基于交通机电的出行全场景支付一体化研究

李崇辉，申铁军

(1.山西路桥集团交通机电工程有限公司,山西 太原 030006； 2.山西路桥集团晋南项目管理有限公司,山西 太原 030006)

0 前 言

高速公路收费系统可以在各个交通主体的系统在支付一体化实现上的业务的标准化统一策略、流程和标准以及相关业务系统的改造模式和困难进行系统化的整理和分析，对该项目的推广和实施提出科学、合理的对策和建议。

1 交通出行全场景支付系统介绍

从建立统一实名制应用账户系统、电子客票互认和鉴权机制及建立综合交通系统清分结算体系三个方面展开研究，其中建立统一实名制应用账户系统是支付一体化的基础依托，拟重点解决不同载体的身份鉴权、跨系统密钥管理、防伪识别及出行查验等技术问题；支付一体化的电子客票互认和鉴权机制是支撑，其拟重点研究高并发检票技术，实现不同交通出行方式中的安全快速鉴权与检验；全场景的支付一体化的综合交通系统清分结算体系是保障，其拟重点研究不同交通行业主体的业务模式差异和清分结算机制，设计兼容的支付一体化清分结算体系和统一的综合交通系统清分结算机制，解决不同交通行业因业务场景的差异,清分结算机制不统一的关键问题[1]。

2 主要研究内容

2.1 出行全场景支付系统关键技术问题、创新点、技术路线、实施方案

2.1.1 关键技术问题及创新点

1)根据各地特点和不同类型乘客的出行需求，灵活提供日票、月票、季票、年票、换乘优惠票等多种票制票价，引导更多的乘客选择公交出行。

(1)关键技术问题。①城市交通领域全场景支付一体化互认和鉴权机制在城市交通业务模式和密钥体系的分析基础上，从防伪识别、出行查验、安全快速鉴权三个维度进行设计，提出城市出行公众在各个交通场景支付应用能够高效、安全、稳定运行的方案；②综合交通系统清分结算体系；综合考虑交通的业务特征，定价规则、清算模式，提出整体的清分结算流程、标准化的清分结算数据规则、业务数据接口、对账模式及清分结算异常处理策略等方案,保障各个参与方的账单和资金的清晰、安全。

(2)创新点。①多支付介质的支付场景的互认和鉴权机制；②“业务上解耦、形式上统一”的综合交通系统清分结算体系；③用户信息关联及交易数据共享和挖掘。

2)各种城市交通方式之间也要建立合理比价关系。

2.1.2 技术路线及实施方案

1)技术路线。

(1)城市交通各业务模式的调研与分析。开展全省城市交通的出行方式种类，各个出行方式的业务模式、支付方式、票制结构、清分结算规则等内容的深入调研，梳理各业务体系的交易信息的内容、信息传输接口等内容，为支付一体化业务研究提供依据和支撑。

(2)综合交通实名制一卡通载体及标准规范研究。支付一体化载体介质技术选型需要根据多种交通体系下既有的成熟技术体系来选择最优的票制载体，综合考虑二维码、NFC、实体卡等载体来保障支付的便捷和安全，在此基础上制定支付一体化的标准卡数据结构、兼容各交通运营主体遵循的密钥规范标准及发卡、充值、维护标准流程。

(3)跨运输方式场景下的客票互认和鉴权技术研究。针对各交通运营主体研究不同票制在上下车的查验技术，提出在全场景下合理的乘车查验流程的适应性改造方案，形成多交通系统票务数据交换共享和离线情形下的快速支付和乘车业务。

2)实施方案。对试点城市交通全场景支付一体化的应用模式进行探索，总结试点城市在支付一体化的难点和应用的优势进行科学、深入的分析，提出全省开展城市交通全场景支付一体化应用的措施与实施对策。

2.2 出行全场景支付系统的应用前景、社会和经济效益

城市交通全场景支付一体化是城市交通未来发展的趋势和深入优化的必要条件，该项目的研究成果体现在以下方面：①优化客运结构，减少运营成本；②提高运力资源利用率，提高客运行业经营收益；③节省乘客出行时间，提高间接经济效益；④提高社会安全性,降低社会经济损失等。同时，项目研究的关键成果可促进交通运输绿色发展。首先，道路畅通最大化减少了机动车的污染排放；其次，多交通方式的优化联程机制有效减少车辆的空载运行，提高运力资源的利用率；最后，支付一体化实现统一认证与鉴权,对推动电子票更加广泛地应用等具有极大的社会效益和经济效益[2]。

3 交通运输资源利用效率评估

围绕多源公交数据融合、城市公交资源利用效率评估与应用对策与建议三方面展开研究，其中城市公交多源数据融合是基础，拟重点解决车辆调度系统与乘客支付系统数据不匹配问题；城市公交资源利用效率评估案例侧重应用实践，拟选择试点城市进行公交资源利用效率评估并发现所存在的问题;应用对策与建议着眼于项目推广，拟总结试点城市公交资源利用效率评估经验，提出数据保障与实施建议，以全面提升城市公交资源利用效率与服务品质。

