一、引言

1、背景信息

本方案是深圳市华铭创新科技有限公司编写IC卡公交收费管理系统技术方案。为了保证本方案的科学性、实用性、合理性和可扩展性，我司认真分析和研究了各地城市公共交通、出租车、景区、小额消费、停车场、水电暖气等企业的实际需求，以及终端用户未来信息化发展的需要，并借鉴了多个城市公交巴士收费管理系统以及城市通卡系统成功设计和顺利实施的经验。本方案将作为我司通卡收费管理系统设计、开发、实施和项目验收等工作的理论依据和技术指导。

华铭创新IC卡公交收费管理系统，是根据城市发展的实际需求，而研发的一套先进的感应式IC卡消费管理系统，旨在解决各种管理难点，提升管理模式，方便客户消费。

2、设计目标

建立一套功能完善、满足城市公交、景区、出租车、小额消费、停车场等需求的城市通卡管理系统。

收集公交、景区、出租车、小额消费运营数据，建立供财务和运营管理分析用的数据库。

为城市通卡管理系统升级以及系统扩展提供接口。

为公交、景区、出租车、小额消费等企业信息化和电子化打下一个较为良好的硬件基础和软件基础。

实现“一卡全支付”，构建跨领域、跨行业先进的信息化城市通卡管理平台。

发卡管理：快速为消费者发放消费卡与充值管理；

充值与退款：快速为消费者的卡片进行充值、退款等操作。

快速为消费者消费完后进行消卡、退款等操作；

电子货币消费管理：以卡代币实现消费者在各营业点使用卡片消费管理；

消费者持卡消费时，提示刷卡成功。

企业和商家管理：实现各个企业和商家的经营状况、结算等管理。

实现优惠管理措施：可以根据优惠政策实现折扣管理。

实现对会员分级管理：可以按实际要求实现多个级别的会员。

报表管理：实现各种报表管理。

查询管理：实现对经营状况的实时查询管理。

实现操作员权限管理：总管理员可以分配各个操作员的权限。

实现操作员当班结算管理。

3、设计思想

建立一个先进的多行业多应用的综合管理平台，较之普通的管理平台，本系统规模庞大、结构复杂、信息量大。实行标准的市场准入制度，对客户的服务器集群性能提出要求，在进行系统设计、系统建设和实施过程中，应符合以下原则：

1）阶段性和兼容性

本系统设计、开发、应用与维护是一项复杂的管理和技术工程，因此系统建设分成多个阶段来逐步实施。

系统概要设计阶段确定系统建设的整体架构、技术选型，并在此基础上构建基本的组织结构、人事、卡务、终端管理，并提供手机APP及微信平台实现更丰富的交互体验。从而最终实现具有相互兼容、可扩展、可互连、即时响应的通卡管理平台。

2）先进性和成熟性

系统设计采用先进的技术和方法，能反映当今的先进水平，在未来几年内不落伍，不重复建设。系统使用最前沿的MVC5、WEBAPI、HTML、SQL Server等技术。

3）安全性和准确性

使用加密狗、商业混淆软件等建立安全控制系统，对交易数据使用加密时间戳，对存储数据使用加密校验，对系统的业务流程进行控制和保护，实现身份认证、访问控制、权限设置、通信保密等一系列措施，以确保系统数据的安全。

4）可靠性、稳定性、弹性扩展

系统的可靠性和稳定性直接影响交易业务的正常运行，从系统结构、技术措施、设备性能、平台服务器、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，争取零故障；从消费数据到数据源的采集，从卡片售卡充值到数据上传清算等环节，都要求机具设备和软件系统具有高可靠性和高稳定性，能保证系统在高容量、长时间稳定有效工作。核心业务所涉及的服务器以及网络设备均采用专业的阿里云服务，专业、稳定、弹性扩展，配备专业的运维队伍，编写虚拟服务，实时观测服务有效性，使用集群，保障服务。

5）标准性与开放性

为满足系统所选用技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，系统必须具备开放性和标准性。系统总体结构设计要遵循国际及国家通用的规范标准，并将规范化、标准化贯穿于系统开发及建设的每一个阶段中。使用REST模式，借助JSON与XML标准，实现数据开放共享。

6）管理性和维护性

由于整个系统涉及众多功能和应用，因此要考虑系统应具有良好的可管理性和可维护性。应提供相应的手段和方法以实时监控系统的运行状态，提供仿真设备实时探测服务状态，并在必要时进行相应的操作并发送管理警报。采用数据增量备份技术及云备份，实现单位时间内的数据增量备份。

