苏州轨道交通售检票系统兼容“苏州通”卡的实践

朱嘉斌

(苏州市轨道交通集团有限公司，215003，苏州// 高级工程师)

“苏州通”卡由苏州城市信息化建设公司(以下简为“苏州通”公司)自2003年开始发行，至2011年停止发行，累计发卡超过250 万张，覆盖了苏州市区。其业务范围包括公共交通、小额支付场所，有较为广泛的客户群体和使用场所。“苏州通”使用的是PBOC 1.0 标准，不支持复合消费。“苏州通”是苏州市公共领域影响最广泛的城市通卡，苏州市政府要求苏州轨道交通能够在首条线开通时兼容使用“苏州通”，以方便持卡市民。如何完成市政府的工作要求，最大程度减少更换“苏州通”带来的经济损失和社会不良影响，是摆在苏州轨道交通建设者面前的重要课题。为此，首先须对“苏州通”作详细的技术分析。

1 “苏州通”存在的问题

(1)不支持复合消费。“苏州通”芯片的软件程序采用PBOC 1.0 标准。该标准无应对票卡交易不完整机制(即不支持复合消费)，无防撕裂功能，易产生刷卡扣费后设备无动作、设备不生成交易等多种异常。

(2)票卡批次多，天线参数层次不齐。据不完全统计，市场上的“苏州通”共有5 个生产厂家的80多个批次，票卡参数不一致，差异大。在测试过程中，很难调整读写器天线使之与所有票卡均有很好的无线耦合质量。通信的不稳定，加上“苏州通”芯片不支持复合消费，导致了设备处理票卡的异常频率高。此外，“苏州通”公司未对发行的各批次票卡进行留存，在轨道交通应用兼容的过程中出现了测试样本不全的问题。

(3)卡内预留给轨道交通的数据空间不足。根据《苏州轨道交通自动售检票系统线网技术规程》中对票卡业务的设计，票卡内应预留4 个独立的数据块，每个数据块大小为40 B。而“苏州通”公司提供的票卡技术文件说明，苏州通卡内仅为轨道交通预留了30 B 的数据空间。

2 解决方案

2.1 票卡不支持复合消费的解决方案

由于PBOC 1.0 标准票卡的程序无法保证交易的独立完整性，所以必须寻找票卡以外的方法解决这一问题。考虑通过以下几种方式完善票卡处理流程。

(1)优化票务软件，通过重复通信机制减少不完整交易。在检票机处理程序中设计判断机制，若同一张票卡在很短时间内连续刷卡，同时检票机判断该卡是因中断而未完成交易，则执行直接开扇门并作交易完成标志位的复位，同时，设备在中间过程中提示“请再次刷卡”。

(2)减少票卡处理时间，减少交易中断的可能性。读写器处理票卡的时间直接影响刷卡成功率，票卡和读写器交互时间越长、交互越复杂，失败的概率越大。尽量降低刷卡交易时间能有效降低刷卡失败率。经过反复测试改进，苏州轨道交通的读写器选用了比原来处理能力更强的CPU 及相关部件来增强硬件处理性能，读写器的软件流程也经过多次优化(见图1)，使得苏州轨道交通读写器处理“苏州通”卡的一次典型交易时间由最初的350 ms 左右降低至260 ms，大大降低了刷卡失败率。

图1 “苏州通”进站的总体交易流程图

(3)引导乘客规范刷卡。经测试，发现乘客的刷卡行为是发生票卡“撕裂”现象的一个较大因素。控制和规范乘客刷卡行为，避免刷卡速度过快、刷卡角度不正等低质量刷卡、是提高交易成功的一个重要途径。通过运营方广泛的宣传和引导，以及乘客的经验积累，刷卡的规范性得到大大提高。

2.2 票卡批次多及天线参数层次不齐的解决方案

(1)调整读写器的天线硬件。调整读写器天线板上的电容、电阻、电感，改变阻抗系数，优化天线Q(品质因数)值，通过降低刷卡距离以兼容更多批次的“苏州通”。

(2)针对当前广泛使用的票卡批次进行重点测试并确保兼容。苏州轨道交通公司对公交刷卡数据进行分析，针对使用较为活跃的“苏州通”卡批次，对读写器进行重点调整。

2.3 “苏州通”空间不足的解决方案

《苏州轨道交通自动售检票系统线网技术规程》中，全面实现轨道交通的计费业务和各种降级模式下的业务内容并有一定的预留，需要4 个独立的字块空间，各块空间的大小为40 B。为实现“苏州通”在苏州轨道交通中使用的核心功能(即实现分段计时计程收费)，须对“苏州通”提供的可利用空间作优化设计。优化设计主要分为四个方面:

