导读：当前，新型移动支付技术在城市轨道交通的应用如火如荼地展开，各城市地铁公司均在大力开展移动支付技术在城市轨道交通的应用研究，杭州是全国首个实现移动支付全覆盖的城市，4月15日，杭州市地铁集团有限责任公司机电设备部部长谢锡荣在2018年中国（国际）智慧轨道交通大会上分享了《新型移动支付技术及在杭州地铁的应用》，本文根据谢部长的演讲内容整理，以飨读者。

一、轨道交通新型支付技术现状

轨道交通新型支付技术包括：实体卡（逻辑加密卡、CPU卡、PBOC3.0等复合卡）、手机支付（二维码、NFC、云闪付、蓝牙、光闪）、生物识别（指纹支付、虹膜支付、人脸支付等）。如下重点介绍二维码技术、NFC技术、云闪付技术。

1、二维码技术（支付宝、微信、银联二维码、八维通（码上行）二维码及其它第三方APP二维码等）

二维码支付购票、取票

二维码过闸

2、NFC技术

嵌入式安全元件(Embedded SE,eSE)

主机卡模拟(Host Card Emulation,HCE)

3、云闪付技术

A电子现金模式

特点：通过银行卡上电子现金及地铁交易复合应用文件完成脱机过闸，卡上记录地铁进出站交易记录。银行卡初始化时需要加载行业密钥，类似普通储值票

优势：脱机刷卡，实时性要求不高；

劣势：支持PBOC3.0带芯片银行卡；在ATM机圈存电子现金；银行宣传力度不够，乘客熟知度不高。

案例：宁波、成都、无锡、青岛、合肥、南宁等地铁。

B银联ODA

特点：采用脱机过闸，延迟计费及账户延迟扣款；对银行卡操作只读取不写入。

优势：脱机刷卡，实时性要求不高。

劣势：仅支持信用卡；存在多进多出情况；出站时闸机无法显示OD扣款金额；扣款信息不及时（一般在运营结束后）；存在扣款歧义，而导致乘客投诉率高；系统对OD交易匹配过于复杂，不一定完全反映乘客实际情况。

案例：广州、宁波地铁。

C联机预授权模式

特点：采用联机过闸，进站时完成账户联机预授权，出站时后台实时计费及账户延迟联机扣款，对银行卡操作只读取不写入。

优势：完全遵循地铁票务规则，地铁不存在收入损失情况；覆盖带芯片所有银行卡、手机PAY；做到准实时扣款，乘客投诉率底；

劣势：网络实时性要求高；

案例：杭州地铁

云闪付技术三种模式比较

4）蓝牙技术（咪付App）低功率蓝牙双向读写。

5）光闪（手机闪光灯双向读写）

6）生物识别技术：指纹支付、人脸支付、虹膜支付、声波支付

二、轨道交通新型移动支付技术应用

1、各城市轨道交通新型支付技术应用分析

2、主要技术路线（购票）

3、主要技术路线（过闸）

4、闪付与云闪付

三、杭州地铁新型移动支付技术实践

1、杭州地铁概况

截止2018年1月9日，杭州地铁已开通1号线一、二期、2号线一、二、三期，4号线一期，总运营里程117.2km。到2022年亚运会之前，将建成10条地铁线（1~10号线，2条市域线（杭临线、杭富线），1条机场快线，总运营里程达到502.3km。

2、杭州地铁移动支付背景

在国家大力提倡“互联网+”概念的大背景下，支付电子化已是大势所趋，举办的杭州G20峰会更是杭州向世界展示其国际化的一个契机。

各支付企业都希望与杭州地铁合作，能在G20之前推出新的支付方式，以提升各自企业的形象。

杭州地铁也充分合理地利用相关资源，完成杭州地铁电子支付业务的建设与创新。

3、合作团度

支付宝、蚂蚁金服、银联闪付、数梦工场、浙江众合科技股份有限公司

4、杭州地铁移动支付发展历程

A、第一阶段：互联网购票

a银联云闪付购票：对既有售票机（TVM）加装银联读卡器；标准车站每站2台，大客流车站按每排一半售票机数量改造。线网全覆盖。共改造199台，约占所有TVM（579台）总数的34%。

