紙質(zhì)二維碼單程票在城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙 晗

(鄭州地鐵集團(tuán)有限公司， 450046， 鄭州∥高級(jí)工程師)

隨著電子支付的發(fā)展及其在城市軌道交通行業(yè)的逐步應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)+已成為城市軌道交通發(fā)展的必然趨勢(shì)。如何將傳統(tǒng)AFC(自動(dòng)售檢票)系統(tǒng)與新技術(shù)進(jìn)行融合，是行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)研究方向之一。

目前，AFC系統(tǒng)單程票多采用UL(Ultralight)卡，其價(jià)值等同于車票的最低票價(jià)。此外，單程票容易損壞、遺失，還需要定期進(jìn)行清點(diǎn)與清洗，需要花費(fèi)一定的人力成本來(lái)維護(hù)。本文根據(jù)鄭州地鐵各類票卡的使用占比情況，以及移動(dòng)支付、二維碼等技術(shù)在AFC系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，提出了紙質(zhì)二維碼單程票的應(yīng)用方案。該方案與地鐵新線建設(shè)相結(jié)合，既可降低地鐵項(xiàng)目的建設(shè)成本和運(yùn)維成本，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)AFC系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)與智慧賦能。

1 城市軌道交通車票的使用現(xiàn)狀分析

車票作為乘客的車費(fèi)支付媒介，與終端設(shè)備進(jìn)行交互(如刷卡、掃碼等)，可實(shí)現(xiàn)AFC系統(tǒng)的售檢票功能。車票從介質(zhì)上可分為實(shí)體票卡和電子虛擬票，其中，實(shí)體票卡包括以下票種：

1)單程票。單程票在城市軌道交通線網(wǎng)內(nèi)使用，支持乘客單次進(jìn)出城市軌道交通車站使用。

2)一卡通車票。一卡通車票具有儲(chǔ)值功能，支持在城市軌道交通、道路公交等公共交通體系中多次使用。

3)特殊票卡。特殊票卡是由城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理單位發(fā)行的記名卡、愛(ài)心票、紀(jì)念票等特殊票卡。

1.1 各類票卡的特點(diǎn)對(duì)比

1.1.1 單程票

乘客使用單程票時(shí)，在進(jìn)站前需在TVM(自動(dòng)售票機(jī))上購(gòu)票，然后在AGM(自動(dòng)檢票機(jī))上刷單程票進(jìn)站，出站時(shí)將單程票放入AGM回收口。單程票的特點(diǎn)如下：

1)建設(shè)成本高。在城市軌道交通線路開(kāi)通前，需要采購(gòu)大量的單程票卡，并在TVM、AGM上安裝票卡發(fā)售、票卡回收等相關(guān)模塊。

2)運(yùn)營(yíng)人員工作量大。為滿足單程票的正常使用，運(yùn)營(yíng)人員需要進(jìn)行補(bǔ)票、清票、盤(pán)庫(kù)、調(diào)票、洗票等相關(guān)工作。

3) 維修成本高。根據(jù)2020年鄭州地鐵線網(wǎng)AFC系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，TVM票卡發(fā)售模塊故障率占TVM設(shè)備故障率的10%～20%；AGM票卡回收模塊故障率占AGM設(shè)備故障率的40%～50%，因此，對(duì)單程票的管理需投入較多的人力，并需配備一定的備件，以便進(jìn)行設(shè)備維修。

1.1.2 一卡通與特殊票卡

手持一卡通、記名卡(即員工票等實(shí)名制票卡)及計(jì)次紀(jì)念票、愛(ài)心票等特殊票卡的乘客，在進(jìn)站時(shí)可直接刷卡進(jìn)站，出站時(shí)票卡不回收。這些票卡的特點(diǎn)如下：

1)1張票卡可作為多次進(jìn)出站的憑證，票卡無(wú)需回收。票卡使用時(shí)不需要票卡發(fā)售、回收等相關(guān)硬件模塊的支持。

2)需提前對(duì)票卡進(jìn)行充值，部分票卡不支持掛失。

1.1.3 電子虛擬票

電子虛擬票是指乘客手持手機(jī)，使用專用的APP(應(yīng)用程序)或使用微信小程序、支付寶小程序等顯示專用二維碼，AGM通過(guò)二維碼識(shí)別完成進(jìn)出閘機(jī)流程的車票。

1.2 各類票卡使用占比分析

本文對(duì)2020年鄭州地鐵線網(wǎng)各類票卡的使用占比情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果如表1所示。由表1可知：電子虛擬票的使用占比最高，達(dá)57.44%；一卡通的使用占比為24.76%；單程票的使用占比為9.04%；記名卡、其他票卡為向特定人群發(fā)放的票卡，因受眾人群基數(shù)較小，因此這兩種票卡的使用占比均較低。通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，單程票的使用占比并不高，但維持此項(xiàng)服務(wù)需要長(zhǎng)期投入建設(shè)、運(yùn)維成本。

