隋莉穎 于海濤 杜 勇 邊嘉樂(lè) 龐俊彪

(1.北京市交通信息中心綜合交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100073;2.北京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)部北京多媒體與智能軟件技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100124)

隨著智能手機(jī)和二維碼應(yīng)用的普及，移動(dòng)支付成為了重要的支付手段；城市交通作為市民生活中不可或缺的一部分，更是需要以便民利民為目的進(jìn)行信息化[1-2]。以北京市為例,軌道交通行業(yè)通過(guò)“億通行”APP實(shí)現(xiàn)二維碼乘車(chē)和線上購(gòu)票線下取票功能，北京市政交通一卡通通過(guò)開(kāi)發(fā)“一卡通”APP實(shí)現(xiàn)線上充值和二維碼乘車(chē)功能，公交集團(tuán)則通過(guò)“北京公交”APP實(shí)現(xiàn)二維碼乘車(chē)功能。3種場(chǎng)景、3家不同的互聯(lián)網(wǎng)票務(wù)服務(wù)商、3個(gè)系統(tǒng)，相互獨(dú)立、互不兼容,就意味著需要下載三款A(yù)PP，給市民的出行帶來(lái)了不便。另外, 對(duì)城市交通數(shù)據(jù)的管理也帶來(lái)問(wèn)題。地鐵、公交、一卡通公司在清分結(jié)算、乘客咨詢(xún)投訴處理流程、運(yùn)營(yíng)服務(wù)規(guī)則、跨行業(yè)爭(zhēng)議仲裁等方面沒(méi)有統(tǒng)一業(yè)務(wù)規(guī)則和管理機(jī)制，給軌道、公交二維碼支付的運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量帶來(lái)影響。本文構(gòu)造了“多主一備”架構(gòu)的一碼通乘平臺(tái)，將多種出行平臺(tái)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)跨交通行業(yè)平臺(tái)支付，將城市的交通變?yōu)橐粋€(gè)整體。

1 一碼通乘系統(tǒng)框架

基于中心接入規(guī)范的交通一碼通乘平臺(tái)由公共管理平臺(tái)、統(tǒng)一發(fā)碼平臺(tái)和數(shù)據(jù)交換中心組成。一碼通乘業(yè)務(wù)邏輯結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 一碼通乘業(yè)務(wù)邏輯結(jié)構(gòu)

1) 統(tǒng)一發(fā)碼平臺(tái)采用“多主一備”架構(gòu)，軌道交通、公交集團(tuán)、一卡通等行業(yè)各自建設(shè)自己的發(fā)碼平臺(tái)，統(tǒng)一發(fā)碼平臺(tái)具備災(zāi)備發(fā)碼平臺(tái)。同時(shí)，中心密鑰與各行業(yè)后臺(tái)主發(fā)碼平臺(tái)的密鑰一致。

2) 公共管理平臺(tái)作為跨行業(yè)的業(yè)務(wù)處理中心，包括用戶(hù)信息管理系統(tǒng)、跨行業(yè)清算對(duì)賬系統(tǒng)、跨行業(yè)異議處理系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析管理系統(tǒng)和證書(shū)管理中心。

3) 數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，包括各行業(yè)間多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和推送數(shù)據(jù)交換的樞紐，一碼通乘平臺(tái)接收到數(shù)據(jù)后根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行不同的處理和轉(zhuǎn)發(fā)。

