摘要：二维码又称ＱＲ Ｃｏｄｅ，是近年来流行的一种移动终端编码方式。二维码比传统的条形码能保存更多的信息，也能表示更多的数据类型，具有高信息量、高可靠性、低成本的优势，并且可表示各种不同的信息。随着移动支付的蓬勃发展，二维码支付技术在现代信息社会中发挥着越来越重要的作用。文章对二维码支付技术在城市轨道交通中的应用进行了详细的探究。
关键词：城市轨道交通；二维码；支付；清算
1研究目的
二维码购票主要过程为：通过手机ＡＰＰ（第三方应用程序）或关注公共服务号，在手机端完成购票支付后，凭生成的二维码到车站的“云购票机”取票进闸乘车。其过程类似于通过手机ＡＰＰ完成火车票购票及支付，再通过自动取票机取票并乘车。采用该模式乘客本质上还是凭单程票乘车，虽简化了购票过程，但仍未省去排队取票的烦恼。二维码购票模式产生的交易数据及客流数据能实时汇集到城市轨道交通自动售检票（ＡＦＣ）系统中。二维码进出站（云闸机）的主要过程为：通过手机ＡＰＰ或关注公共服务号，在手机端支付成功后，凭系统生成的二维码即可刷码进出闸机。云闸机模式需闸机读写器直接与外网相连，从而完成进出站二维码与云端的联机认证。其闸机读写器独立于处理单程票和交通卡等原系统票种的读写器，故乘客需走特定的闸机通道或在闸机特殊区域扫码才能进出站。为保障安全而采用的联机认证方式，对乘客通行效率也会有一定影响。此外，由于进出站信息上传至云端，故地铁原ＡＦＣ系统不能实时掌握客流信息；采用后付费模式的云闸机还需在云端完成乘客进出站的交易配对，以确定扣款金额；由于数据的原因，还会存在一定数量的配对不成功交易，从而影响地铁公司票款收入。
本文探索一种新的应用方案，将二维码支付安全有效地与城市轨道交通原ＡＦＣ系统融合在一起。乘客可通过手机ＡＰＰ生成的二维码直接进出站，其闸机读写器能同时兼容处理单程票、交通卡等所有原有票种，二维码交易数据能实时上传至地铁ＡＦＣ系统。不仅给乘客带来更大方便，地铁公司也能实时掌握客流信息，而且由于地铁新线可全部采用支持二维码的读写器，故二维码乘客不需走专用通道。
2应用方案
2.1应用总体架构
乘客通过下载安装手机ＡＰＰ，注册成功后可以选择支付渠道为绑定支付宝或绑定银联卡（为避免后续扣帐混乱，二者只能选其一，若需要更换，必须解绑当前绑定）。支付宝根据芝麻信用（满足一定的信用分才能绑定）控制透支风险，银联卡通过帐户可用余额控制透支风险。这些功能在地铁宝系统和手机ＡＰＰ端实现，不是本文讨论的重点。成功绑定支付渠道后乘客即可随时用手机ＡＰＰ生成乘坐地铁二维码。进出站时，闸机读写器扫描手机二维码并检验合法性，同时与手机以蓝牙通信的方式完成信息交互；手机获取闸机的车站代码等信息，并在进出站成功后向地铁宝系统发送交易信息。地铁ＡＦＣ系统按照五层架构模式，将交易信息逐级上送。最终由清分中心汇总全路网的交易数据，并以准实时的方式将二维码交易数据发送地铁宝系统。地铁宝系统可选择以清分中心发送的数据为准，也可选择以手机ＡＰＰ发送的数据为准，准实时（略有延时）从签约帐户的可用余额中扣减票款。运营结束后，由地铁清分中心完成与地铁宝系统交易数据的对帐及资金清算。乘客帐户的实际扣款以地铁清分中心与地铁宝系统对帐结果为准。
2.2主要交易
2.2.1进站
（1）闸机读卡器驱动二维码扫描器，通过二维码扫描器获取二维码信息。（2）闸机读卡器验证读取的二维码数据的合法性并检验进出站标志。验证通过后，读卡器驱动蓝牙模块与二维码中指定的蓝牙进行通信，并向手机发送进站车站及进站时间等数据。（3）手机收到闸机读卡器发送的信息后，缓存相关数据信息，并向闸机读卡器发送成功应答。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（4）闸机读卡器收到手机的成功应答后，向闸机发送进站放行指令。（5）闸机向车站计算机系统上送进站交易数据，交易数据经线路中央计算机系统汇总到地铁清分中心。（6）手机ＡＰＰ向地铁宝系统上送进站交易数据。
