智慧城市的公共交通一卡通系統(tǒng)解決方案

1、智慧城市的公共交通一卡通系統(tǒng)解決方案Company Document number ： WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998智慧城市的公共交通一卡通系統(tǒng)解決方案來源：中國一卡通網(wǎng)作者:不詳發(fā)布時間：2014-07-16 16:23:56字體打關(guān)鍵字：摘要：木文將結(jié)合上海城市公共交通一卡系統(tǒng)的設(shè)計思想和發(fā)展規(guī)劃從應(yīng)用拓展的角度綜合論述該系統(tǒng)的 體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用發(fā)展趨勢，力求探索一種比較合理的系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務(wù)模式，以供各城市在規(guī)劃和建設(shè)交通 一卡通系統(tǒng)時參考。近年來，全國許多城市陸續(xù)建立了公共交通一卡通系統(tǒng)，如 北京、上海、深圳、南京、大連等，極大地推進了城市信息化建 設(shè)的進程。

2、該系統(tǒng)的目標是以交通IC卡為主線，連接公交、地 鐵、出租等公共交通行業(yè)和水、電、煤、物業(yè)、超市等非公共交 通行業(yè)，形成“一卡通用、一卡多用”的綜合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系，最終 實現(xiàn)“一卡在手，走遍全城”的夢想，并且能夠解決長期困惑公共 交通行業(yè)和部分非公共交通行業(yè)的自動收費問題。使用公共交通一卡通系統(tǒng)，可以減少手持現(xiàn)金的流量，方便 市民出行，同時也提高了營運單位的營運效率。市民持有一張交 通卡可以在公共交通行業(yè)和部分非公共交通行業(yè)通用，乘坐常用 的交通工具只需以卡代幣，無需支付現(xiàn)金，換乘交通工具也不用 換卡，同時市民還可以使用交通卡支付水、電、煤等日常生活費 用以及超市、便利店等小額消費支出；營運單位通

3、過開辦一卡通 業(yè)務(wù)大大減少了收費業(yè)務(wù)量，使收費過程自動化，節(jié)省了人力和 物力，加速了資金的流動和周轉(zhuǎn)。因為一卡通系統(tǒng)由統(tǒng)一的機構(gòu) 來管理，有助于對營運單位的監(jiān)督，避免了逃稅和漏稅現(xiàn)象的出 現(xiàn)，也有助于上層管理者了解各個營運單位的營運情況，從而更 好地從宏觀上對行業(yè)發(fā)展進行調(diào)控。國內(nèi)城市公共交通一卡通系統(tǒng)的建設(shè)還屬于起步階段，對各 城市而言，如何建立和建立什么樣的交通一卡通系統(tǒng)都沒有一個 完全可以參照的標準，各地交通一卡通系統(tǒng)都具有較強的本地特 色，其系統(tǒng)架構(gòu)、管理模式、業(yè)務(wù)模式和技術(shù)應(yīng)用標準等都不盡 相同。具體哪個城市的公共交通一卡通系統(tǒng)能夠反映該系統(tǒng)的未 來的發(fā)展趨勢，目前尚無定論，但各個城

4、市的系統(tǒng)建設(shè)方法和建 設(shè)經(jīng)驗卻是一筆寶貴的財富，其間必定隱含了交通一卡通系統(tǒng)的 某種發(fā)展方向。本文將結(jié)合上海城市公共交通一卡系統(tǒng)的設(shè)計思 想和發(fā)展規(guī)劃從應(yīng)用拓展的角度綜合論述該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和應(yīng) 用發(fā)展趨勢，力求探索一種比較合理的系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務(wù)模式，以 供各城市在規(guī)劃和建設(shè)交通一卡通系統(tǒng)時參考。一、體系結(jié)構(gòu)城市公共交通一卡通系統(tǒng)一般由持卡人、售卡充值點、消費 點、數(shù)據(jù)采集點、營運單位、售卡充值代理機構(gòu)、清算中心和清 算銀行等要素組成，持卡人是交通卡的使用者，售卡充值點是交 通卡出售和充資的經(jīng)營場所，消費點是交通卡使用場所，數(shù)據(jù)采 集點是原始交易數(shù)據(jù)采集和匯總的場所，營運單位是為持卡人提 供消費

