铁路与城轨票务模式差异分析及城际铁路票务方案探讨

汪 蓉，汪健雄，陈 靖，张瀛丹，梁嘉文，吴 俊

0 引言

根据服务对象和功能定位的不同，我国轨道交通体系主要分为国家干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路及城市轨道交通4个层次[1]。近年来，随着城市化建设的加速，城际铁路的规模快速发展，各地相继加入城际铁路建设的大军，起初的城际铁路基本采取国家铁路制式，如穗莞深城际(新塘南—深圳机场)等，随着公交化运营概念的提出和发展，部分城际铁路由原来的国家铁路主导向更具公交化特色的城轨制式转变，如杭绍城际铁路(姑娘桥—笛扬路)[2]等。而轨道交通“四网融合”发展战略要求服务不同需求特征，构筑多层次、多模式的轨道交通体系，实现不同层次轨道交通网络的融合发展，以及不同层次间交通方式的功能互补、服务兼顾、互联互通、资源共享[3]。因此，如今城际铁路的设计应向上兼容国家干线铁路，向下兼容城市轨道交通，其中票务系统的统一和协调是重要环节，其互联互通关乎乘客乘车体验、运营管理效率，以及交通运输企业形象和社会影响力。

鉴于深刻理解铁路与城轨票务系统的差异性是分析城际铁路建设模式和互联互通方案的前提，研究首先重点对比了铁路和城轨票务特点的差异性；进而探讨和分析城际铁路的建设模式和票务系统的互联互通问题，解决乘客乘坐不同轨道交通体系换乘效率低下、体验不佳，运营单位管理效率低下、协调难度大等客观问题；最后以深圳3 条城际铁路建设为例，给出具体建议方案，为工程建设提供参考。

1 差异性分析

铁路客票系统与城轨自动售检票(AFC)系统及其票务服务相关的差异性具体体现在系统架构、票制形式、票种设置、票价制定、候检模式、席位模式、实名制要求、清分清算方式等方面，铁路与城轨票务及服务差异分析如表1所示。

表1 铁路与城轨票务及服务差异分析Tab.1 Difference analysis of railway and urban rail ticketing systems and services

1.1 总体架构差异分析

全国铁路的运营组织指挥权集中在中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)，按照一张网实施，国铁集团客票中心系统下面分设18 个铁路局集团公司负责各自所辖线路及车站的管理[7]。国铁集团是铁路售票组织业务的最高管理层级，负责拟定铁路客运技术政策、标准和管理规章，组织相关新技术、新产品的研发和应用推广，负责制定售票组织策略、售票渠道的总体规划，制定相关售票组织管理办法。铁路局集团公司按照国铁集团指示完成铁路客运业务运营，按照运行图进行售票组织，制定城际铁路本线列车计价方式，维护车次、票价等基础数据，负责窗口(代售点)、电话订票等多种售票方式与渠道的组织，监督局管内各售票渠道的发售情况，在突发状况下，铁路局集团公司需根据影响范围及现场实际情况，负责协调、组织应急售票工作。车站是直接面对旅客的服务窗口，负责依照铁路局集团公司制定的规章开展日常售票组织和应急售票等相关业务，组织旅客乘降，并为旅客提供相关服务。各车站负责窗口、代售点等多种售票方式的现场工作，支持电话订票及互联网取票，并负责查询、检验票、应急售票、挂失补、登乘、进出站补票等相关业务。铁路客票系统架构如图1所示。

图1 铁路客票系统架构Fig.1 Architecture of railway ticketing system

而以地铁为主的国内城市轨道交通主要归属地方运营和管理，各地地铁建设模式虽大致相同，但均自成体系，有各自的标准。目前国内地铁基本以城市轨道交通清分中心为龙头，线路中心为主，管理车站和设备，满足城市内旅客的出行需要。其中，清分中心作为轨道交通网络化运营的数据中心管理部门，负责不同运营主体间的账务清算、票务发行，是全网络票价的制定及发布中心、运费清算中心、车票调配策略实施的管理中心，并负责与“一卡通”系统进行清分结算和协调等工作。线路中心系统负责线路AFC 系统与清分中心系统进行交互，负责管理线路系统运营，以及线路内各车站系统。车站计算机系统负责车站的运营、票务管理。车站终端设备是车站AFC 系统中直接面向乘客服务的终端，负责售、检、验票业务。地铁自动售检票系统架构如图2所示。

