NFC轨道交通论文

摘要：随着传统行业地铁售票的深度融合，给传统自动售检票系统提供了创新、改革、前进的空间。随着地铁发行权的获得和移动售票业务的完善，电子售票卡的增加和实体售票卡的减少，方便了用户的出行，降低了地铁公司的整体运营费用。今天小编为大家精心挑选了关于《NFC轨道交通论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

NFC轨道交通论文 篇1：

基于NFC技术实现手机充值市民卡的关键技术研究与前景展望

【摘 要】在手机客户端上开发市民卡充值模块，利用NFC进场通信技术，把NFC手机模拟成市民卡充值POS，实现机卡交互能力，达到NFC手机为南宁市民卡（IC卡）充值的目标。

【关键词】NFC支付技术；扫码支付；市民卡

1 概述

1.1 业务背景

市民卡是一种个人社会事务和享受公共服务的集成电路IC卡，具有信息存储、身份识别、电子凭证、信息查询和电子支付等功能，应用于政府国内公关管理和城市公用事业服务等方面，如在交通服务（公共汽/电车、出租车、公/水路客运、轨道交通等刷卡消费）、公共服务（医疗卫生、水、电、煤气、通信费，以及图书馆、公园、体育场馆、文化设施等领域缴费服务）、小额支付（商场及加油站、超市、便利店、餐饮、娱乐、汽车服务等领域刷卡消费）等应用实现一卡通用。目前，用户办理普通市民卡只能到指定的市民卡网点排队办理，账户余额不足时也只能到指定的市民卡网点排队充值，这种单一的下线充值模式已不能满足互联网时代人们的生活需求。

针对这一问题，可研究把NFC手机模拟成市民卡充值读卡器（POS机），利用电子账户为市民卡充值。需根据市民卡侧的密钥进行NFC终端手机和市民卡的兼容性适配开发。用户将市民卡贴在NFC手机的背部（读卡区），打开手机客户端，点击充值功能，完成普通市民卡的在线充值。

1.2 NFC技术简介

NFC（Near Field Communication）即近距离无线通信技术，是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。在手机中嵌入一块NFC芯片（相当于一个非接触智能卡的功能）可实现手机的移动支付。NFC技术主要基于13.56 MHz的频率运行，可兼容银联POS、公交POS的频率。

1.3 NFC技术实现手机充值市民卡的可行性

市民卡采用基于13.56 MHz近距离通信技术标准，其CPU卡可刷卡乘地铁、公交、出租车，商超、电影院购物消费等。NFC属于CPU卡范畴，在读卡器模式下，NFC手机作为读卡器主动发出自己的射频场去识别和读/写IC卡，可很好地解决市民卡的充值问题。

1.4 技术优势

？譹？訛手机已是人们日常生活中不可或缺的必需品，而NFC模块也是大多数手机的标配，把NFC手机模拟成市民卡充值读卡器（POS机），使用手机就能随时随地给自己的市民卡充值，极大地方便了出行。？譺？訛把手机变成市民卡充值机，对市民卡公司而言，既可有效解决线下充值网点较少，用户充值麻烦的问题，又可提升市民卡活跃率。？譻？訛通過调用NFC模式中的读卡器功能，在Android系统的NFC手机上开发客户端，配合SE的硬件安全认证和NFC手机POS平台通信，实现NFC手机对市民卡电子钱包账户的圈存充值交易、交易撤销等交易功能。具有安全性、开放性、可移植性、兼容性和可扩展性。？譼？訛后台可通过硬件及安全认证完成“POS终端”认证授信，保障交易安全。该种手机支付认证方式，把多个复杂的系统很好地结合起来，最终展示给用户的只是客户端的便捷应用，这就不同于一般单一产品。

