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一、 京津城際鐵路公交化發展趨勢
以北京、天津為中心的環渤海地區是我國經濟發展最快、最具活力的地區之一，京津兩地的人員往來十分頻繁。京津城際鐵路全長120公里，沿途設北京南、亦莊、武清、天津等4座車站，預留永樂站，選擇的都是北京、天津的開發區或衛星城，客流將會非常大，而且存在工作、居住、休閑等多種出行需求。線路投入運營后，列車最小行車間隔為5分鐘，而目前北京市的8條地鐵線路最小行車間隔也只是3分鐘，城際鐵路完全達到了公交化運行的標準。另外，乘客在乘坐京津城際列車時還能享受到自動檢售票系統、自動客運管理系統、列車調度系統等高科技服務。乘客從走進車站那一刻起就能按照系統提示選擇車次和車站，并根據系統提示一步一步地進站上車、到站下車。
京津城際列車已經實現公交化運營，旅客基本上可隨到隨走，反復購票不僅耗費旅客時間，也增加了車站工作量。為方便旅客快速進出站，為旅客提供更加便捷、高效、舒適的服務，提升旅客忠誠度，按照鐵道部的總體部署，發行京津城際鐵路快通卡，實現旅客直接刷卡乘車。
二、京津鐵路快通卡項目建設原則
IC卡在國內外的軌道交通運營中已得到廣泛應用，已成為提高運營管理效率和水平的重要手段。同方股份有限公司承建的京津城際快通卡系統在借鑒其他交通領域IC卡應用的先進技術、成熟經驗的基礎上，研發適應中國鐵路特點的快通卡系統。
京津城際快通卡項目將遵循“統籌規劃、分步實施、先試點、后推廣”的基本原則進行建設，堅持以旅客為中心的思想，系統設計符合鐵道部有關技術規范和相關文件規定，符合中國人民銀行金融集成電路卡應用規范及國家有關規定和標準，統一平臺、統一標準、統一流程。
三、系統總體結構
京津城際鐵路快通卡項目的建設目標是實現快通卡的一卡多用，多地使用，建設城際鐵路通用電子支付平臺示范工程，統一發卡，統一清算。以非接觸CPU卡作為支付手段，以鐵道部TRS系統網絡為連結紐帶，以計算機系統為信息處理方法，一方面方便市民快速乘坐城際軌道交通、窗口購票、自動售票機購票、商戶網點購物等領域消費，全國通用;另一方面系統將各鐵路局的運營收付信息，準確清算、劃繳，保障各級管理單位的利益，提高工作效率和服務效率，最終為宏觀調控及高鐵建設提供科學的決策支持系統及現代化的管理手段。
1、系統總體結構如下圖：
（1）開發并部署具備基本卡務管理功能的快通卡系統軟件，實現發卡、售卡、充值、換卡、退卡等卡業務及卡賬戶管理、檢票存根匯總、統計等功能;
（2）在京津城際各站設立快通卡服務窗口，為旅客提供售卡、充值、換卡、退卡等客戶服務;
（3）改造京津城際各站自動檢票系統：
A.在指定自動檢票機上加裝非接觸式快通卡處理模塊;
B.改造自動檢票系統軟件，支持旅客在自動檢票機上刷卡檢票，實現快通卡檢票存根的采集和傳遞;
（4）完善客票系統，實現快通卡檢票存根的采集并匯總到路局客票中心，各站查詢中心數據完成客運、收入統計。
2、快通卡系統業務流程圖如下：
（1）快通卡系統統一對IC卡進行初始化，完成發卡;
（2）旅客從快通卡服務窗口購卡，或充值、換卡、退卡等;
（3）旅客持卡在自動檢票機上刷卡檢票，系統自動記錄進出站檢票存根;
（4）自動檢票系統定時采集快通卡檢票存根;
（5）自動檢票系統將快通卡檢票存根自動上傳客票系統;
（6）客票系統完成快通卡檢票存根的匯總;
（7）快通卡系統接收從客票系統傳過來的檢票存根，驗證數據的合法性，完成卡賬戶管理和統計。
四、系統設計
1、快通卡選型
京津城際鐵路快通卡的應用主要是電子錢包消費，從卡片安全性、擴展性、使用便捷性等多方面綜合比較，采用同方非接觸式CPU卡。
京津城際鐵路快通卡技術指標如下：
符合ISO/IEC14443標準非接觸式智能卡。
8位CPU內核、14K字節ROM存儲器、8K字節EEPROM存儲器、512字節SRAM存儲器、具有硬件DES/TDES加密解密協處理器和32位真隨機數發生器。
支持多應用防火墻，支持內外部雙向認證，符合ISO/IEC 14443 中描述的防沖突機制，支持防插拔處理和數據斷電保護機制。
支持PBOC2.0電子存折/電子錢包;支持建設事業IC卡規范。
工作頻率：13.56MHZ，通訊速度：最大106kps通訊速率;交易時間：標準PBOC電子錢包交易時間《80ms;讀寫距離：0~10cm;保存時間：最短10年;擦寫次數：至少10萬次;工作溫度：-25℃~ +70℃
