[信息与通信]公交IC卡收费系统设计方案.doc

感应式IC卡城市公交收费系统 CARDLAN 深圳市卡联科技有限公司 深圳市卡联科技有限公司SHENZHEN CARDLAN TECHNOLOGY CO., LTD 联系人：张文瀚 先生 电话: 0755- 89966666-163/传真:0755- 89966666-801网站： E-MAIL： 地址： 深圳市龙岗区南湾街道丹竹头康正路莲塘工业区1栋3楼目 录引 言- 3 -方案编写目的和背景- 3 -系统设计的目标- 3 -系统设计的原则- 3 -第一章 系统总体设计- 5 -一、系统总体概述- 5 -(一)系统相关技术背景- 5 -(二)系统总体功能结构- 12 -第二章 系统功能设计- 13 -一、票制与卡种设置- 13 -二、发卡功能- 15 -三、售卡充值、乘客查询及乘客服务功能- 15 -四、数据采集汇总功能- 16 -五、IC卡管理中心子系统功能- 16 -六、领导查询子系统- 18 -第三章 系统逻辑设计- 18 -一、发卡子系统- 18 -二、售卡充值子系统- 18 -三、数据采集系统- 19 -四、IC卡管理中心子系统- 19 -五、数据查询子系统- 20 -第四章 系统主要设备介绍- 21 -一、车载IC卡收费机- 21 -二、车载IC卡收费机主要技术指标- 22 -三、车载IC卡收费机主要功能- 23 -四、手持数据采集机- 24 -五、联机式发卡充值机- 25 -六、充值点充值（手持式IC卡母卡预存充值机）- 27 -第五章 系统设计特点- 29 -一、先进的非接触式与接触式相结合的操作模式- 29 -二、国内领先水平- 29 -三、灵活多变的卡类型转换- 30 -四、符合准金融系统的环境设置和安全标准- 30 -五、精确实时清算功能- 30 -六、完备的防黑卡能力- 31 -七、高可靠性数据传输与管理- 32 -八、灵活的可适应性- 32 -九、高度的可扩展性- 32 -十、跨行业应用扩展-城市一卡通系统- 33 -十一、公交行业应用扩展公交运营管理系统- 33 -第六章 系统配置清单报价- 34 -第七章 系统实施说明- 35 -第八章 培训计划- 35 -一、培 训 前- 35 -二、培 训- 35 -第九章 售后服务- 36 -附件一 经 营 理 念- 37 -附件二 产 品 优 势- 38 -附件三 荣 誉 证 书- 40 -附件四 深圳市卡联科技有限公司部分客户项目表- 46 -附件五 深圳市卡联科技有限公司部分客户参考图- 50 -你愿意看到这样的一幕吗？引 言方案编写目的和背景本方案是深圳市卡联科技有限公司编写的“城市公交巴士收费管理系统”技术方案。我公司为了保证本方案的科学性、实用性、合理性和可扩展性，认真分析和研究了各地公交企业IC卡的实际需求，以及公交用户未来信息化发展的需要，并借鉴了我公司多个城市公交巴士收费管理系统以及城市一卡通系统成功设计和顺利实施的经验。本方案将作为我公司城市公交巴士收费管理系统设计、开发、实施和项目验收等工作的理论依据和技术指导。公司简介深圳市卡联科技有限公司坐落在市龙岗区，是国内首家专业从事软件开发、信息化管理及企业学校一卡通系统、智能小区一体化系统、安防系统、高科技产品推广应用为一体的高科技企业。公司秉承“诚信、务实、开拓、创新”的经营理念，“团结、自信、敬业、进取”的企业精神，“以人为本、以客为尊、以专业水平为客户尽职服务”的企业路线，为我市信息化、智能化建设作出贡献。在飞速发展的网络时代，卡联科技将凭着“以优良的品质、实在的价格取胜于人 ；以精湛的技术、真诚的服务取信于人”。严格遵守对客户所做的承诺，真正做到并且有实力做到“言而有信”。 产品优势1. “CARDLAN”系列软、硬件产品自主研发、生产，性价比高。2. “CARDLAN”一卡通产品拥有多年的技术经验积累、产品性能稳定。3. 拥有齐全的一卡通系列产品和配套产品、产品人性化设计、为企业高效管理保驾护航。4. 卡联牌（CARDLAN）的产品已通过中国国家强制性认证-3C认证并获得证书。5. 卡联牌(CARDLAN)产品符合全国工业产品生产许可标准,并有全国工业产品生产许可证。6. 武冈市卡联科技有限公司所代理的卡联牌（CARDLAN）的产品被中国新闻社评价中心品牌推广活动中被认定为：中国最具竞争力著名品牌；2008中国科技创新型中小企业100强等等。7. 卡联牌(CARDLAN)产品在多次活动中获以 ISO2008-2009国际质量认证体系企业、中国中小企业2008和2009年度100强企业、国家强制度CCC认证产品、中国AAA级重质量 守信用企业、中国名优精品、中国最具竞争力著名品牌、信誉会员、中国消费者满意名特优品牌 、全国产品质量公正十佳品牌、计算机软件著作权、中国感应式IC卡系统科技领先客户信赖首选品牌、中国质量、服务、信誉AAA级品牌、 中国智能卡行业质量信誉十大品牌、 中华诚信鼎等证书。