2 系统概要设计

2.1 系统结构

系统实现逻辑结构，如图1所示。

以翼支付平台为例，以“POS终端”方式接入市民卡平台，通过调用NFC模式中的读卡器功能，翼支付客户端功能模块配合SE的硬件安全认证和NFC手机POS平台通信，实现NFC手机对市民卡电子钱包账户的查询、圈存充值交易、交易撤销等交易功能。

2.2 市民卡充值SDK技术规范

SDK为市民卡公司提供的客户端本地功能组件，SDK或APK提供外接接口用以接收数据并且操作NFC芯片，同时返回执行结果给调用方，SDK以lib-Project形式打包到客户端市民卡充值应用的APK中，SDK负责提供业务处理，并保证最大兼容性与最小变更性。SDK只适用于NFC手机上使用客户端实现市民卡充值业务。

为保证业务的最大兼容性，SDK的调用接口分为以下3个部分实现：验卡、卡圈存和圈存确认。验卡是圈存的第一步流程，是指SDK取的卡片特殊数据并且通过与服务器间交互验证卡片信息的过程，校验卡片是否正确及获取卡片余额的过程，验卡通过即可走圈存流程，验卡不通过直接告知用户卡片状态异常。卡圈存是在客户端扣款完成后调用SDK进行卡圈存（含写卡指令请求）请求、写卡处理及返回写卡结果等一系列流程的包装的入口。上传交易处理结果及卡片圈存后返回的数据，无需接入方调用无需入参，由SDK执行完圈存后自动执行。

2.2 后台交互技术实现

后台数据交互为客户端充值平台与市民卡平台通过VPN连接实现数据的安全交互，用于保障市民卡充值中交易过程中的安全性及完整性。数据来源于前端SDK上送至客户端充值平台，由客户端充值平台进行解析处理后使用RSA证书进行处理后上送至市民卡平台进行处理。

2.3 充值对账处理

客户端充值平台与市民卡平台建立每日对账机制，及时针对差异进行调整。由市民卡公司开设FTP服务器，提供FTP用户名/密码给客户端充值平台，客户端充值平台每日获取对账文件进行差异处理。

3 NFC技术的市场危机

2018年1月16日，上海地铁宣布，自1月20日起，上海地铁全网将试行扫码支付进站。这是继2017年10月上海磁悬浮线支持扫码之后，上海轨道交通移动支付的又一次进展。这意味着公共交通领域这个NFC支付最后的堡垒已经被攻破。

不仅如此，深圳地铁、北京地铁也在与微信联合开发扫码乘车，推进刷码进站方案。早在2017年11月16日，广州地铁集团与腾讯公司联合宣布，全国首个地铁乘车码在广州正式上线试运行，乘客可以通过微信小程序中的“广州地铁乘车码”，将二维码靠近地铁站的闪客峰云闸机，即可扫码入闸乘坐广州地铁。据腾讯称，目前乘车码已在广州、青岛、驻马店、佛山、合肥、济南、淄博、莱芜、呼和浩特、常德、汕尾等多地上线。马化腾曾在地铁与公交亲自演示刷码乘车。

相比二维码扫码，NFC技术更先进，安全性更有保障，还有苹果、三星等顶级手机厂商支持，为何越来越没有活路呢？硬件成本是制约NFC发展的因素吗？最简单的二维码支付只需要一个打印的二维码，但NFC既需要修改POS终端，也需要手机支持，这是否阻碍NFC推广？从2015年开始，国内新出的POS机都要求支持非接功能，2015年之前市场存量POS机对NFC的支持比例也很高，综合起来，目前POS机对NFC支持接近100%。

4 结语

随着NFC手机的日益普及，目前市面上支持NFC的手机已多达100多款，市场占有率已达60%，用NFC手机实现市民卡充值已渐成现实。单仍有40%的用户无法使用手机充值市民卡。

