廣西交通一卡通互聯(lián)互通技術(shù)方案研究

章 輝

(廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳，廣西 南寧 530012)

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廣西交通一卡通互聯(lián)互通技術(shù)方案研究

章 輝

(廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳，廣西 南寧 530012)

文章闡述了廣西交通一卡通技術(shù)的發(fā)展情況，提出了廣西交通一卡通互聯(lián)互通技術(shù)方案的設(shè)計(jì)原則和思路，介紹了廣西交通一卡通平臺系統(tǒng)的建設(shè)模式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

廣西交通一卡通；互聯(lián)互通；技術(shù)方案；建設(shè)模式；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0 引言

近年來，廣西壯族自治區(qū)政府和交通運(yùn)輸部開展區(qū)域交通一卡通互聯(lián)互通工作，印發(fā)了廣西交通一卡通實(shí)施工作方案，為加快推進(jìn)廣西交通一卡通工作，實(shí)現(xiàn)全區(qū)互聯(lián)互通，結(jié)合廣西實(shí)際，本文對技術(shù)方案進(jìn)行研究，以期為廣西及各省、市開展交通一卡通建設(shè)提供參考。

1 廣西交通一卡通技術(shù)發(fā)展基本情況

1.1 交通一卡通發(fā)展情況

截至2015年年底，廣西14個地級市除崇左、防城港、欽州三市公交尚未實(shí)施IC卡系統(tǒng)之外，其余城市已實(shí)行公交IC卡系統(tǒng)。南寧市和柳州市已將原有公交IC卡系統(tǒng)升級為市民卡系統(tǒng)。

1.2 使用領(lǐng)域情況

除南寧、柳州市外，其他城市IC卡的功能只能用于公交支付。南寧市可在出租汽車、公共自行車租賃等方面應(yīng)用，柳州市可在公共自行車、路邊停車刷卡等方面應(yīng)用。

1.3 互聯(lián)互通情況

未建設(shè)廣西交通一卡通互聯(lián)互通系統(tǒng)平臺，各地市主要用于當(dāng)?shù)厥袇^(qū)(未延伸到下轄縣)，地市之間也不能實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域刷卡，全區(qū)未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

2 技術(shù)方案設(shè)計(jì)原則和思路

為實(shí)現(xiàn)全區(qū)各地市縣、多交通方式(公交、地鐵、出租車等)、跨區(qū)域的交通一卡通互聯(lián)互通的發(fā)展目標(biāo)，廣西交通一卡通技術(shù)方案設(shè)計(jì)原則和思路如下：

(1)設(shè)計(jì)原則。廣西交通一卡通系統(tǒng)遵循易用性原則、可擴(kuò)展性原則、安全性原則、可維護(hù)性原則。易用性要求簡單便捷、容錯性高、系統(tǒng)響應(yīng)快；可擴(kuò)展性要求適應(yīng)新需求，未來要拓展的領(lǐng)域、業(yè)務(wù)拓展模式存在很大的不確定性，卡結(jié)構(gòu)、應(yīng)用系統(tǒng)等設(shè)計(jì)都要能支持這些未來的變化；安全性要求向合法用戶提供服務(wù)、阻止非授權(quán)使用；可維護(hù)性要求硬件、軟件都易于維護(hù)、快速解決一卡通應(yīng)用問題。

(2)設(shè)計(jì)思路。廣西交通一卡通工程基于層次框架模型、基于構(gòu)件化開發(fā)，支持多種應(yīng)用模式、支持邏輯集中和物理集中相結(jié)合的應(yīng)用管理方式、支持面向服務(wù)架構(gòu)、支持動態(tài)部署、支持跨平臺應(yīng)用。其中，層次框架模型的框架層次清晰，層和層之間避免直接依賴，便于每一層的升級和分布式部署；多種應(yīng)用模式分為已建應(yīng)用、在建應(yīng)用、新建應(yīng)用；面向服務(wù)架構(gòu)減少了各個應(yīng)用系統(tǒng)之間的耦合程度，實(shí)現(xiàn)“松耦合、高內(nèi)聚”的平臺建設(shè)目標(biāo)。

