鐵路無紙化客票制式設(shè)計與應(yīng)用

鐵路無紙化客票制式設(shè)計與應(yīng)用

1電子客票取代紙質(zhì)客票的必要性自1995年美國推出電子票以來，“無票”旅行在世界各地迅速普及，降低了各類運輸?shù)倪\營成本，簡化了游客的出境過程。隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的增強及互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)的快速發(fā)展,我國鐵路客票已經(jīng)大規(guī)模實行網(wǎng)上銷售。雖然這種售票方式使廣大旅客足不出戶、不受時空限制地購買車票,但實踐中仍然局限于網(wǎng)上訂票—交易—取票的模式,旅客需要換取紙質(zhì)客票進(jìn)行驗票、檢票,不僅增加了旅客的取票成本,如交通、快遞等費用,而且鐵路部門也要付出設(shè)備和管理等相應(yīng)成本。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和鐵路信息化建設(shè)的不斷發(fā)展,鐵路系統(tǒng)應(yīng)用電子客票取代紙質(zhì)客票將是鐵路客票銷售、驗證的發(fā)展趨勢,也將成為鐵路部門減少運營成本、提高服務(wù)質(zhì)量、增強競爭力的有效手段。針對我國電子客票的發(fā)展趨勢,部分專家學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究。寧斐2磁卡票的應(yīng)用我國現(xiàn)行鐵路客票主要采用紙質(zhì)票據(jù)。2007年前是傳統(tǒng)紙質(zhì)車票,車票上印有條形碼,但只能讀取其中記錄的信息,無法修改,難以實現(xiàn)檢票的自動化。為了在客運專線上推廣應(yīng)用自動檢票系統(tǒng),2007年紙質(zhì)磁卡票被大量運用于鐵路客票系統(tǒng),磁卡票的正面印有日期、車次、席位和票價等信息,既可以作為乘車憑證,也可以作為報銷憑證。磁卡票背面以磁性材料作為信息載體,設(shè)置若干個磁道記錄相關(guān)信息。因此,目前我國鐵路客票處于傳統(tǒng)紙質(zhì)車票與紙質(zhì)磁卡票共存的狀態(tài),這2種車票統(tǒng)稱為紙質(zhì)客票。2.1乘車提前乘車(1)容易丟失、損壞。據(jù)統(tǒng)計,北京站和北京西站在2013年春運6天中為旅客辦理“掛失補”車票近400張,旅客常把車票落在取票機(jī)、進(jìn)站口和候車室。(2)取票和運營成本高。為了不耽誤出行,部分通過互聯(lián)網(wǎng)和電話訂票購票的旅客會提前到車站售票窗口或代售點取票、換票,到乘車當(dāng)天直接憑票乘車,造成2次出行,導(dǎo)致時間和車費損失。對鐵路部門來說,采用紙質(zhì)客票存在大量紙票的印刷、流通、回收、結(jié)算和存檔費用,而且需要設(shè)置取票、退票、補票窗口,投入大量的人力、物力和財力,增加大量的營銷和管理成本。(3)資源消耗大。據(jù)統(tǒng)計,2013年我國鐵路完成旅客發(fā)送量超過20億人,龐大的客流量帶來巨大的紙張需求;同時,根據(jù)公路客運調(diào)查,購取票的交通成本約為2元/張,折合成標(biāo)準(zhǔn)油為0.25L2.2電子客票的規(guī)劃尚不完善一直以來鐵路紙質(zhì)客票作為鐵路運輸企業(yè)與旅客的契約,承擔(dān)著旅客乘車憑證和報銷憑證2個主要功能。目前,電子客票無法作為納稅憑證和報銷憑證,在一定程度上影響了電子客票的推廣應(yīng)用。同時,紙質(zhì)客票方便攜帶,而且客票正面印有日期、車次、席位和票價等信息,方便旅客乘車、改轉(zhuǎn)簽和檢票。此外,實現(xiàn)鐵路客票無紙化的建設(shè)初期投資較大,在硬件上,需要建立與電子客票相應(yīng)的電子讀取儀器或龐大的服務(wù)器等設(shè)備設(shè)施;在軟件上,需要調(diào)整全路的售票系統(tǒng),設(shè)計全新的具有防偽、保障信息安全的電子客票,維護(hù)網(wǎng)站的安全系統(tǒng)、自動檢票系統(tǒng)等技術(shù)。