非接触式IC卡公交收费系统解决方案.docx
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非接触式IC卡公交收费系统解决方案
非接触式IC卡公交收费系统解决方案
一、现状分析
城市公交的系统经过多年的运作，在管理上已日趋完善，但新的课题又呈现在我们的面前。
“零钞不够”，这是实行无人售票以来乘客与公交公司之间最大的矛盾。
“无人售票”对车辆的承运速度和业务管理无疑起了很大的促进作用，但是由于“不设找赎”，对身上没有足够零钞的乘客来讲，肯定是增加了经济负担，这正是推行“无人售票”之后，乘客最大意见之处。
还有假币流行，给企业和政府带来巨大的损失。
“无人售票”需要完善，另外随着经济环境的变化，取消月票，也是势在必行。
非接触式IC卡技术的推出为实现城市公交自动收费提供了现代技术的支持。
为了适应公共交通发展的需要，满足和方便广大市民出行，提高企业效益，提升运营与管理的科技水品，加速城市公共交通事业的现代化建设，提升城市公共形象。
深圳市永豪电子有限公司一直致力于开发非接触式IC卡城市公交自动电子收费一卡通系统，以非接触式IC卡做为存储介质，结合计算机技术、网络技术等信息技术，为用户提供一个良好的信息平台。
二、公交系统效益分析
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）学生采用学生计费后刷卡依然给予优惠，老年人采用老年计费刷卡给予优惠。
用IC卡替代月票及钱币方式，最终取代月票，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，并为最终减少公交企业亏损，减少依赖政府补贴创造前提。
（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）可以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）可以方便市民，减少社会现金流通量。
现在由于市面上缺少零钱，乘车购物很不方便，使用IC卡后，一卡在手，可以乘坐所有公共汽车。
IC卡的使用将来还可以推广到小巴、出租汽车、地铁、购物商场等处，一张卡可以在各处使用。
（3）可以提高车辆运行效率，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，比插入式ＩＣ卡和磁卡（约３秒）及投币（约５秒）的速度大大提高。
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）非接触式IC卡有庞大的内存空间，可预留为其它方面领域开发应用。
实现一卡多用的新管理模式。
如大型企业内部营运系统，员工的乘车卡还可用于考勤、门禁、售饭系统等。
三、公司介绍
深圳市永豪电子有限公司是一家以研发为主，集开发、生产、销售为一体的高新技术型企业。
多年来专业致力于IC/ID卡智能化和生物识别技术应用领域的尖端科技产品，为客户提供智能化考勤、消费、城市公交、门禁“一卡通”全面的应用解决方案。
主要有感应卡考勤系统、售饭系统、城市公交系统、门禁系统、收费系统、水控系统、指纹考勤系统、物业管理等系统的软硬件产品，广泛应用于企业、机关、校园、小区、城市公交一卡通的智能化建设。
“一卡通”（子）系统软件使用SQLServer+Delphi开发平台，拥有很好的兼容性；相关智能化应用设备外观大方、细节精工；系统稳定、操作方便、可持续升级。
永豪公司秉承“开发员工价值、推动企业发展、促进行业进步”的经营理念，不断优化管理、技术和营销团队，构建全面、规范的销售服务体系，持续不断的为客户提供最佳解决方案、优质的应用设备和全面系统的专业服务。
“关心客户利益、关注市场需求”已经成为深圳永豪赢得客户认可、行业关注的核心能力。
为更好的服务终端用户，公司已在全国160余个中心或二级城市设立代表处，其规模、深度随着市场的需要也在不断的递增和延伸中、、、、、、。
四、系统设计的依据和标准
本方案的设计是依据以下的资料进行设计的：
《中国金融集成电路（IC）卡规范》
《中国金融集成电路（IC）卡应用规范》
《商用密码管理条例》
《建设事业IC卡应用技术规范》
CJ／T3087-1999建设部标准《城市公共汽电车收费设备——电子收费机应用技术条件》
ISO/IEC14443非接触式IC卡国际标准
GB6833—2（3、4、5）－87电子测量仪器电磁兼容性试验规范
《全国IC卡应用发展规划》——国家金卡工程办公室
五、方案的目标
以IC卡作为充值与扣费方式，以交通一卡通应用平台为基础，以计算机系统为信息处理方法的现代化信息管理系统。
