城市交通“一卡通”系统的主要难点

摘要：“一卡通”系统是城市交通智能化的重要手段，目前系统建设还存在各种亟待解决的问题。

   公共交通是一个大型的服务性行业，包括公交（大巴/中巴/小巴）、出租车、地铁、轻轨、轮渡等，它是市民日常出行的主要运输工具。随着我国城市规模的扩大，公共交通的日益繁忙，售票、检票和结算等票务工作已成为各公交运营公司的一项繁琐而艰巨的任务。 

如何采用现代化的手段来适应现代化城市对公交系统的要求，已经成为交通管理部门和运营企业所面临的一个重大课题。
城市公共交通“一卡通”系统以非接触IC卡为车票载体，以局域网和远程网络作为支撑，借助各种电子收费终端，实现计费、收费、统计、分析、预测、决策以及中央清算等业务的自动化处理。乘客持一张IC卡就可以乘坐各种交通工具、支付车辆停车、路桥等费用。它已逐渐成为各大中城市必备的基础设施，是城市智能化、信息化进程中的重要手段。
“一卡通”系统设计、实施和运营过程中，存在着各种难以回避的技术难点和管理障碍，如果在系统建设前期没有能够很好地解决，将给日后系统的建设、运营和扩充、升级留下隐患。 
1 “一卡通”系统的
技术原则
“一卡通”系统的规划设计的起点一般都比较高，也是因为这些高起点的指导思想带来了众多的实施难点：
（1） 全面采用符合国际标准的IC卡。
（2） 针对不同公共交通运营商的特点，采用灵活多样的票务管理机制，如公交车辆一票制的开放式运营、地铁计程计费的封闭/半封闭式运营和出租车终了结算运营等方式，以zui大限度地将公交领域所有运营企业和交通工具纳入“一卡通”系统之中。
（3） 设置完整、灵活的计费和收费模式，如分段计费、分程计费、分区计费、按时计费、分行驶线路分行驶线路等，以zui大限度地调整客流、优化城市公共交通资源，使各运营商从“一卡通”系统的实施中获益。
（4） 建立一套完整的系统安全体系，使系统的安全性、可靠性达到银行系统的水平，确保系统数据交易、采集、传输和清算得到zui大的安全保证。 
（5） zui大限度地保证与现有IC卡系统（如公交IC卡收费管理系统）的兼容性，保护已有投资。 
2 难点之一：IC卡选型
非接触IC卡通过无线电波与读写器进行数据交换，芯片无需外露，与接触式IC卡相比具有突出的优势，已经成为“一卡通”系统的*选择。市场上IC卡产品众多，逻辑加密卡、CPU卡或TYPE A、TYPE B标准卡和非标准卡都有其应用场合，各具优缺点，这使IC卡选型成为系统建设前期引起争论zui大、占用时间zui长、zui令业主和系统集成商头疼的问题。
目前全球用于“一卡通”系统的IC卡产品主要有符合ISO/IEC14443 Type A标准的Mifare(tm)产品、符合ISO/IEC14443 Type B标准的含CPU的产品、不符合ISO/IEC14443标准的SONY公司产品和不符合ISO/IEC14443标准的LEGIC(tm)产品。其中应用项目zui多、发卡量zui大的产品当属公司的Mifare(tm)系列产品（特别是加密逻辑卡MF1）；SONY公司的产品目前在香港“八达通”、新加坡和深圳“一卡通”的系统使用，虽然应用项目数量不多，但创造了单次发卡量zui大的纪录；符合ISO/IEC14443 Type B标准的产品被认为是非接触CPU卡未来的发展方向，但至今市场推广比较困难，发卡量十分有限；LEGIC(tm)产品目前只在深圳使用，且发卡量较小，也是该产品在收费系统中使用。
IC卡选型中应注意以下要点： 
（1）符合国际标准
IC卡是20世纪90年代才出现的产品，由于具有很好的市场前景，国际上许多有实力的大公司纷纷投入大量的人力物力开发相关产品，在技术上各自为政、相互保密、互不兼容，给用户选择产品带来了很大的困难。