表1 鄭州地鐵線網(wǎng)各類票卡使用統(tǒng)計(jì)(2020年)Tab.1 Statistics on the use ratio of various ticket cards in Zhengzhou Metro line network

1.3 紙質(zhì)二維碼單程票使用特點(diǎn)

根據(jù)電子票使用率高、單程票使用率低的實(shí)際情況，為達(dá)到降本增效的目的，鄭州地鐵積極嘗試采用紙質(zhì)二維碼單程票代替?zhèn)鹘y(tǒng)單程票。紙質(zhì)二維碼單程票是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位基于JT/T1179—2018《交通一卡通二維碼支付技術(shù)規(guī)范》向乘客發(fā)行的乘車專用紙質(zhì)憑證。乘客在TVM上選定目的站點(diǎn)或票價(jià)、購(gòu)票張數(shù)并支付后，由TVM把二維碼圖案打印在熱敏紙上。紙質(zhì)二維碼單程票當(dāng)日有效，僅限購(gòu)買站點(diǎn)進(jìn)站，乘客持有1張票卡僅可用于1次進(jìn)站和1次出站。

如表2所示，本文對(duì)比了紙質(zhì)二維碼單程票與其他票卡的進(jìn)出站流程。由表2可知，在對(duì)乘客的友好程度、乘客使用便捷性等方面，紙質(zhì)二維碼單程票與傳統(tǒng)單程票卡的優(yōu)缺點(diǎn)基本相同。

表2 紙質(zhì)二維碼單程票與其他票卡進(jìn)出站流程優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Tab.2 Comparison of advantages and disadvantages between paper QR code one-way ticket and other tickets enter/exit station

1.4 紙質(zhì)二維碼單程票的優(yōu)點(diǎn)分析

1)減少采購(gòu)成本。紙質(zhì)二維碼單程票是通過(guò)打印機(jī)將數(shù)據(jù)處理服務(wù)端生成的二維碼打印到熱敏紙上，然后發(fā)放給乘客，無(wú)需新增設(shè)備模塊。與傳統(tǒng)單程票相比，采用紙質(zhì)二維碼單程票，一方面可減少傳統(tǒng)單程票相關(guān)模塊或部件的采購(gòu)量，減少相應(yīng)的備品備件量；另一方面，還可減少既有單程票的使用數(shù)量，減少線網(wǎng)的票卡流失，減少傳統(tǒng)單程票的采購(gòu)數(shù)量，進(jìn)而減少相關(guān)人員的工作量，降低運(yùn)營(yíng)成本。

2)減少設(shè)備故障率。與傳統(tǒng)單程票相比，采用紙質(zhì)二維碼單程票，可降低對(duì)應(yīng)模塊的使用頻率，減少設(shè)備的維護(hù)成本和維修工作壓力。

3)減輕運(yùn)營(yíng)人員的工作壓力。針對(duì)傳統(tǒng)單程票，運(yùn)營(yíng)人員需要進(jìn)行補(bǔ)票、清票、盤(pán)庫(kù)、調(diào)票等工作。紙質(zhì)二維碼單程票的應(yīng)用，將減輕車站工作人員的部分工作量，減少運(yùn)維成本。

2 紙質(zhì)二維碼單程票的應(yīng)用

2.1 購(gòu)票流程

乘客可在TVM購(gòu)買紙質(zhì)二維碼單程票，該票卡僅限當(dāng)日且僅在本站使用。TVM在線時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)平臺(tái)生成乘車二維碼并傳送至TVM,TVM進(jìn)行乘車二維碼打印。TVM離線時(shí)，無(wú)法購(gòu)買紙質(zhì)二維碼單程票。其購(gòu)票處理流程如圖1所示。

2.2 進(jìn)出站流程

乘客使用紙質(zhì)二維碼單程票進(jìn)出站驗(yàn)票時(shí)，需出示票卡的二維碼圖片，由AGM二維碼掃碼模塊識(shí)讀二維碼，AGM校驗(yàn)通過(guò)后，閘機(jī)開(kāi)門(mén)放行。

注：互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)平臺(tái)是指采用各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)地鐵票務(wù)虛擬化、數(shù)字化管理功能的信息系統(tǒng)。圖1 紙質(zhì)二維碼單程票的購(gòu)票流程Fig.1 Paper QR code one-way ticket purchase process

2.2.1 進(jìn)站校驗(yàn)

如圖2 a)所示，進(jìn)站驗(yàn)票主要包括：①本機(jī)防復(fù)制,校驗(yàn)在本機(jī)中是否已有進(jìn)站記錄;②進(jìn)站站點(diǎn)校驗(yàn),校驗(yàn)票卡的進(jìn)站站點(diǎn)是否為本站;③有效期校驗(yàn),根據(jù)生碼時(shí)間，校驗(yàn)是否在有效期范圍內(nèi);④線網(wǎng)防復(fù)制,校驗(yàn)票卡在線網(wǎng)中有無(wú)重復(fù)使用記錄，此項(xiàng)校驗(yàn)只能在AGM在線時(shí)校,AGM離線時(shí)，只可在本機(jī)進(jìn)行前三項(xiàng)校驗(yàn)。

a) 進(jìn)站驗(yàn)票流程

2.2.2 出站校驗(yàn)

