地鐵一卡通商業移動解決方案
摘 要： 我們提出了以手持移動POS 機、計算機網絡和IC卡為基礎的售票消費“一卡通”管理信息系統，可以對地鐵售票和小額消費進行科學的管理，有效地解決上述問題，使旅客滿意，提高經濟效益和社會效益。 目的：本方案主要是闡述如何利用手持移動POS機、非接觸IC卡和計算機等先進技術構建一個管理、銷售、消費和結算的智能卡“一卡通”系統，實現地鐵售票管理和消費的一體化，從而達到地鐵售票的智能化管理、給旅客提供最大方便性、提高旅客消費的目的。
關鍵詞： 地鐵 一卡通 移動
簡述：目前國內城市地鐵建設進入高峰，各大城市紛紛啟動地鐵建設。地鐵不僅為市民帶來巨大方便，而且改善城市交通增加財政收入。據統計，世界大地鐵的年輸送旅客量達數十億人次。就北京地鐵來說，高峰期每天達200多萬人次。
正是由于旅客流量龐大，所以地鐵售票普遍存在以下情況：
* 銷售點售票速度慢，現金找零很容易引起排長隊等候，引起旅客排隊
* 交錢、找錢浪費寶貴時間，而且容易出錯
* 收費速度慢、效率低，企業的利益受損
* 難以杜絕內部員工貪污及其它有損公司利益的行為。
* 難以統計各處的營業及銷售情況來獲取內部經營反饋。
* 無法獲取統計數據，進行旅客流量分析，更無法據此進行統籌規劃。
* 很難讓企業的經營有特色，提升社會形象和檔次。
* 顧客不滿意，是企業更大的損失
以上問題都可以通過實施信息化的科學管理模式來解決，所以我們認為從加強科學化管理和提高刺激旅客的消費欲望可以使經濟效益更加可觀。
因此，我們提出了以手持移動POS 機、計算機網絡和IC卡為基礎的售票消費“一卡通”管理信息系統，可以對地鐵售票和小額消費進行科學的管理，有效地解決上述問題，使旅客滿意，提高經濟效益和社會效益。
目的：本方案主要是闡述如何利用手持移動POS機、非接觸IC卡和計算機等先進技術構建一個管理、銷售、消費和結算的智能卡“一卡通”系統，實現地鐵售票管理和消費的一體化，從而達到地鐵售票的智能化管理、給旅客提供最大方便性、提高旅客消費的目的。
范圍：方案詳細描述了系統的可行性分析、系統設計目標、系統的網絡結構、系統軟件流程以及系統軟件的主要功能特點。
讀者：本方案提供給有關地鐵運營管理部門，作為信息化智能管理的參考。
社會可行性：城市迅速發展，成為一個快速發展的現代化都市，但交通堵塞，污染嚴重已日益成為制約發展的瓶頸。地鐵項目建設是現代化城市發展的必然趨勢。所以地鐵的信息化建設是十分必要的，必將和地鐵建設一樣收到全社會的關注。市民也希望能夠更加方便地使用地鐵。
因此該項目的運行需要整個社會對其認可。對于地鐵運營管理部門來說，可以從繁瑣的事務性工作中解脫出來。可以利用世界上先進的設備、工具進行業務處理，手續簡潔方便。即大大提高了工作效率；又杜絕了內部貪污和其他有損公司利益的行為，提高經濟效益；而且可以隨時統計數據，進行旅客流量分析，以便統籌計劃。系統發放的IC卡可以制作成各種工藝紀念品，如手表、鑰匙扣等，體現紀念價值。
該系統的實施也能大大提供旅客的滿意度，帶來巨大的社會效益。這充分體現了先進的科學技術的優越性。
對于旅客來說，當消費者支付時只需要攜帶IC卡進行消費，免去支付現金和找錢帶來的麻煩和不便，節省了時間。而且IC卡制成的工藝品還能給旅客留下紀念意義。同時此項目的開發也是順應國家關于在全國范圍內實現“三金”工程中的金卡工程以及管理系統信息化的時代潮流。