将收费数据进行统一的清算管理，一方面方便乘客以卡进行收费支付，三地通用；另一方面系统将一天的运营的营业额信息，进行清算，提高工作效率和服务效率，最终为企业的宏观调控及建设提供科学的决策,并提升企业现代化的管理手段。
六．公交系统方案
1、总体设计方案
根据一般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，在公共汽车公司建立统一的系统管理中心，每台汽车安装专用的车载收费终端，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，建立移动充值点采用转账机为乘客进行充值：
2、收费模式
根据公交的实际情况，一般公交的IC卡收费模式将采用一票制、多票制同时并存的方式。
一票制收费：
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。
分段收费：
对分段多票制收费模式，可以采用以下几种方式之一：
（1）手持POS机方式：
这种方式下，要求有专门的售票员操作，售票员采用手持式POS机进行按需刷卡售票。
（2）上车刷卡，下车刷卡方式：
上车刷卡记录一个标志，下车刷卡比对标志，并自动扣费。
分段多票制收费模式对比图：
为什么分段多票制要查票？
线路长，乘车的费用就不一样。
杜绝乘客的不自觉行为。
分段多票制收费仍然保留常规的有人售票时的车票票据，由售票员发放给乘客作为收费凭证以备下车时可能的验票。
作为辅助手段，公交公司不定期派出查票组上车进行随机抽查。
目前，分段多票制收费：
深圳公交系统采用手持POS，一张卡只能一个人刷一次，中途可以再次刷卡（以便查票，刷过卡就不扣钱，没刷过就扣钱）。
对于分段多票制收费，我司认为采用手持POS较为可行，它具有独一无二的方便性，还有手动输入不同金额。
3、票卡类型
卡种类，本系统有三种，分别为普通卡、学生卡、老人卡；而贵司要采用一票制，软件开户时，可将卡片的类型定好。
比如：
学生卡0.8元，普通卡1.0元，老人卡0.5元。
（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。
挂失功能可用，也可不用。
（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，不可带人，不可挂失。
开户时，可根据学生的学年制来限定刷卡时间。
比如到2008年01月01日，该卡就过期。
过期刷卡报警，该卡只有经过再次授权后才能使用。
乘客使用学生优惠卡时，车载机首先检查是否在刷卡有效期功能，如果在，就可刷卡扣费。
（3）老人卡：
该卡是一种面向社会发行的优惠卡，老人卡是一种优惠卡，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25元。
老人卡是个人化卡，只限本人使用，不可带人刷卡。
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。
4、公交收费系统拓朴图
采用单一网络软件：
在各个点，可根据权限，分配发卡、充值及下载数据。
可根据需要多设网点，移动充值点。
5、公交系统软件
A、软件分为公交系统软件、加密软件和调试软件等组成。
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；
客户端与服务端软件：
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；或是直接将采集器拿到中心服务器统一管理。
单一网络软件：
每个地方的电脑都装上同一个软件，每个地方的软件都联到服务端的软件后台数据库中，这样数据可实现实时查询数据，便于挂失及各项操作。
注：
管理中心电脑要申请固定IP地址，以便客户端调用。
两者对比分析：
按贵司的要求，应采用单一网络软件。
B、IC卡初始化系统
用于乘客卡来卡初始化、公交系统软件加密的操作。
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。
卡的初始化是防止非法伪造的重要环节。
C、单一网络软件系统
公交系统大概流程图
以上为软件的各功能及流程。
包括：
开户、充值、挂失、解挂、注销、流水下载及各报表查询等。
对于挂失这块，目前所有的大型公交系统都是做不记名，不挂失处理。
当然，我们的系统具备有记名及挂失功能，可用也可不用。
D、调试软件
主要用于车载设备的调试，初期调试操作。
这个软件比较方便。
6、公交系统设备
A、车载机
读卡距离：
IC卡<5cm
打卡速度：