相比与NFC支付对手机的特殊要求，另一项支付工具扫码支付技术对手机的要求就没那么高，几乎所有的智能手机都可实现扫码支付。在如今微信、支付宝几乎覆盖所有人群的情况下，通过扫码直接乘坐公交、地铁已成为可能。但在一卡通领域，扫码支付目前遇到的最大问题是POS不支持扫码，这就需要通過更换硬件来解决，更换硬件则需要大量的成本，对于一卡通公司而言，需要权衡利益，需要产品迭代的时间，所以在公共交通领域，扫码支付取代普通IC卡还需要一段相当长的时间，行业共识是5年左右。在这5年里，NFC支付技术就是很好的替代品。

参 考 文 献

[1]Vedat Coskun，Kerem Ok.Busra OzdenizciProfessional NFC Application Development for Android[Z].John Wiley & Sons，Ltd，2013.

[2]艾瑞市场咨询有限公司.2012～2013年中国移动支付市场研究报告简版[Z].2013.

[3]赵飞龙，杨慰民.NFC（近场通信）技术的移动应用[EB/OL].http：∥tech.c114.net/164/a327358.Html，2011-

04-21.

[4]吴芝新.基于NFC移动支付的运营模式探究[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2011（6）：89-91.

[5]缪尔宁.基于NFC技术的移动近场支付模式分析[J].金融电子化，2012（8）：73-74.

[责任编辑：钟声贤]

作者：许金雷

NFC轨道交通论文 篇2：

NFC技术在AFC系统中的安全研究

摘 要：随着传统行业地铁售票的深度融合，给传统自动售检票系统提供了创新、改革、前进的空间。随着地铁发行权的获得和移动售票业务的完善，电子售票卡的增加和实体售票卡的减少，方便了用户的出行，降低了地铁公司的整体运营费用。

关键词：NFC技术在AFC系统中的安全

前言：近距离通信技术（NFC）无需启动相关应用程序即可在地铁进行离线支付。在网络环境下，无需在读写卡器附近的读写区域进行相应的密钥校验和事务校验码计算即可完成事务。NFC使用三种基本模式：模拟卡、模拟读卡器和点对点。

一、NFC技术应用优点

1.NFC手机使用模拟卡模式如CPU卡双向通信，实现移动车票卡在地铁的应用，在通过闸机之前，不需要打开应用软件。完全实现了手机票卡的一体化，显示出NFC技术的优越性，又能可视化地在手机上查询票卡交易的明细和余额，比App展现二维码单向通信过闸更快捷、高效。

2.NFC手机模拟读卡器模式，可通过应用程序在线获取相应的密钥和手机NFC票卡，用于实时发卡和充值，这样可以节省每个站点排队处理业务的时间。

3.NFC手机车票卡的增加，可以直接按照地铁方票卡结构进行设计和扩充应用，使用13.56 MHz频率通信AFC系统不需要增加任何硬件，对原有系统改变最少，只增加新票卡种类参数或原票卡种类中规划号段区分，增加系统报表展示和清分系统少量区分修改。NFC手机支付系统与原有AFC系统对接时，不影响地铁既有AFC系统的运行安全，不对既有的票卡发行、制作规则造成影响。NFC手机票卡相对独立的发卡系统，不需要对既有发卡系统进行改造。

二、NFC技术在AFC系统中的安全研究

1.通信安全。当NFC移动电话支付和刷卡时，设备将以模拟卡或读写器模式工作，NFC设备之间将进行一系列通信检查。用于NFC移动电话支付的无线通信接口可以在IC卡信息传输限制时被截获，因为在设备建立通信之后，在交互过程中钱包中的数据可能并不总是处于加密状态，这可能导致在交互过程中数据被盗，这会导致数据泄露。还有一种可能是通过中间人方式采取第三方会话，伪造数据利用NFC的接口，采取信号模拟对NFC手机支付通信设备之间数据进行模拟，直至接收到反馈或应答的可用数据，导致数据被窃取。其主要威胁是数据信息传输过程中的干扰，从而导致真实数据的泄露。

