基于交通機(jī)電的出行全場(chǎng)景支付一體化研究

李崇輝，申鐵軍

(1.山西路橋集團(tuán)交通機(jī)電工程有限公司,山西 太原 030006； 2.山西路橋集團(tuán)晉南項(xiàng)目管理有限公司,山西 太原 030006)

0 前 言

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)可以在各個(gè)交通主體的系統(tǒng)在支付一體化實(shí)現(xiàn)上的業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一策略、流程和標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的改造模式和困難進(jìn)行系統(tǒng)化的整理和分析，對(duì)該項(xiàng)目的推廣和實(shí)施提出科學(xué)、合理的對(duì)策和建議。

1 交通出行全場(chǎng)景支付系統(tǒng)介紹

從建立統(tǒng)一實(shí)名制應(yīng)用賬戶系統(tǒng)、電子客票互認(rèn)和鑒權(quán)機(jī)制及建立綜合交通系統(tǒng)清分結(jié)算體系三個(gè)方面展開研究，其中建立統(tǒng)一實(shí)名制應(yīng)用賬戶系統(tǒng)是支付一體化的基礎(chǔ)依托，擬重點(diǎn)解決不同載體的身份鑒權(quán)、跨系統(tǒng)密鑰管理、防偽識(shí)別及出行查驗(yàn)等技術(shù)問題；支付一體化的電子客票互認(rèn)和鑒權(quán)機(jī)制是支撐，其擬重點(diǎn)研究高并發(fā)檢票技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同交通出行方式中的安全快速鑒權(quán)與檢驗(yàn)；全場(chǎng)景的支付一體化的綜合交通系統(tǒng)清分結(jié)算體系是保障，其擬重點(diǎn)研究不同交通行業(yè)主體的業(yè)務(wù)模式差異和清分結(jié)算機(jī)制，設(shè)計(jì)兼容的支付一體化清分結(jié)算體系和統(tǒng)一的綜合交通系統(tǒng)清分結(jié)算機(jī)制，解決不同交通行業(yè)因業(yè)務(wù)場(chǎng)景的差異,清分結(jié)算機(jī)制不統(tǒng)一的關(guān)鍵問題[1]。

2 主要研究?jī)?nèi)容

2.1 出行全場(chǎng)景支付系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)路線、實(shí)施方案

2.1.1 關(guān)鍵技術(shù)問題及創(chuàng)新點(diǎn)

1)根據(jù)各地特點(diǎn)和不同類型乘客的出行需求，靈活提供日票、月票、季票、年票、換乘優(yōu)惠票等多種票制票價(jià)，引導(dǎo)更多的乘客選擇公交出行。

(1)關(guān)鍵技術(shù)問題。①城市交通領(lǐng)域全場(chǎng)景支付一體化互認(rèn)和鑒權(quán)機(jī)制在城市交通業(yè)務(wù)模式和密鑰體系的分析基礎(chǔ)上，從防偽識(shí)別、出行查驗(yàn)、安全快速鑒權(quán)三個(gè)維度進(jìn)行設(shè)計(jì)，提出城市出行公眾在各個(gè)交通場(chǎng)景支付應(yīng)用能夠高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的方案；②綜合交通系統(tǒng)清分結(jié)算體系；綜合考慮交通的業(yè)務(wù)特征，定價(jià)規(guī)則、清算模式，提出整體的清分結(jié)算流程、標(biāo)準(zhǔn)化的清分結(jié)算數(shù)據(jù)規(guī)則、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口、對(duì)賬模式及清分結(jié)算異常處理策略等方案,保障各個(gè)參與方的賬單和資金的清晰、安全。

(2)創(chuàng)新點(diǎn)。①多支付介質(zhì)的支付場(chǎng)景的互認(rèn)和鑒權(quán)機(jī)制；②“業(yè)務(wù)上解耦、形式上統(tǒng)一”的綜合交通系統(tǒng)清分結(jié)算體系；③用戶信息關(guān)聯(lián)及交易數(shù)據(jù)共享和挖掘。

2)各種城市交通方式之間也要建立合理比價(jià)關(guān)系。

2.1.2 技術(shù)路線及實(shí)施方案

1)技術(shù)路線。

(1)城市交通各業(yè)務(wù)模式的調(diào)研與分析。開展全省城市交通的出行方式種類，各個(gè)出行方式的業(yè)務(wù)模式、支付方式、票制結(jié)構(gòu)、清分結(jié)算規(guī)則等內(nèi)容的深入調(diào)研，梳理各業(yè)務(wù)體系的交易信息的內(nèi)容、信息傳輸接口等內(nèi)容，為支付一體化業(yè)務(wù)研究提供依據(jù)和支撐。

(2)綜合交通實(shí)名制一卡通載體及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究。支付一體化載體介質(zhì)技術(shù)選型需要根據(jù)多種交通體系下既有的成熟技術(shù)體系來選擇最優(yōu)的票制載體，綜合考慮二維碼、NFC、實(shí)體卡等載體來保障支付的便捷和安全，在此基礎(chǔ)上制定支付一體化的標(biāo)準(zhǔn)卡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、兼容各交通運(yùn)營(yíng)主體遵循的密鑰規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)卡、充值、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)流程。