5、等服務(wù)的業(yè)主，售卡充值代理機構(gòu)是交通卡出售和充值的 代理單位，結(jié)算中心是交通卡發(fā)行和清算的管理部門，清算銀行 是交通卡營運資金劃撥的金融機構(gòu)。因系統(tǒng)要素種類較多，對各 種要素進行不同的布局會形成多種體系結(jié)構(gòu)，哪種體系結(jié)構(gòu)屬于 比較合理的結(jié)構(gòu)還需經(jīng)過系統(tǒng)籌建單位論證。為了使交通一卡通 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、職責明確，將該系統(tǒng)按如圖一所示的方法自上而 下劃分為五層是一種比較好的選擇。由各層分別處理各自的事 項，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。圖一城市公共交通一卡通系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1、第一層第一層由清算中心和清算銀行組成。清算中心統(tǒng)一發(fā)卡，負 責一卡通系統(tǒng)的密鑰生成、發(fā)行和管理體系，負責系

6、統(tǒng)的日常運 行和維護，建立持卡人帳戶、各營運單位的帳戶和清算中心的帳 戶，負責每天的售卡、充值、退卡數(shù)據(jù)的匯總，消費數(shù)據(jù)的核對 和清分，此外向持卡人及營運單位提供技術(shù)服務(wù)，負責仲裁持卡 人糾紛。清算銀行管理一卡通系統(tǒng)中所發(fā)生的現(xiàn)金以及根據(jù)清算 中心提供的清算結(jié)果對營運單位、售卡充值代理機構(gòu)的應(yīng)收或應(yīng) 付款進行劃撥。2、第二層第二層由營運單位和售卡充值代理機構(gòu)組成。公交公司、地 鐵、出租車公司、自來水公司、煤氣公司、商場等都是一卡通系 統(tǒng)的營運單位，對持卡人而言，他們是持卡人的業(yè)主，公共交通 一卡通系統(tǒng)為這些業(yè)主提供服務(wù)。各營運單位的消費點裝有消費 終端（如車載機、出租車IC卡計價器、IC卡水表

7、、IC卡氣表、 商場POS機等），持卡人用IC卡消費后，交易數(shù)據(jù)經(jīng)營運單位 上傳到清算，清算中心根據(jù)營運單位的消費記錄進行清分結(jié)算， 及時將各營運單位的營業(yè)收入劃到其帳戶上。售卡充資代理機構(gòu) 為一卡通系統(tǒng)提供售卡充值點的經(jīng)營單位，該單位可以是銀行， 也可以是公交公司、地鐵、出租車公司等營運單位。售卡充值代 理機構(gòu)匯總售卡充資點的營業(yè)資金上交到清算銀行并將售卡充資 點上送的售卡、充值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到清算中心，清算中心日終清算后 通過清算銀行進行資金劃撥。3、第三層第三層由數(shù)據(jù)采集點組成。數(shù)據(jù)采集點用于采集消費點發(fā)生 的交易數(shù)據(jù)并上送到營運單位，采集固定消費點的交易數(shù)據(jù)，一 般采用線路通訊方式，采集移動

8、消費點的交易數(shù)據(jù)需通過采集 器，采集器通過無線、采集卡等方式采集移動消費點的交易數(shù) 據(jù)。4、第四層第四層由售卡充值點和消費點組成。這些點都是機具的使用 點，售卡充值點可借用銀行、公交公司、地鐵、超市等單位的營 業(yè)場所，也可由清算中心在人口較集中的地點自行設(shè)立。根據(jù)連 接方式可將售卡充值點分為間接售卡充值點和直聯(lián)售卡充值點， 從營運角度分析，間聯(lián)售卡充值點完全屬于代理方式，而直聯(lián)售 卡充值點雖然與清算中心直接相聯(lián)，但它可以由其他單位代理， 也可由清算中心自理。售卡充值點將營業(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)傳送到本單位營運系統(tǒng)。消費點 可分為移動消費點和固定消費點，對于一卡通系

