在区块链技术和数字化趋势影响下，数字货币成为近几年国际社会讨论的热点。各国央行从国家层面的宏观金融影响角度出发，也在积极研究发行“央行数字货币”（Central Bank Digital Currencies，简称CBDC）。我国的央行数字货币由中国人民银行发行，名称为“DC/EP”，代表数字货币（Digital Currency）与电子支付（Electronic Payment）工具。由于DC/EP具有法偿性，在DC/EP正式推出后，作为城市公共交通骨干的地铁系统也必然需要进行升级改造，以满足DC/EP应用要求。本文主要介绍了我国央行数字货币（DC/EP）的官方定义和属性、技术路线和特点等内容，对于DC/EP在地铁自动售检票系统（Automatic Fare Collection System，简称AFC系统）的应用进行了研究。

一、央行数字货币定义

1.CBDC定义

国际清算银行（BIS）于2018年正式发布了关于“央行数字货币”的官方定义：CBDC是指由央行发行、可用于移动支付的数字货币【1】。

按照官方定义解释，CBDC的属性特征需要同时满足两个核心条件和至少一个必备条件。具体见表1。

根据属性特征的不同组合，CBDC可以分为以下几种类型：

2.DC/EP定义

我国央行数字货币的名称为DC/EP。根据最新官方定义，DC/EP是由人民银行发行的数字形式的法定货币。DC/EP主要定位于流通中现金（M0），由指定运营机构参与运营并向公众兑换，以广义账户体系为基础，支持银行账户松耦合功能，与纸钞和硬币等价，具有价值特征和法偿性，支持可控匿名【2】。

从官方定义来看，DC/EP符合“居民的数字现金”类型，即具备CBDC的四种属性特征。

二、DC/EP技术特点

1.技术路线

DC/EP发行、运营、应用遵循传统货币管理思路，基于“中央银行”和“商业银行”二元体系。DC/EP的发行与验证监测由中央银行负责，DC/EP的申请、流通以及应用生态构建由商业银行负责。采取的技术路线为“分层混合技术路线”【3】。

（1）DC/EP发行层（央行）

央行在DC/EP发行层，采用分布式数据库架构、非对称加密等技术，实现中心化的管控方式。同时，为了达到零售级并发能力，发行层采用了包括区块链核心技术的非区块链架构。

（2）DC/EP运营层和应用层（商业银行）

商业银行在DC/EP运营层和应用层，采用分层混合技术路线。其中，运营层仅提供联盟区块链架构以及技术标准，具体实现上不预设技术路线，鼓励市场竞争来综合选择不同的方案。应用层采取账户松耦合的方式，在不改变现有支付体系的同时，保证了安全、高效、便利的用户使用体验。

2.功能特点

考虑到在地铁环境的应用实施，DC/EP主要有以下设计细节与地铁AFC系统关系较大：

（1）支持在线或离线支付

在网络状况良好的情况下，DC/EP可以正常进行支付，即在线支付模式。实现技术主要包括基于二维码的在线支付、基于NFC标签的线上支付等。

在网络不可用的情况下，DC/EP可以同实物现金一样进行支付，即双离线支付模式。实现技术主要包括基于NFC-SIM卡等模式的NFC离线支付、基于IC卡形态的可视化支付芯片离线支付等。

AFC系统均已实现联网，支持在线支付模式。同时车站终端设备也支持孤岛运行，DC/EP的双离线支付也满足地铁环境使用要求。

（2）实现可控匿名

DC/EP在使用过程中产生的交易数据，其中涉及到用户个人信息，仅在央行有详细留存，并且只有央行有权利对这些数据进行跟踪和查询，从而确保了个人信息和隐私的安全。这样一来，DC/EP在地铁系统内应用之后，可有效规避乘客隐私信息泄露问题。

（3）免手续费

DC/EP的交易没有手续费，交易额可以直接结算至商户关联的银行账户。对于地铁公司来说，DC/EP在地铁购票、充值等日常应用，不会对地铁票款收入造成手续费损失。

通常情况下，地铁运营票款收入主要组成公式如下：

地铁票款收入=一票通售卖费用+一卡通过闸费用+乘客事务处理费用+一卡通充值手续费+一卡通代售手续费-一卡通过闸手续费。

在互联网支付应用的情况下，上面收入公式中每一笔通过互联网支付的交易，地铁公司都需要向互联网公司支付相应手续费。因此，相对于互联网支付应用，DC/EP在地铁的推广应用将更具有竞争优势。

此外，DC/EP还具有防止伪造、防范双花问题等功能特点，可以确保DC/EP本身的安全性和可靠性。

三、DC/EP在AFC系统应用建议

1.地铁AFC系统现状

AFC系统是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现城市轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清算等管理全过程自动化的系统【4】。按照《GB50157-2013地铁设计规范》要求，AFC系统宜由清分系统、线路中央计算机系统、车站计算机系统、车站终端设备、传输通道和车票构成【5】。AFC系统采用标准的五层架构体系，见下图。

地铁AFC系统五层架构图

截止2019年底，我国内地已有39个城市开通轨道交通（不含现代有轨电车制式）。以互联网支付技术应用为契机，各城市轨道交通公司或选择自建互联网票务平台与地铁出行App，或选择利用主流互联网支付方式，实现地铁出行的便利，提供更加优质的品牌化服务。

随着互联网支付业务的引入和发展，地铁乘客已经养成了在票务业务中使用互联网支付的习惯，包括充值、购票、过闸等。与此同时也需要关注到，现金使用率总体上虽然是呈下降的趋势，但是部分乘客对于现金的依赖程度依然很高，现金使用需求仍然存在。