交通部證書(shū)管理中心授權(quán)一碼通乘平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)碼密鑰規(guī)范存儲(chǔ)在公共管理平臺(tái)的證書(shū)管理中心中，統(tǒng)一發(fā)碼平臺(tái)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)密鑰進(jìn)行發(fā)碼，保證各行業(yè)二維碼能實(shí)現(xiàn)通用。各行業(yè)APP用戶(hù)開(kāi)通“一碼通乘”業(yè)務(wù)，勾選用戶(hù)授權(quán)協(xié)議及“一碼通乘”使用協(xié)議后，公共管理平臺(tái)用戶(hù)信息管理系統(tǒng)生成ID與各行業(yè)后臺(tái)分配的虛擬卡號(hào)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)一碼通乘城市交通。用戶(hù)可使用行業(yè)APP二維碼通過(guò)閘機(jī)，當(dāng)行業(yè)APP二維碼發(fā)碼故障時(shí)，調(diào)用災(zāi)備發(fā)碼平臺(tái)發(fā)出通乘二維碼，保障用戶(hù)順暢通行。出現(xiàn)跨行業(yè)業(yè)務(wù)時(shí)，公共管理平臺(tái)將從用戶(hù)信息中心找到用戶(hù)對(duì)應(yīng)的ID，從該ID對(duì)應(yīng)賬戶(hù)支付費(fèi)用，從而實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)支付；跨行業(yè)清算對(duì)賬系統(tǒng)每天會(huì)生成一份對(duì)賬交易明細(xì)發(fā)至指定APP平臺(tái)，同時(shí)提供對(duì)賬差異申訴功能；跨行業(yè)異議處理系統(tǒng)，支撐各行業(yè)的客服人員及時(shí)處理異議問(wèn)題[3]；統(tǒng)計(jì)分析管理系統(tǒng)，將各行業(yè)數(shù)據(jù)匯總?cè)霐?shù)據(jù)管理中心，對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；還配有證書(shū)管理中心提供各行業(yè)后臺(tái)來(lái)獲取有交通部授權(quán)的公鑰列表與各行業(yè)后臺(tái)的公鑰簽名[4]。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)使用MQ(message queue)通信、OSS(object storage service)通信協(xié)議等通信規(guī)范，使各平臺(tái)多種類(lèi)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)異步化、規(guī)范化交換傳輸。

2 物理框架

為了降低硬件的建設(shè)成本和保證數(shù)據(jù)的安全運(yùn)行，一碼通乘平臺(tái)物理架構(gòu)采用混合云技術(shù)。一碼通乘平臺(tái)物理架構(gòu)圖見(jiàn)圖2。

圖2 一碼通乘平臺(tái)物理架構(gòu)圖

1) 云端部分部署在商用云平臺(tái)上以降低硬件建設(shè)成本。建設(shè)內(nèi)網(wǎng)區(qū)、NAT區(qū)和管理區(qū)。

2) 行業(yè)后臺(tái)部分與商用云之間用高速通道連接。

3) 云端部分與軌道后臺(tái)機(jī)房和公交后臺(tái)機(jī)房分別以專(zhuān)線連接。

4) 一卡通后臺(tái)系統(tǒng)部署在一卡通專(zhuān)用機(jī)房，與一碼通乘平臺(tái)專(zhuān)線連接。

3 中心統(tǒng)一發(fā)碼模式

中心發(fā)碼平臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯圖見(jiàn)圖3。為了確保一碼通乘系統(tǒng)穩(wěn)定可靠和高可用性，采用“多主一備”的架構(gòu)模式。由各行業(yè)(軌道、公交等交通機(jī)構(gòu))分別建立一套獨(dú)立的行業(yè)主發(fā)碼平臺(tái)，承擔(dān)各自行業(yè)APP的生碼業(yè)務(wù)。統(tǒng)一發(fā)碼平臺(tái)建立災(zāi)備發(fā)碼平臺(tái)，中心密鑰與各行業(yè)后臺(tái)主發(fā)碼平臺(tái)的密鑰一致，且通過(guò)公共管理平臺(tái)的證書(shū)管理中心獲取符合交通部標(biāo)準(zhǔn)的簽發(fā)密鑰。中心建立一套備用的生碼平臺(tái)，任何一個(gè)行業(yè)發(fā)碼平臺(tái)故障實(shí)時(shí)切換至災(zāi)備發(fā)碼平臺(tái)，確保APP能繼續(xù)正常生碼。

圖3 中心發(fā)碼平臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯圖

中心發(fā)碼平臺(tái)交互時(shí)序圖見(jiàn)圖4。當(dāng)需要發(fā)碼時(shí)，行業(yè)APP檢查發(fā)碼機(jī)構(gòu)授權(quán)簽名是否存在。存在時(shí)，生成二維碼；不存在時(shí)，則向行業(yè)后臺(tái)獲取發(fā)碼機(jī)構(gòu)的簽名接口，后臺(tái)對(duì)用戶(hù)的信息在加密模塊中獲取發(fā)碼機(jī)構(gòu)的授權(quán)簽名接口，如果能返回發(fā)碼機(jī)構(gòu)授權(quán)簽名信息，則在后臺(tái)組裝二維碼信息返回發(fā)碼機(jī)后授權(quán)的簽名等信息，生成二維碼。

圖4 中心發(fā)碼平臺(tái)交互時(shí)序圖

4 中心公共管理平臺(tái)