2.设备安全。在NFC移动电话付款时，安全的SE芯片在保护电子钱包信息方面发挥了重要作用，是存储芯片、钥匙、敏感数据。目前SE阶段为移动电话安装了三种安全的模式：为手机中的设置在SD卡中的SD（单线连接方案）模式、设置在SIM卡中SIM模式和手机全终端模式。人为故意更新、置换或删除SE模块，以及对安全密钥、机密隐私信息模块损坏和替换SE模块的完整性问题。特别在使用模式外部SE模块的NFC解决方案中，恶意对承载NFC手机支付应用中电子钱包使用的SE模块安全进行逐步替换。一旦成功替换已验证SE模块，有可能导致身份冒用以及各种未经授权的侵权行为，盗取用户的系统关键数据或个人唯一标识，最终导致未经授权的NFC手机支付实现。

3.软件系统安全。在NFC手机系统上捆绑恶意程序，将对用户的交易内容劫持、软件捆绑、监视用户支付流、恶意转跳等来侵犯用户隐私，剥夺用户选择权和知情权。也可以使用一些可疑的根证书的SE模块，将产生错误的信任关系，从而到达控制的目的。扫描用于识别攻击目标的软件中的漏洞，通过经授权的资源访问系统，及早发现和纠正NFC安全漏洞是重要的。提前发现并修补NFC安全漏洞是系统和应用安全的重要保障，而且NFC新技术方面软件存在有安全漏洞经验不足，通过逆向工程技术或重打包，找出漏洞能够获取应用程序的安全数据、用户信息，并植入恶意程序，严重危害到整体软件程序的安全。

4.环境安全问题。当NFC移动电话使用无线频率阅读器功能时，它可以被窃听，并指出NFC数据传输通道是无线的。因此基于开放环境下的无线数据传输将有被盗取的可能，将威胁到用户ID、支付信息等非常敏感的内容，包括各种支付凭证等的关键信息，这也让恶意软件有了获取敏感数据的渠道，而且可以被恶意用户使用获取的信息去进行伪卡交易。

三、NFC安全解决方案

1.安全模块采取的保障机制。针对手机SE安全模块，可以使用访问控制机制，如个人密码的错误次数限制和数字签名的周期生命控制。在密钥恢复和备份条件下，密钥过期或丢失后无法正确使用加密程序，对硬件系统进行完整性监控，避免在执行过程中更换。所有传输和存储程序应为加密程序，严禁下载和运行无签名、无验证源的软件。避免重复使用数据，所有交易都必须加盖时间戳。在SWP.SIM模式下，使用SIM卡的自毁保护机制，在3次密钥不正确将“烧卡”，使得该模式下SIM信息不可复制。采取具有NFC功能的手机，在基带处理器中能与SE交互的API函数接口，以及基带处理器为NFC相关应用提供运行环境。然而有些应用程序可在没有用户知晓的情况下就被调用了。不同的安全域使用不同的可信应用，严格划分不同的安全域以提高其安全性能。NFC手机在软件使用时对其安全性进行检查，对于已经Root的手机，提示安全风险并限制最高金额，控制其风险;对于空中充值应用，必须采取在线验证机制充值，保证安全可控。

2.后台数据风险预警机制。根据地铁业务数据的特点，实时监控分析各终端设备上传的各交易数据的存储情况。进行交易数据分析和监控预警分析，票据卡逻辑卡号为主关键字。根据各终端上传交易数据中的逻辑卡号对比交易记录中的余额字段。第一阶段预警：当发现比对数据有反向跳变（增长）時，将该条交易记录列入第l阶段预警表进行记录，并检查在递减的最后一笔交易，当查询有充值记录时，而且上传入库累计充值记录等于跳变（增长）值时，删除第一预警阶段该票卡记录;如果充值记录不等于跳变（增长）值时，该票卡记录计入第二阶段预警表。第二阶段预警：预警表数据根据地铁公司AFC设备检修或维护周期，设置一段时间观察期，实时查询上传入库充值记录;若在观察期内查询到有递减的最后一笔交易，至跳变（增长）记录时间段中的充值记录累计值，等于跳变（增长）值时，删除第一和第二阶段该票卡记录;若在观察期内未能查询到充值记录等于跳变（增长）值，则该票卡记录计入第三阶段预警表。第三阶段预警：预警表的数据将作为人工分析的重点，如果一个票卡有多条记录在第三阶段预警表里，将进行远程锁手机票卡行为，待持手机用户去地铁站点（或指定点）进行解锁，解锁后预警表记录移入历史表备查。对于该阶段用户因有多次余额增加，将进行重点分析盯控，防范有可能风险的出现和漏洞的补查。

