非接触式IC卡公交收费系统解决方案

系统设计总体方案简介

前言

投资分析

1. 经济效益：

1) 加快乘客上车速度，减少车辆停站时间,加速车辆周转等于减少车辆。

2) 减少公交企业亏损，减少依赖政府补贴。不同身份享受不同优惠。用IC卡最终替代月票及钱币方式，消除福利月票的种种弊病，对促进管理，加强经济改革，打破大锅饭具有重要的意义。

3) 及时掌握客流情况，科学合理调度而创造效益。

4) 可以节省无人售票点钞工作人员的费用。。

5) 广告费收入，IC卡面可印广告，抵消IC卡的部分成本。

6) 可以预收票款，增加企业周转资金。

7) 有效制止了假币的流通。

2．社会效益：

1) 提高公共交通的服务档次，符合建设国际城市的目标。目前我们所选用的系统，香港、澳门在九五年才小规模使用，西欧、澳大利亚等国也是近年才使用，与国际先进水平同步。

2) 方便市民，减少社会现金流通量。IC卡的使用将来还可以推广到小巴、出租汽车、购物商场等处，一张卡可以在各处使用。

3) 提高车辆运行效率，节省乘车时间。采用非接触式IC卡，完成一次收费过程仅需一秒钟时间。由于收费速度提高，车辆缩短运行时间，等于节省乘车时间。

4) 收费及统计全面自动化管理，有效堵塞漏洞，杜绝可能发生的管理人员贪污及假票现象。

5) 非接触式IC卡美观大方，携带方便，不易破损，可长久保存。

6) 庞大可持续开发空间。非接触式IC 卡可预留为其它方面领域开发应用，可以推广到小巴、出租汽车、购物商场，亦可用于企业内部营运系统，还可用于考勤、门禁、售饭等系统，实现一卡多用的新管理模式。

 

接触式IC卡公交收费系统概述

规划目标

立足于高起点、高标准、高要求，采用国内最先进的智能一卡通应用模式，完成以下目标：

1) 基于U盘通讯或者RS232通讯方式：根据客户实际的使用需求，每台公交车上均安装一台车载收费机，脱机使用。使用U盘采集数据方式，U盘具有传输速度快、成本价格低、携带使用方便、数据存储稳定等显著的优势。并且各个终端设备既可独立使用，又可以统一由信息中心管理，系统平台结构简单，系统运行安全稳定。简单实现系统的多层次数据管理，大大提高系统的运作效率。必要时，可根据客户的实际需求，在车载机内增加GPRS通讯模块，各个车载机通过GPRS网络将实时与信息中心管理平台对接，实现消费记录、管理记录的实时上传和下载功能。

2) 数字化办公的目标：建成以非接触式IC卡公交收费系统为基础的骨干平台，办卡人员凭借身份证，学生证，军人证，优待证等有效证件办理IC卡，持卡人乘车刷卡产生的一系列数据均由信息中心管理软件和各个终端设备分别完成分析汇总，随着IC卡公交收费系统规模的扩大和卡片功能的增加只需增加子系统，即可实现数字化办公的目标。

3) 一卡通的目标：公交收费系统内每一张IC卡集持卡人的身份卡、充值卡、押金卡等于一体，代表持卡人的身份和持有金额，做到一卡通用。持卡人员可以凭卡在市内任一个公交系统内IC卡管理终端办理新卡、充值、挂失、退卡等所有相关业务。

4) 系统设计实时传输与脱机运行相结合，实现一卡通行，数据共享。

技术特点

    1) 采用中心管理，脱机运行方式，U盘或者RS232数据采集方式。设备运行互不影响。融合脱机应用灵活多变的特点，系统结构简单、功能强大、运行稳定、经久耐用；设备便于管理、利于维护，具有强大的适应力，能很好地适应多种不同的工作环境。

    2) 三层软件结构。软件采用模块化组件结构，基于U盘通讯和授权卡管理，管理人员按授权权限在车载收费机上刷一下授权卡便可对车载终端进行相应操作。

    3) 大型数据库结构。采用SQL Server 2000数据库，系统安全性和可靠性高，运行更加稳定。

    4) 规范的数据监控处理功能。规范的报表设计和数据的可靠传输，保证了数据完整性和安全性、保证每日汇总清查。

    5) 非接触式IC卡。非接触式IC卡具有全密封、防水、防静电、防灰尘的特点。从读卡方式上讲，非接式IC卡读卡不接触，其使用寿命最长。

    6) 自动加温功能：每个车载收费机内部均做过灌胶处理，增加了机器内部元件的抗震、防水、防腐蚀的能力。并且在机器内加装有温控发热管，机器外部设置有发热管电源开关，按下温控发热管电源开关后，当机器外部温度低于40摄氏度的时候，发热管自动加温发热；当外部温度高于40摄氏度的时候，发热管自动停止发热。在常温下不需要使用温控发热管，强烈建议只有当温度低于零摄氏度以下的时候，才适合按下温控发热管电源开关，确保车载收费机在正常温度下工作，常温下不适宜使用温控发热管。

