公交收费系统技术方案设计书.docx

公交收费系统技术方案设计书.docx

《公交收费系统技术方案设计书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公交收费系统技术方案设计书.docx（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

公交收费系统技术方案设计书

表格目录3

图片目录3

1.引言5

1.1.编写目的5

1.2.项目背景5

1.3.术语与缩略语解析5

1.4.规范性引用文件6

2.系统概述6

2.1.主要实现功能6

2.2.软件运行环境6

3.系统结构6

3.1.系统拓扑图6

3.2.系统组成7

3.2.1.管理软件7

3.2.2.系统硬件设备8

3.2.3.无线采集软件8

3.3.最简业务流程8

4.系统功能9

4.1.管理软件功能9

4.1.1.系统9

4.1.2.基本参数设置10

4.1.3.公交参数设置11

4.1.4.终端机管理12

4.1.5.用户卡片管理12

4.1.6.权限管理13

4.1.7.报表13

4.2.台式公交刷卡机功能14

4.2.1.安全性14

4.2.2.系统管理15

4.2.3.前台应用16

4.3.手持公交刷卡机功能18

4.3.1.安全性18

4.3.2.系统管理19

4.3.3.管理员功能19

4.3.4.操作员功能21

4.4.母卡充值机功能23

4.4.1.安全性23

4.4.2.系统管理24

4.4.3.管理员功能24

4.4.4.操作员功能26

5.系统设备介绍27

5.1.台式公交刷卡机27

5.1.1.产品外形27

5.1.2.硬件参数28

5.2.手持公交刷卡机（母卡充值机）29

5.2.1.产品外形29

5.2.2.硬件参数30

5.3.IC卡读写机32

5.3.1.产品外形32

5.3.2.硬件参数32

6.业务流程32

6.1.定额扣费32

6.2.自由扣费33

6.3.分段收费34

6.4.参数下载36

7.系统配置清单38

8.案例39

图片目录

图片1系统拓扑图7

图片2管理软件功能结构图7

图片3最简业务流程图8

图片4台式公交刷卡机外观图28

图片5手持公交刷卡机外观图30

图片6IC卡读写机外观图32

图片7定额扣费流程图33

图片8自由扣费流程图34

图片9分段收费流程图35

图片10参数下载流程图36

图片11程序升级图137

图片12程序升级图238

1.引言

1.1.编写目的

让用户或潜在用户能够全面了解我公司的IC卡公交收费系统。

1.2.项目背景

随着城市智能行业的发展及用户需求的提出，越来越多的人意识到全国城市一卡通互联互通的重要性与迫切性。

自住建部提出全国城市一卡通互联互通的概念后，我公司根据行业要求和用户需求，积极开发一套新的城市公交收费系统，目前非接触式车载消费终端CL1306已通过了住建部IC卡服务中心的认证。

1.3.术语与缩略语解析

IC卡：

集成电路卡（Integratedcircuitcard）

CPU卡：

集成电路中带有微处理器CPU、存储单元（包括随机存储器RAM、程序存储器ROM（FLASH）、用户数据存储器EEPROM）以及芯片操作系统COS的IC卡。

PSAM：

消费安全存储模块（PurchaseSecureAccessModule）

SIM卡：

SubscriberIdentityModule客户识别模块的缩写，也称为智能卡、用户身份识别卡，GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。

GPRS:

通用分组无线服务技术（GeneralPacketRadioService）的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。

CMDA:

CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA允许所有使用者同时使用全部频带（1.2288Mhz），且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞（collision）问题。

TCP/IP：

TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。

USB:

通用串行总线（英语：

UniversalSerialBus，简称“USB”）是连接计算机系统与外部设备的一个串口总线标准，也是一种输入输出接口技术规范，被广泛应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。

USBOTG:

USBOTG是USBOn-The-Go的缩写，是USB2.0规格的补充标准。

它支持让USB设备，例如数字音频播放器或手机作为主机，允许USB闪存驱动器、鼠标或键盘与其连接。

RS-232:

RS-232是美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。

它被广泛用于计算机串行接口外设连接。

1.4.规范性引用文件

GB/T18239-2000集成电路（IC）卡读写机通用规范

CJ/T166-2006建设事业集成电路（IC）卡应用技术

ISO/IEC7816-1Physicalcharacteristics

ISO/IEC7816-2Cardswithcontacts—Dimensionsandlocationofthecontacts

ISO/IEC7816-3Electricalinterfaceandtransmissionprotocols

ISO/IEC7816-4Organization,securityandcommandsforinterchange

ISO/IEC14443Identificationcards--Contactlessintegratedcircuitcards--Proximitycards

2.系统概述

2.1.主要实现功能

本系统主要实现乘客刷卡扣费、数据采集、后台报表查询等功能：

1、支持一票式扣费、分段收费和自由金额扣费。

2、带无线通讯模块的公交刷卡机可实现数据实时上传，不带无线通讯模块的公交刷卡机可通过U盘或USB上传交易记录。

3、后台可发行用户卡片并为卡片充值。

4、可查询充值、交易等各种报表。

2.2.软件运行环境

操作系统：

WindowsXPprofessional,WindowsXP64-BitEdition,WindowsServer2003,WindowsServer200364-BitEdition,WindowsServer2008,Windows7,Windows764-BitEdition。