3.1 主要研究内容

1)关键技术问题。

(1)多源数据采集与匹配。①城市公交多源数据采集与匹配，解决公交线网数据中的线路、站点、运行班次等信息，与公交乘客消费数据中记载的支付时间、线路、车辆、上车站点等信息，以及公交车辆调度系统中的车辆牌号、型号、载客量、运行线路、到站与离站坐标及时间等信息的数据编码与格式不统一的问题,通过时间与空间的信息匹配，实现多源数据融合形成公交客流与班次运营数据；②成果推广的数据保障与实施建议，通过城市公交发展和信息化水平抽样调查，选出具备公交大数据采集与融合需求的城市作为试点对象，分析成果应用过程中数据釆集与分析、评估工作技术实现等方面存在的问题，为在开展公交资源利用效率评估总结经验，并提出相关数据保障措施与实施建议。

(2)城市公交资源效率评估案例分析。结合所选试点城市实际情况，从线路、站点和班次三个不同层次，计算公交乘客服务水平和班次运营效率，从供给与需求平衡的角度综合评价城市公交资源利用效率，提出城市公交资源利用效率水平判定指标的阈值。

2)创新点。①针对试点城市公交数据特征，实现城市公交多源数据融合；②基于公交大数据的乘客服务水平与车辆运行效率分析；③供需平衡视角下的城市公交资源利用效率评估应用与经验总结。

3.2 技术路线及实施方案

3.2.1 技术路线

1)城市公交数据资源现状调查与分析。开展全省城市公交数据来源、类型与结构特征等调查，分析全省城市公交的票制结构、乘客支付方式及其数据格式、车载数据格式与字段信息等，了解不同来源数据结构特征及其数据融合需求，为试点城市的筛选奠定基础。

2)城市公交多源数据采集与融合。选定试点城市，在当地交通运输主管部门和公交企业配合下，收集其城市公交线网、乘客消费和车辆运行数据，针对不同来源数据的结构差异进行融合处理。

3)城市公交客流分布与车辆运行特征分析。结合试点城市的公交票制结构、乘客消费数据和公交车载数据特点，基于VBA和Python编程获取公交客流的数量、时间与空间特征，以及公交车辆运行时间、里程、载客量等特征数据。

3.2.2 实施方案

1)城市公交资源利用效率评估案例研究。

综合公交客流时间空间分布、公交车辆运行线路与站点，分别评价公交乘客服务水平与车辆运营效率评价，再从需求和供给平衡的角度综合为城市公交资源利用效率进行评估，确定提升城市公交资源利用效率的重点改善对象。

2)应用对策与实施建议。

(1)针对试点城市公交数据采集、处理、分析以及效率评估过程存在的问题，总结试点城市公交资源利用效率评估经验，提出全省推广基于大数据的城市公交资源利用效率评估的数据保障与实施建议。

(2)采集试点城市公交线网、乘客支付与车辆运行数据并进行融合分析，得到科学可信的城市公交资源利用效率评估结果，总结试点经验，提出全省开展城市公交资源利用效率评估的保障措施与实施对策。

3.3 应用前景、社会和经济效益

城市公交大数据正成为提升政府决策水平和提高企业运营效率的重要保障，城市公交资源利用效率也随着公交优先发展资金保障政策的落实而受到重视，本项目研究成果在发挥政府资金支持与引导作用、均衡公共资源分配和改善公交服务品质等方面，有重要的社会与经济效益。当研究成果应用于具体城市后，根据公交资源利用效率评估结果优化公交资源配置方案，才能定量计算具体的社会和经济效益[3]。

4 结束语

随着持续加大公交科技投入，各地在公交信息化方面取得了长足进步，相继建成了车辆调度系统和乘客支付(IC卡、支付宝/微信、银联卡支付)系统，搭建起多平台、全方式的多源公交数据资源库。但是，由于不少地方对城市公交大数据平台缺乏系统规划，矗期分批建设使各信息子系统之间存在数据“鸿沟”，结果导致城市公交数据利用效率不高，大数据价值的挖掘与决策支持功能的发挥受到很大程度的限制。因此，依托多源数据融合开展城市公交资源利用效率评估研究，一方面，有利于提高城市公交资源利用效率，对均衡城市公交资源分配和提高政府资金使用效率有现实意义；另一方面，对弥合城市公交数据“鸿沟”、发挥大数据社会与经济价值有重要作用。因此，研究全省城市交通出行全场景支付一体化关键技术，能够突破不同交通方式存在的业务模式和运营体系的壁垒，为整合交通运输资源提供技术支撑具有重要意义。

[ID:013553]