3針對不同紙質(zhì)發(fā)票系統(tǒng)的推廣方案的可行性分析3.1無效商票的可執(zhí)行系統(tǒng)目前,通過論證且具有可行性的無紙化客票制式包括:IC卡、第2代身份證客票和手機(jī)電子條碼票。各種無紙化客票制式特點如表1所示。3.2以身份證為主要乘車憑證,電子條碼票為輔我國幅員廣闊,人口眾多,旅客數(shù)量龐大、素質(zhì)參差不齊,不同人群需求差異很大。鐵路客票制式的選擇需要考慮眾多因素,如旅客需求、車票的工本費、技術(shù)可行性等。IC卡克服了紙質(zhì)客票的一次性、易損壞的缺點,但由于其價格昂貴(非接觸式IC卡的成本為8元/張),無法顯示票面信息,目前還不適宜在我國鐵路系統(tǒng)推廣。身份證是最節(jié)省資源的票種方案,但存在無法覆蓋所有人群(如未滿16周歲的中國公民、外賓等)和無法顯示票面信息的缺陷,若全面使用身份證客票,旅客需要自行打印電子客票的日期、車次、席位等乘車信息,若實施將比磁卡票更為煩瑣。相對而言,手機(jī)電子條碼票以彩信方式存儲乘車信息,而且成本較為低廉,可以克服上述2種客票的缺點,但是由于我國不同地域的經(jīng)濟(jì)水平差異較大,并非所有旅客都持有符合應(yīng)用電子條碼票的手機(jī),因而其應(yīng)用推廣也受到一定的限制。綜上所述,單一使用第2代身份證客票或手機(jī)電子條碼票,都難以滿足我國地域廣闊、人口眾多、經(jīng)濟(jì)文化差異大造成的旅客需求層次復(fù)雜的要求。因此,建議采用身份證和手機(jī)電子客票組合制式,具體包括以身份證為主、手機(jī)電子客票為輔,以手機(jī)電子條碼票為主、身份證為輔2種模式。前者以身份證為主要的乘車憑證,客票信息以手機(jī)短信形式呈現(xiàn),但該手機(jī)短信不能單獨作為乘車憑證;后者以手機(jī)電子條碼票為主,即設(shè)計新型的防偽、加密的電子客票,以手機(jī)彩信形式實現(xiàn),并以其為乘車憑證,將身份證作為無手機(jī)電子條碼票旅客的補充乘車憑證。由于2種組合都需要與通信企業(yè)合作,而且對售檢票系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)改造,因而實施前的改造量和難度相當(dāng),但是由于第2種模式在改造完后,能夠提供2種乘車憑證,給旅客的選擇余地更大、覆蓋面更廣,更適用于我國目前鐵路旅客需求差異較大的特點。因此,提出以手機(jī)電子條碼票為主、第2代身份證為輔的無紙化客票制式推廣方案,將身份證作為無手機(jī)電子條碼票旅客的補充乘車憑證。3.3可行性分析3.3.1相關(guān)的技術(shù)研究(1)二維碼技術(shù)。目前我國自主研發(fā)的二維碼技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于銀行、海關(guān)、航空等部門,在新版紙質(zhì)鐵路客票和磁卡鐵路客票上已經(jīng)采用二維碼取代原有的條碼作為車票的防偽碼,并加入時間、車次、始發(fā)站、終到站及坐席等信息,因而設(shè)計手機(jī)二維碼電子客票在技術(shù)上可行。(2)無線通信技術(shù)。由于近年來通信業(yè)的發(fā)展,中國聯(lián)通、中國移動和中國電信3大運營商采用的無線通信技術(shù),不論是帶寬還是傳輸速度都能夠滿足該票制模式的運行需求。(3)射頻識別技術(shù)。2010年,國家863計劃“射頻識別(RFID)技術(shù)與應(yīng)用”重大項目課題開展了RFID技術(shù)在鐵路票證領(lǐng)域的應(yīng)用研究。課題對RFID客票的票證技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)、技術(shù)規(guī)范和業(yè)務(wù)流程等進(jìn)行系統(tǒng)研究,并提出基于RFID技術(shù)的鐵路客票系統(tǒng)完整技術(shù)方案、鐵路客票解決方案及電子票證的規(guī)范。這些研究成果和新技術(shù)為RFID技術(shù)在鐵路客運領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用做好了技術(shù)準(zhǔn)備(4)信息安全技術(shù)。