框架：

.netframework2.0以上。

数据库：

MSSQLServer2005或以上。

3.系统结构

3.1.系统拓扑图

图片1系统拓扑图

3.2.系统组成

整个系统由管理软件、硬件设备、无线采集软件组成。

3.2.1.管理软件

本系统的管理软件包含如下7个模块：

系统设置、基本参数设置、用户卡片管理、公交参数设置、终端机管理、权限管理、报表。

管理软件主要安装在各充值点，由公交公司工作人员使用，用于管理用户信息、为用户人发行卡片和充值、查询报表等。

图片2管理软件功能结构图

3.2.2.系统硬件设备

本系统硬件设备包含公交刷卡机、IC卡读写机和母卡充值机（非必需）。

公交刷卡机主要用于用户刷卡扣费、存储刷卡记录、上传刷卡记录，刷卡机本身也自带显示屏，可以显示乘客的相关信息。

刷卡机分为台式公交刷卡机和手持公交刷卡机。

IC卡读写机连接在充值点电脑上，用于发行用户卡片，卡片充值等。

母卡充值机经过授权与充值后，可以实现移动为用户卡片充值。

3.2.3.无线采集软件

对于使用U盘采集数据的版本，无线采集软件并不是必需的。

无线采集软件仅用于支持远距离无线通讯的版本。

无线采集软件通过无线传输沟通后台与刷卡机的通讯，后台通过应用平台给刷卡机下载参数，刷卡机通过GPRS或CDMA，经过采集软件将刷卡记录上传至后台。

3.3.最简业务流程

图片3最简业务流程图

流程说明：

1、公交公司（或系统供应商代为）安装好软件和刷卡机；

2、公交公司方对软件进行设置；

3、将后台下载的卡类、票价等参数下载到刷卡机；

4、为用户发行卡片；

5、为用户充值，可以在充值点充值，也可以使用母卡充值机充值；

6、用户持卡片，上车时刷卡；

7、刷卡机按后台设置的参数或按操作员输入的金额扣费并产生交易记录；

8、刷卡机上传交易记录，上传方式可以是U盘上传或远距离无线实时上传；

9、公交公司查询报表。

4.系统功能

4.1.1.用户卡片管理

4.1.1.1.用户信息管理

管理用户信息。

4.1.1.2.用户卡片管理

管理用户卡片状态，包括发行卡片、挂失、补卡、退卡、注销卡等。

4.1.1.3.卡片充值

给用户卡片充值，可充值现金钱包、次数钱包、包时。

4.1.1.4.卡片冲正

当操作员操作错误误充时，减少卡片的余额。

4.1.1.5.功能卡片管理

发行系统运行过程中可能会用到的一些功能卡片，包括总额查询卡、明细查询卡、硬件升级卡、操作员卡、司机卡。

4.1.2.权限管理

4.1.2.1.操作员组管理

设置用户组的权限，没有权限将不能进行相应的功能操作。

用于需要限制不同的操作员不同权限时，设定操作员的分组，并定义每个分组的具体权限。

权限类型分只读和读写，只读只能查看，没有修改权限，不能进行任何新增、修改、删除、保存操作，不能选择任何选项。

4.1.2.2.操作员管理

管理操作员信息，并将操作员指定到某个组下，以继承组的权限。

操作员只能继承组的权限，不能自定义权限。

4.1.3.报表

4.1.3.1.开卡明细记录表

可查询发行用户卡片的明细记录。

4.1.3.2.卡片充值明细记录

可查询为用户卡片充值、冲正的明细记录。

4.1.3.3.卡片充值汇总报表

可统计卡片充值的汇总数据。

4.1.3.4.消费明细记录

可查询每一笔刷卡明细。

4.1.3.5.个人消费汇总

可根据个人统计消费汇总数据。

4.1.3.6.终端消费汇总

可根据终端机统计消费汇总数据。

4.1.3.7.分段记录明细报表

可查询分段收费的明细。

4.1.3.8.卡片余额报表

可统计和查询所有在线用户的卡片余额。

4.1.3.9.营业额汇总报表

可统计公交公司的营业额数据。

4.1.3.10.更多报表

还有其它更多报表，如挂失卡明细报表、补卡明细报表、刷卡错误记录等。

4.2.台式公交刷卡机功能

4.2.1.安全性

4.2.1.1.密钥管理

刷卡机通过读系统授权卡写入密钥，当用户卡片密钥与刷卡机内密钥不一致时，拒绝交易。

我公司为每一个客户随机生成密钥且绝不会与已有密钥重复，确保用户之间的卡片和刷卡机不能通用。

4.2.1.2.数据安全性

数据包中必须包含如下内容：

芯片序列号+用户卡号+流水号+卡类+消费类别+交易时间+交易金额+刷卡机号+司机编号。

数据上传至数据库时，如果数据包格式不完整或与规定格式不完全一致的，都按无效数据处理。

4.2.1.3.操作安全性

对于重要的操作，都必须使用双重验证：

