苏州高新有轨电车检售票系统案例分析

　　苏州高新区从2010年9月开始研究规划有轨电车项目，并于2010年12月完成规划。经苏州市政府批准，共规划6条线路，总长80km,其中首期建设的1号线全长18km，连接高新区中心城区与西部湖滨片区苏州科技城、生态城，起点为苏州乐园站，终点为龙安路站，全线共设22个站点。

　　无锡华捷电子信息技术有限公司凭借在轨道交通检售票系统项目领域领先的技术、国内外多个案例的成功经验以及提供的针对性较强的方案，中标了苏州高新有轨电车IC卡收费系统工程项目，该系统预计于2014年9月底开通运行。以下对苏州高新有轨电车售检票系统的设计进行简单分析和探讨。

　　苏州高新IC卡收费系统的总体设计目标是建设一个集主机系统、网络产品、应用软件系统、数据库系统和车载终端与其他IC卡业务专用设备为一体的网络系统，从功能上划分，它由有轨电车储值票卡运营管理系统和苏州市民卡有轨电车应用管理结算系统组成，分别实现有轨电车储值票持票乘客和苏州市民卡持卡乘客在有轨电车上刷卡乘车功能。通过本项目的建设，将有力提升了城市形象，改善有轨电车票务营运的效率，同时由于及时提供消费数据等给类详细的营运信息，为有轨电车公司在运营决策提供准确的数字依据，以降低成本、提高效率、提升服务质量。

　　一、系统票制

　　有轨电车具有线路运营里程长、线路运营组织复杂的特点，根据行车组织及运营特点，有轨电车一期工程将采用单一线路单一票价制，即：在同一条有轨线路内乘车只需消费一次，换乘其他线路乘车则需从新刷卡、购票。

　　目前，系统需要支持以下二种卡片:自发卡、市民卡。

　　自发卡是有轨电车公司自行发售的卡片，卡片的技术资料由华捷公司定制，使用FM1208卡片 。自发卡包括定额卡和员工卡，定额卡刷卡扣一次。用完后自动作废。定额卡在初始化时确定次数和有效期。卡片的有效期为发卡日期后的一年。员工卡免费。

　　市民卡中普通卡、学生卡、老人卡刷卡扣款，进行电子钱包交易。其中普通卡8折，学生卡和老人卡均为5折。票价为翻牌制，初始票价为3元，翻牌后为2元。票价翻牌的功能由刷票价卡实现，车上有专人管理票价卡。刷卡不能带人连刷。普通卡刷卡语音为“滴”，学生卡为“学生卡”，老人卡为“老人卡”。

　　市民卡中高龄卡、爱心卡、劳模卡刷卡均免费，不进行扣款。刷卡不能带人连刷，也不存在高峰期的限制。高龄卡刷卡语音为“高龄卡”，爱心卡为“爱心卡”，劳模卡为“劳模卡”。和市民卡对接以后，有轨电车公司的电子钱包的数据可以直接结算，其余的优惠卡记录存在本地。可以通过导出相关卡型的报表到相应部门领取补贴。

　　二、有轨电车储值票方案

　　有轨电车公司将自行发行有轨电车储值票卡，发行票面为定额票面，每种票面的储值卡规定固定的乘车次数，持卡用户每次乘车扣一次乘车次数。规定的乘车次数扣完后，该储值票即失去消费功能，乘客可当纪念卡收藏用

　　为满足乘客对储值票购卡和充值需求，本工程设置有轨电车储值票卡服务中心，负责对外发卡、充值服务及其他用卡管理服务。本项目中储值票卡选用了符合行业规范的CPU卡。

　　三、市民卡检票方案

　　市民卡是苏州市民卡公司发行的具有公交车刷卡消费功能的消费卡，采用一票制票价方案，本系统实现了苏州市民卡在有轨电车上的消费功能，系统具备与苏州城市通清算平台进行对账结算的功能。

　　四、无乘车卡乘客售票方案

　　针对无储值卡车票乘客，本系统采用在车辆上设置的钱币投币箱(车辆上自动投币装置)的方式进行无人售检票

　　五、车载检票机安装使用方案

　　车载检票机布置示意图如下图所示，车辆两侧各开4道双开门，其中车辆中间的2道双开门为上客门，车辆两端的2道双开门为下客门。为保证使用储值票乘客刷卡上车，在每扇上客门右侧安装刷卡用的车载检票机。