(3)跨運(yùn)輸方式場(chǎng)景下的客票互認(rèn)和鑒權(quán)技術(shù)研究。針對(duì)各交通運(yùn)營(yíng)主體研究不同票制在上下車的查驗(yàn)技術(shù)，提出在全場(chǎng)景下合理的乘車查驗(yàn)流程的適應(yīng)性改造方案，形成多交通系統(tǒng)票務(wù)數(shù)據(jù)交換共享和離線情形下的快速支付和乘車業(yè)務(wù)。

2)實(shí)施方案。對(duì)試點(diǎn)城市交通全場(chǎng)景支付一體化的應(yīng)用模式進(jìn)行探索，總結(jié)試點(diǎn)城市在支付一體化的難點(diǎn)和應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行科學(xué)、深入的分析，提出全省開展城市交通全場(chǎng)景支付一體化應(yīng)用的措施與實(shí)施對(duì)策。

2.2 出行全場(chǎng)景支付系統(tǒng)的應(yīng)用前景、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

城市交通全場(chǎng)景支付一體化是城市交通未來發(fā)展的趨勢(shì)和深入優(yōu)化的必要條件，該項(xiàng)目的研究成果體現(xiàn)在以下方面：①優(yōu)化客運(yùn)結(jié)構(gòu)，減少運(yùn)營(yíng)成本；②提高運(yùn)力資源利用率，提高客運(yùn)行業(yè)經(jīng)營(yíng)收益；③節(jié)省乘客出行時(shí)間，提高間接經(jīng)濟(jì)效益；④提高社會(huì)安全性,降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失等。同時(shí)，項(xiàng)目研究的關(guān)鍵成果可促進(jìn)交通運(yùn)輸綠色發(fā)展。首先，道路暢通最大化減少了機(jī)動(dòng)車的污染排放；其次，多交通方式的優(yōu)化聯(lián)程機(jī)制有效減少車輛的空載運(yùn)行，提高運(yùn)力資源的利用率；最后，支付一體化實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證與鑒權(quán),對(duì)推動(dòng)電子票更加廣泛地應(yīng)用等具有極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3 交通運(yùn)輸資源利用效率評(píng)估

圍繞多源公交數(shù)據(jù)融合、城市公交資源利用效率評(píng)估與應(yīng)用對(duì)策與建議三方面展開研究，其中城市公交多源數(shù)據(jù)融合是基礎(chǔ)，擬重點(diǎn)解決車輛調(diào)度系統(tǒng)與乘客支付系統(tǒng)數(shù)據(jù)不匹配問題；城市公交資源利用效率評(píng)估案例側(cè)重應(yīng)用實(shí)踐，擬選擇試點(diǎn)城市進(jìn)行公交資源利用效率評(píng)估并發(fā)現(xiàn)所存在的問題;應(yīng)用對(duì)策與建議著眼于項(xiàng)目推廣，擬總結(jié)試點(diǎn)城市公交資源利用效率評(píng)估經(jīng)驗(yàn)，提出數(shù)據(jù)保障與實(shí)施建議，以全面提升城市公交資源利用效率與服務(wù)品質(zhì)。

3.1 主要研究?jī)?nèi)容

1)關(guān)鍵技術(shù)問題。

(1)多源數(shù)據(jù)采集與匹配。①城市公交多源數(shù)據(jù)采集與匹配，解決公交線網(wǎng)數(shù)據(jù)中的線路、站點(diǎn)、運(yùn)行班次等信息，與公交乘客消費(fèi)數(shù)據(jù)中記載的支付時(shí)間、線路、車輛、上車站點(diǎn)等信息，以及公交車輛調(diào)度系統(tǒng)中的車輛牌號(hào)、型號(hào)、載客量、運(yùn)行線路、到站與離站坐標(biāo)及時(shí)間等信息的數(shù)據(jù)編碼與格式不統(tǒng)一的問題,通過時(shí)間與空間的信息匹配，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合形成公交客流與班次運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)；②成果推廣的數(shù)據(jù)保障與實(shí)施建議，通過城市公交發(fā)展和信息化水平抽樣調(diào)查，選出具備公交大數(shù)據(jù)采集與融合需求的城市作為試點(diǎn)對(duì)象，分析成果應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)釆集與分析、評(píng)估工作技術(shù)實(shí)現(xiàn)等方面存在的問題，為在開展公交資源利用效率評(píng)估總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并提出相關(guān)數(shù)據(jù)保障措施與實(shí)施建議。

(2)城市公交資源效率評(píng)估案例分析。結(jié)合所選試點(diǎn)城市實(shí)際情況，從線路、站點(diǎn)和班次三個(gè)不同層次，計(jì)算公交乘客服務(wù)水平和班次運(yùn)營(yíng)效率，從供給與需求平衡的角度綜合評(píng)價(jià)城市公交資源利用效率，提出城市公交資源利用效率水平判定指標(biāo)的閾值。