7）实用性和经济性

系统要保证技术上和经济上的可行性，系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，尽可能地做到边建设、边应用、边收效、边发展。使用阿里云服务，可以弹性的投入，确保资金的利用效率，可以实现更高的安全性、稳定性以及灾难恢复能力。

二、IC卡公交收费机系统的市场竞争力

1.质量优势

本项目的POS终端和卡片质量稳定，原材料来源将全部选取各项资质齐全，在行业有一定品牌影响的供应商，原材料供应商至少3家以上，签署正规的供应合同，并制定完善的供应商考核制度，定期对供应商进行评审。内部制定从来料检验、半成品检验、过程检验、成本检验、到出货检验完整的检验标准和制度，并监督严格执行。

2.技术、性能优势

本公司有多年研发一卡通产品的经验，拥有一支技术过硬、资历雄厚的研发团队，主要研发人员都是在一卡通行业至少有3年以上的经验。

通卡收费管理系统采用C/S模式，全面覆盖多平台，支持跨行业一卡多用，其中包括安全高效、功能完善的清分清算系统、卡片发行系统、信息交换和信息管理系统，能够很好地实现负载均衡减少网络通讯，提高系统吞吐量，有安全的云备份机制，有个性化的渠道分成设计。为项目的安全、稳定运行提供了有力保障，并为实现跨行业一卡多用、城际间互联互通奠定基础。

3.其它优势

可弹性配置应用功能

智慧城市通卡管理平台支持弹性配置。公共交通、出租车、景区、小额消费等应用模块可以任意组合进行启用。

界面实用性强

软件界面简洁个性化、编排大方明快、色彩搭配完美、格式统一规范、流程清晰、界面一致性强，易用、好学。

开放的系统特性

软件具有分布性特点，用户可以远程通过互联网随时随地进行数据查询、浏览等业务处理，不受用户群和地域的限制。

数据安全与严格的权限管理

有效地保护数据平台和管理访问权限。阻止非法用户进入系统，对不同的用户授予不通的权限，并对操作日志进行详细记录。

可扩展功能

可方便地定义和增减数据表、界面、报表，适应业务的个性化，具有良好的扩展性。

经济性强

软件安装维护简单方便，维护费用低，软件的维护、升级等几乎所有工作都集中在服务器端。当对软件进行升级时，只需远程更新服务器端的软件就可以，这减轻了异地用户系统维护与升级的成本。

自主研发实力和专业性强

华铭创新科技已获得专利共18项，另有8项正在申请中；获得软件著作权28项，另有2项正在申请中。已拥有的自主知识产权和较为突出的创新性，其专利与软件著作权的获得为公司在市场上的竞争增加了一项筹码。专利及软件著作权的取得，不仅让公司的核心技术保密方面有了一定的保障，也充分说明了华铭创新科技的自主研发实力和在专业上的优势。

三、效益分析

1.节省资源，提升城市形象 

提高公共交通的服务档次，符合建设国际城市的目标；

方便市民，减少社会现金流通量。因为现在市面缺少零钱，乘车购物很不方便，使用IC卡后，可以乘坐所有公共交通和一些小额消费，包括公交、大巴、中巴、小巴、出租车、地铁、轮渡、轻轨、商场购物、商店购物、加油等等；