虽然已制定了ISO/IEC14443的IC卡国际标准，但目前还是存在Type A和Type B两种不同版本的标准，而且ISO/IEC14443标准本身也还在制定和完善过程之中。尽管如此，在选择产品时应尽量选择符合标准的产品，采用哪种标准的产品时一定要十分地谨慎，以确保所选择的产品是主流产品，从而保护投资者的长远利益。
（2）高安全可靠性
由于“一卡通”系统采用储值收费方式，卡中不仅存储持卡人的信息，还记录有持卡人存入的现金信息，其安全性和可靠性显得尤为重要。一旦发生卡中的数据被非法修改和出现伪造卡，投资商和持卡人的利益将遭受损失。同样，如果卡的可靠性不高出现卡中的数据出错或丢失，甚至卡失效，没有好的补救措施将造成用户和投资商的经济损失。
（3）技术先进
IC卡虽然出现的时间不长，但技术的改进和新技术的出现却相当迅速，所以选择技术具有优势的产品无疑是保护投资者利益所必须考虑的问题，它也是系统先进性的标志。
（4）采用主流技术
IC卡技术正处在一个高速发展的时期，各个公司的产品和各种技术展开了激烈的竞争，竞争的结果将导致技术先进、性能价格比更优、符合发展潮流的产品脱颖而出，成为市场的主导产品并形成主流技术。选择符合发展潮流的产品，对产品未来的供货、价格以及服务都是极其有利。
（5）产品具有技术延续性
选择具有技术延续性的产品，即后续产品能够与早期的产品技术兼容并形成系列产品，这是“一卡通”系统升级和应用扩展的基础。
（6）产品成熟
“一卡通”系统面向广大市民，IC卡向社会公开发行，如果由于卡或系统的原因需要将IC卡收回，除了工作量巨大、经济损失难以弥补外，对市民用卡的信心造成致命打击，严重影响“一卡通”系统的信誉和后续推广。产品不成熟其造成的后果是不堪设想，因此必须选用技术上成熟、具有成功应用案例的产品。 
（7）稳定的货源
“一卡通”系统投运之后，对IC卡的采购将会持续下去，如果没有稳定的货源而产生供货困难，将对系统的投资效益产生巨大的影响，也容易引发市民的不满情绪。
（8）产品具有竞争
选择具有竞争的产品对用户十分有利，多家厂商的产品可以供货，货源上可以得到可靠的保障，也容易得到较为优惠的采购价格。
（9）价格经济
为了减少系统的投资压力、增强持卡人对卡的爱护、减少卡的大量流失，“一卡通”系统普遍采用押金租借用卡的方式，即持卡人先交纳相当于卡成本的押金后取得IC卡的使用权。因此，卡的成本是否经济、能否为广大市民接受、能否有利于扩大发卡量成为系统能否成功推行的关键因素。
（10）地铁/轻轨单程票的解决
“一卡通”系统还有个非常特殊的问题：地铁/轻轨/轮渡单程票。
单程票涉及的金额小、不记名、不挂失，其选型和设计相当困难。从简化票务运营和管理的角度出发，采用一次性票，即乘客出站时票卡不回收，但目前市场上任何一种非接触式IC卡的价格都高于国内地铁/轻轨/轮渡的zui低票价，这就存在IC卡单程票被非法套购而造成大量流失的风险。除了尽量选用低价位的IC卡外，有效的解决途径是通过单程票回收循环使用减低每次使用的成本。不管选用何种票卡都必须考虑与储值卡的兼容性，因为不容易在同一检票设备上安装两套读写设备。
为了在外观上与储值卡明显区别，往往将单程票卡封装成非标准的窄条卡或筹码式圆形卡，票卡选型时除了考虑与储值卡的技术兼容外，还需要全面了解芯片供货、天线形状、封装设备、封装成本和自动检票机、售票机等相关设备的技术规格。
IC卡标准问题的存在客观上对系统的开放性提出了更高的要求，zui为理想的是建立兼容TYPE A、B和未来TYPE C标准、适用于所有IC卡的通用系统，使系统推出后能适应不同场合、不同用户的要求。实际上，截止目前为止还没有开发出兼容所有标准的IC卡和读写器，仅有兼容TYPE A、B或TYPE B、C的产品可供选择，另外经济上是否切实可行也是个不容回避的问题。
