城域間交通一卡通綜合業(yè)務(wù)清結(jié)算平臺(tái)探究

鄧 琴 梁福華 賴秋梅 周小輝

（廣東嶺南通股份有限公司，廣州 510110）

前言

城域間交通一卡通建設(shè)工程，是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下解決市民在不同城域需辦理不同的交通一卡通乘坐公共交通工具問題的產(chǎn)物，是政府和市場(chǎng)推動(dòng)的結(jié)果。市民有乘坐公共交通工具及小額支付兌付的需求，公交運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)有運(yùn)營(yíng)成本及盈利的要求，城域間的公交運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)、運(yùn)營(yíng)水平、系統(tǒng)資金處理水平千差萬別。為了解決市場(chǎng)需求和公交運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)能力之間的矛盾，最根本的是建設(shè)統(tǒng)一的城域間交通一卡通集中綜合業(yè)務(wù)清結(jié)算平臺(tái)（以下稱“清結(jié)算平臺(tái)”），保障平臺(tái)背后的信息流、資金流順暢運(yùn)行，最重要的是解決跨城域的資金結(jié)算問題。通過在城域間建起公共交通互聯(lián)互通的橋梁，使得跨區(qū)域、跨系統(tǒng)的交通一體化成為現(xiàn)實(shí)，為區(qū)域性經(jīng)濟(jì)共同體的形成打下基礎(chǔ)。清結(jié)算平臺(tái)提供了城域間交通一卡通清結(jié)算解決方案，豐富了交通一卡通的使用范圍，減少了在途的數(shù)據(jù)交互和資金結(jié)算環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了城域間的交流。

在5G 時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)的速度大幅增加（10Gbp/s）、延時(shí)快速優(yōu)化（1ms）、載體更加寬泛（大規(guī)模連接物聯(lián)網(wǎng)），5G 網(wǎng)絡(luò)支持更多新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景，形成更多商業(yè)機(jī)會(huì)，但是電信運(yùn)營(yíng)商和合作商的公信力難以權(quán)衡，增加了平臺(tái)數(shù)據(jù)資金安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，現(xiàn)有清結(jié)算平臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用的是單一數(shù)據(jù)中心，容災(zāi)性能較差，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)監(jiān)管不透明，人工審計(jì)成本高，在區(qū)塊鏈技術(shù)的支撐下，對(duì)清結(jié)算系統(tǒng)進(jìn)行改造和升級(jí)是大勢(shì)所趨。由于清結(jié)算平臺(tái)較為復(fù)雜，各地域清結(jié)算的業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)構(gòu)造、資金管理水平存在著差異，本文不考慮業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)構(gòu)造的影響，主要從數(shù)據(jù)、資金管理方面研究風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控體系，探究區(qū)塊鏈技術(shù)在清結(jié)算平臺(tái)的應(yīng)用，為清結(jié)算平臺(tái)的改造提供建議。

1 清結(jié)算平臺(tái)體系需求分析

城域間交通一卡通省級(jí)平臺(tái)清結(jié)算是指市民在使用地使用交通一卡通業(yè)務(wù)時(shí)，由于使用了使用地的終端設(shè)備，發(fā)卡地需要向使用地進(jìn)行交易資金和服務(wù)費(fèi)用結(jié)算。清結(jié)算業(yè)務(wù)流程如圖1 所示。當(dāng)市民在使用地使用了交通一卡通乘坐公共交通工具時(shí)，將在使用地產(chǎn)生交易數(shù)據(jù)，使用地將交易明細(xì)數(shù)據(jù)上傳到省清結(jié)算平臺(tái)，清結(jié)算平臺(tái)對(duì)清算前數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、查重、清洗、入庫、清算之后，再將清算后數(shù)據(jù)文件和結(jié)算報(bào)表下發(fā)到使用地。清結(jié)算平臺(tái)的資金側(cè)是從資金渠道歸集市民銀行賬戶交易資金，通過第三方機(jī)構(gòu)或銀行劃撥到省清結(jié)算平臺(tái)（省運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)收單交易），或劃撥到各地域交通一卡通運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)（地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)收單），再由各地域主動(dòng)歸集到省清結(jié)算平臺(tái)，省清結(jié)算平臺(tái)進(jìn)行分類匯總、結(jié)算軋差后，將對(duì)應(yīng)發(fā)卡地的對(duì)賬文件及結(jié)算報(bào)表下發(fā)到各地域清算子系統(tǒng)[1]。在發(fā)卡地主動(dòng)從結(jié)算銀行歸集資金到省清結(jié)算平臺(tái)的過程中，如果發(fā)卡地不能或不主動(dòng)歸集時(shí)，省清結(jié)算平臺(tái)將面對(duì)墊資的風(fēng)險(xiǎn)[2]，故有必要對(duì)發(fā)卡地的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，約束發(fā)卡地延付、拒付的行為。

