铁路无纸化客票制式设计与应用

铁路无纸化客票制式设计与应用

1电子客票取代纸质客票的必要性自1995年美国推出电子票以来，“无票”旅行在世界各地迅速普及，降低了各类运输的运营成本，简化了游客的出境过程。随着我国经济实力的增强及互联网、电子商务的快速发展,我国铁路客票已经大规模实行网上销售。虽然这种售票方式使广大旅客足不出户、不受时空限制地购买车票,但实践中仍然局限于网上订票—交易—取票的模式,旅客需要换取纸质客票进行验票、检票,不仅增加了旅客的取票成本,如交通、快递等费用,而且铁路部门也要付出设备和管理等相应成本。随着互联网技术和铁路信息化建设的不断发展,铁路系统应用电子客票取代纸质客票将是铁路客票销售、验证的发展趋势,也将成为铁路部门减少运营成本、提高服务质量、增强竞争力的有效手段。针对我国电子客票的发展趋势,部分专家学者进行了相关研究。宁斐2磁卡票的应用我国现行铁路客票主要采用纸质票据。2007年前是传统纸质车票,车票上印有条形码,但只能读取其中记录的信息,无法修改,难以实现检票的自动化。为了在客运专线上推广应用自动检票系统,2007年纸质磁卡票被大量运用于铁路客票系统,磁卡票的正面印有日期、车次、席位和票价等信息,既可以作为乘车凭证,也可以作为报销凭证。磁卡票背面以磁性材料作为信息载体,设置若干个磁道记录相关信息。因此,目前我国铁路客票处于传统纸质车票与纸质磁卡票共存的状态,这2种车票统称为纸质客票。2.1乘车提前乘车(1)容易丢失、损坏。据统计,北京站和北京西站在2013年春运6天中为旅客办理“挂失补”车票近400张,旅客常把车票落在取票机、进站口和候车室。(2)取票和运营成本高。为了不耽误出行,部分通过互联网和电话订票购票的旅客会提前到车站售票窗口或代售点取票、换票,到乘车当天直接凭票乘车,造成2次出行,导致时间和车费损失。对铁路部门来说,采用纸质客票存在大量纸票的印刷、流通、回收、结算和存档费用,而且需要设置取票、退票、补票窗口,投入大量的人力、物力和财力,增加大量的营销和管理成本。(3)资源消耗大。据统计,2013年我国铁路完成旅客发送量超过20亿人,庞大的客流量带来巨大的纸张需求;同时,根据公路客运调查,购取票的交通成本约为2元/张,折合成标准油为0.25L2.2电子客票的规划尚不完善一直以来铁路纸质客票作为铁路运输企业与旅客的契约,承担着旅客乘车凭证和报销凭证2个主要功能。目前,电子客票无法作为纳税凭证和报销凭证,在一定程度上影响了电子客票的推广应用。同时,纸质客票方便携带,而且客票正面印有日期、车次、席位和票价等信息,方便旅客乘车、改转签和检票。此外,实现铁路客票无纸化的建设初期投资较大,在硬件上,需要建立与电子客票相应的电子读取仪器或庞大的服务器等设备设施;在软件上,需要调整全路的售票系统,设计全新的具有防伪、保障信息安全的电子客票,维护网站的安全系统、自动检票系统等技术。3针对不同纸质发票系统的推广方案的可行性分析3.1无效商票的可执行系统目前,通过论证且具有可行性的无纸化客票制式包括:IC卡、第2代身份证客票和手机电子条码票。各种无纸化客票制式特点如表1所示。3.2以身份证为主要乘车凭证,电子条码票为辅我国幅员广阔,人口众多,旅客数量庞大、素质参差不齐,不同人群需求差异很大。铁路客票制式的选择需要考虑众多因素,如旅客需求、车票的工本费、技术可行性等。IC卡克服了纸质客票的一次性、易损坏的缺点,但由于其价格昂贵(非接触式IC卡的成本为8元/张),无法显示票面信息,目前还不适宜在我国铁路系统推广。身份证是最节省资源的票种方案,但存在无法覆盖所有人群(如未满16周岁的中国公民、外宾等)和无法显示票面信息的缺陷,若全面使用身份证客票,旅客需要自行打印电子客票的日期、车次、席位等乘车信息,若实施将比磁卡票更为烦琐。相对而言,手机电子条码票以彩信方式存储乘车信息,而且成本较为低廉,可以克服上述2种客票的缺点,但是由于我国不同地域的经济水平差异较大,并非所有旅客都持有符合应用电子条码票的手机,因而其应用推广也受到一定的限制。