    7) 方便的自助服务功能。提供帮助使用手册等配套齐全的自助服务功能，优化用卡环境，减轻管理工作量，提高办公效率。

系统组成与结构图

1、IC卡公交收费管理系统

本管理系统方案设计只有一个管理系统：

 

 

2、IC卡公交收费管理系统总体结构

      非接触式IC 卡公交管理系统主要由管理主机、车载稳压电源、发卡机（增值机）、公交收费机(车载收费机)、数据采集器（U盘）、非接触式IC 卡、系统管理软件、RS232连接线及其它外围设备等组成。

 

IC卡公交管理系统拓扑结构图

2.1、系统功能和特点

1) 方便性：

刷卡付费，一挥而就。系统采用最新非接触式IC卡，读写快捷、方便且无方向性（仅需0.1s完成读写过程），充分体现用户的身份。

2) 安全性：

数码技术，密匙算法，授权发行。本系统采用射频技术和授权加密，安全防范性极强：由管理中心统一进行IC卡的发行、授权等操作。

3) 可靠性

无源射频感应，采用RSA交叉算法及三重互感通讯方式，自备羊断思考能力，运行稳定而可靠。抗干扰性强允许同时多卡操作，能在各种恶劣的工作条件下使用，比磁卡和接触式IC卡更让企管人员放心。

4) 实用性：

系统能自动统计各种信息，自行生成报表。提供友好、人性化的全中文视窗用户界面，方便、实用、简单而不失功能强大。

5) 灵活性：

系统既可单机使用，又可联网运行，可根据投资规划灵活配置组合。

2.2、系统的管理模式

根据实际公共汽车公司的现状，我公司建议系统采用三层运作管理模式——

1) 在公共汽车公司建立统一的系统管理中心

2) 每台汽车安装专用的车载收费终端

3) 采用数据采集设备将车载机的数据定时下载拿到管理中心，并建立一定数量的发卡、充值点为乘客进行发卡充值。

2.3、收费模式

       根据系统硬件组成以及软件配套的实际情况，IC 卡公交收费模式采用一票制的方式。对于一票制收费系统，系统在启动前，公交车载机内设有级别的收费金额标准（发行卡片时对卡片进行设置），乘客无论在那里上车，缴纳的乘车费用相同。乘客在进行消费时，将卡片在设备前的感应区晃动一下卡，车载机感应到卡片后，首先对卡片的合法性进行验证，验证通过后对卡片进行扣费，上述操作完成，车载机完成了对乘客卡的收费，乘客可以搭乘汽车。车载机存储所有的在一个工作日内发生的交易记录，在指定时间内，将所有的交易记录通过采集器送到服务器后台。

2.4、票卡类型

IC 公交收费管理系统涉及的IC 卡按用途不同主要分为——管理卡和用户卡两类。

管理卡

“管理卡”主要用于公交公司的日常数据管理和乘务考勤管理。

1)  乘务卡

主要有乘车、加油、考勤等功能

2)  调度卡

供调度员使用，可设置该线路票价、票种权限

3)  测试卡

用于保障软硬件及基础功能正常运行，可测试车载机测试车载机软硬件、显示及提示音等功能，不记录数据

4)  一级管理卡

用于各种管理卡的初始化授权

用户卡

       “用户卡”用于乘客刷卡消费，可按各地公交的实际情况定制各种类型。常用的有：普通卡、学生卡、老人卡，按各地的优惠政策还可在运营过程中随机增加教师卡、军人卡、专线卡、优待卡(残障人员)等类型。使用管理软件开户时，按卡类型不同设定相应消费折扣。

例如：普通卡1.0元，学生卡0.8 元，老人卡0.5元...

