城域間交通一卡通綜合業務清結算平臺探究

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工程，是市場經濟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物，是政府和市場推動的結果。市民有乘坐公共交通工具及小額支付兌付的需求，公交運營機構有運營成本及盈利的要求，城域間的公交運營機構系統架構、運營水平、系統資金處理水平千差萬別。為了解決市場需求和公交運營機構能力之間的矛盾，最根本的是建設統一的城域間交通一卡通集中綜合業務清結算平臺（以下稱“清結算平臺”），保障平臺背后的信息流、資金流順暢運行，最重要的是解決跨城域的資金結算問題。通過在城域間建起公共交通互聯互通的橋梁，使得跨區域、跨系統的交通一體化成為現實，為區域性經濟共同體的形成打下基礎。清結算平臺提供了城域間交通一卡通清結算解決方案，豐富了交通一卡通的使用范圍，減少了在途的數據交互和資金結算環節，增強了城域間的交流。

在5G 時代，網絡的速度大幅增加（10Gbp/s）、延時快速優化（1ms）、載體更加寬泛（大規模連接物聯網），5G 網絡支持更多新業務和應用場景，形成更多商業機會，但是電信運營商和合作商的公信力難以權衡，增加了平臺數據資金安全風險。同時，現有清結算平臺數據存儲采用的是單一數據中心，容災性能較差，數據庫數據監管不透明，人工審計成本高，在區塊鏈技術的支撐下，對清結算系統進行改造和升級是大勢所趨。由于清結算平臺較為復雜，各地域清結算的業務流程、系統構造、資金管理水平存在著差異，本文不考慮業務流程、系統構造的影響，主要從數據、資金管理方面研究風險監控體系，探究區塊鏈技術在清結算平臺的應用，為清結算平臺的改造提供建議。

1 清結算平臺體系需求分析

城域間交通一卡通省級平臺清結算是指市民在使用地使用交通一卡通業務時，由于使用了使用地的終端設備，發卡地需要向使用地進行交易資金和服務費用結算。清結算業務流程如圖1 所示。當市民在使用地使用了交通一卡通乘坐公共交通工具時，將在使用地產生交易數據，使用地將交易明細數據上傳到省清結算平臺，清結算平臺對清算前數據進行校驗、查重、清洗、入庫、清算之后，再將清算后數據文件和結算報表下發到使用地。清結算平臺的資金側是從資金渠道歸集市民銀行賬戶交易資金，通過第三方機構或銀行劃撥到省清結算平臺（省運營機構收單交易），或劃撥到各地域交通一卡通運營機構（地域運營機構收單），再由各地域主動歸集到省清結算平臺，省清結算平臺進行分類匯總、結算軋差后，將對應發卡地的對賬文件及結算報表下發到各地域清算子系統[1]。在發卡地主動從結算銀行歸集資金到省清結算平臺的過程中，如果發卡地不能或不主動歸集時，省清結算平臺將面對墊資的風險[2]，故有必要對發卡地的交易數據進行監控，約束發卡地延付、拒付的行為。

圖1 清結算平臺業務流程

隨著5G 的來臨，目前國內交通一卡通清結算業務出現了制約交通一卡通業務發展的情況。一是地域和省級清結算平臺需經過多個轉發節點，增加了數據轉碼的節點，網關層層授權，容易數據出錯。二是清結算平臺沿用的是中心化的數據庫架構，中心數據庫的故障將使得清結算平臺受到嚴重影響，容災性能差。三是5G 技術使得交通一卡通業務合作模式更加多元化、交叉化，結算數據間不透明，造成運營機構和合作方的公信力難以把握，同時存在著審計時效性低問題[3]。在清結算平臺的迭代升級中，有必要采用區塊鏈技術去中心化，提高核心數據庫存儲安全性[4]。

2 清結算平臺的改造升級

2.1 預警處理機制

清結算平臺的核心流程是數據流向和資金流向，數據流保障清結算節點的業務處理有數據支撐，資金流保障業務節點準確獲得業務資金。如果各發卡地不能或不主動向省級運營機構歸集交易資金，就可能引發流動性風險，所以有必要監控各地域的交易行為，提前預警各地域運營機構的運營風險，最直接的是將各地域備付金劃歸省級運營機構管理。但現實情況是，各地域運營機構和省級運營機構不是分公司和集團的關系，而是獨立的個體，所以需要根據情況建立新的預警機制?？紤]到發卡地在使用地的交易有本地消費和異地消費的區別，在消費交易中，各地域的交易有交易總量的區別，結合業務情況，可以引入“票卡活躍度”和“異地消費占比”的指標，監測交通一卡通在各地域的交易行為。