2、卡務管理
（1）發卡
通過發卡設備完成卡片初始化，寫入卡片基礎信息，并在卡面打印卡號，同時在系統數據庫中建立卡帳戶，帳戶狀態為未啟用。
發卡完成后，快通卡可以在服務網點發售。
（2）售卡
快通卡服務窗口向旅客發售快通卡，旅客需繳納快通卡押金。
（3）充值
快通卡中設有電子錢包，充值交易實際上是一個旅客預繳費的過程。旅客在快通卡服務窗口進行充值時，系統將充值金額寫入電子錢包，同時記錄在系統卡帳戶中。
（4）退卡
退卡是指旅客持卡到快通卡服務窗口退卡。只有能正常讀寫和未鎖定的快通卡才允許退卡。操作員刷卡查詢賬戶信息，完成卡賬戶處理，并退還卡余額。
（5）壞卡處理
旅客發現快通卡損壞后，應進行壞卡登記。2天后可進行壞卡銷戶或換卡。
壞卡登記時應檢查快通卡是否為人為損壞，確定押金處理方式。
換卡是指因快通卡損壞，旅客在快通卡服務窗口重新辦理一張快通卡，操作員將舊卡帳戶中的余額轉入新卡中，并根據壞卡登記記錄確定旅客是否需要再次繳納押金。
壞卡銷戶是指旅客在快通卡服務窗口取回已損壞快通卡中的余額，應根據壞卡登記記錄確定是否退還押金。
（6）卡解鎖
當快通卡被鎖定時，旅客持卡到快通卡服務窗口進行解鎖后，方可再次使用。解鎖時，系統根據卡內交易記錄進行扣款。
3、交易數據清算及統計
實現卡充值、消費、退卡等多種交易數據的統計，目的是為保證鐵路快通卡檢票收入的準確提供依據。
（1）交易合法性驗證
系統接收交易數據后首先進行交易合法性驗證，確認交易數據沒有被篡改和丟失。
（2）清算處理
交易數據若未通過合法性驗證，將作為可疑交易數據，通過人工方式進行處理。若通過驗證，則修改卡帳戶金額，同時統計各閘機、各車站的運營收入。
4、自動檢票系統改造
為了滿足京津城際鐵路快通卡系統的使用，京津城際自動檢票系統需進行改造，實現快通卡刷卡檢票、與快通卡系統數據交換、統計等功能。
（1）自動檢票機硬件改造
對自動檢票機進行改造實現快通卡刷卡檢票。改造方案框圖如下：
在自動檢票機內增加一個獨立的快通卡處理模塊，負責完成快通卡檢票交易流程。快通卡處理模塊根據指令完成卡片交易流程，并將結果返回自動檢票機。
（2）檢票及計費規則
A.刷卡進站時，確認卡有效，并記錄進站檢票存根;出站時，按進出區間計算票價，并扣款及記錄出站檢票存根。
B.旅客進站刷卡檢票時，默認乘坐當前正在檢票的、開車時間最近的城際列車。
D.對刷卡檢票的非正常情況分別進行處理，包括：
l 從進閘站出站
系統設置時間控制、默認扣款站、扣款方式（單程或往返）和計費方式（免費或站臺票）等參數。出站閘機判斷進出站檢票時間間隔，若超過時間控制參數，按默認扣款站、扣款方式參數設定值進行扣款;否則免費（清除當次入閘記錄）或按站臺票扣款。
l 非進閘站出站
系統設置時間控制、默認扣款站、扣款方式（單程或往返）等參數。出站閘機判斷進出站檢票時間間隔，若超過時間控制參數，按默認扣款站、扣款方式參數設定值進行扣款。
l 進站時卡損壞或進站正常刷卡、出站時卡損壞
旅客到快通卡服務窗口進行壞卡登記。操作員在系統中進行壞卡登記操作并打印壞卡憑證，壞卡收回。旅客2天后可持壞卡憑證到快通卡服務窗口辦理換卡。
操作員辦理換卡時，若原壞卡有進站檢票存根，對新卡補扣旅客上次乘車票款。
l 進站正常刷卡、出站時卡丟失
按無票上車相關規定辦理。
l 出站未刷卡
快通卡在進站時已鎖定，無法進行任何消費，旅客需至快通卡服務窗口辦理解鎖，并按快通卡內進站乘車記錄中的預扣金額進行扣款。
l 刷卡后未通過自動檢票機
旅客再次刷卡時，若在系統設定時間內，自動檢票機提示重復刷卡，可通過人工通道進出站。
l 出站時發現進站未刷卡
按現行出站補票相關規定辦理。
l 因鐵路責任取消乘車
通過專門通道出站，并到快通卡服務窗口清除當次入閘記錄。
l 出站閘機故障，無法刷卡
旅客到快通卡服務窗口辦理卡解鎖，并按乘車票價進行扣款。
（3）系統改造及新增功能
A.進站刷卡限制人數、票價等檢票基礎數據的接收功能;
B.快通卡進出站刷卡檢票、扣款、并在卡內記錄進出站乘車信息功能;
C.快通卡檢票存根定時上傳功能。
D.進站刷卡限制人數、票價等檢票基礎數據維護及下載功能;
E.采集快通卡檢票存根和上傳功能;
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