技術可行性：該項目在技術上來說是完全可行的。在項目中將采用到非接觸IC卡技術、計算機網絡技術、計算機通訊技術、數據庫技術等至今已經是成熟的應用科學。如計算機網絡、通訊、數據庫原理等已在全國各行業得以廣泛應用，具有普遍的基礎。
系統使用的非接觸IC卡是由一塊集成電路和感應芯片（IC卡）微縮封裝，采用Mifare1國際標準，具備充足的容量和完善的加密技術。手持移動POS機采用最新型號HD6305，已經在許多交警和零售系統廣泛應用，具備成熟的技術基礎和廣泛的用戶基礎。
系統采用DDN/PSTN/GSM/GPRS等多種網絡通訊方式，根據實際的情況選擇和靈活結合使用，具有強大的可擴展性和可定制性。就系統中涉及的關鍵技術來講，不存在不可逾越的難點。關鍵在于如何使之與地鐵管理的業務相結合，形成一個完善、可靠的人--機實時系統。
經濟可行性：此項目是一個需要比較大投資的系統集成項目。該系統的投資大概包括以下幾個方面的投資：
硬件設備。制卡機、IC卡讀寫器、手持式POS機、POS機、IC卡片、部分電腦以及各種通信設備。各種硬件的型號以及生產廠家可以根據實際的資金情況和預算情況進行選擇。
軟件系統。光是有硬件是沒有辦法運行的，所以必須開發相應的軟件系統來支持。包括制卡系統、信息管理系統、通信系統以及POS機軟件系統等。
系統運行和維護。系統的運行以及后期維護升級也需要一部分費用作為保證。
以上的資金數額都可以同硬件提供商和軟件提供商協商決定。針對這種資金情況，實施該項目我們可以多途徑地吸收資金，盡量利用合作的形式，引進外來資金，首先保證在短時間內使系統投入使用。然后通過發行卡片回收資金的辦法，來解決整個工程的資金問題，這也是“取之于社會，用之于社會”的好方法。
同時，系統的采用可以大大提高工作效率，這部分也是一筆無形的資金回收，如果組織得當，必定可以產生相當大的經濟效益。因此，這套IC卡集成管理系統在經濟上是完全可行的，而且可以創造很大的經濟效益。
系統概述
《地鐵一卡通系統》是一套以非接觸IC卡為基礎流動數據載體和基本信息單元，以手持式移動POS機作為消費交易時數據信息處理設備，以現有的現代化通訊網絡為傳輸通道，以客戶機—服務器模式多層架構的系統軟件為基礎的計算機信息管理系統，來實現地鐵IC卡管理消費系統。本系統采用先進的計算機網絡技術、通訊技術、數據庫技術、IC卡技術，實現脫機交易批量處理，形成一個完整的動態實時的“人—機”系統，它必將對地鐵運營管理工作的現代化信息化起到極大的推動作用。
系統設計目標
1. 建立市計算機管理網絡：包括計算機信息管理中心網絡、售卡點、收費點、特約商戶 網點和流動服務網點；通訊網絡盡量使用已有的線路，如公共電話網絡和GSM無線網絡；
2. 實現IC卡制作和發放的自動化，管理IC卡用戶的帳戶和密碼的安全性；
3. 使用手持移動POS機進行收費和交易，定時上傳數據匯總到信息中心；
4. 實現各個銷售和收費網點交易的電子化和自動化，避免或大大減少現金交易；
5. 定時收集和處理交易數據，實現和網點之間清算清分的電子化自動化；
6. 設立移動充值服務點，為旅客IC卡充值提供方便；
7. 對POS進行唯一的標識和識別，實現所有網點的POS機設備管理；
8. 自動判斷消費超額或異常的IC卡，形成黑名單，防止非法IC卡的出現和使用；
9. 實現IC卡的掛失處理，及時通知消費點，保護旅客的經濟利益；
卡業務處理系統
系統涉及到IC卡的是多種多樣的，可以分為服務和消費兩種，消費類型可以分為單項定額消費（如車票等）和非定額消費（餐飲、購物）。
下圖是一個IC卡服務與消費的原理圖：
系統軟件結構
系統可擴展功能