提高车辆运行效率，节省乘车时间；

一卡在手，走遍全市，不用带那么多零钱、银行卡等。。

2.经济效益

实时掌握客流情况，科学合理调度车辆，避免不合理而浪费；

预收票款，增加企业的周转资金；

减少售票和点钞人员，节约人工费用；

加快乘客上车速度，减少车辆在站台的停车时间，加速车辆运行周期，减少线路的车辆数量；

广告效益，可以在卡面印刷不同企业的广告，收取广告费用；

收费及统计自动化管理，有效堵塞漏洞，杜绝可能发生的管理人员贪污及假票现象。

产品优势

•  1、产品处理速度和容量远大于国内其他单位的产品，采用ARM7 32位，内存交易记录不少于40000笔。黑名单表：30000笔2、兼容M1卡、CPU卡、DESFIRE卡13.56M的多种卡型（M1、CPU卡、手机卡、金融IC卡，能够兼容上海标准的华虹卡的读写，支持住建部全国互联互通，可选配支持2.4G手机支付卡。3、时钟芯片采用可充电超级电容：免2年更换一次车载时钟电池，克服因时钟错误造成“锁卡”和“刷卡扣款错误”等问题。（注：RTC备份电池采用可充电的超级电容，POS如放置不通电一个月后电容可能电压不足，需要重新设置时间）4、非接触式红外采集可靠性：非接触式红外手工采集，避免插入式采集时间长后容易接触不好，采集中断和数据丢失，造成公交数据统计不准确和卡收款的流失。5、无线自动采集功能：能选配实现2G、3G等多种通讯费情况下的非人工自动采集。6、可选支持CAN总线技术接口，可以与车内的报站器，GPS终端连接，实现未来智能公交的建设。7、电器性能：电源电压在8－36V范围内。具有电源极性防接反功能，具有过压保护能力，整机功耗≤10W。8、产品采用模块化设计和生产，所有的功能分隔在五块线路板上，使用稳定、维护方便。9、由于整机采用了模块化设计，所以可以针对不同的项目需求提供各种通讯方式和接口（如红外、USB、RS232、RS485、CAN总线通讯、GPRS\CDMA等2G通讯、3G通讯，WIFI通讯、GPS定位等等）10、安装方便性：可同时满足横向和竖向两个方向的安装。11、整机内部结构采用了不锈钢框架，安装配有减震垫，整机结实可靠，具有较强的抗震能力。

规格参数

 

◆ 设备最大处规格尺寸：22cm（长）×14.5cm（宽）×5.8cm（厚），具有数码或液晶两种显示方式可供选择，设备外型美观大方、富有时尚现代感。

◆ 屏幕尺寸：

液晶屏：93cm*70cm,单色显示，128*64点阵列

数码管：双排显示，上排显示4个字符，下排显示6个字符

◆ 坚固耐用。

◆ 金属零件坚固无松动。

◆ 开关、按键操作灵活可靠。

◆ 机壳有一定的防水功能。

◆ 可采用横向和竖向两个方向的安装。
 

电气性能

◆ 标称电压为12V时，电源电压在8－36V

◆ 具有电源极性防接反功能。

◆ 整机功耗≤10W。

◆ 终端的机械环境、可靠性、安全性、电磁兼容性要求应符合产品的行业标准，符合GB/T18239-2000的相应条款；

◆ 逻辑接口和通信协议符合ISO/IEC 14443-3、/IEC 14443-4的要求； 

◆ 其他机械特性和电器特性应该符合住建部《建设事业IC卡应用技术》规范、
 

存储容量

◆ 处理器：ARM7 32位CPU ，存储器：采用32M flash和32K铁电存储


通讯接口

通讯模块可选，包括：

◆ RS232通讯：波特率为115200Kbps；

◆ 485通讯：波特率为9600bps~115200bps

◆ 红外lrDA通讯：波特率为115200bps

◆ USB通讯接口：兼容USB1.0 ，2.0；

◆ CAN总线通讯：CAN总线在40m内通讯速度可达1Mbps；

◆ 2G通讯（GPRSCDMA）

◆ 电信或联通3G通讯。

◆ GPS：车辆定位实现分段计价

◆ WIFI:2.4G
 

数据安全性

◆ 具有与安全模块相连的硬件接口

◆ 安全模块特性符合建设部安全模块的规范。
 

环境

◆ 工作温度：-45℃~70℃ 

◆ 工作湿度：50℃，5～95%RH

◆ 功耗：小于10W  

◆ 具有良好的抗震动，抗冲击，抗磁干扰的特性，能够充分适应公交车辆在实际运营中可能遇到的各种特殊物理环境。
 

卡插座

◆ 可以稳固的插入用于交易安全认证的PSAM卡；

◆ 支持4个SAM卡卡座。
 

数据通道

◆ 交易终端配备通信设备和通讯端口用于进行数据通信和软件更新；

◆ 射频部分能够兼容13.56M的各类卡型，可选配2.4G手机卡读写模块；

◆ 数据采集采用红外盒采集方式，方便人工采集，不使用连接线采集；

◆ 为以后公交智能化升级，配备有CAN总线接口。
 

其他

◆ POS机的日历时钟误差小于5秒/月，每次数据采集时可自动校正时间

◆ 能够清晰显示各类交易信息，操作提示和错误信息；

◆ 能针对市民卡的实际需要进行编程控制；

◆ IC卡的读写和交易典型交易时间小于300ms;

◆ 采用非接触式方式读写IC卡，感应距离为0~8cm

◆ 有防冲突机制，能够对多张进入感应区域的IC卡自动选择其中的一张进行读写操作；能正常识别非本系统的卡片。