9、統(tǒng)而言，公交 車、出租車等屬于移動消費點，地鐵通道閘機、輪渡入口、商場 收銀臺、停車場收費處等屬于固定消費點，這些消費點為持卡人 提供消費或支付的場所并通過POS機采集消費等交易數(shù)據(jù)。5、第五層第五層由交通卡和持卡人組成。交通卡最終發(fā)放給持卡人， 持卡人可到售卡充資網(wǎng)點的任一處去購買交通卡或去充資，持有 交通卡后就可乘坐公交車、地鐵、出租車等交通工具，也可繳納 水費、電費、煤氣費等費用，系統(tǒng)自動將持卡人的消費計入相應(yīng) 的消費項中去。交通卡就是持卡人的電子錢包，可在系統(tǒng)的任一 個消費終端上進行消費，避免了現(xiàn)金交易和找零的麻煩，充資時 可到分布在全市的任何一個充資點進行充資，方便快捷、安全可 靠。

10、二、跨行業(yè)發(fā)展趨勢城市公共交通一卡通系統(tǒng)運行初期一般是在公共交通行業(yè)內(nèi) 一卡通用，隨著系統(tǒng)的不斷完善和規(guī)模的不斷擴大，憑借交通卡 的諸多優(yōu)點，系統(tǒng)將逐漸延伸到部分非公共交通行業(yè)，形成跨行 業(yè)發(fā)展的趨勢。由于交通卡具有安全性高、可脫機操作、能在一張卡上提供 多種應(yīng)用并能在各應(yīng)用之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效隔離以保證數(shù)據(jù)區(qū)安 全等特征，所以交通卡能夠在許多非公共交通行業(yè)內(nèi)使用。城市公共交通一卡通系統(tǒng)的建立和發(fā)展給本市常住人口的出 行帶來了極大的便利，但給非本市常住人口卻造成了一些麻煩， 非本市常住人口入城時由于不熟悉售卡充資點的分布，買卡困 難，出城時，由于不熟悉退卡流程，退卡繁瑣。如何才能解決上 述問題，

11、最好的辦法是將各地的城市公共交通一卡通系統(tǒng)通過一 定的規(guī)則聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)交通卡跨地區(qū)消費。由于建設(shè)部已出臺了建 設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用的相關(guān)規(guī)范，規(guī)范中要求各地交通卡的消費密鑰 必須由建設(shè)部按規(guī)定標準統(tǒng)一向下離散，這使交通卡跨地區(qū)發(fā)展 成為可能。三、增值服務(wù)發(fā)展趨勢公共交通一卡通的普及使用，使得原來需要手工收集的公共 交通管理、使用方面的信息實現(xiàn)了電子化，電子化數(shù)據(jù)與手工數(shù) 據(jù)統(tǒng)計相比，在數(shù)據(jù)采集的方便性、準確性，以及數(shù)據(jù)深度開發(fā) 和利用上，有著明顯的優(yōu)勢。城市交通一卡通系統(tǒng)在運營過程中積累了大量的公共交通設(shè) 施的使用信息、客戶信息和其他相關(guān)信息，這些與其他領(lǐng)域的信 息相結(jié)合，如國家的經(jīng)濟政策、政府的城

12、市整體規(guī)劃、城市人口 的統(tǒng)計信息等，形成了豐富的交通信息資源的寶藏，為深層次、 多角度的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘，以及利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)開 發(fā)信息增值服務(wù)產(chǎn)品打下堅實的基礎(chǔ)，對管理決策起到輔助的支 持作用，提高交通系統(tǒng)內(nèi)各行業(yè)的獲利能力。信息增值服務(wù)產(chǎn)品從分析層次上可以分為當前情況分析和發(fā) 展趨勢分析兩個部分，包括時段交通情況、行業(yè)發(fā)展情況和趨勢 預(yù)測等。信息增值服務(wù)產(chǎn)品的服務(wù)對象包括政府部門、負責公共 交通規(guī)劃的政府管理部門、交通領(lǐng)域的商業(yè)機構(gòu)、相關(guān)的零售服 務(wù)機構(gòu)和金融機構(gòu)。它為政府部門在宏觀角度上為整體交通發(fā)展規(guī)劃提供信息依 據(jù)，為交通管理部門提供按時間段劃分、按區(qū)域劃分的交通流 量、流向