3 难点之二：系统的兼容性
目前许多城市已经开通公交（主要是大巴）IC卡收费管理系统、地铁自动售检票（AFC）系统，“一卡通”建设首先必须解决新旧系统的融合和平滑过度问题。
发行IC卡能够带来丰厚的汇报，这一点已是不争的事实，所有各行各业的主管部门都热衷于建立自己的IC卡系统，公交公司、轨道公司、结算银行等都从中直接获利。
以某中型城市的公交IC卡系统为例，假定车辆装机300台，在14个线路总站设立数据采集点（其中3个总站开设公交IC卡发卡、充值服务窗口），发行3万张IC卡，项目投资规模在RMB￥220万元左右。该投资为一次性投入，系统正式投入运行不到3年即可将投资全部收回，以后每年为公交公司带来了约90万元的直接收入。
如果将来将该系统扩充为公用事业“一卡通”管理系统，该系统的结算中心上升为“一卡通”系统的结算管理中心，成为系统发卡、设备授权、交易清算的中心，则还增加收入50万元的额外收入。 
通过发行数量庞大的IC卡，发卡机构不仅获得了现有的经济利益（如IC卡押金、坏卡丢失卡的资金积淀和广告收入等），还牢牢控制着整个行业未来业务扩展、技术更新、经营模式调整的权利。“一卡通”系统将发卡权收回统一在结算管理中心，剥夺了已发卡企业的继续发卡权，不仅使发卡企业丧失了既得利益，如果已有的系统与“一卡通”系统不兼容，系统将逐步被淘汰，已有的投资（主要是IC卡和车载机、检票闸机等终端设备）难以继续回报。因此，如果没有很好解决系统兼容性（实质实利益重新分配）问题，“一卡通”系统的实施难免会招致这些企业及其上级主管部门的强烈抵触。 
“一卡通”系统建设不仅涉及复杂的技术，在市场经济的条件下，面临着系统前期投资、利益分配和风险承担等无法回避的现实问题，这是“一卡通”实施难点和障碍长期存在的深层原因。
4 难点之三：项目协调
“一卡通”系统建设是个复杂技术问题，更是一个全新的管理问题，它涉及所有参与单位的切身利益。
由于“一卡通”系统采用了当今世界zui先进的高新技术和全新的运营管理模式，因此对于公交行业的主管部门、各运营领导和员工、广大乘客来说是一个全新的事物，如何正确认识、熟悉这个系统就成了一个非常关键的问题，它直接关系到系统的推广和应用。 
系统的建设涉及到城市公共交通所有运营单位，这些单位普遍存在隶属多部门、多业主、多类型的复杂关系，既有国家投资经营，也有国家与地方政府共同投资，以及外资、私营企业自立投资经营等方式。面对各单位和部门错综复杂的利益关系，政府部门必须采用系统工程的思想和方式，协调、理顺各方面的既得利益和长远利益关系，牵头组织项目的实施、推广，必要时以行政手段规范各参与单位的职责和行为。除此之外，还必须在交通政策导向、行政监督、交通规划、投资融资、财税支持等方面制定相应的配套政策，扶持公共交通产业，发挥“一卡通”系统的巨大优势，全面体现“公交优先”的战略思想。 
各地普遍采取成立“通卡”公司的独立经济实体，各公交运营公司入股参与项目建设和运营，期望以市场化的手段解决棘手的利益分配问题。即使如此，政府主管部门的适度介入还是必不可少的。
5 结束语
公共交通系统的信息化、网络化、智能化是当前城市交通的发展方向，它通过信息技术、智能控制技术、IC卡技术等对传统公共交通系统进行技术改造，提高公共交通系统的服务水平和管理水平，从技术上保证“公交优先”的发展战略。毋庸置疑，城市公共交通“一卡通”系统的实施具有非常现实的意义，但如何解决上述难点和问题却是业主、系统集成商、运营企业和业界专家学者需要冷静思考和深入探讨的课题。