8. 卡联科技有完善的售前、售中、售后服务体系，获得了客户好评。9. 卡联科技拥有完善的销售网络和支持体系。系统效益分析l 点人群，AN采用先进的预付费模式经营企业、汇集沉淀资金、提升顾客尊贵身份和企业形象、发卡后即时有回报等特点。l 交易数据安全可靠，无人为漏洞因素存在，数据准确率高达100，而且工作量小，节省人力资源，减少企业人力开支成本；l 沉淀资金运营企业，减轻企业财务风险；l 不易伪造；采用世界通用的IC卡芯片卡技术具备高保密性和安全性特点，减少企业无故蒙受经济损失的现状；l 提高工作效率；不会有售票、收票、点票、点钞、手工统计等大量的工作，杜绝了营业收入中大量假币、残币、伪币，以旧充好，以假乱真的社会不良现象；部分经典案例l 世界500强企业“中海壳牌石油化工有限公司” 目前国内最大的中外合资企业与在2008年财富500强排名第292名的世界500强企业“珠海伟创力（斗门）工业园”，这两家企业，多年来都被企业巴士收费不便及浪费不必要的人力、财力等问题困扰着。为了解决此问题，经过多次考察，最终选择了“卡联牌”IC卡公交收费系统，并开始投入运营。 l 2007年6月“云南省楚雄市公交公司”也开始投入使用“卡联牌”IC卡公交收费系统。两个多月后,“卡联牌”IC卡收费机稳定的性能、高速的运作效率等，赢得了楚雄市民们的好评。并影响到周边城市如：东川市、安宁市、嵩明市、丽江市等数十个城市也相续使用了“卡联牌”IC卡公交收费系统。“卡联牌”IC卡公交收费系统也逐渐普及到我国的北方。冬季最低气温达到-20多摄氏度的辽宁省朝阳市公交公司及吉林省九台市公交公司，也相继于2008年05月及08月投入使用了“卡联牌”IC卡公交收费系统。随着“卡联牌”IC卡收费机及相应的管理系统各方面的性能及安全性的不断提高与完善。它能够及时掌握客流情况，科学合理调度，方便市民的同时更能为公交公司创造丰厚的利润。“卡联牌”IC卡产品顺应时代发展的要求，是值得我们信赖的产品。系统设计的目标l 建立一套功能完善、满足城市公共交通需求的公交IC卡收费管理系统。l 收集公交运营数据，建立供财务和运营管理分析用的数据仓库。l 为公交IC卡收费系统向城市一卡通系统升级以及公交企业生产运营管理系统扩展提供接口。l 为公交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。l 支持S50飞利浦芯片及CPU卡的使用，安全技术可靠。系统设计的原则l 保证系统设计和实现的经济和技术可行性，保证系统设计具有较高的性能价格比。l 采用当前最成熟和先进的技术，保证技术体系架构科学合理并适当超前。l 严格遵循开放性原则，保证系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性，同时提供标准的系统预留接口，使系统具有良好的可扩展性。l 通过科学合理的系统设计与开发等工作，保证系统运行的可靠性和稳定性。l 建立独立、完善的加、解密系统，保证系统所有环节的安全性和保密性。l 全面的保证质量管理和完善的系统设计与实现管理，保证系统所有软件和硬件的用户操作的实用性和易用性。l 采用软件工程和先进的软件开发技术，保证系统的易维护性和可扩充性。l 遵循国际和国家相关技术标准，特别是建设部关于建设事业IC卡的相关规定。方案设计的依据和标准l CPU卡认证标准l ISO/IEC 14443非接触式IC卡国际标准l ISO/IEC 7816 接触式IC卡国际标准l CJ/T30871999 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l CJ/T1662002建设部标准建设事业IC应用技术l 全国IC卡应用发展规划-国家金卡工程办公室l 建设-领域计算机软件工程技术规范l 中国金融集成电路卡（IC）卡规范V1.0l 中华人民共和国国家标准计算机软件产品开发文件编制指南l 计算机集成制造系统（CIMS）约定、标准与实施指南第一章 系统总体设计一、系统总体概述(一) 系统相关技术背景1. CPU卡IC卡有着广泛的用途，现在许多地方交税要用金税卡、纳税登记卡，开车要有机动车驾驶员信息卡，交水费、电费也用上了IC卡。第一代IC卡只能实现简单的存储功能，如果IC卡要向多功能方向发展，实现电子钱包、个人资料管理、多媒体等等“一卡通”功能，就必须要求CPU卡芯片向智能化、小体积、高容量方向发展。 