信息安全是手機(jī)電子條碼票必須關(guān)注的問題,旅客身份認(rèn)證、資料隱秘性及完整性問題,可以通過密碼學(xué)技術(shù)的發(fā)展予以克服。沿用實名制來認(rèn)證身份并完成交易,資料的隱秘性和完整性可以通過資料加密的方式來達(dá)成,具體可以利用已經(jīng)成熟的公鑰加密算法(RSA)、數(shù)據(jù)加密算法(DataEncryptionStandard,DES)3.3.2手機(jī)電子票、二維碼的結(jié)合和補充作用(1)手機(jī)普及度。近年來,隨著我國通信業(yè)的發(fā)展,手機(jī)已經(jīng)成為人們隨身攜帶的主要信息溝通工具。根據(jù)工業(yè)和信息化部最新公布的數(shù)據(jù)顯示,截至2014年1月,我國共有12.35億手機(jī)用戶,實施手機(jī)電子條碼票能夠為旅客帶來便利,同時可以有效減少鐵路部門壓力,提升鐵路行業(yè)的競爭力。(2)手機(jī)與二維碼的結(jié)合。在很多景點和商店,二維碼電子票正在成為客票和優(yōu)惠券的主要形式,而移動通信網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)技術(shù)的發(fā)展,可以使兩者很好的結(jié)合,成為電子客票的一種嶄新形式,這種形式也可以很好地運用到鐵路電子客票中。(3)身份證的補充作用。身份證是出行的必備證件,第2代身份證具有的刷卡功能完全能夠滿足檢票的需求。身份證具有惟一性、法定性等屬性,而且覆蓋面較廣,能夠與手機(jī)電子條碼票共同構(gòu)建一種全新的電子客票制式。4鐵路客運票的簡化實施以手機(jī)電子條碼票為主、第2代身份證為輔的無紙化客票制式為背景,進(jìn)一步進(jìn)行無紙化客票制式的需求實現(xiàn)方式、實施條件、應(yīng)用流程等策劃。4.1訂鐵路客票外票黨務(wù)化方案時的綜合考慮由于我國鐵路旅客需求結(jié)構(gòu)復(fù)雜、差異大,在制訂鐵路客票無紙化的實施方案時應(yīng)綜合考慮。從旅客訂票、付款、查詢、檢票、報銷等環(huán)節(jié)對無紙化客票制式的旅客需求實現(xiàn)方式進(jìn)行設(shè)計,如表2所示。4.1.1電子客票信息加解密手機(jī)電子條碼票的內(nèi)容由車票信息、持票人信息和控制信息3個部分組成。車票信息主要包括日期、車次、到發(fā)時間、始發(fā)終到站、車廂號、坐席號、有效期等,用于告知旅客具體的乘車時間和坐席,也便于乘務(wù)員引導(dǎo)旅客乘車,這類信息一般為公開信息,沒有特別的保密要求。持票人信息包括持票人身份證信息和手機(jī)號碼,用于認(rèn)證旅客的身份,發(fā)送手機(jī)電子條碼票,這些信息均屬于個人隱私,需要進(jìn)行加密并予以一定的保密措施?？刂菩畔⒈旧聿痪邆鋵嵸|(zhì)內(nèi)容,主要用于電子客票信息主體部分的加解密控制、在使用過程中的認(rèn)證控制及一些備份認(rèn)證信息等。手機(jī)電子條碼票使用二維碼中的快速反應(yīng)(QuickResponse,QR)碼作為載體。QR碼是一種信息量大、糾錯能力強、識別速度快、碼塊面積小、可360度全方位識別、支持各種常用字符集的矩陣式二維碼,適用于鐵路電子客票。訂購票系統(tǒng)對車票信息和持票人信息進(jìn)行加密后,將得到的字符串進(jìn)行二維碼轉(zhuǎn)換,再以彩信形式將二維碼通過通信網(wǎng)專用通道發(fā)送到購票者指定的手機(jī)上。該二維碼是乘車憑證,檢票時旅客直接使用手機(jī)在檢票終端上進(jìn)行掃描,檢票終端獲取二維碼后進(jìn)行檢票操作。此外,彩信也附帶車次、價格、時間、乘車區(qū)間、候車室號、車廂號、座位號等可公開的車票信息,便于購票者輕松進(jìn)行車票查詢。將第2代身份證作為在不能通過設(shè)備檢驗的手機(jī)電子條碼票或無手機(jī)電子條碼票的補充乘車憑證,乘車時車站自動檢票設(shè)備通過讀取身份證完成檢票。4.1.2熟練經(jīng)營,保證乘車順利乘車實行鐵路電子客票,旅客將手機(jī)電子條碼票或個人合法證件通過列車檢票系統(tǒng)驗證,因而要求一線服務(wù)人員熟練掌握系統(tǒng)操作,保證旅客順利乘車。