<0.1秒
通信接口：
RS232
外接电源：
DC12V/1000MA
存储容量：
10万条记录，断电不丢数据
工作环境：
温度-10-50
传送速率：
19200BPS
功能：
具有刷卡扣费功能，刷卡时显示卡的姓名，语音报卡类型
B、发卡器
读卡距离：
IC卡<5cm
打卡速度：
<0.1秒
通信接口：
RS232
电源：
USB取电
传送速率：
19200BPS
功能：
初始化、发卡、充值
C、手持机POS、采集器
通信接口：
USB
外接电源：
DC12V/500MA
存储容量：
10万笔记录
工作环境：
温度-10-50
传送速率：
19200BPS通讯速率
功能：
（1）手持机POS：
有扣费功能、挂失、解挂等
（2）采集器：
下载车载机及转账机数据、挂失、解持等
D、转账机
电源：
220VAC
尺寸：
282×250×66/25mm
读写时间：
<0.1S
读写距离：
IC卡<5cm
外壳材料：
工程塑料
通讯接口：
RS232
存储环境:
-300c-800c
操作环境:
-200c-700c
存储数量:
16000条记录
功能：
开机具有密码识别，转账金额功能。
7、非接触式Mifare1卡介绍
A、非接触式IC卡
系统的乘客卡采用非接触式Mifare1卡，永豪电子公司生产的非接触式卡完全符合公交IC卡收费系统的所有技术要求和其它要求，它是基于飞利浦MIifare1MF1ICS50（简称M1）芯片封装而成的。
很适宜应用于电子钱包、公路收费系统和公共汽车自动售票系统。
其主要指标为：
容量为8K位EEPROM
分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位
每个扇区有独立的一组密码及访问控制
每张卡有唯一序列号，为32位
具有防冲突机制，支持多卡操作
无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
工作温度：
-40℃~50℃（温度为90%）
工作频率：
13.56MHZ
通信速率：
106KBPS
读写距离：
10mm以内（与读写器有关）
B、IC卡的技术规格说明：
符合相关的技术标准:
--非接触式ISO/IEC14443（包括MIFARE1）；
--中国金融集成电路（IC）卡规范》和《中国金融集成电路（IC）卡应用规范》；
应用特征
--非接触界面的卡的工作范围≤100mm；
--具有防冲突机制；
--射频通讯采用国际标准的DES和RES保密交叉算法；
--IC卡的完整使用过程，包括防冲突、相互认证、数据的读、写和校验等，成功率不小于99.95%，其处理时间不超过300ms；
--IC卡的EEPROM存储容量大于1K字节；
--IC卡可反复改写100000次以上，读无限次，数据保存时间大于10年；
--IC卡使用故障率不超过1/1000；
C。
C--90 --IC卡片温度适应能力超过-10
C、通讯安全
MIFARE系统的读写模块（MCM）与感应卡之间采用相似的鉴别算法建立通讯，并使用随机数对通迅数据进行加密。
该鉴别算法称为三次传递鉴证（ThreePassAuthentication）。
符合国际标准ISO9798－2。
如下图所示：
（1）感应卡产生并发送随机数RB给读卡器。
（2）读卡器将RB与密匙、读卡器序列号及随机数RA结合形成TokenAB发送给感应卡。
（3）感应卡解读TokenAB，判断读卡器的合法性。
（4）感应卡将RA、RB、密匙及芯片号相结合产生TokenAB发给读写器。
（5）读写器解读TokenAB，判别感应卡的合法性。
8、施工安装
1、打开公交调试软件后，先设定串口号与发卡器及车载机通信。
2、在安装到汽车上之前，先将每台车载机接到电脑处设置机号、下传时间、清除机内测试内容。
这一步也可以在安装后，用采集器来完成。
3、最后就到系统软件的系统设置——系统初始化，清空数据库，就可以正式使用本系统了。
4、在卡类型设置，设定消费级别后，输入机号，上传级别到车载机上，后安装到汽车上。
5、发行新卡，用此公交卡去消费；
6、车载机的固定安装具体要看车载，一般车载机的取电在公交车上的电瓶处引电，这样电压比较稳定。
7、采集数据方式用采集器采集数据，在服务器端设置采集器的机号，检正采集器的时间，下载采集器中的数据。
七、售后服务
本系统一年内免费保修，（若出现质量本身问题）三个月包换，终身维护，本系统的硬件部分必须由订货方派专人管理，不得随意拆卸。
人为损坏及自然灾害所起故障不属于免费保修/包换范围内。
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