当使用U盘进行升级程序、下载参数、格式化内存操作时，同时需要功能卡片；当使用远距离无线进行格式化内存操作时，必须输入密码。

4.2.2.系统管理

4.2.2.1.钱包和消费类型管理

用户卡包含两个钱包：

现金钱包和次数钱包。

当次数钱包中存在余次用没有超过限制时，总是先扣次数。

扣完次数或次数消费达到限制后，刷卡机才扣除卡片的现金钱包中的余额。

两种钱包共衍生三种消费类型——现金消费、次数消费、月卡消费，其中，次数消费和月卡消费共用一个钱包。

现金消费：

每次刷卡成功扣除现金钱包的余额。

次数消费：

每次刷卡成功扣除次数钱包中的余次1次。

月卡消费：

每次刷卡成功，扣除预充到当月的余数1次。

扣费顺序是先扣月卡，再扣次数，最后扣现金。

按下一种消费方式扣费需要的条件是，上一种消费方式扣费达到了限制，或者钱包余次扣完了。

月卡消费是次数消费中的一种，但其充值方式与普通次数有所区别，因此单独列出。

普通次数消费前，直接在管理软件中充值次数即可，次数没有有效期，只要卡片不过期，余次一直可以被使用。

但月卡充值不同，月卡充值方式是按月预充次数，但这个次数是有有效期的，过了指定的月份没有使用完就作废。

有一点需要注意的是，如果在月卡上充值了普通次数（用于4.2.3.4次数消费），当月没有用完，下月会清零。

因此，建议不要为月卡充值普通次数，如果一定要用，事先须向乘客说明。

更好的解决方案是，月卡次数用完以后，为用户充值现金，月卡可以继续使用现金扣费（定额、自由、分段）。

现金如果没有用完，始终不会清零。

4.2.3.前台应用

4.2.3.1.定额扣费模式

通过消费参数中设置的消费规则扣费，不可以手工临时修改。

如，消费方式中设置的A时段，普通卡2元一次，学生卡1元1次；B时段，普通卡3元一次，学生卡3元一次。

那么在A时段中，持普通卡用户刷卡就是扣费2元，在B时段中，持学生卡和普通卡用于刷卡扣费都是3元，这个价格无法临时改变，只能通过下载新的消费参数来重新设定。

定额扣费支持所有的消费类型，包括现金消费、次数消费、月卡消费。

4.2.3.2.自由扣费模式

使用台式公交刷卡机时，此功能需要外接键盘来实现。

在键盘上按功能键F1可以进入到自由扣费模式，在此模式下输入扣费金额后确定，用户刷卡时将按输入的金额扣费，但会按卡类折率来打折。

自由扣费仅支持现金消费。

4.2.3.3.分段扣费模式

分段扣费功能需要外接键盘或报站器来实现。

在键盘上按功能键F4可以进入分段收费模式，在此模式下输入起始站点号，然后系统会根据消费参数来计算扣费金额，刷卡后按扣费金额扣除卡片余额，但会受到卡类折率来的影响。

分段消费参数是根据线路来设置的，每一台刷卡机同时只能属于一条线路。

目前分段扣费的实现方式有两种：

方式一，键盘输入站点号。

操作员输入当前站点号，乘客上车刷卡，刷卡机预扣金额（由后台软件设置，0为不预扣），乘客下车前，操作员再次调整当前站点号，乘客下车刷卡，应扣金额大于预扣金额时，继续扣费，应扣金额小于预扣金额时，返还剩余金额。

这种方式比较适合车上只有一台机器的情况，乘客上下车都在这台机器上刷卡。

方式二，刷卡机外接报站器，通过报站器调整刷卡机的站点号。

乘客上车时在前门刷卡，预扣金额，下车前在后门刷卡，返还金额或续扣金额。

因为刷卡机总是会获取报站器上的站点号，因此不需要额外操作。

这种方式比较适合公交车前后门都装刷卡机的情况，可节省大量人力。

分段扣费仅支持现金消费。

4.2.3.4.消费限制

公交刷卡机支持按时段、按天、按月来对消费进行一定的限制，包括限额和限次。

限额只针对现金钱包，限次只针对次数钱包。

设置某种卡类一天限2次，并非指这类卡一天只能消费2次，而是指使用次数消费或月卡消费的次数不能超出2次，现金消费则不在限制内。

如，对于学生卡，设置限次为4次，持该类卡的乘客次数消费最多只能使用4次，使用完4次以后，刷卡机就会自动从卡片的现金钱包中扣除余额，如果没有现金余额或余额不足，该卡片当天就无法使用了。

如果想同时对现金钱包作出消费限制，再设置限额金额即可。

4.2.3.5.时间间隔功能

时间间隔是指同一张用户卡片在同一台刷卡机上连续两次刷卡之间的最短时间，即从第一次刷卡成功开始计时，当时间小于时间间隔时，用户是不能再次在这台刷卡机上重新刷卡成功的，当然，如果期间用户持卡到其他刷卡机上刷卡成功，再回来这台机器上刷卡，即使时间小于时间间隔，也是可以成功刷卡的，因为中途在其它刷卡机中使用过，所以不算作连续两次刷卡。

