关于DCEP在轨道交通票务体系中应用的设想

徐晓红、李亚东、付俊杰、禹鹤林

（1.青岛地铁集团有限公司运营分公司，山东 青岛 266427；2.青岛博宁福田智能交通科技发展有限公司，山东 青岛 266427）

1 背景

数字货币是指电子货币和实物现金的一体化。按照发行主体来分，数字货币可以分为私人数字货币和法定数字货币。私人数字货币主要以比特币（BTC）为代表，法定数字货币主要指国家信用背书的数字货币。由于比特币等私人数字货币在货币发行和管理功能上的缺陷，这类可转让数字资产无法构建自身的价值支撑体系，因此并不适用当前的信用经济环境。

中国人民银行（简称“央行”）于2014年组建专门的数字货币研究团队，研究和设计央行数字货币（DCEP）。2016年，央行正式成立数字货币研究所，并在2016年至2018年期间，申请了74 项关于数字货币方面的专利。2019年，央行官方宣布，国务院已经批准央行数字货币的研发，并组织市场机构参与系统开发和测试工作。2020年，DCEP 相继在深圳、苏州、雄安、成都等城市，开展线下场景内测，涉及银行包括工、农、中、建等国有银行[1]。

DCEP 价值支撑在于与人民币等价挂钩，是对流通中现金M0 的替代。DCEP 以数字形式进行流通，满足全球疫情大爆发之时无接触支付的需求，节省了印钞和物流环节的成本，可以实现类似纸币一样的匿名交易，同时可以很大程度地杜绝洗钱等违法犯罪行为的发生。

2 DCEP 技术特征

DCEP 除了安全性、公平性、兼容性等基本特征外，还包括可控匿名、不可伪造以及双离线支付等技术特征。具体如下：

2.1 可控匿名性

可控匿名性是指DCEP 的购买、使用等用户记录，只有中国人民银行可以留存、查找，其他任何商业银行或机构都无法追踪。这一技术特征也有效规避了隐私泄露问题。

2.2 不可伪造性

不可伪造性是指不能伪造DCEP。技术上主要从中国人民银行私钥签名来判断DCEP 的真伪。

2.3 双离线支付

双离线支付是指DCEP 同实物现金一样，在网络不可用的情况下，具备离线支付的特性。在双离线支付场景中，若用户利用漏洞实施了重复花费，可以通过事后追责的形式来处理。

3 DCEP 在轨道交通票务体系应用探讨

截至2019年12月31日，我国内地已有38 个城市开通城市轨道交通（不含淮安和珠海现代有轨电车制式），运营线路已累计6701.35 公里。已开通轨道交通的38 个城市均实现了互联网支付功能，其主流业务包括互联网购/取票、扫码过闸以及手机NFC 过闸等。推动现金向互联网支付转化，实体票卡向虚拟票卡转化的进程。DCEP 与现金一样是法币，有国家信用背书，具有无限法偿性，任何人都不能拒绝接受。城市轨道交通运营公司作为社会服务型企业，从公共服务角度来说，在DCEP 应用推广方面需要起到率先垂范的作用。因此，DCEP 在轨道交通票务支付体系应用符合顺应政策方针要求。

轨道交通票务体系主要包括票务组织体系、自动售检票系统（简称AFC 系统）架构、票务支付体系三大部分。其中，票务组织体系包括财务专业组织、票务专业组织、站务专业组织；AFC 系统架构包括地铁APP、ITP 系统以及AFC 系统的自动售票机、自动检票机、半自动售票机、ACC、LCC、SC 系统；票务支付体系包括实体类、互联网支付类、数字货币类。DCEP 引入后轨道交通票务体系变化，如图1所示。

对于轨道交通票务体系来说，DCEP 的应用引入，对于票务组织体系中的票务和站务专业组织，势必需要进行相应业务调整；对于AFC 系统架构也需要做相应技术改造，以满足应用要求；票务支付体系，则是增加了一种票务支付工具。经分析主要影响如下：

