摘要：城市一卡通涉及的消費領(lǐng)域包括公交汽車、出租車、路橋收費、小額消費、水電煤繳費等，其實現(xiàn)涉及到項目規(guī)劃、標準規(guī)范、網(wǎng)絡技術(shù)、軟件技術(shù)、IC卡應用技術(shù)等多方面的環(huán)節(jié)。本文從宏觀角度探討了基于CPU卡的城市一卡通應用解決方案和總體設計思路。

　　“城市一卡通”系統(tǒng)的總體設計目標是建設一個以清算系統(tǒng)為中心的一級平臺，以智能IC卡(非接觸式CPU卡)為載體，以小額消費支付業(yè)務為基礎(chǔ)，連接公交、出租車、加油站、停車場供水、供電等二級結(jié)算系統(tǒng)的網(wǎng)絡信息系統(tǒng)，實現(xiàn)在眾多領(lǐng)域的“一卡多用”，市民擁有“城市一卡通”IC卡后可用于乘坐公交車、出租車和路橋收費等，實現(xiàn)電子化收費，方便迅速，省卻找零不便等諸多麻煩;同時，“一卡通”IC卡還可以用于水電煤、超市小額消費等領(lǐng)域，為市民、企業(yè)、市政部門以及其它商業(yè)組織提供方便快捷的支付、結(jié)算和服務，提高管理水平。從項目的實施目標來說就是要建設一個具有覆蓋全市公共消費領(lǐng)域安全可靠、同時具有全國互通和區(qū)域互通的的清算與結(jié)算網(wǎng)絡運行系統(tǒng)。利用日益成熟的射頻IC卡技術(shù)和先進的計算機技術(shù)，在這個公共平臺上實現(xiàn)公共消費領(lǐng)域內(nèi)的電子化收費。

　　一、指導思想

　　堅持高起點，面向2l世紀。確保系統(tǒng)在今后一段時間的先進性和在國內(nèi)同行業(yè)中的領(lǐng)先地位;

　　系統(tǒng)貫徹“實用、可靠、先進、經(jīng)濟”的八字方針，以應用為導向，推進管理上臺階，按照急用先上，分步到位的原則進行建設;

　　從實際情況出發(fā)，以發(fā)展需求為依據(jù)，總體規(guī)劃、分步實施，確保系統(tǒng)高度集成、總體優(yōu)化、安全可靠、穩(wěn)步推進;

　　系統(tǒng)充分考慮功能擴容和技術(shù)升級，適應當代信息技術(shù)迅猛發(fā)展的要求，以求最佳效果;

　　確保系統(tǒng)的安全保密，立足于形成自主版權(quán)的IC卡產(chǎn)品，有利于現(xiàn)有系統(tǒng)的改造，有利于實現(xiàn)國產(chǎn)化;

　　二、設計原則

　　“城市一卡通”系統(tǒng)建設的目標是能建立一個先進的信息平臺，并依托這個平臺逐步完善相應的應用系統(tǒng)，因此是一個規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復雜、信息量大的綜合信息系統(tǒng)建設項目。在開展本項目時，實行“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一制造、統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一管理”五統(tǒng)一原則，同時實行嚴格的市場準入制度，對項目承包單位的資質(zhì)和設備的性能提出要求，在進行系統(tǒng)設計、系統(tǒng)建設和實施過程中，應符合以下原則：

　　1、實施的階段性和兼容性

　　考慮到本系統(tǒng)設計、開發(fā)、應用與維護是一項復雜的管理和技術(shù)工程，因此系統(tǒng)建設可以分成多個階段來逐步實施。系統(tǒng)設計需要確定系統(tǒng)建設的整體架構(gòu)、技術(shù)選型，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)平臺框架以及開發(fā)當前最迫切需要的業(yè)務系統(tǒng)，隨著時間和行業(yè)發(fā)展需要，逐漸開發(fā)新的應用領(lǐng)域，并將新的應用領(lǐng)域集成到系統(tǒng)平臺框架中去，從而最終實現(xiàn)具有相互兼容、可擴展、可互連的一卡通應用系統(tǒng)。

　　2、技術(shù)的先進性和成熟性

　　系統(tǒng)設計要采用先進的技術(shù)和方法，能反映當今的先進水平，而且要具有發(fā)展?jié)摿?，能保證在未來若干年內(nèi)占主導地位，并能順利地過渡到下一代技術(shù)。其中，在IC卡的種類、型號和讀寫設備選型中，要研究技術(shù)的發(fā)展趨勢，保證卡片和設備在今后技術(shù)重建過程中的兼容性\\還必須要重視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設備的相對成熟。

