城市间城市轨道交通自动售检票系统互联互通探讨

城市间城市轨道交通自动售检票系统互联互通探讨

胡华 ,陈宇明

佛山市轨道交通发展有限公司  广东省佛山市  528000

摘要：随着城市规模的不断扩大，相邻城市间的绝对距离也越来越近，城市间的日常出行需求也将越来越大，城市间的轨道交通互联互通也将成为城市交通发展的必然趋势。为方便乘客出行，实现无缝换乘，相邻城市间的自动售检票系统需要实现相互兼容，同时也需满足各城市地铁的运作管理需求。本文介绍城市轨道交通自动售检票专业清分中心系统的功能定位，提出跨城市清分中心系统互联互通三种实施方式，对于跨城互联互通城市清分中心系统的建设有借鉴意义。

关键词：清分中心系统、互联互通、跨城清分

0前言：

2019年，国家发展改革委发布的《关于培育发展现代化都市圈的指导意见》提出，要“打造轨道上的都市圈”，推动干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路、城市轨道交通“四网融合”。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》也明确提出加快城市群和都市圈轨道交通网络化。城市轨道交通互联互通作为“四网融合”的重要组成一环，实现城市间城市轨道交通的自动售检票系统一票通达、无缝换乘是推动“四网融合”落地的重要一步也是关键一步。

本文主要针对城市A已建成投用清分中心系统、城市B后建成或待建成清分中心系统的情况，探讨如何有效实现城市B与城市A自动售检票系统互联互通。结合国内城市情况，主要探讨场景为地级市与区域中心城市、地级市与地级市之间如何实现自动售检票系统互联互通，并对区域内外中心城市之间如何实现自动售检票系统互联互通具有借鉴意义。

1 单个城市清分中心系统功能定位

城市轨道交通自动售检票系统由上至下一般分为五层：清分中心系统、线路中央计算机系统、车站计算机系统、车站售检票终端设备、车票。清分中心系统已普遍成为国内各城市进行轨道交通AFC（自动售检票）系统建设的必要组成部分，其功能定位是进行清分中心筹划建设的首要问题[1]。清分中心系统是自动售检票系统的大脑，单个城市清分中心系统定位较为明确，主要负责将本城市各线路自动售检票系统的各类数据进行归集、处理、应用，负责自动售检票系统与外部第三方系统间的清算、对账；负责内部各线路间的清分、对账等；负责城市轨道交通专用票、乘车码的统一发行和管理；自动售检票系统密钥管理。可见单个城市清分中心系统主要实现本城市轨道交通的业务功能，系统上未规划或设计跨区域的票务清分互联互通功能。

2 互联互通情况下，清分中心系统功能定位

清分中心系统建设要根据城市轨道交通发展而适时作出调整，保持先进性、科学性，更好地服务于城市轨道交通运行[2]。从目前轨道交通发展情况来看，各相邻城市之间的地铁线路互通是必然的趋势，对技术水平要求也会更高。为了适应发展需求，有必要建设城际清分中心系统，对后期线路建设及接入进行有效的规划。城际清分中心系统建设要根据城市轨道交通发展而适时作出调整，保持先进性、适应性、科学性，更好地满足各城市轨道交通的自动售检票业务需求。

互联互通情况下各城市清分中心系统除了需具备单个城市清分中心功能外，还需考实现接入互联互通城市的清分中心系统或城际清分中心的功能，对接入的清分中心系统或者异地线路自动售检票系统的各类数据进行处理，实现跨城数据清结算，与互联互通城市进行收益对账，最终实现自动售检票业务互联互通。

2.1 城际清分中心系统功能定位

城际清分中心系统制定互联互通城市间的相关票务政策、业务规则和互联互通技术标准，并制定各地清分接入城际清分中心系统要求和标准，按照互联互通原则实现各地互联互通城市清分中心系统接入。城际清分中心系统原则上负责发行地铁密钥、地铁类票卡、并统一管理自动售检票系统互联互通相关参数，实现跨城 OD 交易及异地卡交易的清分结算，统一对接第三方机构。城际清分中心系统功能定位侧重于大线网层面的业务规范、接入标准、业务逻辑，统一负责跨城业务的清结算。

