地铁一卡通商业移动解决方案
摘 要： 我们提出了以手持移动POS 机、计算机网络和IC卡为基础的售票消费“一卡通”管理信息系统，可以对地铁售票和小额消费进行科学的管理，有效地解决上述问题，使旅客满意，提高经济效益和社会效益。 目的：本方案主要是阐述如何利用手持移动POS机、非接触IC卡和计算机等先进技术构建一个管理、销售、消费和结算的智能卡“一卡通”系统，实现地铁售票管理和消费的一体化，从而达到地铁售票的智能化管理、给旅客提供最大方便性、提高旅客消费的目的。
关键词： 地铁 一卡通 移动
简述：目前国内城市地铁建设进入高峰，各大城市纷纷启动地铁建设。地铁不仅为市民带来巨大方便，而且改善城市交通增加财政收入。据统计，世界大地铁的年输送旅客量达数十亿人次。就北京地铁来说，高峰期每天达200多万人次。
正是由于旅客流量庞大，所以地铁售票普遍存在以下情况：
* 销售点售票速度慢，现金找零很容易引起排长队等候，引起旅客排队
* 交钱、找钱浪费宝贵时间，而且容易出错
* 收费速度慢、效率低，企业的利益受损
* 难以杜绝内部员工贪污及其它有损公司利益的行为。
* 难以统计各处的营业及销售情况来获取内部经营反馈。
* 无法获取统计数据，进行旅客流量分析，更无法据此进行统筹规划。
* 很难让企业的经营有特色，提升社会形象和档次。
* 顾客不满意，是企业更大的损失
以上问题都可以通过实施信息化的科学管理模式来解决，所以我们认为从加强科学化管理和提高刺激旅客的消费欲望可以使经济效益更加可观。
因此，我们提出了以手持移动POS 机、计算机网络和IC卡为基础的售票消费“一卡通”管理信息系统，可以对地铁售票和小额消费进行科学的管理，有效地解决上述问题，使旅客满意，提高经济效益和社会效益。
目的：本方案主要是阐述如何利用手持移动POS机、非接触IC卡和计算机等先进技术构建一个管理、销售、消费和结算的智能卡“一卡通”系统，实现地铁售票管理和消费的一体化，从而达到地铁售票的智能化管理、给旅客提供最大方便性、提高旅客消费的目的。
范围：方案详细描述了系统的可行性分析、系统设计目标、系统的网络结构、系统软件流程以及系统软件的主要功能特点。
读者：本方案提供给有关地铁运营管理部门，作为信息化智能管理的参考。
社会可行性：城市迅速发展，成为一个快速发展的现代化都市，但交通堵塞，污染严重已日益成为制约发展的瓶颈。地铁项目建设是现代化城市发展的必然趋势。所以地铁的信息化建设是十分必要的，必将和地铁建设一样收到全社会的关注。市民也希望能够更加方便地使用地铁。
因此该项目的运行需要整个社会对其认可。对于地铁运营管理部门来说，可以从繁琐的事务性工作中解脱出来。可以利用世界上先进的设备、工具进行业务处理，手续简洁方便。即大大提高了工作效率；又杜绝了内部贪污和其他有损公司利益的行为，提高经济效益；而且可以随时统计数据，进行旅客流量分析，以便统筹计划。系统发放的IC卡可以制作成各种工艺纪念品，如手表、钥匙扣等，体现纪念价值。
该系统的实施也能大大提供旅客的满意度，带来巨大的社会效益。这充分体现了先进的科学技术的优越性。
对于旅客来说，当消费者支付时只需要携带IC卡进行消费，免去支付现金和找钱带来的麻烦和不便，节省了时间。而且IC卡制成的工艺品还能给旅客留下纪念意义。同时此项目的开发也是顺应国家关于在全国范围内实现“三金”工程中的金卡工程以及管理系统信息化的时代潮流。