b互联网换票：车站新增互联网换票机，接入AFC、ACC系统统一票务管理；通过杭州地铁APP、支付宝APP、浙江政务服务网APP线上购票获取二维码，互联网换票机上扫码取票。线网全覆盖，每站至少设置2台。

c解决方案及技术体制

终端设备实时在线模式，扫码或购票时通过原有AFC系统网络与ACC后台链接。ACC后台与银联、支付宝、浙江政务服务网进行实时通信，完成实时支付、结算。

d两种主要业务模式比较

建议：当面付扫码购票为主，APP服务窗方式作为购票的辅助手段。还需兼顾购票习惯和速度。

e本次系统投资主要包括：自动售票机，半自动售票机软、硬件改造；互联网换票机采购、安装及网络工程；ACC系统硬件增加/软件改造；ACC与银联及支付宝数据对接开发及光缆工程。

B、第二阶段：互联网过闸（银联闪付、二维码）

手机二维码刷码、银联卡及ApplePay等直接过闸：单脱机模式，即设备实时在线，手机可离线脱机的模式。在后台新建电子支付平台，独立于原ACC系统。扫码或刷卡时终端设备通过原AFC系统网络与新建电子支付平台进行实时通信。考虑到实时并发数据量，对既有AFC网络带宽进行提升。

手机二维码刷码和银联卡、ApplyPay等直接过闸

设备刷卡（码）区

C、第二阶段：互联网过闸（银联闪付、ApplePay等）

适用于所有支持银联闪付的卡片和移动设备：1、银联IC卡：借记卡、信用卡（所有62开头，QuickPass闪付卡）；2、银联手机云闪付：ApplePay、三星Pay、华为Pay、小米Pay、Hce等。

a进、出闸场景介绍

进闸：（银联后台联机）闸机读取卡信息，联机预授权一笔最高单程票价（9元）的交易，并将卡信息、进站站点及进站时间信息送地铁ACC并开闸进站。

出闸：（地铁后台授权出闸）闸机读取卡信息，通过地铁ACC系统查询找到进闸记录后，开闸出站。

b实时扣款

地铁ACC系统在任何一笔OD交易，打开闸机放行后，即刻向银联发起离线预授权完成，将扣款信息传送给银联-银行，该笔预授权完成交易，扣款成功后，银行第一时间以短信方式提醒用户。

c方案优势

①联机交易是未来发展趋势

政策导向：人民银行《关于进一步做好金融IC卡和移动金融应用工作的通知》【2015】222号文件中明确指出“针对联网通信条件良好的应用场景，优先采用非接借贷记交易方式”。

技术成熟：随着网络技术的不断发展，脱机交易的速度优势已被联机交易所赶上，根据银联开发中心根据现有交易数据统计，目前联机预授权交易的银联端的平均处理时间为0.37秒，完全可满足地铁对交易速度的要求。