【本方案只对常用卡作简单介绍，明诚智能将在项目启动后针对公交公司的实际情况打造一整套卡类型设置、充值、折扣、服务解决方案】

以下简要介绍三种常用卡型——

1)  普通卡

         乘客在购买普通卡时，如果登记了身份证，该卡可以凭身份证进行挂失等服务操作，否则不予挂失。卡金额不足，可到任意充值点充值。挂失功能可由公交公司规定是否开启应用。

2)  学生卡

         学生优惠卡只能由学生凭学生证购买。该卡只限于本人使用，不可代人，不可挂失。开户时，可根据学生的学年制来限定刷卡时间。例如设置2009年06 月30 日为实效日期，若非经过再次授权，乘客过期刷卡时公交收费机会作出报警。

3)  老人卡

         该卡是一种面向社会发行的优惠卡，初次申请时，本人需持老人优待证、身份证、本市户口本，在公交公司指定的地点办理。购卡时需交租（押）金。老人卡是只限本人使用，不可代人刷卡。老人卡使用时有语音及声光提示，具有严格的时间限制，每半年在公交公司指定的地点进行有效性核查、充值，超过有效期的老人卡将视为黑卡处理。

2.5、制卡售卡冲值管理

制卡操作

制卡操作必须在一级管理卡的授权下，操作员持卡进行密码确认后进行，保障系统的安全性。

营业网点售卡充值操作

          用户在经授权的营业网点付款充值，营业员通过非接触式IC 卡增款设备进行操作。售卡充值操作必须使用经授权的操作员卡并确认密码后方可进行。各类卡分区的充值额、次数等充值规则可由后台进行设置，前台操作必须根据系统对卡类型识别后所允许的相应充值规则进行充值。

余额查询及用户服务管理：

          用户在经授权的营业网点付款充值，通过非接触式IC 卡余额查询设备进行自助查询操作。营业员通过必须的手续对各类乘车卡挂失、解禁、坏卡更换、退卡等操作。

2.6、消费数据采集传输管理

手工采集

利用U盘、RS232通讯线在公交收费机上进行以下操作——

1)  采集或补采集消费数据

2)  下载黑名单记录

3)  自动校对车载机时钟

2.7、GPRS通讯（可选）

1) 通过GPRS运营商提供的无线(GSM、CDMA)互联网络，实现永远在线、高速数据传输的功能。

2) 实现双向传输：将车辆上的公交数据实时传输至管理中心，管理中心亦可随时向车辆发送自动对时等指令。GPRS无线分组交换业务，同样可以作为一独立设备与车载终端连接，也可作为独立模块集成到车载机中，使用时必须通过SIM卡运营商提供GPRS服务，完成的功能是建立车载终端和服务器控制中心的数据交换，如采集数据，校正时间等等终端数据。

 

2.8、系统管理中心

管理中心的核心关键由“IC公交消费管理系统”配置而成。

“IC 公交消费管理系统”是明诚智能经过数年的项目实践、对业内各种系统软件的利弊分析研究后自行研发的管理系统。已申请知识产权保护。

系统由公交系统软件、加密软件和调试软件构成。

 (1)  公交系统软件

 (2)  加密软件

  1)  用于用户卡初始化、公交系统软件加密的操作。

  2)  由发卡器、初始化软件等组成将空白卡的初始化，初始化后,在空白卡内形成专利编号，认定读写器密码及存取权限等。

  3)  卡的初始化是防止非法伪造的重要环节。

 (3) 调试软件

(1) 主要用于车载设备的调试，初期调试操作。以下重点阐述“公交系统软件”子系统——公交系统软件设计主要是数据采集跟有关，分为两种：

一为客户端与服务端软件；二为单一网络软件。

服务端与客户端软件

1) 公交服务端的功能是查询各报表和利用采集器采集流水；

2) 公交客户端的功能是发卡充值，还有报表查询功能。

3) 客户端负责开户、充值，将客户端中的数据导出形成文本格式，再经网络传到服务中心，从服务端中导入文本。车载收费机数据处理可在特定一个的点做数据采集汇聚，再导入到中心服务器；或是直接采用采集器拿到中心服务器统一管理。