技术可行性：该项目在技术上来说是完全可行的。在项目中将采用到非接触IC卡技术、计算机网络技术、计算机通讯技术、数据库技术等至今已经是成熟的应用科学。如计算机网络、通讯、数据库原理等已在全国各行业得以广泛应用，具有普遍的基础。
系统使用的非接触IC卡是由一块集成电路和感应芯片（IC卡）微缩封装，采用Mifare1国际标准，具备充足的容量和完善的加密技术。手持移动POS机采用最新型号HD6305，已经在许多交警和零售系统广泛应用，具备成熟的技术基础和广泛的用户基础。
系统采用DDN/PSTN/GSM/GPRS等多种网络通讯方式，根据实际的情况选择和灵活结合使用，具有强大的可扩展性和可定制性。就系统中涉及的关键技术来讲，不存在不可逾越的难点。关键在于如何使之与地铁管理的业务相结合，形成一个完善、可靠的人--机实时系统。
经济可行性：此项目是一个需要比较大投资的系统集成项目。该系统的投资大概包括以下几个方面的投资：
硬件设备。制卡机、IC卡读写器、手持式POS机、POS机、IC卡片、部分电脑以及各种通信设备。各种硬件的型号以及生产厂家可以根据实际的资金情况和预算情况进行选择。
软件系统。光是有硬件是没有办法运行的，所以必须开发相应的软件系统来支持。包括制卡系统、信息管理系统、通信系统以及POS机软件系统等。
系统运行和维护。系统的运行以及后期维护升级也需要一部分费用作为保证。
以上的资金数额都可以同硬件提供商和软件提供商协商决定。针对这种资金情况，实施该项目我们可以多途径地吸收资金，尽量利用合作的形式，引进外来资金，首先保证在短时间内使系统投入使用。然后通过发行卡片回收资金的办法，来解决整个工程的资金问题，这也是“取之于社会，用之于社会”的好方法。
同时，系统的采用可以大大提高工作效率，这部分也是一笔无形的资金回收，如果组织得当，必定可以产生相当大的经济效益。因此，这套IC卡集成管理系统在经济上是完全可行的，而且可以创造很大的经济效益。
系统概述
《地铁一卡通系统》是一套以非接触IC卡为基础流动数据载体和基本信息单元，以手持式移动POS机作为消费交易时数据信息处理设备，以现有的现代化通讯网络为传输通道，以客户机—服务器模式多层架构的系统软件为基础的计算机信息管理系统，来实现地铁IC卡管理消费系统。本系统采用先进的计算机网络技术、通讯技术、数据库技术、IC卡技术，实现脱机交易批量处理，形成一个完整的动态实时的“人—机”系统，它必将对地铁运营管理工作的现代化信息化起到极大的推动作用。
系统设计目标
1. 建立市计算机管理网络：包括计算机信息管理中心网络、售卡点、收费点、特约商户 网点和流动服务网点；通讯网络尽量使用已有的线路，如公共电话网络和GSM无线网络；
2. 实现IC卡制作和发放的自动化，管理IC卡用户的帐户和密码的安全性；
3. 使用手持移动POS机进行收费和交易，定时上传数据汇总到信息中心；
4. 实现各个销售和收费网点交易的电子化和自动化，避免或大大减少现金交易；
5. 定时收集和处理交易数据，实现和网点之间清算清分的电子化自动化；
6. 设立移动充值服务点，为旅客IC卡充值提供方便；
7. 对POS进行唯一的标识和识别，实现所有网点的POS机设备管理；
8. 自动判断消费超额或异常的IC卡，形成黑名单，防止非法IC卡的出现和使用；
9. 实现IC卡的挂失处理，及时通知消费点，保护旅客的经济利益；
卡业务处理系统
系统涉及到IC卡的是多种多样的，可以分为服务和消费两种，消费类型可以分为单项定额消费（如车票等）和非定额消费（餐饮、购物）。
下图是一个IC卡服务与消费的原理图：
系统软件结构
系统可扩展功能
