關于DCEP在軌道交通票務體系中應用的設想

徐曉紅、李亞東、付俊杰、禹鶴林

（1.青島地鐵集團有限公司運營分公司，山東 青島 266427；2.青島博寧福田智能交通科技發展有限公司，山東 青島 266427）

1 背景

數字貨幣是指電子貨幣和實物現金的一體化。按照發行主體來分，數字貨幣可以分為私人數字貨幣和法定數字貨幣。私人數字貨幣主要以比特幣（BTC）為代表，法定數字貨幣主要指國家信用背書的數字貨幣。由于比特幣等私人數字貨幣在貨幣發行和管理功能上的缺陷，這類可轉讓數字資產無法構建自身的價值支撐體系，因此并不適用當前的信用經濟環境。

中國人民銀行（簡稱“央行”）于2014年組建專門的數字貨幣研究團隊，研究和設計央行數字貨幣（DCEP）。2016年，央行正式成立數字貨幣研究所，并在2016年至2018年期間，申請了74 項關于數字貨幣方面的專利。2019年，央行官方宣布，國務院已經批準央行數字貨幣的研發，并組織市場機構參與系統開發和測試工作。2020年，DCEP 相繼在深圳、蘇州、雄安、成都等城市，開展線下場景內測，涉及銀行包括工、農、中、建等國有銀行[1]。

DCEP 價值支撐在于與人民幣等價掛鉤，是對流通中現金M0 的替代。DCEP 以數字形式進行流通，滿足全球疫情大爆發之時無接觸支付的需求，節省了印鈔和物流環節的成本，可以實現類似紙幣一樣的匿名交易，同時可以很大程度地杜絕洗錢等違法犯罪行為的發生。

2 DCEP 技術特征

DCEP 除了安全性、公平性、兼容性等基本特征外，還包括可控匿名、不可偽造以及雙離線支付等技術特征。具體如下：

2.1 可控匿名性

可控匿名性是指DCEP 的購買、使用等用戶記錄，只有中國人民銀行可以留存、查找，其他任何商業銀行或機構都無法追蹤。這一技術特征也有效規避了隱私泄露問題。

2.2 不可偽造性

不可偽造性是指不能偽造DCEP。技術上主要從中國人民銀行私鑰簽名來判斷DCEP 的真偽。

2.3 雙離線支付

雙離線支付是指DCEP 同實物現金一樣，在網絡不可用的情況下，具備離線支付的特性。在雙離線支付場景中，若用戶利用漏洞實施了重復花費，可以通過事后追責的形式來處理。

3 DCEP 在軌道交通票務體系應用探討

截至2019年12月31日，我國內地已有38 個城市開通城市軌道交通（不含淮安和珠海現代有軌電車制式），運營線路已累計6701.35 公里。已開通軌道交通的38 個城市均實現了互聯網支付功能，其主流業務包括互聯網購/取票、掃碼過閘以及手機NFC 過閘等。推動現金向互聯網支付轉化，實體票卡向虛擬票卡轉化的進程。DCEP 與現金一樣是法幣，有國家信用背書，具有無限法償性，任何人都不能拒絕接受。城市軌道交通運營公司作為社會服務型企業，從公共服務角度來說，在DCEP 應用推廣方面需要起到率先垂范的作用。因此，DCEP 在軌道交通票務支付體系應用符合順應政策方針要求。

軌道交通票務體系主要包括票務組織體系、自動售檢票系統（簡稱AFC 系統）架構、票務支付體系三大部分。其中，票務組織體系包括財務專業組織、票務專業組織、站務專業組織；AFC 系統架構包括地鐵APP、ITP 系統以及AFC 系統的自動售票機、自動檢票機、半自動售票機、ACC、LCC、SC 系統；票務支付體系包括實體類、互聯網支付類、數字貨幣類。DCEP 引入后軌道交通票務體系變化，如圖1所示。

對于軌道交通票務體系來說，DCEP 的應用引入，對于票務組織體系中的票務和站務專業組織，勢必需要進行相應業務調整；對于AFC 系統架構也需要做相應技術改造，以滿足應用要求；票務支付體系，則是增加了一種票務支付工具。經分析主要影響如下：