　　3、信息的安全性和準確性

　　通過建立安全控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)中的所有對象進行控制和保護，實現(xiàn)身份認證、訪問控制、權(quán)限設置、通信保密等一系列措施，以確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。系統(tǒng)應分別針對不同的應用和不同的網(wǎng)絡通信環(huán)境，采取不同的措施，在數(shù)據(jù)采集、存儲、傳遞、交換和使用過程中設置相應的安全機制，確保數(shù)據(jù)的準確和安全。無錫華捷在項目設計上主要應用建設事業(yè)IC卡密鑰管理系統(tǒng)。

　　4、系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性

　　系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性直接影響交易業(yè)務的正常運行，是社會形象的保障。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及維修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大的平均無故障時間;從消費數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)源的采集，從卡片售卡充值到數(shù)據(jù)上傳清算等環(huán)節(jié)，都要求機具設備和軟件系統(tǒng)具有高可靠性和高穩(wěn)定性，能保證系統(tǒng)在高容量、長時間穩(wěn)定有效工作。核心業(yè)務所涉及的軟、硬件以及網(wǎng)絡設備需采用冗余設計，核心數(shù)據(jù)庫需設計合理的備份系統(tǒng)。

　　5、系統(tǒng)的標準性與開放性

　　為滿足系統(tǒng)所選用技術(shù)和設備的協(xié)同運行能力、系統(tǒng)投資的長期效應以及系統(tǒng)功能不斷擴展的需求，系統(tǒng)必須具備開放性和標準性。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計要遵循國際及國家通用的規(guī)范標準，并將規(guī)范化、標準化貫穿于系統(tǒng)開發(fā)及建設的每一個階段中。其中，在IC卡和機具設計方面要充分考慮多家設備提供商的產(chǎn)品特性，制定統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范，實現(xiàn)不同機具的兼容。系統(tǒng)標準性可以充分保證系統(tǒng)的可擴展性，并且隨著新技術(shù)的發(fā)展，無縫地將后續(xù)開發(fā)的子系統(tǒng)融入到整個系統(tǒng)之中。

　　6.系統(tǒng)的管理性和維護性

　　由于整個系統(tǒng)涉及眾多功能和應用，因此要考慮系統(tǒng)應具有良好的可管理性和可維護性。應提供相應的手段和方法以實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并在必要時進行相應的操作。

　　7、系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟性

　　系統(tǒng)要保證技術(shù)上和經(jīng)濟上的可行性，系統(tǒng)建設應始終貫徹面向應用，注重實效的方針，堅持實用、經(jīng)濟的原則，盡可能地做到邊建設、邊應用、邊收效、邊發(fā)展。

　　三、系統(tǒng)整體架構(gòu)體系

　　城市一卡通管理系統(tǒng)消費領(lǐng)域包括公交汽車、出租車、路橋收費、小額消費、水電煤繳費等，要全面實現(xiàn)IC卡一卡通工程，應具備層次式體系結(jié)構(gòu)及其清晰的數(shù)據(jù)處理流程。

　　城市一卡通管理系統(tǒng)工程，設置城市一卡通清算系統(tǒng)(稱為一級系統(tǒng));下設城市一卡通發(fā)卡充資系統(tǒng)和若干個分中心結(jié)算系統(tǒng)(稱為二級系統(tǒng))，他們是公交、出租等行業(yè)結(jié)算系統(tǒng);同時分系統(tǒng)下設有三級系統(tǒng)，他們是公交、出租、路橋、小額消費的子營運公司或站點;最后是POS機終端設備(包括POS消費終端和公交、出租系統(tǒng)設立的充資點及銀行、超市系統(tǒng)所在的其他充資點及消費點)和IC卡乘客持卡消費。

　　在“一卡通”公司運行的系統(tǒng)“一級平臺”負責整個系統(tǒng)中軟硬件基礎(chǔ)平臺和網(wǎng)絡的正常運行?！耙患壠脚_”中設置了多個系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，主要包括“充售數(shù)據(jù)庫”、“回收數(shù)據(jù)庫”、“清算數(shù)據(jù)庫”和“查詢數(shù)據(jù)庫”。

　　“一級平臺”中的功能模塊涵蓋了“一卡通”公司在運營過程中所涉及的業(yè)務流程，包括：卡片檔案管理、充售管理、數(shù)據(jù)回收管理、系統(tǒng)監(jiān)控與管理、清算管理、結(jié)算與劃撥管理、客戶服務管理以及統(tǒng)計分析與查詢等功能，這些功能支持“一卡通”公司開展各項業(yè)務活動

　　“一級平臺”中的行業(yè)接口按照應用單位行業(yè)劃分，每一種行業(yè)接口都可以支持多個獨立公司和代理銀行網(wǎng)點，其中“小額消費接口”還可支持超市、商場、報亭等各種規(guī)模的商戶開展“一卡通”消費。

　　系統(tǒng)“二級平臺”支持各應用單位開展“一卡通”業(yè)務，配合“一級平臺”進行資金清分和結(jié)算，提供消費數(shù)據(jù)信息，為應用單位在運營決策提供準確的數(shù)字依據(jù)，以降低成本、提高效率、提升服務質(zhì)量。