图2 地铁自动售检票系统架构Fig.2 Architecture of AFC system

1.2 系统票制及票种设置差异分析

国家铁路票制类型较为统一，实行实名制电子客票，客票系统具备人工窗口、自动售票机、电话、网站、APP 共5 种售票渠道，支持现金、银行卡(含国际卡)、网银以及第三方支付等多种支付方式；支持旅客持居民身份证、港澳台通行证等证件及手机动态二维码自助验检电子客票，近年来又拓展了计次·定期票、铁路e 卡通等新型票制。而城市轨道交通则由于各地存在一定差异性，票制类型复杂多样，以深圳地铁为例，系统支持实体车票及电子车票，票卡种类主要包括：单程票(普通车厢、商务车厢)、计次票、轨道交通日票、儿童票、行李票、深圳通卡、深圳通优惠卡、全国交通一卡通、深圳市地铁乘车码、深圳通乘车码、金融IC卡，以及其他由运营商自主发行的票卡。

1.3 候检及席位模式差异分析

候检模式与车站建筑布局息息相关，也影响着检票系统的设计。目前国家铁路基本采用“先候后检”模式，而地铁普通采用“先检后候”模式。

高速铁路列车行程远、速度高、安全等级要求高，为了实现超员控制及保证乘客舒适度，必须采用固定席位策略。部分采用国家铁路客票制式的城际铁路，为了满足公交化运营需求，采取不限车次及席位管理策略。而地铁完全采取自由席模式，不控制上车人数，可以理解为无席位的概念。

1.4 实名制差异分析

高速铁路采用对号入座制式列车，执行人-证-票一致强实名制方案[8]。旅客购票时，线下需提供实名制身份证件，线上需提供实名制身份信息，进行实名制注册；旅客进站时实名制验票系统根据旅客身份信息、人脸信息到实名制集群查询车票数据，完成身份信息、车票信息和乘车人的一致性验证。为适应公交化运营需求，部分城际铁路采用公交化制式列车，引入了一种新的实名制模式：旅客购票时，线下需提供实名制身份证件，线上需提供实名制身份信息，进行实名制注册，将人脸信息和身份证件信息与票卡进行绑定，人脸实名制信息上传至后台人脸库；旅客进站检票时，无需携带身份证件，检票闸机现场抓拍人脸照片，将其与后台人脸信息进行比对成功后，即可认为完成实名制核验。

目前城市轨道交通单程票、储值票基本未实施实名制要求。二维码电子票采取记名制、后付费模式，在开通二维码服务时，需绑定实名制身份信息及相关支付方式；旅客进站检票时，不再进行证件或人脸比对，乘客刷二维码电子票直接过闸进站乘车，出站完成行程匹配后进行扣费。

1.5 清分清算模式差异分析

受换乘模式等因素影响，目前国家铁路清算比例明确、算法清晰，有明确的清算管理办法，合资公司、地方铁路、各铁路局集团公司多家参与清算，收入来自市场，旅客运输承运结算，提供服务相互清算。而城市轨道交通采用基于乘客出行路径的清算，相同的OD 点可能存在不同的路径，采用按权重模糊清分的方式。

2 城际铁路票务系统建设及互联互通方案探讨

2.1 城际铁路建设及运营模式分析

从建设方来看，城际铁路一般有3 种建设模式：①由铁路方新建；②铁路方建设后资产移交至地方；③由地方新建。从运营管理方来看，一般由铁路方建设的由各铁路局集团公司或铁路公司负责运营管理，如京津城际铁路[9](北京南—滨海)等；利用既有铁路建设的主要采用地方购买服务的方式，委托铁路局集团公司来运营管理，如上海金山线[10](上海南—金山卫)等；地方新建的基本采用地方独立自主运营的方式，如杭绍城际、在建的深圳城际铁路等。

从采用的票务制式来看，一般有采用铁路客票系统和采用城轨AFC售检票系统2种制式，系统制式的选择与城际铁路的建设模式和运营管理息息相关，且都围绕着公交化运营和跨线运营两大焦点。

2.2 城际铁路与国家铁路互联互通架构分析

城际铁路网的主要服务人群是以通勤、公务、商务、学生、探亲和旅行为目的的旅客，其中常旅客占据了客流的大部分，对交通方式的服务要求更关注快速、准时、便捷、舒适[11]。城际铁路票务制式的选择应首先考虑其客流特征，无论采取何种制式，都应充分关注与其他制式交通方式的互联互通，以城际铁路旅客便捷出行为主要目标，按照方便快捷、一票通达的原则，构建城际铁路多元化票务系统，满足一体化运营和管理要求。