本方案设计，目前旅客可以很方便、快捷地实现各种式样的收费，活跃了站内的交易活动，但是对旅客来将，又会存在另外一个麻烦：那就是来到一个城市，坐地铁要购买地铁卡，坐公交要买公交卡，要多次进行买卡，充值、还卡退金的活动。那我们能不能在一次买卡，统一消费，，真正实现“城市一卡通”呢？
答案是：可以的。
这就需要我们对系统的扩展性进行设计，不要只局限于地铁的基本功能，在这个方面我们已经作了充分的准备工作，也就是在做系统的规划和设计时，要站在“城市一卡通”的角度来，具体从一下几个方面来实现
1）系统结构的规划
整个系统的结构应该是一种这样的结构：设立一个市级IC卡业务处理主机，各个运营部门IC卡业务处理主机可以通过城域网、公用电话网、DDN专线或专门设立城市一卡通的专网来连接市级IC卡业务处理主机，进行数据的交换；
2）需要新增硬件及网络设备
要建立市一级的一卡通系统，除了各个运营商有一套完整的一卡通系统设备之外，仅需要新增一台专用的市级IC卡业务处理主机服务器和部分网络设备；
3）数据结构的设计
系统的数据结构设计是在地铁一卡通项目基础上构建城市一卡通的最关键的一个环节，也是基础，如果在一卡通系统没有相同的数据结构作为基础，来构建一个城市一卡通系统，几乎是不可能的，或者是难度极大；
在各个一卡通系统中，如果数据结构一致的话，因为他们之间的数据具有互通行，因此在功能上实现起来就变得简单了；
而共同的数据结构的设计是不复杂的，最终目的是实现各用卡项目间的清算清分处理，因为IC卡消费的业务数据比较简单，因此构建起来也比较容易，主要包括以下几类数据：
* 运营商：编码、名称、名称缩写
* 商户：编码、收费点(编码)、类型(编码)、名称、名称缩写
* 消费项目：编码、名称、名称缩写
* 联名IC卡：卡号、发卡单位、金额
* 非联名IC卡：卡号、发卡单位、金额、身份证、姓名、密码、联系电话、住址
* 充值：卡号、收费点单位、金额
* 交易：卡号、商户、日期、项目、金额
* 退卡：卡号、收费点单位、金额
* 黑名单：卡号
4）功能结构与分布
在一致的数据结构的基础上，要构建城市一卡通系统，除了其本身是一套完整的一卡通系统外，还必须增加一套市级管理分析的功能，同时在原有一卡通系统上增加一些配套的功能。
市级新增功能：
* 系统管理：主要负责对各个岗位人员操作权限的设置；
* 特约商户管理：对各特约商户的基本情况的建立，以及设备情况的编码情况，变动情况的掌握；
* 发卡管理：可以同其他景点一样做发卡，只是这些卡的清算要归市级管理单位；
* 安全管理：与原有功能一样；
* 充值服务：与原有功能一样；
* 交易接收：交易接受有两个方面，一个是接受本身下辖特约商户的POS终端机的交易结果报文，解密后写入到数据库；另一方面是接受各运营商上传过来的交易记录，汇总写入到数据库；
* 还卡退金：与原有功能一样；
* 清算清分：与原有功能一样；
* 黑名单管理：可以接受上传分析的黑名单，也可以统计分析得出黑名单，汇总后，可以允许各运营商一卡通系统下载黑名单列表；
* 统计分析：在整个市级范围内的统计分析，也可以对本市的各卡应用项目进行统计分析；
运营商一卡通系统需要新增的功能：
* 数据上传：包括商户、IC卡、发卡记录、充值记录、交易记录、还卡退金记录，黑名单
* 数据下载：黑名单、清算清风结果；
5）单系统的运行独立性
保持原有“一卡通”系统的可独立性运行，在城市联网之前或网间出现故障时，本系统仍然可以独立运行，不受其他影响，等网络恢复运行时，在进行数据交换，清算清分；