②联机过闸方案优点

资金有保障：进闸先付押金，延迟扣款无风险

用户数量更多：境内外发行银联IC信用卡、借记卡和手机用户22.55亿张（境外6千万）

交易可靠：联机交易可靠性稳定极高，几乎无单边帐

乘客使用便捷：无需圈存，直接过闸

运营简单：无资金收款风险，无黑名单维护问题，人工干预少。

银联卡过闸业务流程图

网络拓扑图

③改造量

对所有闸机进行升级兼容银联IC卡联机云闪付：共计63个站点1555台闸机

云闪付联机过闸优势

④本方案为杭州地铁提供了一种便捷、可靠、安全的银联云闪付联机过闸解决方案。

国内网络基础环境建设提升。

脱机交易快速的优点已被联机交易赶上。

脱机交易免密的优势也被联机免密交易所替代。

联机交易具有脱机交易所不能替代的安全和可靠、便捷优势。

D、第二阶段：二维码过闸（杭州地铁App、支付宝App、浙江政务网App）

a合作模式

数梦：地铁用户账户体系建设，实名领卡

网新：二维码验证、订单结算对账、异常卡状态处理

支付宝：发卡、发码、资金结算及兜底能力

备注：用户申请“地铁电子票”时，从获得地铁授权的数梦用户账户体系获取用户唯一账号；

支付宝提供用户的实名数据到地铁方实名化用户账户；

“票”的数据由数梦的票卡管理系统维护并开放接口给支付宝。

b二维码领卡流程

领卡流程在支付宝完成：

1、获取用户实名授权

2、获取票卡管理系统账户数据

3、为用户开通先乘车后付款服务（需鉴权）

c二维码用卡流程

①入口：首页付钱-乘车码，首页卡包，城市服务

②展示离线二维码

③在闸机上进行核验

④完成进出站流程后由地铁ACC发起扣款

【说明】

刷码验证：

3.1离线验码：只接受地铁电子票，验证二维码合法性

3.2在线验卡：将用户账户id+卡号上传至ACC，验证卡状态合法性（如已进站状态，进站闸机不放行）

扣款：

服务端拼接进出站刷码记录（OD、时间等），生成扣款请求，发送支付宝扣款

d二维码票卡详情、乘车记录、账单详情

e用户资金风险管理

资金风险管理（先享后付）

①一般情况下从用户支付宝资金渠道扣款

②当用户资金渠道无法完成付款时，由支付宝为用户提供资金垫付

③支付宝通过全面的风险管理控制为用户垫付的资金风险

f二维码票务管理平台

g二维码出行平台总体架构

h二维码过闸改造量（终端）

i二维码过闸改造量（系统软件）

j二维码过闸改造量（设备硬件）

5、杭州地铁自动售检票系统总体架构

6、立项来源及投资情况

a政府机构

杭州市交通运输局

印发《G20峰会交通领域支付服务环境建设专题会议纪要》，明确由市地铁集团加快推进自助购票及开通银联卡受理功能，并研究论证闸机直接刷卡及技术方案。

杭州信息经济办

印发《2016年杭州市与阿里巴巴集团战略合作项目》，明确了推进支付宝在地铁、公交等公共出行领域的应用。

b投资情况

支付宝公司、银联公司及相关商业银行

负责杭州地铁既有线路（1、2、4号线）的设备改造及系统建设投资

杭州市地铁集团

后续新线建设时电子支付购票、取票及过闸将作为建设标配，在招标时一并纳入

7、移动支付刷闸机上线情况

2017年12月27日：全线网所有车站平均每站2进2出闸机可刷银联闪付卡、手机Pay及扫二维码过闸。

2018年1月8日起，超过了单程票进站客流。

截止到2018年3月4日，移动刷卡累计进站客流合计1875.39万人次，日均27.58万人次，占线网进站总客流的31.38%。

2018年3月28日：全线网所有车站、所有闸机实现“四项全能”。既支持传统的单程票、储值票（杭州通卡、市民卡、公交卡等）过闸，又支持银联云闪付（银联IC卡或承载银联IC卡信息的移动设备，如智能手机、手表、手环等）和杭州地铁官方APP、支付宝扫二维码过闸。

2018年3月30日：移动支付（银联+支付宝）的乘客比例上升到43%，而储值票36%,单程票21%，首超储值票。

8、交易数据分析

四、发展和展望

1、乘客需求

票务系统作为体现城市轨道交通形象的重要窗口，与乘客直接交互、息息相关，需要不断提高服务水平和方法，不断追求满足所有人的不同的服务需求。任何的服务不到位都容易引起投诉。