2.2 各城市清分中心系统功能定位

一般情况下已建成清分中心系统的城市的轨道交通经过多年的建设运营，已具备一定的线网规模，清分中心系统各类业务也已稳定运作，自动售检票系统已形成规范的运作管理体系，可通过系统改造进行功能升级，由区域中心城市的清分中心系统承担城际清分中心功能，为本城市和接入城市提供相应的清分结算服务。

各城市清分中心系统按照城际清分中心系统的技术规范实现接入，负责规划本城市运营线路票务统筹管理，制定本城市自动售检票系统技术标准，实现票、卡及码在本线网内互联互通。实现任一方发行车票在异地能够使用，终端设备产生各类交易并通过线路中央机系统上传给本城市清分中心系统，实现本地各线路间的清结算及提供各类票务数据服务。

3 自动售检票系统互联互通方式

3.1方式一：城市B不建清分中心系统，直接接入城市A清分中心系统

城市A清分中心系统进行功能升级，具备跨城线路接入及结算功能，城市

B不建设本城市清分中心系统，城市B各线路自动售检票设备通过线路中央计算机系统接入城市A的清分中心系统，城市B的自动售检票系统完全根据城市A的自动售检票技术规范进行设计及开发，以实现城市间票务清分的互联互通，在系统功能设计上，城市B各线路作为单独线路接入城市A的清分中心系统。

优点：工程投资少，城市A自动售检票系统改造量相对较低，能快速实现互联互通，有利于项目推进，同时城市B减少清分系统层级的维护管理人员、设备维护工作量等，城市B可快速实现互联互通业务。

缺点：城市B清分票务清分自主性相对低，技术及管理上一定程度上受制于城市A，票务政策不具备灵活性，系统上无清分业务功能，不利于技术的积累及票务业务的拓展。

1）密钥管理

城市A统一管理各类地铁密钥。城市B不制作地铁密钥，由城市B采购空白密钥，城市A根据城市B提报的需求制作密钥，同时城市A负责提供各类第三方密钥（一卡通、金融IC卡等）。

2）车票管理

方案1：城市B不制作地铁单程票、员工票等地铁票种，各类地铁票种均由城市A负责制作，城市B制定车票需求计划向城市A申领，双方建立相应的车票管理及协调机制。

方案2：城市A提供制票密钥给城市B，城市B根据车站运作需求制作各类地铁类车票，双方可通过卡号段区分各自制作的车票。

3）乘车码管理

城市B不自主发行地铁乘车码，可自建APP，通过系统后台向城市A清分中心系统拉码的方式，实现城市B自建APP的乘车码功能。

4）参数管理

城市A负责制作两地自动售检票系统各类参数，城市B各线路接收城市A清分中心系统的参数并按城市A的自动售检票系统规范应用，完全接受城市A的参数管理。

5）第三方机构接口

由城市A统一与第三方机构对接，包括一卡通、多元化支付渠道等，实现数据交互、结算对账，第三方的资金先到达城市再进行分账。

6）清分结算

直接使用城市A的清分原则、清分算法，由城市A负责两地清分、结算，城市A提供相应的线路分账报表给城市B。

3.2方式二：城市B自建本地清分中心系统，与城市A清分中心系统互联

城市B自建本地清分中心系统，具备完整的清分中心系统功能，城市A清分中心系统进行系统改造升级，实现两地清分中心系统相互对接，各方本区域的票务规则、票务政策可根据本地的情况进行适当调整，自主性相对较强，两个城市的清分中心系统的功能及地位相对平等。

