城市公共交通"一卡通"系统

一、系统概述
　　交通状况是一个国家和城市发达程度的重要标志，城市交通运输成为人们越来越关注的热点问题。公共交通是一个大型的服务性行业，涉及公交（大巴/中巴/小巴）、出租小汽车、地铁、轻轨、轮渡，它担负着市民日常出行的任务，与城市广大市民的生活息息相关。随着我国城市人口的日益增多，公共交通的日益繁忙，票务工作（售票、检票和结算）已成为各公交运营公司的一项繁琐而艰巨的任务。它关系到运营公司的收入，直接影响企业的经济效益，它直接面向市民，服务优劣直接影响了运营公司的形象。如何采用现代化的手段来适应现代化城市对公交系统的要求，已经成为交通管理部门所面临的一个重大课题。

　　基于计算机技术、网络技术、现代通讯技术、自动控制技术、非接触IC卡技术、大型数据库技术、机电一体化技术、模式识别技术、传感技术、精密机械技术等多项高新技术于一体的自动售检票（AFC）系统已经在众多城市的公交和地铁系统中投入运行。该系统的投入运营实现了购票、检票、计费、收费、统计的全过程自动化，将大量减少票务管理人员、提高公交和地铁系统的运行效率和效益、使乘车收费更趋合理、减少逃票情况的发生、减少现金流通、堵塞人工售/检票过程中的各种漏洞和弊端、避免售票"找零" 的繁琐、方便乘客、增强客流分析预测的能力、合理地调配车辆，提高了运营公司的经营管理水平。

　　目前我国城市AFC系统的发展尚存在着不少问题。由于公共交通运营公司隶属不同部门，各自建设自己的AFC系统，制定自己的收费标准、收费方式和管理体制，独立发行仅限于本运营公司范围内使用的IC卡，市民外出必须携带各式各样的票卡，极不方便；没有遵循统一的技术标准，根据本身局部需求编制的收费和管理软件，采用的硬件设备、组网模式、通信方式、操作系统、接口协议以及网管软件五花八门。不断出现的重复投资、重复建设的局面，造成了公共交通建设投资的惊人浪费。

　　MCM的城市公共交通一卡通系统是以提高城市交通运转效率、方便市民、降低运营公司成本为目的而规划建设的系统，它以非接触智能卡（Contactless Smart Card，简称"CSC"）为车票载体，以计算机及各种电子收费终端（地铁、轻铁、公共汽车、出租车等运输工具上的自动收费终端和停车场、路桥收费站中的自动收费终端）为核心，以局域网和远程网络作为支撑，实现集中发卡管理和密钥管理，实现计费、收费、统计、汇总、预测、决策、分析以及中央清算等业务，实现乘客持一张CSC乘坐各种交通工具、小额消费、车辆停车、过路桥自动收费等全过程的电子化、自动化、网络化综合管理。

　　MCM公司凭借自身雄厚的实力，能够为用户提供从项目技术咨询、项目监理、系统规划、方案设计、软件开发、系统集成、安装调试、系统维护和升级等全方位服务。MCM公司的地铁、轻铁、公交AFC系统和路桥、停车电子自动收费（ETC-Electronic Toll Collection ）系统以及由此构成的城市"一卡通"系统将在未来的智能交通（ITS-Intelligent Transport System）领域中发挥出巨大的作用。

二、系统组成
1. 结算管理中心
　　建立一卡通结算中心计算机管理系统，负责一卡通系统的发卡管理、密钥管理、清算管理、运营管理、设备管理等。

2. 远程网络系统
　　通过城市通讯网（PSTN、DDN、ISDN、ADSL等）将结算中心与各个运营商的电子收费系统联网。

3. 运营公司系统
　　运行在公交、地铁、的士、轮渡、路桥、停车、石油等公司的电子收费管理系统。以公交公司系统为例，包括：

运营公司管理中心
　　各个运营公司电子收费系统的管理中心，负责与一卡通结算管理中心、线路总站及各种终端设备的网络通信和数据交换。

线路总站管理计算机
　　乘车储值卡的充值、挂失和查询，采集来自车辆的交易数据，与中心计算机系统进行信息交换，生成各类报表，参数传递等。

车载自动检票机
　　装载在运营的车辆上，自动校验乘车卡的合法性、扣除车费、显示所扣金额及卡中余额，储存交易数据记录，具有红外及无线数据通讯接口。

数据采集器
　　将车载自动检票机中的交易数据转储到公交线路总站计算机，下载费率和黑名单等参数，设备采用红外接口。

4. 服务提供商系统
　　向一卡通系统有关业务提供服务的企业或单位，如银行、金融电子结算中心、CSC销售和充值代理机构。

三、网络规划
　　在结算管理中心建立一卡通发卡和清算系统，采用主机集群的方式和大容量磁盘阵列，确保业务数据高速处理和数据的安全存储，配置专用发卡系统和设备、业务管理工作站和中心充值设备。系统采用UNIX操作系统和ORACLE大型数据库。