结束语：

随着快捷的生活越来越多的被人们所追求，移动支付受到人们的热捧。公共交通是一个典型的移动收费模式，近年来已成为一个普遍的模式。与AFC系统中的移动支付有关的技术革新和应用，与互联网的发展趋势相一致。根据目前关于低碳经济和绿色经济的设想，现阶段根据其他地铁项目的经验，应当对新技术的需求进行分析，在项目实施过程中加强智能地铁的概念。

参考文献：

[1]雷洪斌.基于NFC技术的移动支付研究综述[J].软件导刊， 2019，1（17）： 1-5

[2]邱华瑞， 张宁， 徐文， 何铁军.城市轨道交通自动售检票系统架构体系研究。[J].都市快轨交通， 2018， 1（2）： 2-4

[3]解丽娜.基于NFC和SIM卡结合的手机支付方式[J].中国信息化，2019， 1（17）： 2-4

作者：郭骏峰

NFC轨道交通论文 篇3：

城市轨道交通新型支付方式应用现状及趋势探讨

摘 要：对目前国内城轨所采用的NFC手机支付、二维码过闸、生物识别、无感支付等各种新型支付方式的应用探讨分析后，指出未来城轨支付方式的发展趋势。

关键词：NFC手机支付；二维码；生物识别；无感支付

“十三五”期间，城轨交通进入快速发展新时期，2017年中国城轨交通全年累计完成客运量184.8亿人次，比上年增长23.9亿人次，增幅为14.9%，充分突显了城轨交通超大规模客流的集散效应。近年来国内城市轨道交通不断探索和应用移动支付为主的新型支付方式，新型支付方式可以从减少单程票采购制作成本、减少车站售票设备配置数量、降低车站现金票款的缴交难度等方面全面降低运营成本，新型支付方式大致分为NFC手机支付、二维码支付、生物识别技术和无感支付。新的支付方式主要采用虚拟票取代实体票，支持预充值方式和绑定账户后付费方式，形式上表现为“无卡过闸，异步扣款”。新型支付方式不仅要把进出站检票时间控制在较短时间内，还要兼顾交易安全性和系统安全性。

一、NFC手机支付

NFC手机支付是一种把手机变成虚拟卡的卡模拟技术，是一种近场高频无线通信技术，允许设备间点对点非接触式数据交互，由非接射频RFID技术演变而来。NFC设备靠近非接读卡器后NFC设备进入工作状态，NFC设备与读卡器根据APDU协议建立交互，读卡器将敏感数据发给NFC设备的安全载体进行处理，NFC设备将响应数据发给读卡器。

（一）电子现金方式

电子现金方式是根据PBOC3.0标准，把银行卡数据写入手机SIM卡或安全芯片SE，支持轨道交通复合消费应用，轨道交通扩展应用文件可记录进出站信息，需要预先从银行主账户向电子现金圈存一定金额，乘客直接刷手機进出站并完成脱机扣款，使用效果相当于手机交通卡，目前上海、宁波都已实现这种方式。