3.1 票务组织体系调整

DCEP 在轨道交通票务体系中应用，可以更好地便捷于民、惠利于民。城市轨道交通既有的票务组织体系运作管理模式已经比较成熟，而DCEP 的提出，要求轨道交通的票务组织体系必须结合DCEP 的要求进行相应调整。

3.1.1 DCEP 引入对票务组织体系影响

（1）有助于生产效率提升。DCEP 推广应用后，既有票卡管理、车站现金管理、系统设备维护等专业岗位均要有所转变。主要是由原有纸质现金的使用向DCEP 应用转化，将减少大量现场实体票卡及现金流量，直接减少设备损耗、人员维护及备品备件需求量，有效减少票卡事务员，票卡生产、管理及站务人员、收益审核员现金配送、管理压力及管理成本，提高生产检修、票务管理等生产工作效率[2]。

（2）有助于节约人力成本。通过优化车站人员结构，进一步减少站务人员配置量，实现降低人力投入成本的效果。以一般规模轨道交通线路为例，如全线设置25 座车站，每站减配2 名车站票务工作人员，每线路减配1 名现金收益审核人员和1 名AFC 设备维护人员，预估每条线路可减少人力成本约520 万元/线路/年（每人每年全部人力成本以10 万元计算）。

3.1.2 DCEP 引入对票务组织体系调整思考

应适当设立对应新业务。DCEP 推广应用后，既有票务收益审核、清算对账专业组织须做出对应调整。DCEP 的清点将由轨道交通AFC 系统自动化实现并汇总，应依托轨道交通ITP 平台与承接中国人民银行DCEP 业务的金融机构建立接口，实现其解行、存款等在线结算业务。对于现金清点、解行、存入等业务影响较大。

3.2 AFC 系统架构改造

DCEP 的应用将对信息化程度较高的AFC 系统产生不小的冲击，对现有AFC 系统架构会有一定的影响。例如，AFC 系统层级简化、响应加快、效率提高等。在支付场景方面，DCEP 预计在TVM 购票环节、BOM 支付环节得到有效应用。

3.2.1 DCEP 引入对AFC 系统架构影响

DCEP 引入需要一次性投入既有设备系统改造与新建设备系统需求的增加，从长期看，势必进一步减少设备投入成本。结合非现金支付业务推广前景，预估DCEP 上线后短期内，结合原有互联网移动支付应用，可在AFC 系统中取消3/4 纸币、硬币处理模块等现金处理单元。按照一般轨道交通线路规模，估算可节约现金处理单元150 余套，按当前硬币处理模块、纸币处理模块市场价估算，硬币处理模块及钱箱价值约为3.5 万元，纸币处理模块及钱箱价值约为10 万元。以此推算，预计每条新建线路AFC 专业可节省硬件采购资金约为2025 万元。加之对应设备安装调试等费用，资金节约效果应更加明显[3]。

同时，因设备模块的减少，其维护所需地备品备件、耗材、工器具等成本的投入均有一定程度地降低，资金节约效果应更加明显。

3.2.2 DCEP 引入对AFC 系统架构调整思考

基于目前中国人民银行透露的关于DCEP 的设计原则和技术特征，若要实现DCEP 在轨道交通应用，需要修订AFC 技术标准规范、AFC 系统架构的软件及设备，需要进行升级改造。

（1）线网级技术标准修编

系统技术改造前，需要确定技术实施方案，并在线网级技术标准规范中进行详细定义。既有线路AFC系统将按照技术实施方案，组织软硬件技术改造；后续线路在建设阶段，即可按照技术标准规范进行软件开发工作。