3.1 票務組織體系調整

DCEP 在軌道交通票務體系中應用，可以更好地便捷于民、惠利于民。城市軌道交通既有的票務組織體系運作管理模式已經比較成熟，而DCEP 的提出，要求軌道交通的票務組織體系必須結合DCEP 的要求進行相應調整。

3.1.1 DCEP 引入對票務組織體系影響

（1）有助于生產效率提升。DCEP 推廣應用后，既有票卡管理、車站現金管理、系統設備維護等專業崗位均要有所轉變。主要是由原有紙質現金的使用向DCEP 應用轉化，將減少大量現場實體票卡及現金流量，直接減少設備損耗、人員維護及備品備件需求量，有效減少票卡事務員，票卡生產、管理及站務人員、收益審核員現金配送、管理壓力及管理成本，提高生產檢修、票務管理等生產工作效率[2]。

（2）有助于節約人力成本。通過優化車站人員結構，進一步減少站務人員配置量，實現降低人力投入成本的效果。以一般規模軌道交通線路為例，如全線設置25 座車站，每站減配2 名車站票務工作人員，每線路減配1 名現金收益審核人員和1 名AFC 設備維護人員，預估每條線路可減少人力成本約520 萬元/線路/年（每人每年全部人力成本以10 萬元計算）。

3.1.2 DCEP 引入對票務組織體系調整思考

應適當設立對應新業務。DCEP 推廣應用后，既有票務收益審核、清算對賬專業組織須做出對應調整。DCEP 的清點將由軌道交通AFC 系統自動化實現并匯總，應依托軌道交通ITP 平臺與承接中國人民銀行DCEP 業務的金融機構建立接口，實現其解行、存款等在線結算業務。對于現金清點、解行、存入等業務影響較大。

3.2 AFC 系統架構改造

DCEP 的應用將對信息化程度較高的AFC 系統產生不小的沖擊，對現有AFC 系統架構會有一定的影響。例如，AFC 系統層級簡化、響應加快、效率提高等。在支付場景方面，DCEP 預計在TVM 購票環節、BOM 支付環節得到有效應用。

3.2.1 DCEP 引入對AFC 系統架構影響

DCEP 引入需要一次性投入既有設備系統改造與新建設備系統需求的增加，從長期看，勢必進一步減少設備投入成本。結合非現金支付業務推廣前景，預估DCEP 上線后短期內，結合原有互聯網移動支付應用，可在AFC 系統中取消3/4 紙幣、硬幣處理模塊等現金處理單元。按照一般軌道交通線路規模，估算可節約現金處理單元150 余套，按當前硬幣處理模塊、紙幣處理模塊市場價估算，硬幣處理模塊及錢箱價值約為3.5 萬元，紙幣處理模塊及錢箱價值約為10 萬元。以此推算，預計每條新建線路AFC 專業可節省硬件采購資金約為2025 萬元。加之對應設備安裝調試等費用，資金節約效果應更加明顯[3]。

同時，因設備模塊的減少，其維護所需地備品備件、耗材、工器具等成本的投入均有一定程度地降低，資金節約效果應更加明顯。

3.2.2 DCEP 引入對AFC 系統架構調整思考

基于目前中國人民銀行透露的關于DCEP 的設計原則和技術特征，若要實現DCEP 在軌道交通應用，需要修訂AFC 技術標準規范、AFC 系統架構的軟件及設備，需要進行升級改造。

（1）線網級技術標準修編

系統技術改造前，需要確定技術實施方案，并在線網級技術標準規范中進行詳細定義。既有線路AFC系統將按照技術實施方案，組織軟硬件技術改造；后續線路在建設階段，即可按照技術標準規范進行軟件開發工作。