2)創(chuàng)新點(diǎn)。①針對(duì)試點(diǎn)城市公交數(shù)據(jù)特征，實(shí)現(xiàn)城市公交多源數(shù)據(jù)融合；②基于公交大數(shù)據(jù)的乘客服務(wù)水平與車輛運(yùn)行效率分析；③供需平衡視角下的城市公交資源利用效率評(píng)估應(yīng)用與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

3.2 技術(shù)路線及實(shí)施方案

3.2.1 技術(shù)路線

1)城市公交數(shù)據(jù)資源現(xiàn)狀調(diào)查與分析。開展全省城市公交數(shù)據(jù)來源、類型與結(jié)構(gòu)特征等調(diào)查，分析全省城市公交的票制結(jié)構(gòu)、乘客支付方式及其數(shù)據(jù)格式、車載數(shù)據(jù)格式與字段信息等，了解不同來源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征及其數(shù)據(jù)融合需求，為試點(diǎn)城市的篩選奠定基礎(chǔ)。

2)城市公交多源數(shù)據(jù)采集與融合。選定試點(diǎn)城市，在當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸主管部門和公交企業(yè)配合下，收集其城市公交線網(wǎng)、乘客消費(fèi)和車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)，針對(duì)不同來源數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行融合處理。

3)城市公交客流分布與車輛運(yùn)行特征分析。結(jié)合試點(diǎn)城市的公交票制結(jié)構(gòu)、乘客消費(fèi)數(shù)據(jù)和公交車載數(shù)據(jù)特點(diǎn)，基于VBA和Python編程獲取公交客流的數(shù)量、時(shí)間與空間特征，以及公交車輛運(yùn)行時(shí)間、里程、載客量等特征數(shù)據(jù)。

3.2.2 實(shí)施方案

1)城市公交資源利用效率評(píng)估案例研究。

綜合公交客流時(shí)間空間分布、公交車輛運(yùn)行線路與站點(diǎn)，分別評(píng)價(jià)公交乘客服務(wù)水平與車輛運(yùn)營(yíng)效率評(píng)價(jià)，再?gòu)男枨蠛凸┙o平衡的角度綜合為城市公交資源利用效率進(jìn)行評(píng)估，確定提升城市公交資源利用效率的重點(diǎn)改善對(duì)象。

2)應(yīng)用對(duì)策與實(shí)施建議。

(1)針對(duì)試點(diǎn)城市公交數(shù)據(jù)采集、處理、分析以及效率評(píng)估過程存在的問題，總結(jié)試點(diǎn)城市公交資源利用效率評(píng)估經(jīng)驗(yàn)，提出全省推廣基于大數(shù)據(jù)的城市公交資源利用效率評(píng)估的數(shù)據(jù)保障與實(shí)施建議。

(2)采集試點(diǎn)城市公交線網(wǎng)、乘客支付與車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行融合分析，得到科學(xué)可信的城市公交資源利用效率評(píng)估結(jié)果，總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，提出全省開展城市公交資源利用效率評(píng)估的保障措施與實(shí)施對(duì)策。

3.3 應(yīng)用前景、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

城市公交大數(shù)據(jù)正成為提升政府決策水平和提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率的重要保障，城市公交資源利用效率也隨著公交優(yōu)先發(fā)展資金保障政策的落實(shí)而受到重視，本項(xiàng)目研究成果在發(fā)揮政府資金支持與引導(dǎo)作用、均衡公共資源分配和改善公交服務(wù)品質(zhì)等方面，有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)研究成果應(yīng)用于具體城市后，根據(jù)公交資源利用效率評(píng)估結(jié)果優(yōu)化公交資源配置方案，才能定量計(jì)算具體的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益[3]。

4 結(jié)束語

隨著持續(xù)加大公交科技投入，各地在公交信息化方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，相繼建成了車輛調(diào)度系統(tǒng)和乘客支付(IC卡、支付寶/微信、銀聯(lián)卡支付)系統(tǒng)，搭建起多平臺(tái)、全方式的多源公交數(shù)據(jù)資源庫。但是，由于不少地方對(duì)城市公交大數(shù)據(jù)平臺(tái)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，矗期分批建設(shè)使各信息子系統(tǒng)之間存在數(shù)據(jù)“鴻溝”，結(jié)果導(dǎo)致城市公交數(shù)據(jù)利用效率不高，大數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘與決策支持功能的發(fā)揮受到很大程度的限制。因此，依托多源數(shù)據(jù)融合開展城市公交資源利用效率評(píng)估研究，一方面，有利于提高城市公交資源利用效率，對(duì)均衡城市公交資源分配和提高政府資金使用效率有現(xiàn)實(shí)意義；另一方面，對(duì)彌合城市公交數(shù)據(jù)“鴻溝”、發(fā)揮大數(shù)據(jù)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值有重要作用。因此，研究全省城市交通出行全場(chǎng)景支付一體化關(guān)鍵技術(shù)，能夠突破不同交通方式存在的業(yè)務(wù)模式和運(yùn)營(yíng)體系的壁壘，為整合交通運(yùn)輸資源提供技術(shù)支撐具有重要意義。

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