（二）主机卡模拟HCE技术

HCE技术的优势在于它能够解决NFC设备安全载体的硬件问题，安全载体是由软件来实现的。HCE通过安卓操作系统服务实现的，可在系统后台运行不需要调出用户界面就可刷手机进出站。HCE可同通过临时授权或临时密钥支持脱机交易，手机APP可通过过程文件记录进出站信息。广州地铁开通的地铁云卡就是采用HCE技术。

（三）ODA信用消费技术

乘客使用手机模拟银行卡直接进出站并延迟扣款，不需要联机到后台进行账户认证，根据进出站交易配对结算票款。容易产生单边交易，进出站交易不匹配不能结算票款。通常采用车站级服务器或云端服务器控制用户的进出站状态，需要对所有车站进行网络改造，改造难度大、后台压力较大、票务优惠策略逻辑处理难度较大。目前广州地铁和上海磁浮线都已开通ODA应用。

（四）升级版ODA信用消费技术

升级版ODA方式是对ODA信用消费技术的优化，在手机SE中开通自由读写区，建立记录文件写入开通记录和交易记录，主要可避免产生单边交易不能配对进出站记录的问题。目前上海地铁已完成相关标准的研究制定和技术储备。

（五）四种技术分析

电子现金方式因与硬件安全载体捆绑，需要与移动运营商或手机厂商合作，开通手续较为繁琐，用户门槛和限定较多，不利于大面积推广。HCE技术脱离了硬件安全载体，以软件的方式解决了安全载体的问题，但认证信息和密钥信息存储在NFC设备内存中，容易被复制，对交易安全有一定影响。HCE技术只用于安卓系统，影响用户的推广。ODA信用消费技术体现了“脱机刷卡，延迟联机扣款”的特点，容易产生单边交易不能结算票款。升级版ODA方案解决了进出站记录配对的问题，但IOS系统不能开通自由读写区，用户群体受到限定。

二、二维码支付

二维码支付是指用户使用第三方支付APP在售票设备上购票，或是用地铁APP绑定银联或第三方支付账户在地铁进出站刷码过闸。

（一）二维码刷码购兑票

乘客在手机端使用第三方支付展示二维码，在云购票机上刷码支付购买车票。或是用兑票二维码在售票设备上兑换车票，以实现线上购票线下兑票。这是一种线下（Offline）对线上（Online）的购票方式，手机端可离线，设备端必选在线，售票设备对二维码联机认证后完成出票。这种技术在广州、杭州等多个城市实现应用，上海地铁云购票机也已在商业旅游景点站和交通枢纽站上线。

（二）二维码扫码购票

乘客在TVM设备上选择车站信息后，TVM设备通过ACC向第三方支付平台申请二维码数据，并在屏幕上展示二维码，乘客用第三方支付APP扫码支付，第三方支付平台通过ACC向TVM设备发送出票通知，TVM完成出票。ACC采集TVM设备上传的交易数据，与第三方支付平台结算票款。这种“主扫付”的方式相对于“被扫付”的方式，可减少硬件改动，只需要软件优化就可实现主扫支付。目前扫码购票已在上海地铁部分站点试运行。

（三）聚合码扫码购票

乘客在TVM设备上选择站点信息后，TVM设备屏幕展示聚合的二维码，乘客使用银联APP或第三方支付APP支付扫码购票。TVM设备根据购票信息，向ACC申请聚合码数据，并在屏幕上展示聚合码。乘客用银联APP或第三方支付APP扫码后，手机客户端访问后台服务器，服务器根据APP信息，将交易送往对应支付系统，支付完成后通知TVM设备出票。聚合码扫码购票只需要接入聚合码支付平台，目前这种方式已在上海地铁部分站点实现应用。

（四）二维码过闸

手机二维码刷码过闸，按手机端和闸机端是否联机，可分为脱机配对、联机刷码、联机回写和双脱机回写四种方式。

1.脱机配对

手机端联机或脱机，闸机端处于脱机状态，采用信用消费方式，手机端生成二维码，进出站后二维码不刷新进出站状态，后台对进出站交易配对。容易产生单边交易，配对不成功，造成票款损失。西安、无锡、福州、南昌、大连、苏州采用这种方式。