圖1 清結(jié)算平臺(tái)業(yè)務(wù)流程

隨著5G 的來臨，目前國(guó)內(nèi)交通一卡通清結(jié)算業(yè)務(wù)出現(xiàn)了制約交通一卡通業(yè)務(wù)發(fā)展的情況。一是地域和省級(jí)清結(jié)算平臺(tái)需經(jīng)過多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，增加了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)碼的節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)層層授權(quán)，容易數(shù)據(jù)出錯(cuò)。二是清結(jié)算平臺(tái)沿用的是中心化的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，中心數(shù)據(jù)庫的故障將使得清結(jié)算平臺(tái)受到嚴(yán)重影響，容災(zāi)性能差。三是5G 技術(shù)使得交通一卡通業(yè)務(wù)合作模式更加多元化、交叉化，結(jié)算數(shù)據(jù)間不透明，造成運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)和合作方的公信力難以把握，同時(shí)存在著審計(jì)時(shí)效性低問題[3]。在清結(jié)算平臺(tái)的迭代升級(jí)中，有必要采用區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化，提高核心數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)安全性[4]。

2 清結(jié)算平臺(tái)的改造升級(jí)

2.1 預(yù)警處理機(jī)制

清結(jié)算平臺(tái)的核心流程是數(shù)據(jù)流向和資金流向，數(shù)據(jù)流保障清結(jié)算節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)處理有數(shù)據(jù)支撐，資金流保障業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確獲得業(yè)務(wù)資金。如果各發(fā)卡地不能或不主動(dòng)向省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)歸集交易資金，就可能引發(fā)流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)，所以有必要監(jiān)控各地域的交易行為，提前預(yù)警各地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，最直接的是將各地域備付金劃歸省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)管理。但現(xiàn)實(shí)情況是，各地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)和省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)不是分公司和集團(tuán)的關(guān)系，而是獨(dú)立的個(gè)體，所以需要根據(jù)情況建立新的預(yù)警機(jī)制。考慮到發(fā)卡地在使用地的交易有本地消費(fèi)和異地消費(fèi)的區(qū)別，在消費(fèi)交易中，各地域的交易有交易總量的區(qū)別，結(jié)合業(yè)務(wù)情況，可以引入“票卡活躍度”和“異地消費(fèi)占比”的指標(biāo)，監(jiān)測(cè)交通一卡通在各地域的交易行為。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控指標(biāo)

在全國(guó)性公共衛(wèi)生事件影響下，最近幾年的全國(guó)交通一卡通廣東省跨區(qū)結(jié)算資金規(guī)模如圖2 所示，出現(xiàn)逐月增長(zhǎng)趨勢(shì)，一年高過一年，表現(xiàn)出月度交易規(guī)模沖擊億元的趨勢(shì)，并且還在保持向上增長(zhǎng)，在跨區(qū)資金結(jié)算規(guī)模膨脹情況下，有必要增加風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)管理。

圖2 全國(guó)交通一卡通廣東省交易情況

為保障交通一卡通跨區(qū)交易資金結(jié)算工作有效開展，防范資金結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)和推動(dòng)交通一卡通良性發(fā)展，考慮評(píng)估工作的公允性，可以按季度使用“票卡活躍度”和“異地消費(fèi)占比”指標(biāo)，評(píng)定跨區(qū)資金結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估方法如下：

地域交易總量應(yīng)和已發(fā)行票卡中活躍票卡總量相匹配，所以先評(píng)估地域票卡活躍度，當(dāng)達(dá)到閾值a 時(shí)，再考察地域的異地消費(fèi)占比，異地消費(fèi)占比設(shè)置安全閾值A(chǔ) 和風(fēng)險(xiǎn)閾值B、C、D，超過風(fēng)險(xiǎn)閾值時(shí)啟動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)控制清單管理，閾值B、C、D 分別對(duì)應(yīng)不同等級(jí)的備付金標(biāo)準(zhǔn)甲、乙、丙，對(duì)評(píng)估為備付金標(biāo)準(zhǔn)甲、乙、丙的地域，按對(duì)應(yīng)備付金標(biāo)準(zhǔn)要求地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)按一定比例劃撥發(fā)卡機(jī)構(gòu)備付金到省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)管理。這樣，首先剔除了先天市場(chǎng)活力不足的地域，避免影響活力不足地域發(fā)展交通一卡通業(yè)務(wù)，其次不會(huì)直接一刀切式將發(fā)卡地備付金全額劃歸省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)，又相對(duì)柔和地降低了發(fā)卡地拒付結(jié)算資金的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在跨區(qū)交易資金結(jié)算管理規(guī)則下，廣東省進(jìn)入最低風(fēng)控階梯標(biāo)準(zhǔn)的地域有5 個(gè)。其中3 個(gè)地域進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)控制清單管理后，通過省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)監(jiān)控和管理，地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)發(fā)行本地票卡，大力發(fā)展本地卡消費(fèi)交易，提高了本地消費(fèi)交易水平，在跨區(qū)消費(fèi)總額保持穩(wěn)定的前提下，從風(fēng)險(xiǎn)控制三級(jí)清單一路下降到風(fēng)險(xiǎn)控制一級(jí)清單，最終退出風(fēng)險(xiǎn)控制清單，主動(dòng)控制了跨區(qū)資金結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)。其余一個(gè)地域通過簽訂監(jiān)管協(xié)議的方式，提高了備付金監(jiān)管力度，降低了跨區(qū)資金結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)，另一個(gè)通過備付金全額劃歸省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的方式，由省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)履行備付金職責(zé)。

