通体系中的城市进行乘车；长三角互联互通体系中的城市用户可使用当地用户端乘坐兰州市轨道交通。

3.5 第三方支付功能

兰州市轨道交通互联网票务系统提供接入腾讯、支付宝、银联的支付场景功能，实现基于乘车码与线上商城的第三方支付体系相连接。具体支付按实际系统进行区分。用户使用兰州轨道APP，选择某第三方支付方式申请开通，请求发送至互联网票务平台，返回签约串后，从兰州轨道APP拉起第三方支付签约。微信、支付宝用户同意授权，银联用户填写签约信息同意签约后，互联网票务平台回调第三方支付的签约结果，并将结果返回至APP。

3.6 二维码增值创新应用功能

互联网票务平台实现二维码增值创新应用场景，即互联网增值票场景，增值票类型主要包含计次票、计期票2种，第三方商户可向兰州市轨道交通采购二维码增值票，并可为商户平台福利、营销、活动等场景所用。二维码增值票采用在线模式（闸机端与用户端必须在线）核销车票次数，在进站时验证车票次数。系统提供标准H5增值车票应用，并提供标准化第三方增值车票应用接口，允许第三方自有接入。

3.7 第三方应用接入功能

互联网票务平台提供标准化的兰州市轨道交通乘车二维码发码接口，实现为第三方提供兰州市轨道交通发码能力；提供标准化的第三方乘车码接入接口，实现为第三方提供乘车码接入能力；提供标准化第三方增值车票应用接口，实现为第三方商户提供增值票业务应用场景。

3.8 在线乘客事务处理功能

互联网云票务平台提供标准化的乘客事务处理流程，包括APP在线申诉、补款、补登等功能。

4 技术优势

与国内其他城市轨道交通相比，兰州市轨道交通互联网票务系统项目的设计搭建具有明显优势，具体体现在以下几方面[6-9]。

（1）兰州市轨道交通设计的二维码格式兼容自有发码以及接入第三方发码平台2种模式，发码方式灵活，对第三方发码平台和第三方支付平台的包容性更强，延展性和外扩性更高。

（2）设计闸机离线、手机离线、双离线正常过闸验证机制以及在线与离线机制的转换流程，降低了网络条件对乘客过闸的要求，系统业务的稳定性更强。

（3）APP客户端自助补登及申诉功能的实现，节省了乘客前往客服中心办理业务的时间，开辟了乘客业务咨询、申诉的新通道，在提高业务办理效率的同时热线投诉率显著降低。

（4）实现了与长三角地区的互联互通功能，成功接入上海、杭州、宁波、徐州等城市。

（5）推出以乘车码为基础的延伸应用产品——互联网增值票，通过用户端及商户端2套平台，成为用户与商户之间的桥梁，完整链接乘客在地铁以外的活动场景。

5 实施成果

兰州市轨道交通互联网票务系统项目实施以来，使用手机乘车码过闸的用户数量不断增加，同时，乘客使用安全性显著增强、AFC设备故障率明显降低，便民出行乘车优惠逐渐增多，系统的深度挖掘和利用也为城市轨道交通商业合作和资源外拓提供了坚实的保障。

5.1 系统运行及数据统计

自2019年12月项目功能上线以来，兰州市轨道交通实现微信乘车码、支付宝乘车码、翼支付乘车码、兰州轨道APP乘车码扫码过闸业务，实现长三角地区互联互通乘车码过闸业务，使用手机二维码刷码过闸的客流量不断增加。截至2021年12月底，仅兰州市轨道交通1号线互联网票务平台注册用户量超491万人，累计交易数量超过6 049万笔，累计交易金额近2.24亿元。

一个裂帛的声音，这声音又如一枚冲天小小爆仗，由地面腾起，五色纸作成翅膀的小玩具，便在一个螺旋形的铁丝上，被卖玩具者打发上了天。于是这里有各色各样的脸子，皆向明蓝作底的高空仰着。小玩具作飞机形制，上升与降落，同时还牵引了远方的眼睛，因为它颜色那么鲜明，有北京城玩具特性的鲜明。