A、乘客的不同身份

老年人、残疾人、军人、学生、小孩、普通成年人——特种票、普通票

本地人常住人、临时外来人（中国、国外）——粘合度高（市民卡、一卡通、银联卡、支付宝、微信等）

B、乘客的不同使用习惯

有无手机——现金（单程票）、储值票、手机

是否习惯带银行卡——银联卡

是否会用手机APP——实体卡、手机

C、乘客对价格的敏感度

票价优惠

公交地铁联程优惠

P+R

D、现场操作的便捷性

一次还是多次（实体卡1、银行卡1、PAY2、二维码3）

一个APP还是多个APP（城市、区域、全国、全球）

速度（通行、信息反馈）

是否需要重复充值和退款。（电子钱包、信用）

E、安全性

电子钱包还是信用扣费（实体卡、虚拟公交卡（电子钱包）还是银行卡、PAY、二维码信用））

2、运营需求

票务系统作为轨道交通的主营收入系统，需不断降低采购和维护成本，提高效率。

A、减少并取消现金（纸币、硬币）使用

减少并取消运营纸币、硬币解缴款、分拣清点设备

减少并取消纸币、硬币识别模块

减少并取消识别假、旧币投诉风险

B、减少并取消单程票

减少并取消发卡模块、回收模块、废票箱

减少并取消TVM

减少并取消票卡清洗、分拣E/S设备及重新采购

减少由于采用逻辑加密卡（多种卡）所带来的安全、效率的相互影响。（杭州现状）

C、减少实体卡

减少充值机及现金模块

取消运营BOM充值功能。

3、技术发展要求

票务系统增加新的业务模式应慎重研究，需兼顾乘客使用习惯、支付快捷性、技术成熟度及安全性及RIMS论证。

A、介质选择：非接触IC卡、手机、人脸、指纹、虹膜

B、通信协议选择：RFID、14443、NFC(HCE、虚拟卡、Pay）、二维码扫码、蓝牙、光闪、手机4G微蜂窝、视频/指纹/虹膜人工智能分析

C、双向/单向

D、脱机/联机

E、公有云/私有云

F、可靠性：网络、系统、终端

G、可兼容性：互联互通、标准化

H、可维护性：资源虚拟化、应用云化（公有云、私有云、混合云）

I、安全保障及安保等级：安保等级2级、3级、4级

4、商务模式发展

选择主流提供商合作，以保证后续技术支持不会后劲不足。

自动售检票系统已从生产系统转换成资源开发系统。

A、生产系统：自己投资、建设、维护，统一标准，统一清分、地铁公司没有自主权。

第一阶段：合作方：专用银行，负责每天现金解缴款。（单程票、纪念票等）

第二阶段：合作方：城市一卡通公司，实现本市一卡通在地铁、公交的通用。

第三阶段：合作方：交通部、住建部、省级、城际一卡通公司，实现全国、省级、城际公共交通一卡通应用。

自动售检票系统已从生产系统转换成资源开发系统。

B、资源开发系统（第四阶段）：地铁公司有自主选择各种移动支付的模式。

起因：地铁公司采用移动支付，以减少单程票下设备采购及维护成本。

合作方：

已经全国域银联、网联，实现非现金的应用。

已经全国域的支付宝、微信等

正在全国域的交通部、住建部手机虚拟一卡通

单一银行、单一移动运营商的全国域的手机支付

正在努力成为全国域的第三方支付解决方案商。

地铁公司本身的移动支付（唯一或不唯一APP）

5、开拓蓝海

现各城市都在考虑将新型移动支付引入票务系统，希望借此次契机，打破地铁票务系统的传统业务模式，重新构造新系统，实现“互联网+”在地铁主营业务创新，为地铁商务应用全面铺开打好基石。

共享与独享：门户、用户数据、应用开发

合作与独创：投资模式、维护模式、经营模式

6、杭州的选择

现在：

A、只要是银行卡直接可以刷公交、地铁；

B、只要有支付宝，高德地图自动定位到杭州，领取乘车码即可刷公交、地铁。

未来：

A、条件成熟时引入其他乘客粘合度排名最前的门户直接刷地铁；

B、密切跟踪交通部等国家交通卡标准及要求，落实相关移动支付在地铁里应用。

C、特殊人员（残疾人等）：直接刷脸。

D、付费区无法物理贯通下储值票、单程票虚拟付费区贯通（身份证、刷脸）。

E、经营、发展好地铁APP；

“杭州地铁二维码平台”私有化方案架构

大家的选择

地铁票务是一个零和业务，但移动支付给我们提供了一个更贴近乘客的窗口和契机，大数据采集、分析和应用为我们展示了光明的前景，需要我们共同努力，开拓蓝海。