2.2.2出站
乘客出站时，在手机ＡＰＰ上生成二维码，手机ＡＰＰ根据上次交易标志，在二维码中标记出站标记、进站车站。乘客将手机二维码置于闸机二维码扫描区域，扫描成功后即可出站，出站过程主要处理步骤如下：（1）闸机读卡器驱动二维码扫描器，通过二维码扫描器获取二维码信息。（2）闸机读卡器验证读取的二维码数据的合法性并检验进出站标志是否为出站，若验证通过，则根据读取的二维码进站车站代码，获取票价信息。（3）读卡器驱动蓝牙模块与二维码中指定的蓝牙进行通信，向手机发送出站车站、出站时间、交易金额等数据。（4）手机收到闸机读卡器发送的信息后，缓存相关数据信息，并向闸机读卡器发送成功应答。（5）闸机读卡器收到手机的成功应答后，向闸机发送出站放行指令。（6）闸机向车站计算机系统上送出站交易数据，交易数据经线路中央计算机系统汇总到地铁清分中心。（７）手机ＡＰＰ向地铁宝系统上送出站交易数据。
2.2.3交易更新
当生成的二维码由于进出站标志混乱或超时而导致乘客不能正常进出站时，需在人工售票机（ＢＯＭ）上进行交易更新。交易更新包含进站更新、出站更新及超时更新。（1）进站更新：如由于乘客非正常进站或其他原因，而使乘客不能凭生成的二维码出站，则需人工在收费区ＢＯＭ上补写进站交易记录。其处理过程同进站，且进站站点由操作人员指定。（2）出站更新：如由于乘客非正常出站或其他原因，而使乘客不能凭生成的二维码进站，则需在非收费区ＢＯＭ上补扣费用，并将帐户状态改写为正常出站。该处理过程同出站，且扣款金额根据运营规定执行。（3）超时更新：如由于乘客在收费区内停留时间超过运营规定时间，则乘客出站时需补扣部分费用。超时更新处理过程同出站，但ＢＯＭ读写器向手机发送的交易金额不同。
2.2.4参数下发及交易查询
城市轨道交通清分中心可将二维码作为１种新票种，并将票种参数下发到各车站设备。所有改造后的闸机或ＢＯＭ收到该参数后，即可受理二维码交易。乘客可通过手机ＡＰＰ联机查询自己的二维码乘车交易明细。交易明细记录由地铁宝系统提供。
2.3交易数据汇集
（１）交易数据生成。地铁闸机将二维码交易数据按照ＡＦＣ线网规范打包，并将打包后的数据以脱机文件或报文方式发送到车站计算机系统。人工售票机交易数据生成方式与闸机相同。（２）文件传送。脱机交易数据传送流程为：地铁闸机、ＢＯＭ→车站计算机系统→线路中央计算机系统→清分中心→地铁宝。手机ＡＰＰ同时也可将交易数据直接上传至地铁宝系统。（３）交易对帐。每日运营结束后，地铁清分中心与地铁宝系统完成交易数据的对帐处理。对帐直接依据为地铁清分中心发送到地铁宝系统的交易数据明细。地铁宝系统通过手机ＡＰＰ收到的交易数据明细作为参考及备查依据。由于地铁清分中心以脱机方式汇集全路网的交易数据。部分数据可能未在运营结束当日汇集到清分中心，而体现在后续的对帐明细中。（４）客流统计。乘客凭二维码进出站或更新时，闸机或ＢＯＭ寄存器作相应数据累加，同时将寄存器数据以脱机方式逐级汇总到清分中心。清分中心根据接收到的数据完成全路网的实时客流统计和断面客流分析。
3结论
（1）通过相关系统的建设及旧系统改造，二维码支付可以安全、有效地融合应用于城市轨道交通ＡＦＣ系统中，给乘客出行带来更大的便利。（2）通过研发新的读写器产品，使闸机、ＢＯＭ能兼容受理单程票、交通卡、二维码等所有票种业务。（3）通过标准的修订及执行，可实现二维码支付的全线网应用。
参考文献：
[1]舒贤华．基于Ａｎｄｒｏｉｄ平台的手机Ｗｅｂ地图服务设计［D］．大连：大连海事大学，2009．
论文作者:陈书雷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/25
标签：二维码论文; 数据论文; 地铁论文; 乘客论文; 手机论文; 系统论文; 读卡器论文; 《基层建设》2018年第33期论文;