公共管理平臺(tái)作為跨行業(yè)的業(yè)務(wù)處理中心，包括用戶(hù)信息管理系統(tǒng)、跨行業(yè)清算對(duì)賬系統(tǒng)、跨行業(yè)異議處理系統(tǒng)、跨行業(yè)分析管理系統(tǒng)和證書(shū)管理中心。負(fù)責(zé)為跨行業(yè)的用戶(hù)身份識(shí)別提供統(tǒng)一的信息映射管理，對(duì)跨行業(yè)的業(yè)務(wù)處理提供輔助管理工具，為管理部門(mén)提供跨行業(yè)管理需要的各類(lèi)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

4.1 用戶(hù)信息管理系統(tǒng)

中心平臺(tái)用戶(hù)管理中心用來(lái)管理一碼通用戶(hù)實(shí)名信息。同時(shí)中心平臺(tái)用戶(hù)管理中心維護(hù)聯(lián)盟ID與各行業(yè)后臺(tái)分配的虛擬卡號(hào)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可供各行業(yè)后臺(tái)查詢(xún)。

用戶(hù)實(shí)名信息上傳交互時(shí)序圖見(jiàn)圖5。用戶(hù)在行業(yè)APP中開(kāi)通“一碼通乘”業(yè)務(wù)，勾選用戶(hù)授權(quán)協(xié)議及“一碼通乘”使用協(xié)議，驗(yàn)證支付密碼后，向行業(yè)后臺(tái)發(fā)起開(kāi)通二維碼乘車(chē)業(yè)務(wù)申請(qǐng)。行業(yè)后臺(tái)向第三方支付機(jī)構(gòu)驗(yàn)證用戶(hù)實(shí)名一致性，并開(kāi)通免密支付。同時(shí)第三方支付機(jī)構(gòu)將開(kāi)通結(jié)果及用戶(hù)實(shí)名信息告知行業(yè)后臺(tái)，行業(yè)后臺(tái)存儲(chǔ)實(shí)名信息及簽約信息，并將實(shí)名信息(傳入交通卡號(hào)、聯(lián)盟ID、脫敏后姓名、證件號(hào)碼、手機(jī)號(hào)等信息)發(fā)送至一碼通乘平臺(tái)進(jìn)行保存。

圖5 用戶(hù)實(shí)名信息上傳交互時(shí)序圖

4.2 跨行業(yè)清算對(duì)帳系統(tǒng)

跨行業(yè)交易由各行業(yè)后臺(tái)每個(gè)運(yùn)營(yíng)日(運(yùn)營(yíng)日是指當(dāng)天02:00至第二天02:00)結(jié)束以后(凌晨02:30)自動(dòng)生成，生成跨行業(yè)對(duì)賬匯總文件(分為請(qǐng)款與退款)以及跨行業(yè)對(duì)賬交易明細(xì)文件?？缧袠I(yè)清算對(duì)賬平臺(tái)只負(fù)責(zé)將行業(yè)后臺(tái)生成的對(duì)賬文件通過(guò)MQ轉(zhuǎn)發(fā)至指定的APP提供方后臺(tái)即可。

同時(shí)一碼通乘平臺(tái)提供跨行業(yè)對(duì)賬差異申訴管理系統(tǒng)?？缧袠I(yè)清算對(duì)賬差異申訴管理系統(tǒng)提供以下功能：清算對(duì)賬差異申訴處理工單的創(chuàng)建、查詢(xún)、處理反饋等功能。支撐各行業(yè)清算對(duì)賬人員及時(shí)有效處理跨行業(yè)對(duì)賬差異議問(wèn)題。各行業(yè)清算異議處理專(zhuān)員可點(diǎn)擊查看清算工單詳情按鈕，通過(guò)各行業(yè)后臺(tái)清算系統(tǒng)發(fā)起清算工單詳情請(qǐng)求，在中心平臺(tái)跨行業(yè)清算異議處理系統(tǒng)根據(jù)工單的編號(hào)查詢(xún)具體信息，隨后將清算異議工單詳情返回行業(yè)后臺(tái)，顯示給各行業(yè)清算異議處理專(zhuān)員。其流程示意圖見(jiàn)圖6。

圖6 清算對(duì)賬差異工單交互時(shí)序圖

4.3 跨行業(yè)異議處理系統(tǒng)

公共管理平臺(tái)提供跨行業(yè)異議處理管理系統(tǒng)?？缧袠I(yè)異議處理管理系統(tǒng)提供以下功能：異議處理工單的創(chuàng)建、查詢(xún)、催辦、撤銷(xiāo)、處理反饋等功能。支撐各行業(yè)客服人員及時(shí)有效處理跨行業(yè)異議問(wèn)題[5]。