2.2 風險監控指標

在全國性公共衛生事件影響下，最近幾年的全國交通一卡通廣東省跨區結算資金規模如圖2 所示，出現逐月增長趨勢，一年高過一年，表現出月度交易規模沖擊億元的趨勢，并且還在保持向上增長，在跨區資金結算規模膨脹情況下，有必要增加風險評級管理。

圖2 全國交通一卡通廣東省交易情況

為保障交通一卡通跨區交易資金結算工作有效開展，防范資金結算風險和推動交通一卡通良性發展，考慮評估工作的公允性，可以按季度使用“票卡活躍度”和“異地消費占比”指標，評定跨區資金結算風險，評估方法如下：

地域交易總量應和已發行票卡中活躍票卡總量相匹配，所以先評估地域票卡活躍度，當達到閾值a 時，再考察地域的異地消費占比，異地消費占比設置安全閾值A 和風險閾值B、C、D，超過風險閾值時啟動風險控制清單管理，閾值B、C、D 分別對應不同等級的備付金標準甲、乙、丙，對評估為備付金標準甲、乙、丙的地域，按對應備付金標準要求地域運營機構按一定比例劃撥發卡機構備付金到省級運營機構管理。這樣，首先剔除了先天市場活力不足的地域，避免影響活力不足地域發展交通一卡通業務，其次不會直接一刀切式將發卡地備付金全額劃歸省級運營機構，又相對柔和地降低了發卡地拒付結算資金的風險。例如，在跨區交易資金結算管理規則下，廣東省進入最低風控階梯標準的地域有5 個。其中3 個地域進入風險控制清單管理后，通過省級運營機構監控和管理，地域運營機構發行本地票卡，大力發展本地卡消費交易，提高了本地消費交易水平，在跨區消費總額保持穩定的前提下，從風險控制三級清單一路下降到風險控制一級清單，最終退出風險控制清單，主動控制了跨區資金結算風險。其余一個地域通過簽訂監管協議的方式，提高了備付金監管力度，降低了跨區資金結算風險，另一個通過備付金全額劃歸省級運營機構的方式，由省級運營機構履行備付金職責。

2.3 區塊鏈技術助力平臺升級

區塊鏈是如圖3 所示通過去中心化和去信任化方式集成維護一個可靠數據庫的技術方案，其核心優勢是去中心化，通過數據加密、時間戳、分布式數據庫等手段，在節點無須相互信任的分布式系統中實現去中心化信用的數據交換協作，從而解決中心化數據庫普遍存在的高成本、低效率和數據存儲安全等問題。

圖3 傳統和區塊鏈模式下清結算業務流程對比

區塊鏈模式下清結算平臺是基于區塊鏈技術的數據庫架構，通過區塊鏈網絡維護一份清結算數據庫，節點獨立維護清結算數據，并要求公共數據庫賬本一致，單一節點不能篡改數據庫賬本。交易原始記錄和清結算記錄上鏈是區塊鏈模式清結算的重要步驟，清結算平臺交易流程描述如下：

（1）交易終端提交交易上鏈請求。

（2）地域網絡節點校驗數據記錄，校驗通過后，記錄到一個區塊中，納入節點公共數據庫。

（3）向網絡上區塊鏈節點進行廣播請求。

（4）區塊鏈節點通過算法檢驗交易的有效性。如果所有節點校驗通過，則將數據記錄納入一個區塊中，全網節點接受該區塊。如果校驗失敗，則上鏈失敗。

（5）區塊以鏈式結構存儲，提供透明的交易記錄。

（6）完成上鏈操作。

3 結論

（1）風險監控指標為省級運營機構提供了一種風險監控手段，主動評估交通一卡通地域運營機構的運營風險，可以在一定程度降低地域拒付跨區結算資金風險。在交通一卡通地域運營機構跨區結算資金風險提高的情況下，除使用增加風險保證金的方式保障跨區結算資金安全性，還可以通過簽訂備付金補充協議等方式，加強對地域結算資金的管理，要求地域運營機構提前劃撥跨區結算資金。

（2）區塊鏈技術對清結算平臺的升級改造具有重要作用，基于區塊鏈技術的清結算平臺采用了去中心化的數據庫結構，一是可以有效提高系統處理效率，每個節點直接使用公共數據庫，二是可以有效降低咨詢、投訴量，減少等待中心數據庫的查詢時間，三是可以降低運維成本，解放運營人員。但隨著業務規模的不斷增大，對清結算處理的性能要求提高，絕對去中心化的方案可能會限制清結算平臺的性能。區塊鏈高性能、高算力的特性仍在不斷發展完善，半中心化的區塊鏈平臺可能成為區塊鏈之后下一代清結算平臺升級方向。