如圖2 b)所示，出站校驗(yàn)主要包括：①本機(jī)防復(fù)制,校驗(yàn)在本機(jī)中是否已有出站記錄;②有效期校驗(yàn),校驗(yàn)是否在有效期范圍內(nèi);③超程、超時(shí)校驗(yàn),乘客出站時(shí)，AGM根據(jù)票卡的進(jìn)站站點(diǎn)、出站站點(diǎn)計(jì)算行程費(fèi)用,根據(jù)進(jìn)站時(shí)間、出站時(shí)間計(jì)算超時(shí)費(fèi)用;如果乘客的行程費(fèi)用加上超時(shí)費(fèi)用的總費(fèi)用超過(guò)票卡的面值，AGM將提醒乘客去BOM(人工售票機(jī))進(jìn)行補(bǔ)票;④線網(wǎng)防復(fù)制。校驗(yàn)票卡在線網(wǎng)中有無(wú)重復(fù)使用記錄，此項(xiàng)工作只能在AGM在線時(shí)校驗(yàn),AGM離線時(shí)，只可在本機(jī)進(jìn)行前三項(xiàng)校驗(yàn)。

2.2.3 行程匹配

在乘客行程結(jié)東時(shí)，由互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)平臺(tái)對(duì)紙質(zhì)二維碼單程票進(jìn)行行程的匹配、核銷。

2.3 特殊情況處理

乘客在使用紙質(zhì)二維碼單程票時(shí)可能遇到票卡損壞、票卡丟失、票卡超時(shí)/超程等特殊情況，無(wú)法正常進(jìn)出站。因二維碼損壞導(dǎo)致乘客無(wú)法正常進(jìn)站時(shí)，車站工作人員應(yīng)通過(guò)BOM查詢車票編碼，確認(rèn)二維碼單程票有效后，重新發(fā)售紙質(zhì)二維碼單程票；因二維碼損壞導(dǎo)致乘客無(wú)法正常出站時(shí)，車站工作人員通過(guò)BOM查詢車票編碼確認(rèn)二維碼單程票有效后，發(fā)免費(fèi)出站票供乘客出站。

3 紙質(zhì)二維碼單程票交易的總體架構(gòu)

紙質(zhì)二維碼交易主要分為機(jī)掃碼交易、BOM補(bǔ)充登錄(以下簡(jiǎn)稱“補(bǔ)登”)交易、BOM撤銷交易、BOM超程/超時(shí)更新交易。其總體架構(gòu)如圖3所示,紙質(zhì)二維碼交易數(shù)據(jù)流向主要分為如下2條鏈路(見(jiàn)圖3)。

圖3 紙質(zhì)二維碼單程票交易的總體架構(gòu)Fig.3 Overall architecture of paper QR code one-way ticket

1)傳統(tǒng)AFC鏈路。由AGM/BOM把交易數(shù)據(jù)(如進(jìn)出站、補(bǔ)登、撤銷等)通過(guò)SC(車站計(jì)算機(jī))傳輸至LC(線路中央計(jì)算機(jī))/MLC(多線共用線路中心)，最終傳至ANCC(自動(dòng)售檢票線網(wǎng)管理中心)。由ANCC處理紙質(zhì)二維碼業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行客流統(tǒng)計(jì)分析、清算和對(duì)賬。

2)互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)平臺(tái)。由AGM/BOM把交易數(shù)據(jù)(如進(jìn)出站、補(bǔ)登、撤銷等)實(shí)時(shí)傳至互聯(lián)票務(wù)網(wǎng)平臺(tái)，在互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)平臺(tái)完成防復(fù)制驗(yàn)證、行程控制、行程匹配?；ヂ?lián)網(wǎng)票務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)使用AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),把完整行程消費(fèi)訂單上傳至ANCC后，再由ANCC進(jìn)行對(duì)賬處理。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著城市軌道交通線路的持續(xù)擴(kuò)充，線網(wǎng)的客流量不斷增加，AFC設(shè)備運(yùn)維的工作量也越來(lái)越大。與此同時(shí)，傳統(tǒng)單程票的使用占比逐漸下降，但仍需為傳統(tǒng)單程票業(yè)務(wù)配置與之匹配的設(shè)備和運(yùn)維人員，性價(jià)比很低，不符合城市軌道交通AFC系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)展紙質(zhì)二維碼單程票代替?zhèn)鹘y(tǒng)單程票一方面有利于降低建設(shè)成本，(票卡設(shè)備采購(gòu)成本約為80萬(wàn)元/站)，另一方面有利于減輕運(yùn)維人員的工作量，進(jìn)而達(dá)到降低運(yùn)維人員數(shù)量的目的。