3 建設(shè)模式

廣西交通一卡通平臺系統(tǒng)建設(shè)模式可概述為三級管理平臺、五層業(yè)務(wù)架構(gòu)、七大方面建設(shè)內(nèi)容。

3.1 三級管理平臺

交通運(yùn)輸部技術(shù)規(guī)范[1]總體框架是部、市二級管理架構(gòu)，未考慮省級平臺承上啟下、推進(jìn)互聯(lián)互通的重要作用，不利于推進(jìn)廣西互聯(lián)互通。從滿足行業(yè)、企業(yè)單位的管理、服務(wù)相關(guān)應(yīng)用需求角度，在保留了原交通運(yùn)輸部技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，對原有架構(gòu)模式進(jìn)行了完善，即廣西交通一卡通系統(tǒng)在部、市二級基礎(chǔ)上增加了自治區(qū)級，采用部級、自治區(qū)級、市級三級平臺(部級由部建設(shè)、區(qū)市兩級由廣西建設(shè))，在省級層面加強(qiáng)對其它業(yè)務(wù)的銜接、對全區(qū)各市業(yè)務(wù)的管理服務(wù)。其中自治區(qū)級平臺是核心平臺，覆蓋交通一卡通運(yùn)營過程中所涉及的各項(xiàng)業(yè)務(wù)功能，既承上啟下又統(tǒng)籌全區(qū)各項(xiàng)業(yè)務(wù)；市級平臺是具體實(shí)施平臺，覆蓋當(dāng)?shù)厥锌h交通一卡通部分相關(guān)業(yè)務(wù)功能[2]，并對接各市公交、出租和相關(guān)行業(yè)管理服務(wù)子平臺，見圖1。

圖1 廣西交通一卡通三級管理平臺總體布局圖

3.2 五層業(yè)務(wù)架構(gòu)

交通一卡通是一個龐大的系統(tǒng)工程，為了使交通一卡通平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、職責(zé)明確，將該平臺系統(tǒng)自上而下劃分為五層，由各層分別處理各自的事項(xiàng)，由上層管理其下層充分體現(xiàn)了集中管理和分布處理的原則。第一層由清算中心組成，負(fù)責(zé)統(tǒng)一發(fā)卡、一卡通系統(tǒng)的密鑰生成、發(fā)行和管理體系、系統(tǒng)的日常運(yùn)行和維護(hù)等；第二層由營運(yùn)單位和售卡充值代理機(jī)構(gòu)組成，如公交公司、地鐵、出租車公司等交通一卡通營運(yùn)單位；第三層由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)組成，用于采集消費(fèi)點(diǎn)發(fā)生的交易數(shù)據(jù)并上送到營運(yùn)單位，采用線路、無線、采集卡等通訊方式采集固定消費(fèi)點(diǎn)、移動消費(fèi)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；第四層由售卡充值點(diǎn)和消費(fèi)點(diǎn)組成，售卡充值點(diǎn)將營業(yè)資金匯總后上交到本單位相關(guān)部門并將售卡、充值數(shù)據(jù)傳送到本單位營運(yùn)系統(tǒng)，消費(fèi)點(diǎn)為持卡人提供消費(fèi)或支付場所并通過POS機(jī)采集消費(fèi)等交易數(shù)據(jù)；第五層由交通卡和持卡人組成，交通卡就是持卡人的電子錢包，交通卡最終發(fā)放給持卡人，持卡人可到售卡充值網(wǎng)點(diǎn)去購買交通卡或去充值、可在消費(fèi)終端上進(jìn)行消費(fèi)。

圖2 廣西交通一卡通五層業(yè)務(wù)架構(gòu)圖

3.3 七大方面建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)三級管理機(jī)構(gòu)、五層業(yè)務(wù)架構(gòu)的管理模式，廣西交通一卡通由七大方面建設(shè)內(nèi)容組成，主要包括應(yīng)用系統(tǒng)、信息數(shù)據(jù)庫、卡片支撐環(huán)境、基礎(chǔ)平臺、中心機(jī)房、運(yùn)營服務(wù)體系、安全保障體系建設(shè)。其中：應(yīng)用系統(tǒng)主要包括一卡通核心應(yīng)用系統(tǒng)(含信息管理系統(tǒng)、清結(jié)算系統(tǒng)、密鑰系統(tǒng)等)、綜合服務(wù)系統(tǒng)、外圍系統(tǒng)服務(wù)接口、各地市互聯(lián)互通接口、數(shù)據(jù)交換以及交通信息監(jiān)管系統(tǒng)；信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容主要包括用戶信息數(shù)據(jù)庫、卡業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫(卡管理信息、卡應(yīng)用信息等)等；卡片支撐環(huán)境建設(shè)內(nèi)容主要包括卡片設(shè)計(jì)、制卡設(shè)備建設(shè)、卡片升級建設(shè)、終端機(jī)具建設(shè)；基礎(chǔ)平臺建設(shè)主要指基礎(chǔ)軟硬件和系統(tǒng)軟件，主要包括交通一卡通系統(tǒng)、與相關(guān)部門和網(wǎng)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；運(yùn)營服務(wù)體系建設(shè)內(nèi)容主要包括運(yùn)營主體建設(shè)、業(yè)務(wù)體系建設(shè)、資源體系建設(shè)、服務(wù)體系建設(shè)、管理體系建設(shè)、保障體系建設(shè)以及運(yùn)行與維護(hù)管理體系建設(shè)；安全保障體系建設(shè)主要包括安全防護(hù)體系的建設(shè)以及安全管理制度等。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 總體架構(gòu)