在当前数字货币、数字经济蓬勃发展的国际形势下，DC/EP的发行将助推我国经济、金融业态发展进入全新的阶段，加快数字中国的转型步伐。作为城市公共交通服务提供者，地铁系统有义务加大推广DC/EP在地铁场景应用。

2.AFC系统设备应对DC/EP引入的建议

（1）研究DC/EP技术路线和设计细节，开展技术方案编制和标准修订

各城市地铁目前均已编制了一套企业级AFC系统技术标准规范，实现了地铁线网内AFC系统设备功能标准的统一，规范了各线路车站终端设备（SLE）与车站计算机系统（SC）、车站计算机系统（SC）与线路中央计算机系统（LCC）、线路中央计算机系统（LCC）与清分系统（ACC）、城市一卡通清算平台、金融IC清算平台、互联网票务平台（ITP）之间的接口，提高线网化AFC系统建设质量，统一全线网票制，方便乘客出行。

为了满足DC/EP应用要求，建议各城市地铁组织各系统承包商共同明确需求，完成技术实施方案编制。同时修订地铁AFC系统技术标准规范，并制定相应的地铁票务管理规则和运营管理标准，一方面完善既有运营线路票务管理模式，另一方面也用以指导新线AFC系统建设。

（2）推广DC/EP在地铁场景应用，完成AFC系统设备升级改造

由于DC/EP是现金（M0）的替代，在DC/EP应用推广后，预测将对地铁AFC系统的现金业务有较大冲击，需要根据DC/EP技术要求进行系统设备升级改造。针对DC/EP替代AFC系统既有现金支付业务模块来考虑，涉及的系统设备主要包含各线路车站终端设备（SLE）的自动售票机（TVM）、半自动售票机（BOM）、车站计算机系统（SC）、线路中央计算机系统（LCC）、清分系统（ACC）等，影响范围较大。

预计升级改造内容包括但不限于以下各项：

①修改后台处理软件，包括通讯和数据处理，增加DC/EP数据处理功能；

②修改中心级计算机应用软件，处理对DC/EP相关参数、交易数据、收益数据的上传下达和入库汇总统计功能；

③修改开发报表系统，增加相关DC/EP统计、分析、查询报表；

④修改SLE、工作站应用软件，增加对DC/EP的业务处理；

⑤修改读写器、系统各层级接口设计及报文格式。

与此同时，也需要关注DC/EP以实体卡作为载体的制式，根据实体卡的结构设计规划，研究使用DC/EP实体卡直接过闸的技术可行性。

3.AFC专业人员应对DC/EP引入的建议

（1）需要具备跨专业知识积累和应用

DC/EP应用引入后，在AFC系统软硬件设计改变的同时，也增加了对外业务接口。为了有效管理新增的业务接口，AFC专业管理人员需要具备数字金融、区块链、自动化、网络安全、大数据等跨专业的知识积累，以更好的适应DC/EP与清分对账结算、系统运作管理、设备维护检修等各项业务的深度融合。

具体来说，由于货币载体的变化，对于清算对账、收益审核、票务现金处理等业务人员，需要及时做好转型和转岗，以适应DC/EP在AFC系统的全功能应用；对于AFC系统运维业务人员，技能要求将不会再局限于简单的机械维修，而是需要智能化运维、数据挖掘等新技术开发和应用，提高系统运维作业效率。

（2）需要调整专业人才培养模式和周期

专业化人才的不足也将导致AFC系统发展受限，因此加强人才培养至关重要。DC/EP在AFC系统的全功能应用，带来的必定是AFC专业新的管理模式，对于地铁AFC专业员工的技术能力、创新能力、业务能力要求会更高，人才培养的周期也会更长。

以AFC系统维护检修业务来说，由于AFC系统具有较强的专业性和前瞻性，作为AFC系统运维人员，不但要保障系统的日常稳定运转，同时还要学习掌握新技术的不断引入。因此对于AFC系统运维人员的人才质量要求会越来越高，系统操作人员也必须具备较高的综合素质。从这一点出发，地铁公司需要构建新的人才培养模式，以适应未来地铁行业对AFC专业从业者的需要。

四、结语

截止目前，DC/EP已相继在苏州、雄安、成都、深圳等城市开展测试，工、农、中、建、交、邮储6大等国有银行均有参与。线下场景内测，让更多人普通群众首次体验了DC/EP使用流程。越来越多的迹象表明，DC/EP距离正式投入市场应用已经不远了。作为地铁行业领域中与现金收入关系最密切的系统，AFC系统对新技术的发展也最为敏感。因此需要快速认知DC/EP的本质，用融合、创新、服务的理念去开创AFC应用的未来空间，基于共享DC/EP设计理念，重构AFC业务体系，为乘客提供基于新理念的全面服务。

本文介绍的央行数字货币的定义和属性、DC/EP的技术特点、DC/EP在AFC系统应用建议等几个方面内容，对于DC/EP未来在地铁AFC系统的应用实施具有实际参考意义。

参考文献：

【1】王鹏边文龙纪洋.“央行数字货币”的概念框架与国际进展.北京大学数字金融研究中心工作论文系列，总第21期（NO.IDFWP2020002）.

【2】范一飞.关于数字人民币M0定位的政策含义分析.《金融时报》，2020.

【3】李檬.我国央行数字货币发行应用刍议.《金融科技时代》,2020第2期.

【4】城市轨道交通自动售检票系统工程质量验收标准：GB/T 50381-2018[S]．北京：中国计划出版社，2018．

【5】地铁设计规范：GB50157-2013[S]．中国计划出版社，2013．