本方案設計，目前旅客可以很方便、快捷地實現各種式樣的收費，活躍了站內的交易活動，但是對旅客來將，又會存在另外一個麻煩：那就是來到一個城市，坐地鐵要購買地鐵卡，坐公交要買公交卡，要多次進行買卡，充值、還卡退金的活動。那我們能不能在一次買卡，統一消費，，真正實現“城市一卡通”呢？
答案是：可以的。
這就需要我們對系統的擴展性進行設計，不要只局限于地鐵的基本功能，在這個方面我們已經作了充分的準備工作，也就是在做系統的規劃和設計時，要站在“城市一卡通”的角度來，具體從一下幾個方面來實現
1）系統結構的規劃
整個系統的結構應該是一種這樣的結構：設立一個市級IC卡業務處理主機，各個運營部門IC卡業務處理主機可以通過城域網、公用電話網、DDN專線或專門設立城市一卡通的專網來連接市級IC卡業務處理主機，進行數據的交換；
2）需要新增硬件及網絡設備
要建立市一級的一卡通系統，除了各個運營商有一套完整的一卡通系統設備之外，僅需要新增一臺專用的市級IC卡業務處理主機服務器和部分網絡設備；
3）數據結構的設計
系統的數據結構設計是在地鐵一卡通項目基礎上構建城市一卡通的最關鍵的一個環節，也是基礎，如果在一卡通系統沒有相同的數據結構作為基礎，來構建一個城市一卡通系統，幾乎是不可能的，或者是難度極大；
在各個一卡通系統中，如果數據結構一致的話，因為他們之間的數據具有互通行，因此在功能上實現起來就變得簡單了；
而共同的數據結構的設計是不復雜的，最終目的是實現各用卡項目間的清算清分處理，因為IC卡消費的業務數據比較簡單，因此構建起來也比較容易，主要包括以下幾類數據：
* 運營商：編碼、名稱、名稱縮寫
* 商戶：編碼、收費點(編碼)、類型(編碼)、名稱、名稱縮寫
* 消費項目：編碼、名稱、名稱縮寫
* 聯名IC卡：卡號、發卡單位、金額
* 非聯名IC卡：卡號、發卡單位、金額、身份證、姓名、密碼、聯系電話、住址
* 充值：卡號、收費點單位、金額
* 交易：卡號、商戶、日期、項目、金額
* 退卡：卡號、收費點單位、金額
* 黑名單：卡號
4）功能結構與分布
在一致的數據結構的基礎上，要構建城市一卡通系統，除了其本身是一套完整的一卡通系統外，還必須增加一套市級管理分析的功能，同時在原有一卡通系統上增加一些配套的功能。
市級新增功能：
* 系統管理：主要負責對各個崗位人員操作權限的設置；
* 特約商戶管理：對各特約商戶的基本情況的建立，以及設備情況的編碼情況，變動情況的掌握；
* 發卡管理：可以同其他景點一樣做發卡，只是這些卡的清算要歸市級管理單位；
* 安全管理：與原有功能一樣；
* 充值服務：與原有功能一樣；
* 交易接收：交易接受有兩個方面，一個是接受本身下轄特約商戶的POS終端機的交易結果報文，解密后寫入到數據庫；另一方面是接受各運營商上傳過來的交易記錄，匯總寫入到數據庫；
* 還卡退金：與原有功能一樣；
* 清算清分：與原有功能一樣；
* 黑名單管理：可以接受上傳分析的黑名單，也可以統計分析得出黑名單，匯總后，可以允許各運營商一卡通系統下載黑名單列表；
* 統計分析：在整個市級范圍內的統計分析，也可以對本市的各卡應用項目進行統計分析；
運營商一卡通系統需要新增的功能：
* 數據上傳：包括商戶、IC卡、發卡記錄、充值記錄、交易記錄、還卡退金記錄，黑名單
* 數據下載：黑名單、清算清風結果；
5）單系統的運行獨立性
保持原有“一卡通”系統的可獨立性運行，在城市聯網之前或網間出現故障時，本系統仍然可以獨立運行，不受其他影響，等網絡恢復運行時，在進行數據交換，清算清分；