优点：两地清分中心自负责本地数据的清分结算，城市B具备独立自主运作能力，双方共同对跨城清分结果进行核对，形成相互校验机制。

缺点：城市A的清分中心系统、线路自动售检票系统需要进行改造，兼容城市B发行的票卡；当第三个城市需接入互联互通时，系统架构、业务功能及逻辑变得复杂。

1）密钥管理

地铁公司各自发行单程票、员工票、月票、次票、纪念票等票种，一卡通公司发行普通储值票、优惠票等票种。第三方密钥（一卡通、金融IC卡）两地各自对接第三方系统，业务相互独立。

方案一：城市B不发行本地地铁密钥，城市B采购空白密钥，城市A根据城市B需求制作。该方案城市A改造量相对少，但城市B无完整的密钥管理功能。

方案二：城市B发行本地地铁密钥，与城市A互换地铁密钥，双方系统兼容处理对方发行的密钥、车票。该方案城市A软件、硬件改造量大，特别是两地单程票需要单独分拣，实现难度非常大。

方案三：城市A、城市B共同发型新型共享密钥，并预留后续城市接入互联互通的需求。该方案扩展性强，可兼顾各城市需求，需更换既有发行的地铁储值票、单程票。

2）车票管理

城市B根据现场实际需求制作地铁类车票，各方管理各自发行的车票，通过票卡号段区分两地车票。

3）乘车码管理

城市B自主发行乘车码，两地设备、清分中心系统均能处理对方乘车码。考虑尽量减少系统改造，城市B可参考城市A的乘车码技术标准或两城市参照交通部技术标准，两地各自负责己方乘车码的发行、匹配、扣款等。

4）参数管理

城市B清分中心系统管理本地自动售检票系统参数，涉及互联互通参数与城市A双方共同确定内容，参数格式可在城市A参数格式上完善，具备参数独立管理功能。

5）第三方机构接口

城市B与第三方机构对接，包括一卡通、多元化支付渠道，第三方渠道资金按照接入方分别到账。

6）清分结算

原则上按票款谁收谁负责清分结算原则实施，单程票谁发售谁清分、一卡通按出站方清分、乘车码谁发行谁清分、储值票谁发行谁清分、金融IC卡谁扣款谁清分。

双方协商统一清分规则对跨城交易客流收益进行清分、相互对账及共享清算结果。

3.3方式三：城市B自建本地清分中心系统，两地共同新建城际清分中心系统

双方共建城际清分中心系统，城际清分中心系统负责研究及制定城市间互联互通的相关票务政策、票务业务规则及自动售检票技术规范，负责大线网层级的核心业务，按照互联互通规范要求实现各城市清分中心系统的接入。

优点：城际清分中心系统负责线网层面自动售检票技术规范的制定，统一接入规范，城际清分中心系统作为独立第三方负责跨城部分的清分结算，系统拓展性强，有利于后续新增互联互通城市的接入。

缺点：建设城际清分中心系统工程投资大，协调及建设难度相对较大，建成之后需要专业的运维人员，短期内效益不明显。

1）密钥管理

城市A、城市B均不发行地铁密钥，直接由城际清分中心系统负责发行，同时城际清分中心系统负责提供第三方密钥（一卡通、金融IC卡等），密钥系统可由城市A直接升级，避免系统大范围改造。

2）车票管理

方案1：所有地铁车票均由城际清分中心系统制作及调配，城市A、B根据需求向城际清分中心系统申领。

方案2：城际清分中心系统提供制票密钥给城市A、B，城市A、B根据各自需求制作各类地铁车票，城际清分中心系统协调各地单程票的调拨。

3）乘车码管理

乘车码发码管理统一由城际清分中心系统负责，城市A、B不自主发行乘车码，两地可自建APP，通过拉码方式实现自建APP的乘车码功能。

4）参数管理

城际清分中心系统负责互联互通参数的制作及管理，城市A、B不单独制作互联互通参数，线路设备配置类的参数各城市可自行管理及应用。

5）第三方机构接口

由城际清分中心系统统一与第三方机构对接，包括一卡通、多元化支付渠道等，第三方资金先到达城际清分中心，城际清分中心根据清分结果进行分账。

6）清分结算

跨城及异地行程的清分主体为城际清分中心系统，两市内部票务清分结算由各自城市清分中心系统负责。跨城清分规则、清分比例由城际清分中心系统制定、维护，各城市共同确认及验证。