车载检票机布置示意图

　　本项目中，将在车辆的4个上客门处各安装一台车载检票机(IC卡读写机)，如下图，安装方式为立杆安装方式，设备安装在投币箱上方。投币箱与车载检票机为独立安装方式，但为了整体美观，车辆厂进行了一体化外观的整合设计。本项目采用的是无锡华捷研发生产的专用车载检票机，型号为WXHJ-2081-CYB。

车载POS机

安装效果图

　　刷卡消费过程：持卡乘客从上客门处上车，刷卡扣款(市民卡)或扣次(有轨电车储值卡)成功过后方能进入车厢内，如发生余额(余次)不足的情况，车载检票会语音发出“余额不足”等，提示客户转人工投币方式售票。对无卡用户直接采用投币售检票方式。

　　六、系统组成和功能：

　　从功能划分角度,本系统主要由有轨电车储值票卡运营管理系统、密钥系统、苏州市民卡有轨电车二级结算管理系统、有轨电车车载机等专用机具设备、数据采集系统、中心计算机网络基础设施六部分构成。

　　1、计算机网络基础设施

　　中心机房部署有系统运营的计算机网络技术设施，是有轨电车IC卡收费系统应用的基础平台，又包括系统应用软件赖以运行的计算机网络系统。主要设置有由路由器、防火墙、服务器、网络交换机、工作站PC、打印机、UPS等，以上设备全部部署在管理中心机房内，同时为了实现与苏州市民卡公司的对账结算，需要从中心机房配置与苏州通清算平台的电信网络专线。

　　2、系统专用机具

　　有轨电车车载机等专用机具设备是整个系统前端收费平台。主要设备有1、车载POS机：每辆车4个上客门处采用立杆方式各安装一台车载IC卡读写机，实现有轨电车储值票卡和市民卡的刷卡消费功能，2:、为应对大客流和方便乘务查票验票工作，每辆机车设置便携式检验票机(手持机)1台。3、为发行储值票卡，需要配置发卡机设备;4、运维设备：主要包括用于车载机登记、日常维护需要的电源、连接线等和用于日常语音程序更新用的程序语音盒等。

　　3、有轨电车储值票卡运营管理系统

　　有轨电车储值票卡运营管理系统主要实现苏州有轨电车定额储值票卡的发行、管理、消费数据采集、结算和报表查询等，需要设置一个卡服务管理网点。

　　主要功能如下：

　　发卡：卡初始化、卡出入库管理、发卡

　　卡管理：挂失解挂、换卡、补卡、特殊卡年审等(本项目暂定为固定面额储值票卡，按次扣费，不挂失不回收)

　　充值：卡充值、退卡、充正等(本项目暂定为固定面额储值票卡，按次扣费，不挂失不回收)

　　红外采集：把POS机的消费记录通过红外采集盒采集入系统

　　无线采集：把POS机的消费记录通过GPRS/CDMA/WIFI采集入后台系统(本项目中只采用人工采集方式，需要系统将来按需扩展此功能)

　　数据补采：判断POS机在系统中是否存在丢失的记录并补采

　　数据结算：把消费记录按照报文协议组织成相应的记录文件

　　数据通讯：把消费报文通过通讯协议传输到有轨电车储值卡管理系统平台，并接收处理清算报文;黑白名单的同步和更新。

　　功能卡管理：制作票价线路卡、司机卡等功能卡。

　　POS机管理：对POS机进行初始化，登记其线路号、车号、通讯设置等信息

　　采集盒管理：对红外采集盒进行初始化以及信息设置

　　语音管理：管理POS机中的语音

　　基本信息管理：可以对部门、线路、驾驶员等信息进行管理

　　查询与报表：进行储值票IC卡刷卡营收数据汇总及明细的查询、司机考勤查询、日志信息查询等

　　系统维护：系统设置、操作员维护、数据库分区表维护等。

　　卡类型管理：可管理设置卡片的类型，各种类型卡有不同的面额，并且支持月票功能。

　　卡余额查询

　　4、有轨电车储值票卡运营管理密钥系统

　　密钥是IC卡安全的保证，因此密钥的安全管理是最基本也是最核心的功能。因此对密钥的产生和传输两个过程，要保证相当高的安全性。密钥系统由加密机和密钥系统软件((安装在中心机房)、每台车载POS机和每台发卡设备都配有密钥控制卡(SAM卡)等组成，主要实现有轨电车储值票卡运营管理系统的安全管理和控制。