综上所述,单一使用第2代身份证客票或手机电子条码票,都难以满足我国地域广阔、人口众多、经济文化差异大造成的旅客需求层次复杂的要求。因此,建议采用身份证和手机电子客票组合制式,具体包括以身份证为主、手机电子客票为辅,以手机电子条码票为主、身份证为辅2种模式。前者以身份证为主要的乘车凭证,客票信息以手机短信形式呈现,但该手机短信不能单独作为乘车凭证;后者以手机电子条码票为主,即设计新型的防伪、加密的电子客票,以手机彩信形式实现,并以其为乘车凭证,将身份证作为无手机电子条码票旅客的补充乘车凭证。由于2种组合都需要与通信企业合作,而且对售检票系统进行相应改造,因而实施前的改造量和难度相当,但是由于第2种模式在改造完后,能够提供2种乘车凭证,给旅客的选择余地更大、覆盖面更广,更适用于我国目前铁路旅客需求差异较大的特点。因此,提出以手机电子条码票为主、第2代身份证为辅的无纸化客票制式推广方案,将身份证作为无手机电子条码票旅客的补充乘车凭证。3.3可行性分析3.3.1相关的技术研究(1)二维码技术。目前我国自主研发的二维码技术已经广泛应用于银行、海关、航空等部门,在新版纸质铁路客票和磁卡铁路客票上已经采用二维码取代原有的条码作为车票的防伪码,并加入时间、车次、始发站、终到站及坐席等信息,因而设计手机二维码电子客票在技术上可行。(2)无线通信技术。由于近年来通信业的发展,中国联通、中国移动和中国电信3大运营商采用的无线通信技术,不论是带宽还是传输速度都能够满足该票制模式的运行需求。(3)射频识别技术。2010年,国家863计划“射频识别(RFID)技术与应用”重大项目课题开展了RFID技术在铁路票证领域的应用研究。课题对RFID客票的票证技术、关键设备、应用系统、技术规范和业务流程等进行系统研究,并提出基于RFID技术的铁路客票系统完整技术方案、铁路客票解决方案及电子票证的规范。这些研究成果和新技术为RFID技术在铁路客运领域大规模推广应用做好了技术准备(4)信息安全技术。信息安全是手机电子条码票必须关注的问题,旅客身份认证、资料隐秘性及完整性问题,可以通过密码学技术的发展予以克服。沿用实名制来认证身份并完成交易,资料的隐秘性和完整性可以通过资料加密的方式来达成,具体可以利用已经成熟的公钥加密算法(RSA)、数据加密算法(DataEncryptionStandard,DES)3.3.2手机电子票、二维码的结合和补充作用(1)手机普及度。近年来,随着我国通信业的发展,手机已经成为人们随身携带的主要信息沟通工具。根据工业和信息化部最新公布的数据显示,截至2014年1月,我国共有12.35亿手机用户,实施手机电子条码票能够为旅客带来便利,同时可以有效减少铁路部门压力,提升铁路行业的竞争力。(2)手机与二维码的结合。在很多景点和商店,二维码电子票正在成为客票和优惠券的主要形式,而移动通信网络和手机技术的发展,可以使两者很好的结合,成为电子客票的一种崭新形式,这种形式也可以很好地运用到铁路电子客票中。(3)身份证的补充作用。身份证是出行的必备证件,第2代身份证具有的刷卡功能完全能够满足检票的需求。身份证具有惟一性、法定性等属性,而且覆盖面较广,能够与手机电子条码票共同构建一种全新的电子客票制式。4铁路客运票的简化实施以手机电子条码票为主、第2代身份证为辅的无纸化客票制式为背景,进一步进行无纸化客票制式的需求实现方式、实施条件、应用流程等策划。4.1订铁路客票外票党务化方案时的综合考虑由于我国铁路旅客需求结构复杂、差异大,在制订铁路客票无纸化的实施方案时应综合考虑。从旅客订票、付款、查询、检票、报销等环节对无纸化客票制式的旅客需求实现方式进行设计,如表2所示。4.1.1电子客票信息加解密手机电子条码票的内容由车票信息、持票人信息和控制信息3个部分组成。车票信息主要包括日期、车次、到发时间、始发终到站、车厢号、坐席号、有效期等,用于告知旅客具体的乘车时间和坐席,也便于乘务员引导旅客乘车,这类信息一般为公开信息,没有特别的保密要求。