移动支付技术在地铁自动售检票系统中的应用

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来源:RT轨道交通网

1 传统地铁自动售检票系统分析

传统的地铁自动售检票系统构架呈树状体系,其构成一般分为五层:车票层、车站终端设备层、车站计算机系统层、线路中央计算机系统层以及清分中心层。系统各个层次的运行具有相对独立性,但同时又受逐级管理的限制,从而实现地铁票务的系列功能。

2 基于云计算技术的地铁自动售检票系统结构分析

2.1 总体架构——减少3层

第一层是票卡用户层:不同类型的车票(老人票、学生票、单程票、计次票、储值票等),在整个系统中扮演了支付媒介的角色;

第二层是站级设备层:用于与乘客交互的地铁站终端设备,具有售检票功能;

第三层是云系统运用层:云计算中心,集合了系统运行所需的产品开发及运维等功能,能够采集、统计数据,集中管理设备,有效清分地铁线网各自的收益。

对比传统的AFC 系统,设计基于云计算技术的自动售检票系统(CAFC 系统)取消了清分中心计算机系统ACC 、线路中央计算机系统LCC ,将原有5层架构的AFC 系统精简为只有3层架构的CAFC 系统,建立CAFC 云计算中心。

2.2物理拓扑结构

基于云计算技术的地铁自动售检票系统的物理拓扑结构构成有云计算中心、地铁站终端设备以及通信主干网

云计算中心的硬件组成有计算机、机架、服务器、防火墙、交换机、磁盘阵列以及磁带库等,这些硬件设施的具体部署要视地铁线网的客流量、规模及IT 资源而定。

云计算中心的网络结构形式为两层交换式:位于第一层网络的服务器群利用ToR 交换机实现与第二层网络的连接;而在中间层交换机与聚合层交换机的作用下,第二层网络交叉连接从而形成大二层的网络结构,这种网络结构有助于均衡各服务器间的流量,保证虚拟机能够灵活迁移于各服务器间。

云计算中心与公共交通清分中心、第三方支付系统、银行系统之间实现准确对接的形式主要依赖于防火墙,通过在防火墙之后设置IDS ,能够监听整个网络系统。

通信主干网的网络结构为自愈式冗余光纤双环网,该网络具有无缝切换、实时热备的特征,同时利用双连接方式将地铁线网上的各站点纳入其中。

在正常运行模式下,双环网中的主环、次环分别处于工作、热备的状态,当主环或者位于主环上的地铁站站点发生运行故障时,冗余环网会自动调整配置,启动热备状态中的次环,从而使整个网络得以维持正常的运行状态。

地铁站终端设备的物理拓扑网络结构为环网式,同时利用三级交换机实现与云计算中心的间接性连通。地铁站终端设备能够在通信主干网出现运行故障时启动孤岛运行模式,而且可保留七天以内的数据信息,等通信主干网修复之后,会将报文传送至云计算中心。

2.3软件体系结构

基于云计算技术的地铁自动售检票系统的软件体系结构构成主要有云计算中心软件、票务管理终端软件以及车站终端设备软件

车站终端设备软件分为应用软件以及操作系统这两大类,统一在系统云计算中心的远程操控下完成相应的部署及升级任务。为了尽量降低计算资源的占用率,操作系统的类型可选择嵌入式Linux 或者Windows NT,而应用软件一般分为应用逻辑层及设备控制层,其中设备控制层的面向对象是设备部件,能够将接口函数传送至应用逻辑层,为应用逻辑层的业务处理提供数据支持。

票务管理终端的组成成分包括屏幕、控制器、鼠标、电源以及键盘,不含有USB 接口与硬盘的瘦终端。瘦终端的桌面云通常分为虚拟软件模块以及独立Web 访问模块,票务人员可以在Web 访问模块上对云计算中心进行访问,而云计算中心会通过虚拟模块向瘦终端发送应用信息,从而帮助票务人员顺利开展数据查询、工作交接及报表填写等各项票务工作;

云计算中心软件结合实时迁移、多租户及虚拟化技术,向云计算中心迁入地铁自动售检票系统的应用程序、部分负载及服务,从而确保云计算中心运行的高效性及地铁自动售检票系统功能发挥的灵活性;

3 可实现的功能

第一,乘客利用地铁APP 或者浏览器对所需的地铁信息进行查询,比如地铁资费、运营状态、换乘线路及实时客流等;

第二,乘客在地铁站终端设备处发生买票、检票、充值等行为;

第三,乘客通过第三方支付系统或者银行完成充值活动;

第四,云计算中心在电信专用网络的支持下实现与第三方支付系统或银行的对接,从而完成财务核对、数据交换及资金清算等活动;

第五,云计算中心会实时监控车站终端设备的运行状态,并向其下发有关的系统参数及运行命令,同时接收车站终端设备回传的客流数据、审计数据、票卡库存数据、交易数据等;

第六,维修及票务人员会结合权限对车站终端设备执行相关操作;

第七,云计算中心以权限管理的方式来统一管理系统人员,以用户需求为依据,开通响应各服务功能,自动监控运行事件同时采取有效的应对方案;

第七,票务人员通过系统浏览器或桌面云来操作其权限范围内的票务业务,比如票务数据的上报、服务请求的提交等;

第八,云计算中心在电信专用网络的支持下完成与公交系统清分中心的实时对接,从而实现收益核对、数据交换及财务清分等功能。

4 个人看法及建议

1、有利面:云计算既减少了乘客购票时间、提高进出车站的速度,又减少对车站TVM 自动购票机的设备压力和车务现金管理的工作量;

2、不利面:需要将地铁AFC 票务数据的管理权部分交出给外部网络,既有本身管理权限的降低,也存在网络攻击的风险;

3、建议项:

A 、利用手机扫码或 NFC 功能,将手机一卡通化,实现直接刷手机过闸的方案。不赞成手机购票后还要在车站设备端进行取票的方案。

前一方案直接过闸即可、不需要取票的车站设备及排队取票时间,取票设备费用为零、取票时间为零;而后一方案需要取票设备、排队取票时间,仅仅减少了放纸币的时间及车务管理纸币的工作量。

B 、数据安全方案:两头传送、集中对比、逻辑分析

交易完成后,手机将交易数据从手机通信传送到数据处理中心、车站闸机将交易数据通过AFC 内部数据网络传送到数据处理中心,数据处理中心对两方传送的数据进行对比分析,确定交易数据的准确性、保证乘客手机上金额的安全性。

C 、第三方金融平台的使用;利用现有成熟的第三方金融平台做为云支付中介,为乘客和地铁运营方提供担保。

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