當(dāng)乘客出現(xiàn)異議時(shí)，異議受理方客服記錄工單信息，根據(jù)乘客的描述創(chuàng)建工單發(fā)送到異議受理方后臺(tái)客服系統(tǒng)，后臺(tái)客服系統(tǒng)調(diào)用接口將工單發(fā)送到中心平臺(tái)的跨行業(yè)異議處理系統(tǒng)，中心平臺(tái)記錄下工單等待提供服務(wù)的行業(yè)方查詢(xún)處理，處理后將反饋結(jié)果發(fā)送到受理方后臺(tái)客服系統(tǒng)并記錄下，異議受理方的客服在收到結(jié)果反饋后告知乘客工單已受理[6]。跨行業(yè)異議處理工單交互時(shí)序圖見(jiàn)圖7。

圖7 跨行業(yè)異議處理工單交互時(shí)序圖

4.4 統(tǒng)計(jì)分析管理系統(tǒng)

統(tǒng)計(jì)分析管理系統(tǒng)能夠提供軌道交通、公交集團(tuán)、郊區(qū)公交等多方數(shù)據(jù)整合，可實(shí)現(xiàn)從流量監(jiān)控、熱度預(yù)警、應(yīng)急調(diào)度、可視化作戰(zhàn)大屏、智慧交通大數(shù)據(jù)分析等服務(wù)。

服務(wù)提供方行業(yè)后臺(tái)上傳每天的統(tǒng)計(jì)報(bào)表到中心平臺(tái)，中心平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析管理系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)存后反饋結(jié)果。

圖8為由軌道交通、城市公交和遠(yuǎn)郊公交人流量數(shù)據(jù)匯總的交通熱力圖，顏色越深則說(shuō)明乘坐公共交通人流量越大。通過(guò)一碼通乘平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，縮短了跨行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，為緩解交通壓力，提高城市交通效率，給城市交通資源的配置提供了寶貴的數(shù)據(jù)資料[7]。

圖8 交通熱力圖

4.5 證書(shū)管理中心

證書(shū)管理中心提供各行業(yè)后臺(tái)來(lái)獲取公鑰列表與各行業(yè)后臺(tái)的公鑰簽名。公鑰列表為交通部根證書(shū)的公鑰，也包含交通行業(yè)備用根證書(shū)的公鑰。公鑰簽名按照交通部標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)后臺(tái)需要提供自己的公鑰數(shù)據(jù)，用于簽名以后將簽名后的簽名反饋給個(gè)行業(yè)后臺(tái)。各行業(yè)后臺(tái)將此簽名用于各行業(yè)用戶(hù)證書(shū)的簽發(fā)。

5 試運(yùn)行結(jié)果

表1為北京市2020年一碼通乘平臺(tái)試運(yùn)行結(jié)果。將北京軌道交通APP億通行、北京公交APP及一卡通APP互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)了跨行交易、公交數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。

表1 北京市一碼通乘試運(yùn)行結(jié)果

由表1可看出跨行業(yè)刷碼的每周使用量占比在穩(wěn)定增加，一碼通乘的服務(wù)得到越來(lái)越多用戶(hù)的認(rèn)可，至2020年10月跨行業(yè)交易已經(jīng)達(dá)到整個(gè)交通出行服務(wù)量的19%，截止至2020年10月18日開(kāi)通一碼通乘用戶(hù)已經(jīng)達(dá)到652.05萬(wàn)人。

6 結(jié)語(yǔ)

如今，公共資源越來(lái)越來(lái)追求信息化、規(guī)范化，不斷加強(qiáng)行業(yè)管理的一體化，力求給使用者帶來(lái)方便快捷的體驗(yàn)。

基于中心接入規(guī)范的交通一碼通乘平臺(tái)，有效地將城市軌道交通、城市公交、城郊公交的數(shù)據(jù)規(guī)范化互通。北京市交通一碼通乘的實(shí)現(xiàn)，不僅滿(mǎn)足了市民幸福出行的需求，構(gòu)建了公共出行“輕生活”方式，并且可以將所有出行數(shù)據(jù)歸集于1個(gè)平臺(tái)上，保證數(shù)據(jù)的完整性和唯一性，對(duì)各部門(mén)決策數(shù)據(jù)在應(yīng)用層面的互聯(lián)互通與共享具有重要意義。