5.2 票种分布结构的变化

随着互联网增值票务平台上线，各票种的使用占比情况出现了结构性变化。以2021年12月为例，实体单程票的使用率从2019年12月的45.11%下降至7.23%，降幅为37.88%；交通一卡通的使用率从26.67%下降至23.55%，降幅为3.12%。而手机二维码刷码过闸增幅为62.45%，如图3所示。由以上数据可知，手机二维码过闸已成为乘客乘坐城市轨道交通的首选支付方式。

5.3 运营管理水平提升

项目实施明显提升了乘客过闸及业务办理效率，能够有效缓解客运组织和客服热线的压力，减轻现金处理和车票消毒工作量，提升乘车便利性和安全性。

5.3.1 零钱兑换及现金清点量降低

从零钱兑换数据看，互联网票务平台上线后较之前零钱兑换率下降约70%；从现金清点方面看，互联网票务平台上线后日均销售现金收入较之前减少了62%。大幅降低了车站TVM机现金加币、补币的压力，减轻了车站现金清点、票箱更换以及现金解行的工作量。此外，对比传统的收益管理模式，互联网票务系统管理具有准确、及时、完整、严谨等不可替代的优点。

5.3.2 乘客使用更高效、更安全

二维码刷码过闸功能的实现优化了乘车流程，去除了购买单程票环节，提高乘客进站效率的同时，也切断了乘客与循环使用的现金及单程票的接触，在全力抗击疫情环境下，有效切断病毒的传播途径，从而保障乘客乘车安全，降低单程票消杀的工作量。此外，客户端自助补登及申诉措施的应用，为乘客打开了线上办理业务的新窗口，可有效缓解客服中心及客服热线的工作压力。

5.4 打通乘车优惠的投放渠道

通过互联网票务系统的应用，打通了基于互联网移动支付乘车优惠活动的投放渠道，通过与各家银行合作，实现绑定对应银行卡支付享受乘车优惠活动功能，切实提高了乘客的满意度。

5.5 车站AFC设备故障率下降

互联网票务系统上线后车站的自动售检票机压力显著降低，使用单程票过闸人数明显减少，单程票的回收压力大幅降低。项目实施以来，车站TVM的使用率降低80%，从原有的10台左右TVM全部投入使用，到目前每车站仅投入使用2～3台，其余全部关停（关停设备可投入后期建设线路继续使用），AFC设备可靠度高达99.99%，大幅降低了设备故障率及运维成本。在减轻设备运维压力的同时有效降低了AFC设备维护成本。

5.6 平台资源的积累和挖掘

二维码乘车在满足乘客高频刚需出行的同时，也为城市轨道交通提供了流量入口，兰州市轨道交通以互联网增值票为切入点，通过用户端及商户端2套平台，整合地铁出行服务、互联网票务和本地生活服务等资源，实现基于地铁出行的都市生活场景。例如，兰州市轨道交通与兰州中心（购物中心）合作发行兰州市轨道交通互联网增值票，用户可通过兰州中心小程序使用积分兑换二维码计次票，在为兰州市轨道交通带来额外增值收入的同时，也为商家提高用户黏性及用户活跃度。此外，还可利用平台功能将兰州市轨道交通二维码车票与其他产品进行权益打包经营，如与哈啰单车合作推出“轨道+单车”车票权益包等，创建“互联网+”轨道交通经营的新模式。

6 总结与展望

兰州市轨道交通互联网票务系统项目上线后，使用二维码刷码过闸人数不断增加，乘客出行便利性和乘车满意度持续增高。自项目实施起至今，系统运行安全稳定，乘客过闸效率显著提高，车站运作压力和设备故障率明显降低，第三方电子支付渠道趋于多元化，乘车优惠活动的投放渠道随之增多，乘客在便捷、安全乘车的基础上享受到更多的乘车优惠。同时，通过对互联网票务系统的深入挖掘与产品的多场景应用，有效促进了轨道交通从服务提供商到城市综合体的转型，加快城市的智慧化进程。