2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)助力平臺(tái)升級(jí)

區(qū)塊鏈?zhǔn)侨鐖D3 所示通過去中心化和去信任化方式集成維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案，其核心優(yōu)勢(shì)是去中心化，通過數(shù)據(jù)加密、時(shí)間戳、分布式數(shù)據(jù)庫等手段，在節(jié)點(diǎn)無須相互信任的分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)去中心化信用的數(shù)據(jù)交換協(xié)作，從而解決中心化數(shù)據(jù)庫普遍存在的高成本、低效率和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全等問題。

圖3 傳統(tǒng)和區(qū)塊鏈模式下清結(jié)算業(yè)務(wù)流程對(duì)比

區(qū)塊鏈模式下清結(jié)算平臺(tái)是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)維護(hù)一份清結(jié)算數(shù)據(jù)庫，節(jié)點(diǎn)獨(dú)立維護(hù)清結(jié)算數(shù)據(jù)，并要求公共數(shù)據(jù)庫賬本一致，單一節(jié)點(diǎn)不能篡改數(shù)據(jù)庫賬本。交易原始記錄和清結(jié)算記錄上鏈?zhǔn)菂^(qū)塊鏈模式清結(jié)算的重要步驟，清結(jié)算平臺(tái)交易流程描述如下：

（1）交易終端提交交易上鏈請(qǐng)求。

（2）地域網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，校驗(yàn)通過后，記錄到一個(gè)區(qū)塊中，納入節(jié)點(diǎn)公共數(shù)據(jù)庫。

（3）向網(wǎng)絡(luò)上區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播請(qǐng)求。

（4）區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)通過算法檢驗(yàn)交易的有效性。如果所有節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)通過，則將數(shù)據(jù)記錄納入一個(gè)區(qū)塊中，全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接受該區(qū)塊。如果校驗(yàn)失敗，則上鏈?zhǔn)　?/p>

（5）區(qū)塊以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，提供透明的交易記錄。

（6）完成上鏈操作。

3 結(jié)論

（1）風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控指標(biāo)為省級(jí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)提供了一種風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控手段，主動(dòng)評(píng)估交通一卡通地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，可以在一定程度降低地域拒付跨區(qū)結(jié)算資金風(fēng)險(xiǎn)。在交通一卡通地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)跨區(qū)結(jié)算資金風(fēng)險(xiǎn)提高的情況下，除使用增加風(fēng)險(xiǎn)保證金的方式保障跨區(qū)結(jié)算資金安全性，還可以通過簽訂備付金補(bǔ)充協(xié)議等方式，加強(qiáng)對(duì)地域結(jié)算資金的管理，要求地域運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)提前劃撥跨區(qū)結(jié)算資金。

（2）區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)清結(jié)算平臺(tái)的升級(jí)改造具有重要作用，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的清結(jié)算平臺(tái)采用了去中心化的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，一是可以有效提高系統(tǒng)處理效率，每個(gè)節(jié)點(diǎn)直接使用公共數(shù)據(jù)庫，二是可以有效降低咨詢、投訴量，減少等待中心數(shù)據(jù)庫的查詢時(shí)間，三是可以降低運(yùn)維成本，解放運(yùn)營(yíng)人員。但隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷增大，對(duì)清結(jié)算處理的性能要求提高，絕對(duì)去中心化的方案可能會(huì)限制清結(jié)算平臺(tái)的性能。區(qū)塊鏈高性能、高算力的特性仍在不斷發(fā)展完善，半中心化的區(qū)塊鏈平臺(tái)可能成為區(qū)塊鏈之后下一代清結(jié)算平臺(tái)升級(jí)方向。