2.2.1 采用铁路客票系统的城际铁路

部分城际铁路在建设之初采用铁路客票系统，近些年进行了公交化改造，如穗莞深城际铁路，在票制方面，除传统12306购票+身份证验证方式外，还支持铁路e 卡通、刷支付宝12306 小程序乘车码扫码乘车功能。铁路e 卡通、支付宝12306 小程序乘车码乘车不限定车次，随到随走，支持先享后付模式扫码进出站，在一定程度上满足了市民公交化乘车需求。此种制式的城际铁路因本身采用铁路客票系统，因而在与国家铁路进行互联互通时存在天然的互通条件。

2.2.2 采用城轨AFC售检票系统的城际铁路

受限于现有体制机制及运营管理模式，暂时无法实现系统后台的完全融合，研究提出采用双套系统并行运行的方式，先从票制层面上解决互联互通的问题，远期通过体制机制的改革，实现系统的融合和互通。为了更好地阐述方案，以深圳城际铁路为案例进行分析。

（1）深圳城际铁路概况。深圳市在建深惠(前海保税区—坪地)、深大(深圳机场北—聚龙)、大鹏支线(龙城—新大) 3条城际铁路拟采用城市轨道交通制式的AFC票务系统进行城际铁路票务系统建设。其中，深大城际与既有穗莞深城际铁路存在换乘关系。

（2）双系统并行架构。基于上述分析可见，采用铁路客票系统的穗莞深城际铁路与采用城轨AFC售检票系统的深大城际存在互通需求，双系统并行运行互联互通架构示意图如图3 所示。对于乘客来说，持铁路电子客票、铁路e 卡通、地铁乘车码、城市一卡通、电子联程票的旅客可在穗莞深及深圳3条城际铁路范围内无障碍乘坐相关列车。

图3 双系统并行运行互联互通架构示意图Fig.3 Interconnection of two-system parallel operating

（3）架构分析。①在国铁集团城际铁路业务服务域新增深圳城际铁路票务核心节点，负责深圳城际铁路的客票核心业务，席位、存根等票务数据与各铁路局集团公司、城际铁路运营公司相互隔离，互不可见。同时，为了满足检票业务的实时性和应急需求，建设穗莞深城际线路中心，考虑系统的投资等因素，城际线路中心可不在深圳本地部署，而是采用租赁国铁集团云资源方式，在城际业务服务域划分独立业务区域用于穗莞深城际线路中心，在本地仅保留必须的网络设备用于汇聚线路各车站终端。②在深圳本地搭建深圳城际铁路票务中心，接入深圳地铁清分中心及互联网票务平台，负责深圳城际铁路的网内清分清算及线路票务管理，实现与深圳通平台、第三方支付平台、银联系统、深圳地铁APP及公安实名认证系统的接口。

需要注意的是持铁路票制的旅客在深圳城际出站时，需通过人工或铁路手持终端设备检票出站；在穗莞深城际铁路端需要对既有12306 检票设备进行改造，支持和兼容轨道交通一卡通和二维码的检票或新增AFC 制式自动售检票设备，其方案应重点考虑客流对购票方式的选择和使用情况。在此种模式下，深圳新建3 条城际线路的实名制方案及安检等级要求须与穗莞深城际铁路相关要求保持一致。

2.3 城轨制式城际铁路与国家铁路互联互通实现方式探讨

文献[12]中针对城际铁路与城市轨道交通售检票互联互通模式提出了6 种实现方式并进行了适应性比较分析，在目前技术、管理机制等融合较为困难的情况下，为方便乘客出行，实现城轨制式城际铁路与国家铁路的票务互通，提出以下可行性方案。

2.3.1 二维码互换

在铁路12306APP 和各地城际APP 中互嵌对方二维码，以选项卡形式提供不同交通方式的乘车码，由用户在乘车时自主选择。乘客出行的进出站交易数据及票款信息都存储在各自系统后台，若未来以城轨AFC 售检票系统制式建设的城际铁路呈现象级增长，可根据实际情况建设城际铁路码互通平台，铁路通过与城际铁路码互通平台实现连接，通过互联码系统即可完成与各地城际铁路的二维码互换。该种方式实现了乘客使用同一APP乘坐国家铁路和城际铁路，在一定程度上满足了一码通行的需求。

2.3.2 检票设备融合

城际铁路可支持地铁和国家铁路双票制，为了方便乘客无感知地使用铁路/地铁票卡或乘车码乘坐城际铁路，可将国家铁路检票闸机与地铁检票闸机完全融合，乘客在过闸时无需花费时间进行识别，合设后不影响现有管理模式下的业务流程。目前国内有2种实现方式，即通过硬件或软件实现互通。上海金山线采用检票闸机双工控机串口相联分别处理各自数据的方式，即检票闸机硬件合设实现；成都成灌线(成都—青城山)城际项目通过铁路方软件嵌套天府通实名制一卡通接口软件的方式，完成软件合设。