（2）軟硬件設備及接口改造

TVM 軟硬件改造。由于DCEP 是流通中現金M0的替代，因此首當其沖的將是TVM 現金購票業務。為保證車站正常受理DCEP，TVM 需做相應改造，增加DCEP 處理模塊。同現金交易一樣，DCEP 支持雙離線支付，這與TVM 的“孤島運行模式”要求正好相符。為實現TVM 正常受理DCEP，需要在TVM 端設置DCEP 的收款錢包。

據中國人民銀行公布的DCEP 專利及內測信息推斷，DCEP 在實際應用時很可能采用數字錢包APP、手機錢包、實體卡等形式。由于中國人民銀行目前尚未透露更多技術細節，所以這部分需要等相關標準文件發布之后，才能確定TVM 改造的技術實施內容。

BOM 軟硬件改造。BOM 涉及DCEP 應用的主要是客服中心的現金交易。客服中心BOM 設備需要進行升級改造，增加DCEP 處理模塊。具體改造內容與TVM 改造內容基本一致。

系統接口改造。DCEP 應用業務可涵蓋現場AFC設備端支付、地鐵APP 端支付等場景，在后臺業務方面也與原有現金須在車站現場解行、存入公司賬戶的業務流程不同，建議由票務支付系統的ITP 平臺統一與銀行系統對接，以便于支持各支付場景，并實現數字貨幣的確認與存入。

后臺系統軟件改造。終端設備軟硬件及接口改造的同時，需要對SC、LCC、ACC、ITP 等后臺系統軟件進行同步改造，以滿足DCEP 在AFC 系統應用要求。

3.3 票務支付體系改變

DCEP 屬于“電子化現金”，且原則上采用非實名制，DCEP 在離線應用等方面優于當下多數互聯網支付手段，是對現有互聯網支付業務更好的支付領域擴充。因其屬性預計不可作為過閘憑證。在AGM 過閘環節可作為地鐵APP 支付渠道，依托地鐵APP 對其承載的虛擬電子票所需支付費用進行支付。從社會效益方面分析主要有以下幾方面影響：

3.3.1 DCEP 引入對票務支付體系影響

（1）軌道交通作為一個開放性平臺，依托于先進的非現金支付技術，本著不斷優化用戶體驗、開展資源共享、向乘客提供智慧出行方式的原則，積極為行業的發展進行有益的探索和示范。DCEP 技術帶來的是全新管理模式，必將成為軌道交通票務支付領域的一個新突破。

（2）迎合非現金支付整體發展趨勢，為智慧城市建設提供新方案，提升城市品牌形象。提升乘客軌道交通出行體驗，滿足方便出行的實際需求，為乘客出行帶來更加便捷、多樣的乘車體驗。

（3）隨著DCEP 應用的推廣與普及，票務支付體系內原有實體貨幣、互聯網支付與DCEP 支付的使用比例必將呈現不斷的變化，考慮到DCEP 應用對國家發展戰略的重要意義，其使用前景預計非常可觀，其在票務支付體系中所占比例將不斷提升，未來存在完全代替實體貨幣與互聯網支付的可能。

3.3.2 DCEP 引入對票務支付體系調整思考

（1）在軌道交通票務支付體系內，全面、快速引入DCEP 支付方式，確保其支持購票、充值、票務事務處理、計費扣款等全業務。

（2）持續關注實體貨幣、互聯網支付與DCEP 支付的使用比例，適時做好對應配套設備設施投入，甚至是整體業務的取舍規劃，以便于貼合市場需求，節約軌道交通建設與運營成本。

4 結語

隨著社會不斷進步，科技不斷發展，軌道交通票務體系也發生了巨大變化，從實體票到近幾年火熱的二維碼，再到人臉識別、掌靜脈等生物識別技術的應用，AFC 系統緊跟時代的發展，為乘客提供更加便利的服務。由于AFC 系統對技術發展變化尤為敏感，DCEP等先進技術在軌道交通行業的應用，預計將與AFC 系統深入結合。城市軌道交通需要在基于傳統建設的基礎上做好服務，同時必須有一定的投入，去主動改變自己，尋找未來模式下的運作方式，先行嘗試用新的視角重構業務、重構系統，以期未來給用戶提供更好、更全面的服務。