（2）软硬件设备及接口改造

TVM 软硬件改造。由于DCEP 是流通中现金M0的替代，因此首当其冲的将是TVM 现金购票业务。为保证车站正常受理DCEP，TVM 需做相应改造，增加DCEP 处理模块。同现金交易一样，DCEP 支持双离线支付，这与TVM 的“孤岛运行模式”要求正好相符。为实现TVM 正常受理DCEP，需要在TVM 端设置DCEP 的收款钱包。

据中国人民银行公布的DCEP 专利及内测信息推断，DCEP 在实际应用时很可能采用数字钱包APP、手机钱包、实体卡等形式。由于中国人民银行目前尚未透露更多技术细节，所以这部分需要等相关标准文件发布之后，才能确定TVM 改造的技术实施内容。

BOM 软硬件改造。BOM 涉及DCEP 应用的主要是客服中心的现金交易。客服中心BOM 设备需要进行升级改造，增加DCEP 处理模块。具体改造内容与TVM 改造内容基本一致。

系统接口改造。DCEP 应用业务可涵盖现场AFC设备端支付、地铁APP 端支付等场景，在后台业务方面也与原有现金须在车站现场解行、存入公司账户的业务流程不同，建议由票务支付系统的ITP 平台统一与银行系统对接，以便于支持各支付场景，并实现数字货币的确认与存入。

后台系统软件改造。终端设备软硬件及接口改造的同时，需要对SC、LCC、ACC、ITP 等后台系统软件进行同步改造，以满足DCEP 在AFC 系统应用要求。

3.3 票务支付体系改变

DCEP 属于“电子化现金”，且原则上采用非实名制，DCEP 在离线应用等方面优于当下多数互联网支付手段，是对现有互联网支付业务更好的支付领域扩充。因其属性预计不可作为过闸凭证。在AGM 过闸环节可作为地铁APP 支付渠道，依托地铁APP 对其承载的虚拟电子票所需支付费用进行支付。从社会效益方面分析主要有以下几方面影响：

3.3.1 DCEP 引入对票务支付体系影响

（1）轨道交通作为一个开放性平台，依托于先进的非现金支付技术，本着不断优化用户体验、开展资源共享、向乘客提供智慧出行方式的原则，积极为行业的发展进行有益的探索和示范。DCEP 技术带来的是全新管理模式，必将成为轨道交通票务支付领域的一个新突破。

（2）迎合非现金支付整体发展趋势，为智慧城市建设提供新方案，提升城市品牌形象。提升乘客轨道交通出行体验，满足方便出行的实际需求，为乘客出行带来更加便捷、多样的乘车体验。

（3）随着DCEP 应用的推广与普及，票务支付体系内原有实体货币、互联网支付与DCEP 支付的使用比例必将呈现不断的变化，考虑到DCEP 应用对国家发展战略的重要意义，其使用前景预计非常可观，其在票务支付体系中所占比例将不断提升，未来存在完全代替实体货币与互联网支付的可能。

3.3.2 DCEP 引入对票务支付体系调整思考

（1）在轨道交通票务支付体系内，全面、快速引入DCEP 支付方式，确保其支持购票、充值、票务事务处理、计费扣款等全业务。

（2）持续关注实体货币、互联网支付与DCEP 支付的使用比例，适时做好对应配套设备设施投入，甚至是整体业务的取舍规划，以便于贴合市场需求，节约轨道交通建设与运营成本。

4 结语

随着社会不断进步，科技不断发展，轨道交通票务体系也发生了巨大变化，从实体票到近几年火热的二维码，再到人脸识别、掌静脉等生物识别技术的应用，AFC 系统紧跟时代的发展，为乘客提供更加便利的服务。由于AFC 系统对技术发展变化尤为敏感，DCEP等先进技术在轨道交通行业的应用，预计将与AFC 系统深入结合。城市轨道交通需要在基于传统建设的基础上做好服务，同时必须有一定的投入，去主动改变自己，寻找未来模式下的运作方式，先行尝试用新的视角重构业务、重构系统，以期未来给用户提供更好、更全面的服务。