交通一卡通總體架構(gòu)包括一卡通核心系統(tǒng)與現(xiàn)有或者未來建設(shè)的外圍應(yīng)用系統(tǒng)之間的關(guān)系、一卡通系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯關(guān)系。一方面一卡通核心系統(tǒng)充分整合各地市現(xiàn)有各種資源，近期主要圍繞交通領(lǐng)域?yàn)槌挚ㄈ颂峁┤轿坏膬?yōu)質(zhì)服務(wù)；另一方面一卡通系統(tǒng)整體框架包括服務(wù)渠道、綜合服務(wù)系統(tǒng)、核心功能、數(shù)據(jù)交換共享系統(tǒng)、一卡通應(yīng)用、各地市系統(tǒng)子系統(tǒng)等。交通一卡通業(yè)務(wù)系統(tǒng)與外圍系統(tǒng)之間的關(guān)系及內(nèi)部邏輯架構(gòu)如圖3所示。

圖3 廣西交通一卡通總體結(jié)構(gòu)圖

4.2 平臺體系結(jié)構(gòu)

交通一卡通互聯(lián)互通平臺整體架構(gòu)可分為應(yīng)用層、平臺層、網(wǎng)絡(luò)層和用戶層，應(yīng)用層是框架的頂層構(gòu)架，是平臺建設(shè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域；平臺層為平臺系統(tǒng)框架建設(shè)提供軟硬件支持；網(wǎng)絡(luò)層連接系統(tǒng)中心機(jī)房、各個功能子系統(tǒng)、運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)及各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。用戶層是用戶與平臺進(jìn)行充值消費(fèi)等交易的終端形態(tài)。廣西交通一卡通平臺架構(gòu)如圖4所示。

圖4 廣西交通一卡通平臺架構(gòu)圖

4.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

交通一卡通數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)主要分布在外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)和公共交換3個區(qū)域。其中，公共交換區(qū)主要是一卡通接入單位的前置數(shù)據(jù)。內(nèi)網(wǎng)存儲的是一卡通核心數(shù)據(jù)，依據(jù)管理需要細(xì)分為數(shù)據(jù)生產(chǎn)區(qū)、管理區(qū)和決策支持區(qū)。外網(wǎng)區(qū)數(shù)據(jù)主要是跨區(qū)域交易數(shù)據(jù)以及各地市本地交易數(shù)據(jù)，內(nèi)外網(wǎng)之間依據(jù)安全隔離要求，通過數(shù)據(jù)交換或者數(shù)據(jù)同步實(shí)現(xiàn)信息交互。

4.4 應(yīng)用部署結(jié)構(gòu)

與交通一卡通工程相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)分別部署在外網(wǎng)、一卡通內(nèi)網(wǎng)以及政務(wù)網(wǎng)上，這些應(yīng)用系統(tǒng)包括服務(wù)網(wǎng)站、自助服務(wù)終端系統(tǒng)、呼叫中心、商戶系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)，一卡通核心應(yīng)用系統(tǒng)、基礎(chǔ)信息庫以及數(shù)據(jù)交換平臺(ESB)，見圖5。

5 結(jié)語

實(shí)現(xiàn)廣西全區(qū)公交、地鐵、出租車等多交通方式的交通一卡通互聯(lián)互通，還需要結(jié)合交通運(yùn)輸部互聯(lián)互通相關(guān)政策文件和技術(shù)規(guī)范，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)統(tǒng)一的廣西交通一卡通互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范體系，做好平臺系統(tǒng)的安全認(rèn)證和市級公交、出租等行業(yè)管理平臺設(shè)計(jì)及卡片整合、機(jī)具升級改造；同時做好全區(qū)已經(jīng)互聯(lián)互通的ETC等系統(tǒng)的銜接，并向停車等領(lǐng)域延伸，實(shí)現(xiàn)覆蓋全交通領(lǐng)域一卡通互聯(lián)互通。

圖5 廣西交通一卡通應(yīng)用部署示意圖

[1]JT/T978-2015，城市公共交通IC卡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]胡華平，章 輝.廣西交通一卡通發(fā)展對策研究[J].西部交通科技，2016(2)：109-112.

Research on Interconnection Technology Program of Traffic Smart Card in Guangxi

ZHANG Hui

(Guangxi Department of Transportation，Nanning，Guangxi，530012)

This article describedthe technology development situation of Guangxi traffic smart card，proposed the design principles and ideas for interconnection technology program of Guangxi traffic smart card，and introduced the construction mode and structure design content of Guangxi traffic smart card platform system.

Guangxi traffic smart card；Interconnection；Technical solutions；Construction mode；Structure design

U491

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.09.027

1673-4874(2016)09-0102-04

2016-08-02

章 輝(1981—)，工學(xué)碩士，高級工程師，研究方向：交通運(yùn)輸管理和交通運(yùn)輸信息化。