(1)充分利用既有字段空间实现主要功能，不考虑冗余字段、预留字段等业务的需求空间。

(2)复用某些标志位，高效利用记录中的字段空间，实现一位多用。

(3)应用更精简的数据记录制式转换数据内容，节约信息的记录空间。

(4)利用公共区信息辅助判断。

3 项目在苏州轨道交通1号线的实施情况

3.1 实施过程

(1)对项目实施的关键点作严格管控。轨道交通兼容“苏州通”的项目受到社会广泛关注，但由于没有足够的票卡样本，只能尽量搜集“苏州通”卡，因而项目实施难度较大。为此，对项目的关键点作如下管控:①优化软件设计。充分考虑读写器和“苏州通”交互中的各种可能，设计相应的软件流程，以避免交易可能产生的缺陷。例如，设计交易中断恢复机制、重复通信机制、检票机刷卡失败提示等。同时，所有软件的设计应以控制交易时间为原则。②坚持设计、测试、改进的持续推进。测试验证是不断改进的方向，也是设计的依据。通过大量测试，验证设计的读写器硬件和软件能否实现设计功能;通过不断加大样本的测试，验证读写器和票卡的耦合效果是否符合使用要求;通过多台读写器的压力测试，验证读写器产品的一致性，以及是否存在可能的产品问题。

(2)对项目的实施作周密布署。由于兼容“苏州通”项目前期涉及政府决策以及相关商务谈判等问题，实际开展技术对接的时间很短。该项目立项距离苏州轨道交通1号线开通仅有3 个月不到的时间，而实施的内容较多，可利用资源少，不确定性大，因此对项目的组织和管理提出了很高的要求。对此，提出如下部署:①合理安排，有序推进。在软件开发、软件部署、设备测试、系统调试、全线升级等重要的工序中安排专门的小组合力攻关，做到分工得当、任务明确、责任清晰。②坚持先做示范的原则。通过压力测试验证标准读写器符合预定要求后，向全线所有设备推广。③现场有效解决问题。开展日例会制度，对现场发现的问题及时反馈沟通，组织团队中的专家寻找解决方案，限定时间限定责任人解决，并做到及时跟踪销项。

(3)各参与单位通力配合。兼容“苏州通”项目涉及多个单位部门，只有各方在项目开展中做到各司其职、各尽其能才能按期优质完成任务。“苏州通”公司负责“苏州通”卡结构介绍、兼容方案的讨论确定、“苏州通”样卡提供、票卡测试结果确认，以及开通后的票卡替换工作。苏州轨道交通建设方参与讨论并确认了“苏州通”的兼容方案，以及项目过程中具体执行该方案并实施现场的测试和调整工作。运营方参与了项目实施的整个过程，重点跟踪现场的测试，并在开通前安排市民刷卡体验。同时，联合媒体向乘客宣传如何规范刷卡并提醒相关注意事项。

3.2 实施效果

通过技术上采取有效的应对方案，管理上实施得力的措施，苏州轨道交通1号线自动售检票(AFC)系统顺利开通，首月“苏州通”刷卡故障率控制在3%以内，半年后“苏州通”刷卡失败率逐渐降为零。该项目成功兼容了全市245 万张“苏州通”卡，仅强制更换了10 万张老卡，避免了集中换卡带来的1 000 万元票卡提前报废的经济损失和扰民问题，提高了百姓满意度。

4 网络化运行中票务面对的挑战

当轨道交通进入网络化运营后，AFC 系统面临着票卡的互联互通。如何使乘客的刷卡体验保持一致，如何使各条线路兼容效果一致，是系统建设面临的挑战。其中，设计和制造标准化的读写器是成功的关键。

设计和制造标准化读写器首先要做好整体设计规划，即制定售检票线网技术标准。在各条线路建设之前完成售检票线网技术标准，使各条线建设有据可依，才能生产出统一的产品。具体需要采取四方面措施:①统一票卡处理程序，保证多条线路对票卡处理的一致性;②统一读写器与上位机的接口规范，实现读写器的可互换;③统一参数应用功能，共同执行清分下发的票价及黑名单参数，保证扣费费率和拒绝票卡的一致性;④统一读写器天线的设计，保证读写器读写票卡效果的一致性。

通过以上措施，苏州轨道交通票务系统在网络化运营中收到了很好的效果，在2号线开通后实现了各类票卡的互联互通。

5 结语

通过软件的特殊设计、硬件的大规模调整，苏州轨道交通在兼容PBOC 1.0 标准的“苏州通”的过程中积极探索，取得了一些有益经验，可为其他城市的轨道交通在票务建设方面提供一定的参考。

由于“苏州通”是基于 PBOC 1.0 标准的 CPU票卡，且卡内空间已用尽，不能适应城市信息化的长远发展，“苏州通”公司推出了符合PBOC 2.0 的苏州市民卡，逐步替换寿命到期的“苏州通”，以彻底解决发展过程中的问题。

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