系統(tǒng)的操作增加了工作壓力,對此需要進(jìn)行員工培訓(xùn),使之適應(yīng)推行電子客票旅客標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)流程。4.1.3報銷制度的創(chuàng)新結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)的特點,完善會計核算體系和會計制度,解決旅客的發(fā)票報銷問題,推行報銷憑證電子化,推動鐵路電子客票無紙化實施。4.2執(zhí)行條件4.2.1鐵路客票的生產(chǎn)工藝現(xiàn)行的鐵路訂售票系統(tǒng)功能較為完備,為實現(xiàn)以手機(jī)電子條碼票為主、第2代身份證為輔的無紙化客票制式,只需要在現(xiàn)有訂售票系統(tǒng)上增加電子客票生成和發(fā)送模塊,其中電子客票生成模塊包括電子客票的信息錄入、加密、編碼、制票等內(nèi)容;與通信網(wǎng)專用通道相連的電子客票發(fā)送模塊在電子客票生成后通過彩信傳送至旅客手機(jī)終端。4.2.2身份證識別系統(tǒng)的升級改造為了能夠在自動檢票系統(tǒng)中用手機(jī)電子條碼票和第2代身份證客票作為乘車憑證,需要對自動檢票設(shè)備進(jìn)行必要的升級改造,增加二維碼掃描系統(tǒng)、RFID身份證識別系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對手持檢票機(jī)而言,為了能夠?qū)κ謾C(jī)電子條碼票和第2代身份證客票進(jìn)行處理,必須安裝二維碼和第2代身份證的識讀器。此外,增加無線通信模塊,實時更新該次列車的最新資料,旅客的手機(jī)或身份證放在識讀器上掃描后,識讀器顯示相關(guān)信息。4.2.3客票系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的改造由于使用不可寫入的手機(jī)電子條碼票和第2代身份證作為乘車憑證,對應(yīng)信息如身份證號、票面信息、退改簽信息、進(jìn)站憑證信息和出站憑證信息等,都要傳輸?shù)娇推毕到y(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中,對于客流量很大的城市,需要有可靠的計算機(jī)系統(tǒng)和中央數(shù)據(jù)庫支持,這給系統(tǒng)后臺軟硬件的安全和快速響應(yīng)方面提出了更嚴(yán)格的要求。售檢票系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)的整體架構(gòu)如圖1所示。4.3購票者出站前查詢的操作(1)購票流程。與現(xiàn)有的購票流程相比,無紙化客票制式的購票流程主要是將換取紙質(zhì)客票環(huán)節(jié)替換成獲取電子客票環(huán)節(jié)。針對購票者而言,只需要在購票過程中準(zhǔn)確填寫用于接收二維碼的手機(jī)號碼即可。而鐵路系統(tǒng)則需要增加制作電子客票和發(fā)送電子客票環(huán)節(jié);通信系統(tǒng)起到傳遞媒介的作用。在無手機(jī)接收電子客票的情況下,購票者需要通過打印、抄寫等方式自行存儲客票信息,也可以在乘車前通過多種查詢終端進(jìn)行客票信息查詢。(2)進(jìn)出站檢票流程。(1)購票者到達(dá)鐵路車站進(jìn)站口時,只需要將自己手機(jī)上的二維碼或身份證放在特制二維碼、身份證聯(lián)合識讀器上掃描,若信息核對正確,則購票者可以進(jìn)入車站;若信息核對錯誤,則拒絕該購票者進(jìn)入車站。因特殊原因不能進(jìn)站者可以到站外旅客服務(wù)中心尋求幫助。在檢票上車時,旅客進(jìn)行相同操作,若認(rèn)證信息與后臺數(shù)據(jù)庫信息匹配,旅客即可進(jìn)站上車。(2)購票者出站時,也需要將手機(jī)放在識讀器上掃描,驗證車票日期和乘車區(qū)間,如果驗證合格,則準(zhǔn)許其出站,并同時刪除此次乘車記錄;如果驗證不合格,則拒絕該旅客出站,需要另行處理才能