2.联机刷码

手机端联机或脱机，闸机端需要联网，乘客用手机二维码刷码进出站，闸机联机对后台账户进行认证，二维码不刷新进出站状态。联机认证对车站网络要求高，交易速度较慢，影响通行能力，只适用于客流较少线路。目前北京、深圳、杭州、成都、宁波等城市采用联机认证的方式。

3.联机回写

手机端和闸机端都需要联网，乘客用手机生成二维码刷码进出站，闸机通过网络改写二维码进出站状态，对车站网络要求较高，大客流通行对移动基站不堪重负。该技术已在青岛、南宁实现应用。

4.双脱机回写

闸机端和手机端都无需联网，闸机通过蓝牙回写技术，把进出站信息写入二维码。双脱机回写方案采用脱机安全认证技术，车站网络没有要求，整个进出站时间控制在半秒以内。支持地铁复合消费，解决“一码多进”、“一码多出”的难点，避免产生单边交易，是一种等同于刷卡的过闸方式。目前该技术已在上海地铁全网实现应用，长沙、武汉也采用这种方式。

（五）四种技术分析

二维码刷码购票的方式对设备硬件改动较大，采用TVM设备与第三方支付系统直连模式，对车站网络要求较高。二维码扫码购票可减少TVM设备硬件投入，只需通过软件优化就可实现互联网购票。云购票机和扫码购票的方式，系统接入第三方支付系统调试的工作量较大，聚合码扫码购票的方式只需接入一家聚合码支付平台，地铁只需与一家结算平台结算票款。总体而言，云购票机、扫码购票、聚合码购票的方式，通过实体票进出站，不能减少车站TVM设备的配置数量，不能降低单程票采购、制作、管理、流失的运营成本。

二维码过闸方案中，脱机配对的方式，不能控制二维码进出站状态，容易造成进出站交易配对不成功。联机刷码的方式，进出站时间较长，不能适应城轨大客流通行的特点。联机回写的方式，对车站网络要求较高，必须保证网络通信较好，否则无法进出站。双脱机回写方案，采用脱机安全认证技术，检票速度不受网络条件影响，安全性高、交易速度快、支持城轨阶梯票价，把二维码等于同于实体卡，降低票务处理難度。

三、生物识别技术

生物识别是指利用人体生理特征或行为特征，进行身份鉴别的技术，包括掌静脉识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别、声纹识别等。生物识别技术与互联网技术相结合，将成为城轨创新支付方式的重要推动力。随着人工智能技术的不断成熟，生物识别的准确率将大幅提高，生物识别技术将广泛应用于各种认证和智能终端。生物识别技术不仅可以改善乘客的支付体验，还可提高城轨的安防水平。

生物特征是人体所固有的不可复制的唯一性，不易丢失、复制、盗用，具有高安全性。生物识别系统对生物进行取样，提取唯一特征，将该特征数字化并组合成特征模板。交互认证时，识别系统再次获取生物特征，与特征模板进行比对，根据匹配结果鉴别身份。其中，因生物特征稳定性高，人脸识别、掌静脉识别、虹膜识别将表现出极大优势。

上海地铁正在研究刷脸过闸的应用，乘客开通时需提供人脸图像，并在手机APP上完成实名认证和代扣签约。后台向公安系统验证身份信息，并将人脸信息保存在云服务器上。云服务器将人脸信息、手机APP账户号、身份证号等信息下发到指定站点。车站需设置一台人脸识别前端服务器，过闸前乘客需确认手机APP在前台运行，闸机与手机建立蓝牙连接获取用户ID，乘客接近闸机扫脸，闸机提取人脸特征并将人脸数据和用户账户号上送到前端服务器，前端服务将交易记录上送到ACC，ACC通过云端将进出站信息回写到手机APP中，并上送交易记录结算票款。该方案中，需用到手机APP作为电子标签，且使用人数受到限定，上海地铁正对扫脸过闸方案进行优化。