本功能的主要作用有两方面，一是保护公交公司，禁止一卡多人使用的情况；二是保护乘客，防止多次扣费，同时可以用于验证乘客是否已经刷过卡，防止逃票。

时间间隔功能在所有扣费模式下都起作用，时间间隔的单位为分钟，具体间隔时间由后台管理软件设置，下载参数时，时间设置会被下载到刷卡机中。

4.2.3.6.转乘优惠

在一段时间内（由后台管理软件设置），乘客再次刷卡会享受一定的折扣。

如，将转乘优惠时间设置为60分钟，转成优惠金额为0.4元，乘客距离上次刷卡60分钟内，再次刷卡就会减免0.4元。

举例，A乘客从丹竹头乘车到布吉海关，票价2元，下车后于上次刷卡60分钟内再次乘车，到银湖汽车站，票价3元，实际只扣取2.6元，银湖汽车站下车后于上次刷卡60分钟内再次乘车到罗湖人才市场，票价2元，实际只扣取1.6元，依此类推。

4.2.3.7.时间包月功能

时间包月，在刷卡的时候只记录了卡号和时间。

实现的方法，在软件上设置包月的价格，比如一个月100元，那么在一个月的时间范围内卡片可以在任何一台机器上无限次刷卡。

注销不退钱，退卡不退当前月份的钱，换卡不影响时间包月功能。

注意：

任何一种卡类都可以进行时间包月或者次数包月。

4.2.3.8.次数包月功能

次数包月即给卡片冲次，可按月预充次数，可设置多种价格模式。

如在软件上设置次数的价格为65元90次，85远120次，那么在充值的时候，4月份选择65元90次的模式，那么就会充90次，5月份选择85元120次的模式就会给5月份充上120次。