单一网络软件

1)  每个分公司及网点的电脑都装上同一个软件，联接到服务端的后台数据库中，实现实时查询数据，便于挂失及各项操作。

2)  注：管理中心电脑要申请固定IP地址，以便客户端调用。

【届时由永豪资深工程师对本地公交进行采集模式应用指导】

系统功能介绍

(1) 系统管理

 1) 系统参数设置操作

 2) 对各子系统的操作

 3) 系统资源管理、系统维护操作

 4) 对车载刷卡收费机、采集设备建档，跟踪监测

 5) 对系统管理人员、操作人员授权管理

(2)  数据管理

1) 数据存储，备份，转移

2) 数据库的管理和维护等

3) 数据统计

(3)卡型管理

1) 卡的初始化操作

2) 对用户卡售卡、充值及消费等数据的操作

3) 管理卡的制作，发放及使用情况的操作

4) 对各网点收集的故障卡进行处理操作

(4) 数据接口

1) 通过U盘或RS232通讯线收集消费数据

2) 与各网点网络互联，进行数据通讯

3) 其它系统拓展功能的实现

(5)安全管理

1) 密钥系统管理

2) 黑名单生成与管理

3) 网络资源的共享，对各类操作进行权限管理和权限制约

4) 对后台操作进行实时跟踪监测，设立工作日志

5) 对各子系统进行监控管理

6) 对操作员误操作或系统出现错误、异常情况自动预警提示并进行处理

7) 提供数据库保护功能，禁止未经授权的用户不通过系统而直接访问数据库

(6) 财务统计

1) 财务结算：通过各种数据统计处理提供财务结算报表

2) 财务划拨：按照车辆、司机、线路、路队、分公司进行消费收入资金划拨统计处理，并提供报表

3) 系统清算：根据每天售卡充值数据、消费交易数据对每张乘客IC 卡进行清算，对非法充值卡、数据不平衡卡产生黑名单

4) 汇总消费次数、人数及折扣，每月上报相关政府机构，申报核领各种政府补贴

(7) 企业高层运营管理：

1) 为公交公司的领导和相关部门提供的一套数据查询，该功能主要是提供各种统计的报表和财务报表，为决策提供数据依据

2) 可以根据数据库内的各种运营数据，依照公司领导和有关部门的实际需要根据确定的规则进行其他运营管理指标的计算、统计、分析

3) 更人性化的管理设计，充分体现及时性和科学有效性

技术特性：

单界面非接触IC卡

感应式IC卡终端机机型号DH-S10技术参数

1）类型：IC卡

2）黑白名单数量：1300万张。电脑发卡

3）卡最大金额：16万(元)

4）借车卡片类别：15个，可设置不同卡类不同的充值比和折扣比。

5）可按车名租借，车辆信息数：9999个

6）自行车价格：160000.00(元)

7）借车卡日志：15000条记录

8）自行车租用日志：40000条记录

9）管理员数：99个

10）授权的操作员在租赁终端机上可对卡片进行充值、发卡、挂失、解挂、退款的操作。

11）通讯方式：RS232、RS485、TCP/IP通讯、modem及GPRS通讯方式（由机型而定）。

12）可以脱机和实时联网。

13）具备USB接口，可通过U盘采集消费明细数据。

14）刷卡时可显示持卡人身份及卡余。

15）128*64双液晶显示，操作员和消费者可清晰了解卡片及人员信息。

16）可外接小票打印机，打印租用信息。

17）具备继电器信号输出，可控制闸门开关，控制非法卡进入指定区域刷卡。

22）人性化的语音提示，可提醒用租车者打卡时是否成功。

23）办理时间：〈0.1秒。

24）读写距离：〈4cm

25）7.2V/1300mA锂电池，可待机三小时。

26）输入电源：9V/1A。

27）平均功耗：〈 2.5 W

28) 环境温度：工作  　０～４０℃     存贮   -4０～６０ ℃    

29）环境湿度：工作    ６０～９０％   存贮  <９５％（无凝水）

30) 外型尺寸： 21mm（L）*16.5 mm （W）*10 mm（H）

31）重    量：1Ｋg

3、IC卡公交收费管理系统预算表

 

4、售后服务承诺

1) 提供质量可靠的产品，并提供及时的技术支持。

2) 整个系统上门安装、培训，除了为客户方培训各个应用系统的管理员之外，还负责培训一至两名高级管理员，提供整个系统的技术说明及维护手册。

3) 系统出现故障除全日电话指导外，非春节假日期间应客户要求实行上门处理。

4) 系统及IC卡读写机具免费保修一年，超过保修期维修收取元器件成本费。

5) 卡片非人为损坏一年内包换。

6) 维修部收到机具维修，实行48小时内修复，72小时内发货返回。超出保修期以后技术人员上门服务费按120元/天收费。

7) 可为用户扩展新的IC卡应用系统的技术服务承诺。