　　“二級平臺”中對應的公交、出租等應用單位具有較復雜的組織結(jié)構(gòu)，因此相應的信息需求和信息處理過程都較復雜。系統(tǒng)針對這些行業(yè)企業(yè)提供了“三級平臺”，負責公交分公司、出租車公司車隊和個人等結(jié)算單位的消費數(shù)據(jù)采集回收以及營運收入的分配劃撥等業(yè)務。

　　系統(tǒng)“用戶平臺”為廣大市民提供了豐富的“一卡通”消費環(huán)境，通過這一平臺可以完成IC卡與各類機具的信息交換，實現(xiàn)“一卡在手，生活無憂”。

　　另外，系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)絡直接為市民提供Web查詢服務，可以完成在線業(yè)務咨詢、業(yè)務受理和信息查詢功能，提升系統(tǒng)的服務質(zhì)量。涉及Web查詢的數(shù)據(jù)庫和應用軟件相對獨立，以保證系統(tǒng)的信息安全。

　　四、運行環(huán)境

　　系統(tǒng)以客戶機/事務處理/數(shù)據(jù)庫服務器三層體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，采用交易中間件控制交易的請求(由客戶機發(fā)起)和處理(由服務器完成)。采用三層結(jié)構(gòu)能更好地平衡客戶機和服務器上的負載，減少網(wǎng)絡通訊和競爭，有利于提高系統(tǒng)交易的吞吐量;在連接的客戶機數(shù)量較多時，三層結(jié)構(gòu)將占用較少的數(shù)據(jù)庫連接數(shù)，可降低主機的資源消耗;在業(yè)務處理邏輯發(fā)生變化時，能夠以較小的代價方便地對系統(tǒng)進行修改。

　　為了滿足系統(tǒng)開放性原則，應選用符合SQL標準、支持“客戶機/服務器”體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。整個計算機系統(tǒng)應以市場流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為主，并盡可能采用同種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，以較好支持數(shù)據(jù)分布處理。

　　五、應用范圍

　　主要涉及在城市居民生活的各個領(lǐng)域的支付和身份認證，能夠完成公用事業(yè)的預收費，交通、社保、醫(yī)療、旅游、小額支付等多個領(lǐng)域的快速結(jié)算和支付，保證各領(lǐng)域的身份認證和信息存儲查詢，城市一卡通比較成熟的應用列舉如下：

　　公共交通收費：公交、地鐵、輕軌、出租、路橋等收費;

　　公用事業(yè)收費：水、電、氣、有線電視、電信收費;

　　商業(yè)網(wǎng)點小額收費：停車場、超市、茶樓、咖啡店等特約商戶劃卡收費

　　旅游消費：代替門票、旅游積分;

　　加油、加氣：油氣收費、稅控管理。

　　六、系統(tǒng)技術(shù)特點

　　1、系統(tǒng)成熟安全可靠;

　　2、采用遵循《建設事業(yè)CPU卡COS技術(shù)要求》的非接觸CPU卡;

　　3、采用國家建設部密鑰管理系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全可靠;

　　4、IC卡讀寫機具、城市一卡通管理系統(tǒng)的各級應用軟件全部由華捷公司技術(shù)團隊自行研制開發(fā)，具有合法的自主知識產(chǎn)權(quán);

　　5、系統(tǒng)軟、硬件平臺(服務器、網(wǎng)絡設備、通信線路、數(shù)據(jù)庫、中間件等)全部采用雙機熱備方式配置、實施;

　　6、系統(tǒng)選用超大規(guī)模的主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，應用軟件開發(fā)采用三層結(jié)構(gòu)模型，即客戶機/中間件/服務器模式;

　　7、采用數(shù)據(jù)增量備份技術(shù)，實現(xiàn)單位時間內(nèi)的數(shù)據(jù)增量備份;

　　8、系統(tǒng)具有開放性、標準性、先進性、實用性和可擴性好等技術(shù)特點;

　　9、用戶界面友好，易于操作使用，便于推廣應用;

　　10、保留區(qū)域互通和全國互通的接口;

　　11、其他消費領(lǐng)域的模塊化子單元，可拓展;

　　七、結(jié)論

　　要全面實現(xiàn)CPU卡城市一卡通系統(tǒng)，在架構(gòu)設計上應具備層次式體系結(jié)構(gòu)及其清晰的數(shù)據(jù)處理流程，為滿足投資的長期效應以及系統(tǒng)功能不斷擴展的需求，系統(tǒng)必須具備開放性和標準性，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計要遵循國際及國家通用的規(guī)范標準，并將規(guī)范化、標準化貫穿于系統(tǒng)開發(fā)及建設的每一個階段中;同時在項目推進上應從實際情況出發(fā)，以發(fā)展需求為依據(jù)，總體規(guī)劃、分步實施，確保系統(tǒng)高度集成、總體優(yōu)化、安全可靠、穩(wěn)步推進。

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