2.3.3 实名制一卡通

目前，国内各城市为了方便居民出行，基本都发行了城市一卡通卡，为了实现全国的互联互通，交通运输部也发行了全国交通一卡通，且具有实名制化发展的趋势，可以利用实名制一卡通来实现国家铁路与城际铁路的互联互通，兼容城市轨道交通卡系统总体架构图如图4所示。

图4 兼容城市轨道交通卡系统总体架构图Fig.4 Overall architecture harmonizing with urban rail transit card system

在城市轨道交通区域范围内，城市轨道交通一卡通系统通过安全通道接入铁路客票系统，铁路客票系统完成城市轨道交通的刷卡或扫码、席位分配、出站支付以及进出站记录配对、对账文件传输等业务。旅客持城市轨道交通卡或二维码在铁路闸机刷卡(扫码)进出站的交易数据通过检票服务传输至卡交易配对服务进行进出站配对，配对后生成售票存根，并传输至城市轨道交通卡系统，城市轨道交通卡系统根据售票存根完成资金结算。城市轨道交通卡(码)应满足铁路实名制乘车规定，适用于一定区域内铁路与城市轨道交通的互联互通检票。

2.3.4 生物特征识别

基于乘客生物特征信息(如人脸[13]、指纹、虹膜、掌静脉[14]等)进行身份识别[15]，在国家铁路采用预付费模式，通过机器学习等技术进行特征提取和分析后，对检测到的生物特征信息与注册时绑定身份证内的生物特征信息进行比对，进而完成进出站服务；在城际铁路采用信用支付模式，对于授信乘客，在注册信息时，将生物特征信息与个人支付账户互联，乘客进出站行为完成后，由城际后台进行OD 匹配再进行扣费。基于人脸的信用支付模式在公共交通领域及超市零售领域已有较多应用，给人们带来了极大的便利，然而将生物识别与支付进行关联的可行性和安全性问题也受到了业界的极大关注，不可避免带来的财产安全、信息安全、生物安全等问题则依赖于法律制度的完善和智能技术的进步，应着力提高公民的法律和安全意识，不断完善生物信息的采集手段和机制，加强监管力度，保证立法规范，进而推进生物特征识别支付的安全性、可行性。

2.3.5 身份证

身份证具有很好的普及条件，可以推广应用到国家铁路及城际铁路的互联互通中，身份证在国家铁路已经有很好的应用效果，将其应用在城际铁路中，需要在自动检票机上安装身份证读卡器，同时为了适应城际铁路公交化运营特点及避免国家铁路预付费买票的繁琐性，可将身份证信息与支付账户在后台关联，旅客乘车时扣除相应票款。对于未携带身份证件的旅客，可以使用电子临时身份证明，采取在手机APP中提供嵌入服务或现场提供电子临时身份证明办理的方式提供服务，不过须得到公安授权，可操作性有待探索。

2.3.6 电子联程单程票

为了更好地实现城际铁路与国家铁路客票的互联互通，可发售和使用电子联程票。将城际铁路站点录入到12306 系统，旅客下载打开12306APP，完成授权、实名用户注册、人脸核验，城际铁路可自建APP，12306APP 仅实现联程票代售功能，登录12306APP 后进入城际铁路联程购票入口，选择出发站及目的站，系统根据乘客的选择自助生成旅客联程车票，两段行程对应不同的乘车码。该方式不改变双方既有的支付平台，接口界面清晰，管理权限互不影响，且乘客不需要通过不同的手机APP(国家铁路、城际铁路)客户端多次购票、安检和进出站。

3 结束语

铁路客票系统与城轨AFC 售检票系统从系统本身及提供的服务、业务等方面都存在较大的差异，管理主体及售检票制式完全不同，目前还处于相互独立的阶段，票务统一与协调存在技术和管理上的难度。研究首次系统剖析了二者的差异，并以此为依据探讨了城际铁路不同的建设和运营模式，分析了不同制式下互联互通的架构及实现方式，以深圳城际铁路为案例给出建设性意见。考虑到目前深圳城际铁路项目正在逐步推进及建设，在方案确定过程中应充分考虑深圳城际铁路运营权归属、公交化需求、实名制要求、票价差异、互联互通、精准清分、换乘方式等多方面因素，制定切实可行的深圳城际铁路票务系统方案，可按近远期分阶段考虑系统方案，近期在票制上实现与国家铁路的兼容，远期应打破体制机制方面的制约，真正实现系统的互通，形成一体化局面。