使用次数包月时必须下载【次数限次】参数

次数包月卡在消费完当月次数后，可消费补贴或者现金钱包，如这两个钱包没有钱将不能进行消费，如当月没有消费完次数，月底清零，并产生一条清零的数据。

注销不退预充的钱，退卡不退当前月份的钱。

换卡不影响次数包月功能。

注意，只能对当前年份中的当前月之后的月份充值，且一个月只能充值一次。

4.2.3.9.下载参数

通过U盘或无线传输方式接收服务器上的参数设置，以达到设置公交刷卡机的目的，包括使用扇区，允许刷卡卡类，刷卡时间，票价、消费限制、时间间隔、转乘优惠等。

4.2.3.10.上传数据

用户刷卡产生交易记录后，刷卡机会将数据传送到服务器。

如果使用的是无线传输，刷卡机在本机保存记录的同时，也向服务器上传记录。

如果使用不带无线传输功能的公交刷卡机，则需要通过U盘进行采集上传数据。

4.2.3.11.格式化终端机

通过远距离无线通讯或U盘方式将公交刷卡机内存格式化，清除所有的交易记录，但不清除消费参数和黑名单；如果要清空黑名单，需要用到格式化黑名单功能。

4.3.手持公交刷卡机功能

4.3.1.安全性

4.3.1.1.密钥管理

刷卡机通过读系统授权卡写入密钥，当用户卡片密钥与刷卡机内密钥不一致时，拒绝交易。

我公司为每一个客户随机生成密钥且绝不会与已有密钥重复，确保用户之间的卡片和刷卡机不能通用。

4.3.1.2.数据安全性

数据包必须包含如下内容：

芯片序列号+用户卡号+流水号+卡类+消费类别+交易时间+交易金额+刷卡机号+司机编号。

上传至数据库时，如果数据包不完整或与规定格式不完全一致的，都按无效数据处理。

4.3.1.3.操作安全性

每台设备都有独立的管理员密码，用于设置设备。

需要进行操作员验证——刷操作员卡+输入密码，验证成功方可进入前台操作界面，进行扣费、查询等操作。

更重要的功能，在进行操作时，会再次提醒管理员输入密码，以免误操作。

4.3.2.系统管理

4.3.2.1.钱包和消费类型管理

用户卡包含两个钱包：

现金钱包和次数钱包。

当次数钱包中存在余次用没有超过限制时，总是先扣次数。

扣完次数或次数消费达到限制后，刷卡机才扣除卡片的现金钱包中的余额。

两种钱包共衍生两种消费类型——现金消费、次数消费。

现金消费：

每次刷卡成功扣除现金钱包的余额。

次数消费：

每次刷卡成功扣除次数钱包中的余次1次。

扣费顺序是先扣次数，然后扣现金。

如果一张卡的次数钱包中有余次，一般是先扣次数，直至达到限制或次数扣完，才从现金钱包中扣除余额，如果此时现金钱包中余额不足或没有余额，卡片暂时就不能使用。

4.3.2.2.定额收费模式

通过消费参数中设置的消费规则扣费，不可以手工临时修改。

如，消费方式中设置的A时段，普通卡2元一次，学生卡1元1次；B时段，普通卡3元一次，学生卡3元一次。

那么在A时段中，持普通卡用户刷卡就是扣费2元，在B时段中，持学生卡和普通卡用于刷卡扣费都是3元，这个价格无法临时改变，只能通过下载新的消费参数来重新设定。

定额扣费支持所有的消费类型，包括现金消费、次数消费。

4.3.2.3.自由收费模式

使用手持式公交刷卡机时，在菜单中选择自由扣费后，可直接使用机器自带的键盘进行金额输入，在此模式下输入扣费金额后确定，用户刷卡时将按输入的金额扣费，但会按卡类折率来打折。

自由扣费仅支持现金消费。

4.3.2.4.现金收费操作

本功能主要针对无卡乘车的乘客。

如果公交公司想将这类乘客的乘车记录与票价录入系统中，在乘客乘车购票时，就可以直接使用此功能输入乘车价格，确定后即可产生记录，不需要刷卡。

因此本功能是一个相对独立的功能，对于刷卡交易没有影响，也不受卡类折率、限制消费的限制。

4.3.2.5.消费限制

公交刷卡机支持按时段、按天、按月来对消费进行一定的限制，包括限额和限次。

限额只针对现金钱包，限次只针对次数钱包。

设置某种卡类一天限2次，并非指这类卡一天只能消费2次，而是指使用次数消费或月卡消费的次数不能超出2次，现金消费则不在限制内。

如，对于学生卡，设置限次为4次，持该类卡的乘客次数消费最多只能使用4次，使用完4次以后，刷卡机就会自动从卡片的现金钱包中扣除余额，如果没有现金余额或余额不足，该卡片当天就无法使用了。

如果想同时对现金钱包作出消费限制，再设置限额金额即可。

4.3.2.6.时间间隔功能

时间间隔是指同一张用户卡片在同一台刷卡机上连续两次刷卡之间的最短时间，即从第一次刷卡成功开始计时，当时间小于时间间隔时，用户是不能再次在这台刷卡机上重新刷卡成功的，当然，如果期间用户持卡到其他刷卡机上刷卡成功，再回来这台机器上刷卡，即使时间小于时间间隔，也是可以成功刷卡的，因为中途在其它刷卡机中使用过，所以不算作连续两次刷卡。

本功能的主要作用有两方面，一是保护公交公司，禁止一卡多人使用的情况；二是保护乘客，防止多次扣费，同时可以用于验证乘客是否已经刷过卡，防止逃票。

时间间隔功能在所有扣费模式下都起作用，时间间隔的单位为分钟，具体间隔时间由后台管理软件设置，下载参数时，时间设置会被下载到刷卡机中。

4.3.2.7.转乘优惠

在一段时间内（由后台管理软件设置），乘客再次刷卡会享受一定的折扣。

如，将转乘优惠时间设置为60分钟，转成优惠金额为0.4元，乘客距离上次刷卡60分钟内，再次刷卡就会减免0.4元。

举例，A乘客从丹竹头乘车到布吉海关，票价2元，下车后于上次刷卡60分钟内再次乘车，到银湖汽车站，票价3元，实际只扣取2.6元，银湖汽车站下车后于上次刷卡60分钟内再次乘车到罗湖人才市场，票价2元，实际只扣取1.6元，依此类推。

4.3.2.8.查询卡片

直接在手持机操作员菜单中选择查询卡片信息