4 清分中心系统互联互通通信实现方式

4.1 第三方运营商租用

清分中心系统之间互联互通需有稳定的网络链路实现其业务功能，如考虑租用运营商的网络，有以下三种方案：

方案一：租用点对点数字电路。互联的清分中心系统只需配置好内部互联地址即可实现通信，并且与外部互联网隔离，安全性较高。该方案成本适中。

方案二：接入互联网。两地清分系统通过互联网专线出口，双方固定公网IP地址实现业务通讯。该方案容易受到网络攻击，安全性相对较低，需要考虑其他网络安全措施确保系统安全。该方案成本较低。

方案三：租用裸光纤。带宽容量可根据双方的通信收发设备调整，安全性最高。该方案成本昂贵，与需租用的裸光纤距离相关。

综合地铁自动售检票业务安全性、稳定性、实时性、经济性考虑，如需通过运营商租用的方式实现清分系统间的网络互通，建议考虑方案一租用运营商点对点数字电路方式实现，由运营商负责互通网络通道的维护，考虑业务稳定性，可同时向两个不同运营商租用，组成冗余可靠的通信网络。

4.2 搭建地铁内部互联网络

租用运营商的网络存在长期的运维费用支出，从长远角度出发，可考虑在新建清分中心系统建设阶段，纳入地铁的网络建设中，有以下三种方案：

方案一：利用通信专业预留备用光纤。一般情况下通信专用传输系统在建设阶段在相邻车站之间均设计有预留裸光纤资源，可通过直融两地各站的裸光纤，只需在两地换乘站间新敷设互联光纤，实现两地清分中心系统的网络互联。该方案工程量低，投资少，安全性较高，而且容量带宽可根据业务需要调整，该方案关键点在于既有城市的通信传输系统是否预留有裸光纤资源。

方案二：接入各方通信系统传输网络。该方案两地清分中心系统接入通信专用传输系统，在两地换乘站间新敷设互联光纤，实现两地清分中心系统的网络互联，该方案占用通信专用传输系统的带宽，既有城市的通信传输系统容量一般早已规划分配好，可用的容量有限，而且两地的通信传输系统网络互通，需考虑网络安全因素。

方案三：新敷设光纤链路。该方案新敷设光纤链路，专用于清分中心系统的通信，该方案安全性较高，带宽容量大，光纤熔接点少，但需在新建线路及既有建成的地铁隧道内施工作业，施工困难、工程量较大、投资较高、后续维护难度大。

三个方案均有利弊，可结合既有城市的通信专用传输系统资源情况综合评估后确定。

5 结语

互联互通情况下，需要明确结合城市需求定位开展互联互通建设。如果城市B地铁线网规划规模小、线路少、投资概算有限，主要目的是为了实现本城市轨道交通接入城市A成熟的地铁线网。那么，为了快速实现城市间互联互通，融入区域中心城市，可考虑采用方式一。如果城市B地铁线网规划具备一定规模，可考虑采用分阶段实施，先采用方式二实现本地清分中心具备独立完整的功能，并与城市A互通。待本城市线网具备一定规模或第三个互联互通城市接入时，各方均已积累了城市间清分跨城业务的相关运作经验，再采用方式三共同新建城际清分中心系统。

本文提出的方案可供相关研究人员及需互联互通的城市参考，但在实际应用中还需统筹考虑其他问题，如不同城市的票务政策存在差异、既有清分中心系统改造费用的分摊方式、城际清分中心的建设出资模式、跨城清分算法的准确性及验证方式、城际清分中心运维管理模式、各地人员的技术筹备等。

[1]范巍.清分中心系统的功能定位自动售检票系统标准制定[J].城市轨道交通研究,2010,(3)：1-4

[2]王威.城市轨道交通跨城清分中心系统建设对策分析[J].交通科技与管理,2021,(35)

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