持票人信息包括持票人身份证信息和手机号码,用于认证旅客的身份,发送手机电子条码票,这些信息均属于个人隐私,需要进行加密并予以一定的保密措施。控制信息本身不具备实质内容,主要用于电子客票信息主体部分的加解密控制、在使用过程中的认证控制及一些备份认证信息等。手机电子条码票使用二维码中的快速反应(QuickResponse,QR)码作为载体。QR码是一种信息量大、纠错能力强、识别速度快、码块面积小、可360度全方位识别、支持各种常用字符集的矩阵式二维码,适用于铁路电子客票。订购票系统对车票信息和持票人信息进行加密后,将得到的字符串进行二维码转换,再以彩信形式将二维码通过通信网专用通道发送到购票者指定的手机上。该二维码是乘车凭证,检票时旅客直接使用手机在检票终端上进行扫描,检票终端获取二维码后进行检票操作。此外,彩信也附带车次、价格、时间、乘车区间、候车室号、车厢号、座位号等可公开的车票信息,便于购票者轻松进行车票查询。将第2代身份证作为在不能通过设备检验的手机电子条码票或无手机电子条码票的补充乘车凭证,乘车时车站自动检票设备通过读取身份证完成检票。4.1.2熟练经营,保证乘车顺利乘车实行铁路电子客票,旅客将手机电子条码票或个人合法证件通过列车检票系统验证,因而要求一线服务人员熟练掌握系统操作,保证旅客顺利乘车。系统的操作增加了工作压力,对此需要进行员工培训,使之适应推行电子客票旅客标准化服务流程。4.1.3报销制度的创新结合互联网和电子商务的特点,完善会计核算体系和会计制度,解决旅客的发票报销问题,推行报销凭证电子化,推动铁路电子客票无纸化实施。4.2执行条件4.2.1铁路客票的生产工艺现行的铁路订售票系统功能较为完备,为实现以手机电子条码票为主、第2代身份证为辅的无纸化客票制式,只需要在现有订售票系统上增加电子客票生成和发送模块,其中电子客票生成模块包括电子客票的信息录入、加密、编码、制票等内容;与通信网专用通道相连的电子客票发送模块在电子客票生成后通过彩信传送至旅客手机终端。4.2.2身份证识别系统的升级改造为了能够在自动检票系统中用手机电子条码票和第2代身份证客票作为乘车凭证,需要对自动检票设备进行必要的升级改造,增加二维码扫描系统、RFID身份证识别系统和无线网络系统对手持检票机而言,为了能够对手机电子条码票和第2代身份证客票进行处理,必须安装二维码和第2代身份证的识读器。此外,增加无线通信模块,实时更新该次列车的最新资料,旅客的手机或身份证放在识读器上扫描后,识读器显示相关信息。4.2.3客票系统数据库的改造由于使用不可写入的手机电子条码票和第2代身份证作为乘车凭证,对应信息如身份证号、票面信息、退改签信息、进站凭证信息和出站凭证信息等,都要传输到客票系统对应的数据库中,对于客流量很大的城市,需要有可靠的计算机系统和中央数据库支持,这给系统后台软硬件的安全和快速响应方面提出了更严格的要求。售检票系统硬件基础的整体架构如图1所示。4.3购票者出站前查询的操作(1)购票流程。与现有的购票流程相比,无纸化客票制式的购票流程主要是将换取纸质客票环节替换成获取电子客票环节。针对购票者而言,只需要在购票过程中准确填写用于接收二维码的手机号码即可。而铁路系统则需要增加制作电子客票和发送电子客票环节;通信系统起到传递媒介的作用。在无手机接收电子客票的情况下,购票者需要通过打印、抄写等方式自行存储客票信息,也可以在乘车前通过多种查询终端进行客票信息查询。(2)进出站检票流程。(1)购票者到达铁路车站进站口时,只需要将自己手机上的二维码或身份证放在特制二维码、身份证联合识读器上扫描,若信息核对正确,则购票者可以进入车站;若信息核对错误,则拒绝该购票者进入车站。因特殊原因不能进站者可以到站外旅客服务中心寻求帮助。在检票上车时,旅客进行相同操作,若认证信息与后台数据库信息匹配,旅客即可进站上车。(2)购票者出站时,也需要将手机放在识读器上扫描,验证车票日期和乘车区间,如果验证合格,则准许其出站,并同时删除此次乘车记录;如果验证不合格,则拒绝该旅客出站,需要另行处理才能