　　5、苏州市民卡有轨电车二级平台结算管理系统

　　1、苏州市民卡有轨电车二级结算管理系统主要实现苏州市民卡在有轨电车上的数据采集管理和与市民卡的对账结算，为实现以上功能，该系统应符合苏州通清算平台的技术对接规范。

　　苏州市民卡有轨电车二级结算管理 苏州市民卡公司清算平台

　　主要功能：

　　对账结算：系统能按苏州通清算平台的技术对接规范进行对账结算

　　红外采集：把POS机的消费记录通过红外采集盒采集入系统

　　无线采集：把POS机的消费记录通过GPRS/CDMA/WIFI采集入后台系统(本项目中只采用人工采集方式，系统将来能按需扩展该功能)

　　数据补采：判断POS机在系统中是否存在丢失的记录并补采

　　数据结算：把消费记录按照报文协议组织成相应的记录文件

　　数据通讯：把消费报文通过通讯协议传输到苏州市民卡清算平台平台，黑名单的同步和更新。

　　功能卡管理：制作票价卡、线路卡、司机卡等功能卡。

　　POS机管理：对POS机进行初始化，登记其线路号、车号、通讯设置等信息

　　采集盒管理：对红外采集盒进行初始化以及信息设置

　　语音管理：管理POS机中的语音

　　基本信息管理：可以对部门、线路等信息进行管理

　　查询与报表：进行市民卡刷卡营收数据汇总及明细的查询、司机考勤查询、日志信息查询等

　　系统维护：系统设置、操作员维护、数据库分区表维护等。

　　系统支持苏州市民卡发行的给类公交卡(CPU卡)

　　6、车载机数据采集系统

　　本项目中采用采用WIFI自动采集方式，红外数据采集器作为备用采集方式。

　　1、人工采集方式：运营车辆当日运营结束后，由收银员上车采集车载机存储的消费记录数据，采集完成后通过管理中心数据回收电脑收集处理后传入后台服务器。当做采集操作时，红外采集设备同时自动对车载机进行校时、下载黑名单等控制操作。

　　导入后台采集工作站

　　红外采集

　　车载POS机 红外数据采集器

　　2、WIFI自动采集方式

　　在每台车载POS机上安装有WIFI无线通讯模块，在停车场站设置有无线AP,该AP与二级平台通讯前置服务器相连捷，当客车经过或停在停车场时，车载POS机中的营运数据会通过WIFI方式自动传到前置通讯服务器，经汇总和清分后分别传入有轨电车储值卡运营系统和市民卡清算中心进行对账结算。

　　7、初始化发卡系统

　　每张有轨电车储值卡发卡使用前，需要进行初始化操作，即需要对每张卡生成并写入不同的密钥，这样卡密钥就很难破解，即使能破解也只能限于一张卡，系统安全性得到保障，同时对卡结构进行格式化操作。

　　本项目中配置有初始化发卡系统，用于有规电车储值票卡(CPU卡)的初始化发卡，初始华发卡系统由发卡机和初始化发卡管理软件两部分组成：

　　1)、高速全自动初始化发卡机

　　为集精密机械、自动控制、计算机技术为一体的智能化测试发卡设备，实现对储值卡进行初始化、预发行、发行、个性化以及批量测试和发卡，该设备自动化程度高，处理速度快，能减轻大量人力负担，能适应大规模快速发卡的需要。

　　2)、初始化发卡管理软件

　　主要作用是控制和管理初始化发卡机的运行，并需要与苏州有轨电车储值卡收费管理系统软件进行集成。

　　七、系统接口设计

　　在本项目的软件开发、设备安装过程中存在与专业施工方的接口问题，实施内容如下：

　　1、中心机房供电

　　接口内容：

　　收费系统控制中心服务器、工作站、网络设备用电需求。通信专业负责提供双回路UPS电源，容量为20KVA，后备时间2小时，用电负荷为一级负荷。

　　接口界面

　　控制中心收费系统配电箱(柜)进线端。接口界面示意图如下图所示。

　　2、通信专业控制中心供电接口示意图

　　与通信控制中心供电接口实施内容要求

　　接地

　　接口内容

　　收费系统在中心及数据采集点均采用综合接地，接地端子由通信专业提供。

　　接口界面

　　通信专业接地箱接线端子排外侧，接口界面示意图如下所示：

与通信接地系统接口示意图

　　3、车载POS机供电接口

　　接口内容

　　车载设备用电需求。由车辆专业在每列车的每个车厢为本收费系统各设备提供一路24VDC电源。

　　接口界面

　　收费系统车载设备进线端。

　　4、市民卡有轨电车二级结算管理软件接口