上海APM线特殊人群专用通道已应用掌静脉识别技术，通过掌静脉识别特殊人群，方便特类人群乘坐地铁外，降低了冒用证件的票务处理难度。今后，上海地铁汉中路、诸光路等智慧车站还将实现特类人群使用掌静脉识别乘地铁。上海地铁未来还将探索生物识别技术，利用生物特征作为虚拟车票的过闸研究。

四、无感支付

无感支付，又可理解为不刷卡支付，在停车场、高速公路收费、无人超市等领域已实现应用。用户在手机APP中将车牌号与银行卡绑定，通过对车牌自动识别，从绑定的银行卡账户上自动扣除费用，促进了“智慧出行”的发展。

在城轨交通领域，今后可探索利用蓝牙技术实现“无刷卡过闸”这一无感支付方式。乘客接近闸机时，闸机与手机建立蓝牙连接，自动识别账户号、复合消费文件及安全认证等信息，将地铁消费信息通过蓝牙通信写入手机APP中，并从手机APP绑定的银行卡账户或第三方支付账户中自动扣除费用。

五、今后发展趋势

互联网技术的日新月异为城轨票务云支付的改革创新发展提供广阔平台，使用电子虚拟票取代实体票已成为业内共识，也是城轨票务发展的必经之路。

（1）NFC手机支付今后将主要采用卡模拟技术，具体形式为使用“手机PAY-升级版ODA”方案或者“手机APP-HCE技术-token授信”方案，绑定银行卡并加载城轨行业应用信息，进出站脱机支付。NFC手机支付可完善银行卡在城轨的受理环境，避免银行卡换卡、电子现金在特定设备上圈存余额等问题。

（2）二维码支付对手机没有硬件要求，只要是智能手机都支持二维码支付。二维码过闸支付将不断适应城轨客流密度高、快速通行的特征，带回写功能的脱机二维码更符合城轨运营实际需求。二维码支付系统建设一要注重标准化，二要与其它交通行业互联互通。APP专用文件和蓝牙回写技术结合使用，可实现交通部二维码在城轨应用。过闸信息存储在APP专用文件内，闸机通过蓝牙读写专用文件计算票价，解决后台匹配交易、负荷大的缺点。脱机二维码在上海有大规模运营的成熟经验，总体效果平稳可靠。二维码支付体系标准化建设，有利于推动跨行业、跨区域的互联互通。

（3）NFC手机支付和二维码支付都属于移动支付，生物识别和无感支付不需要用到手机直接支付，具有广阔应用前景。现阶段单一的生物识别很难满足城轨快速支付的要求，上海城轨的人脸识别只是在车站门禁系统中实现应用，生物识别和电子标签相融合的多重识别识别技术将成为今后发展方向。无感支付未来将利用手机APP把虚拟账户关联实体账户，自动识别用户ID，并在关联的实体账户中自动扣除费用。

国内很多城轨都在围绕互联网技术加紧前瞻性布局，争相进入人工智能和云支付的新时代，准确把握新型支付方式发展趋势，有助于城轨票务系统建设科学统筹与顶层设计，整体提高城轨智能化水平和信息化建设水平。

参考文献：

[1]张聪，幸永红，周剑.HCE移动支付技术在城市轨道交通中的应用.现代城市轨道交通，2018，7.

[2]张甲文.NFC移动支付技术在地铁自动售检票系统中的应用.铁道通信信号，2016，12.

[3]李鹏飞，淡美俊，姚宇颤.生物识别技术综述.电子制作，2018，10.

作者简介：龚迥（1982-），男，汉族，浙江杭州人，工程硕士，中级职称，研究方向：轨道交通AFC系统支付新技术。

作者：龚迥