　　由于一卡通的帐务管理在结算中心，票卡在各运营公司交易的数据集中在结算中心汇总处理，在银行实现分帐、转帐。因此结算中心通过专线连接银行的结算系统，数据传输多重加密。

　　结算中心与各运营公司之间通过专线数据网络进行通讯，各个系统内部以局域网连接。远距离充值点与数据采集点通过无线通讯网接入，或通过公共电话网以MODEM拨号的方式连接。

　　公交公司在各个线路总站建立计算机管理分系统，配置票务交易数据采集管理计算机、CSC读写器、交易数据采集机、充值机、调制解调器和打印机等设备，通过公用电话网与公交管理中心联网，　　进行数据传输。公共汽车上安装车载检票机和驾驶员终端机，进行自动检票收费和监控管理，通过红外数据采集器或无线数据采集器实现车载机与线路总站管理计算机之间的数据交换。在银行等代理机构建立充值网点，充值机通过公用电话交换网与公交总公司的系统联网。出租小汽车和轮渡公司的系统与之相似。

    地铁/轻轨将各车站业务数据汇总统计后，通过专线上传计算中心，同时接收中心下载的黑名单和其它指令信息。

四、系统特点
1、 采用目前在全球广泛使用的，具有最高性价比的Mifare系列CSC，可选择逻辑加密卡或CPU卡。卡与读卡器的数据传输经过Triple DES（Data Encryption Standard-数据加密标准）算法加密。交易终端读卡器均含有SAM-安全认证模块，用于存放认证密钥，线路总站系统与运营公司、运营公司与结算中心之间的通讯均采用MAC（信息认证算法）来保障数据通讯的安全。

2、 结算中心管理系统担负CSC发行、密钥管理和整个系统数据的汇总、交易结算、数据保存等项任务，是整个系统的核心。为保证业务连续不间断的进行，主机服务器采用双机集群系统。

3、 所使用的CSC具有技术先进、交易速度快、具有防冲撞机制、数据存储容量大、使用寿命长；

4、 采用联网方式进行数据采集，系统及终端设备的设定灵活、监控严密；

5、 采用储值票卡预付费的乘车模式，可为卡发行单位带来可观的沉淀资金。

6、 实时提供完整、准确的客流数据，对这些数据进行分析、对未来客流作出预测，对营运线路和车辆合理调度提供科学依据，充分发掘运营潜力，大幅度降低营运成本。

7、 系统采用模块化结构，系统容量、性能留有发展余地，各个子系统之间采用标准接口及控制程序，可根据城市公交的长远规划进行系统的扩充、升级，将来可进一步扩充到燃气、自来水、物业管理、公园景点和小区体育设施等应用场合。

五、系统功能

1、 结算管理中心
① CSC发行管理：CSC初始化，在卡上建立密钥管理机制和应用文件，写入应用数据；发卡时将代表持卡者个人身份的相关资料写入卡中。
② 密钥管理：建立贯穿一卡通各个应环节的密钥管理系统，包括密钥的产生、储存、分发和使用。
③ 清算管理：汇总每日系统所发生的所有交易数据，产生分帐报表，为结算银行及时划帐做准备，实现运营商、服务提供商之间的资金划拨；提供现金或转帐收入与CSC充值交易金额总量平衡处理；提供CSC沉淀资金的统计分析及分配。
④ 运营管理：包括CSC管理、黑名单管理、数据采集管理、现金管理等。
⑤ 设备管理：设备启停、维修管理及在线监控。
⑥ 系统维护管理：数据库维护、历史数据定期备份与保存。
⑦ 辅助决策支持：通过各种信息统计和分析工具，为政府部门进行宏观/微观调控、市政规划等提供决策支持。

2、 运营商管理系统
① CSC管理：CSC销售、充值、查验、挂失、退还、更换、销毁等。
② 数据采集：定时从终端设备采集交易数据（成功、不成功、非法），处理统计后上传结算管理中心。
③ 黑名单管理：接受挂失请求，及时将挂失信息穿给结算中心；接收计算中心每天更新后下传的黑名单，并及时下载到终端设备中。
④ 报表管理：生成供运营公司及其主管单位使用的各种形式报表。
⑤ 现金管理：提供购卡、充值、退卡等环节的现金收支管理。
⑥ 辅助决策支持：为运营商进行客流分析、合理调配线路和车辆提供决策依据。

3、 一卡通系统服务提供商系统
CSC销售、充值及与结算中心通信。

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