13、和分布情況，為管理部門了解和調(diào)整交通工具和線路設(shè) 置，進行公共交通的規(guī)劃提供信息依據(jù)，例如當交通管理部門需 要增加新的交通線路或者工具，利用公共交通一卡通系統(tǒng)的歷史 數(shù)據(jù)，就可以對這條線路或者交通工具未來的使用情況、投資回 報等信息做出分析，比較采用不同的交通工具優(yōu)勢和缺點，幫助 決策的做出；同時.，交通領(lǐng)域內(nèi)的其他商業(yè)機構(gòu)也可以從面向他 們的需求的數(shù)據(jù)分析結(jié)果尋找商業(yè)機會。在公共交通一卡通的增值服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)中，相關(guān)的技術(shù)包括 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、統(tǒng)計分析技術(shù)和相關(guān)工具、建立不同用途的分析 和預(yù)測模型所需要的分析技術(shù)。其中數(shù)據(jù)層庫技術(shù)為數(shù)據(jù)分析和 挖掘技術(shù)的使用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同傳統(tǒng)的應(yīng)用型數(shù)據(jù)庫不同

14、，數(shù) 據(jù)倉庫按照業(yè)務(wù)分析的需要組織數(shù)據(jù)，如比較通用的星形和雪花 型結(jié)構(gòu)，它的數(shù)據(jù)性質(zhì)是面向主題、集成、與時間相關(guān)和不可修 改的數(shù)據(jù)集合；統(tǒng)計分析技術(shù)和工具在數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上，利用 工具實現(xiàn)多角度多層次的查詢和OLAP分析，利用表格、圖形， 得到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變化趨勢，排序，不同時段情況比較，在線數(shù)據(jù) 生成等；模型建立技術(shù)利用公共交通一卡通系統(tǒng)積累的歷史數(shù) 據(jù)，結(jié)合城市規(guī)劃、人口統(tǒng)計等信息，挖掘潛在數(shù)據(jù)運行規(guī)律， 從整體和局部對未來的交通發(fā)展趨勢做出預(yù)測性的分析。以分析交通卡的客戶使用情況為例，我們可以建立如右圖所 示的星形結(jié)構(gòu)，它有行業(yè)分布、時間、卡類型和結(jié)算情況等維度 坐標，每個維度坐標中包含多

15、個分層次設(shè)置的成員，交通卡的使 用信息作為一個分析主題。行業(yè)分布層次包括交通工具的線路、 站點設(shè)置，交通工具所屬的行業(yè)信息，它的層次可以如下設(shè)置， 第一級是所有、第二級為地鐵，公交、出租和高速公路等不同的 行業(yè)，地鐵的第三級為1號線和二號線，公交的第三級為不同線 路，出租的第三級為不同出租車公司等，再細分等級可以地鐵站 點設(shè)置、車號設(shè)置，時間層次可以分為年、季度、月、日、小時 和分等。同一個維度坐標可以有不同的層次結(jié)構(gòu)，例如時間坐標可以 是常規(guī)的年、季度、月、日、小時和分，也可以按照和非假日時 段、一般假日和較長假日，在小時之上分成高峰時段和一般時段 等等，根據(jù)具體的分析需求靈活確定。星型結(jié)構(gòu)的中心表為需要分析的變量，簡單的以交通卡客戶 使用信息為例，包括上下地點、時間、消費金額，交通工具中轉(zhuǎn) 情況等信息。按照以上星型結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)倉庫中建立數(shù)據(jù)模型的物理結(jié)構(gòu)， 這樣的一個結(jié)構(gòu)和多維分析工具結(jié)合，業(yè)務(wù)人員可以使用多維分 析中的切片、旋轉(zhuǎn)和向上/向下鉆取技術(shù)，從不同層次、不同角度 進行數(shù)據(jù)查詢。例如可以察看本年度在每天同一時間段內(nèi)所有地 鐵站點的客流量，或