CPU卡：真正意义上的智能化非接触式，CPU卡内具有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、数据存储器（EEPROM）以及片内操作系统（COS），CPU卡不仅仅是单一的非接触卡，而是一个带有卡片操作系统（COS）的应用平台，装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理、计算和数据加密等功能。2. 非接触IC卡本系统采用的非接触IC卡属于逻辑加密卡。其采用了MIFARE ONE的技术，它成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，使卡片具有了独特的非接触特性。MIFARE ONE非接触式IC卡符合ISO/IEC 14443非接触式IC卡国际标准，容量为8K位，数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次。MIFARE ONE卡不带电源，自带天线，内含加密控制逻辑电路和通讯逻辑电路，卡与读写器之间的通讯采用国际通用的DES和RES保密交叉算法，具有极高的保密性能。3. 本系统所涉及的卡类型本系统使用的非接触IC卡具体的用途按照以下卡类型区分：乘客卡：可根据公交用户实际需要确定卡类型，如：普通卡、成人卡、学生卡、老人（爱心）卡、优惠卡、记次卡等。具体实现方式如下：l 普通卡、成人卡：一般适用于成年人群使用l 学生卡：一般适用于在校学生人群使用l 老人（爱心）卡、优惠卡：适用于老年人或享受其它优惠政策人群使用“系统功能卡”包括：授权卡、操作员卡、司机卡、乘务员卡、扇区设定卡、票价设置卡、票价清空卡、时段设定卡、限次卡、明细查询卡、总额查询卡等。4. 三层软件设计思想三层设计思想是在CLIENT-SERVER的软件设计思想之后，进一步发展起来的软件设计思想，它把软件系统的实现分为：数据访问层、商业规则实现层、应用层三个层次： 三层构架图数据访问层实现对数据的访问接口，而软件中的其它设计部分可以不再关心具体的数据物理存储方式，供商业规则实现层调用；商业规则实现层是根据具体的商业运作规则抽象出的必须遵循的商业规则实现模块，它把功能相近的商业规则组合成独立的模块，这些模块供应用层调用；应用层实现面向用户的接口，调用商业规则层提供的控件实现具体的功能，而不必关心具体的商业规则实现；三层软件设计思想的一个重要原则在于，一个组件只能访问下层和同层的组件，且不能越层访问，如：应用层的组件只能访问商业层和应用层的组件，但不能访问数据访问层的组件。5. 系统总体结构本系统的总体结构包括IC卡管理中心、售卡充值点、数据回收点以及给每辆公交车配备的车载机和各种IC卡。乘客在售卡充值点购买乘客卡并充值一定金额后即可在公交车上进行乘车消费。当卡内的金额不足时，可以到售卡充值点充值。售卡充值点和数据回收点将售卡充值数据和公交车消费交易数据传送至IC卡管理中心，IC卡管理中心将各个售卡充值点发来的售卡充值数据和每天车辆运营的交易数据在中心服务器统一保存。IC卡管理中心存储系统内所有数据，并进行相应的处理、统计、分析，同时进行系统数据清算。6. 公交IC卡系统业务流程 对乘客而言，使用公交IC卡的流程非常简单。乘客只需要到指定的公交售卡充值点购买一张IC卡，并在卡内存入一定的金额后，就可以持卡乘坐公交车。当卡内金额不足时，车载机语音提示需要充值，乘客根据提示到公交指定的售卡充值点进行充值。对公交公司而言，售卡充值点和数据回收点将售卡充值数据和消费数据上传到IC卡管理中心，中心根据这些数据进行统计、清算和资金划拨。7. IC卡管理中心系统结构图公交IC卡收费管理系统的IC卡管理中心包括两个系统：发卡充值管理系统、数据采集系统。发卡充值管理系统负责将出厂的原始空白卡初始化成公交公司可以使用的IC卡；管理系统内所有的发卡充值信息、消费信息，对每张消费卡进行充值金额、当日消费和余额的清算，并完成系统的运行与维护；根据消费信息，得出相应的车辆（车牌号）、线路、分公司的IC卡消费数据，并生成IC卡消费数据报表。数据采集系统主要通过数据采集机或GPRS无线传送模块对车载收费机的交易记录进行采集，并把交易数据上传到IC卡管理中心，也可以将黑名单下载到车载收费机中。 8. 售卡充值点系统流程图售卡充值点分为联机售卡充值点和脱机售卡充值点。联机售卡充值点主要负责卡片的售卡、充值、年检、退卡、补卡、挂失、解挂等工作。这是由于联机售卡充值点与中心数据库进行实时访问，可以实时获得系统中关于IC卡的所有信息。联机售卡充值点一般作为IC卡系统乘客服务中心。脱机售卡充值点负责卡片的售卡、充值和年检。脱机售卡充值点每天把售卡充值信息通过网络方式汇总到IC卡管理中心。脱机售卡充值点只能进行售卡、充值、年检的工作，这是由于脱机售卡充值点不能和实时访问中心数据库，从而不能获得卡片的清算状态及相关的售卡、充值、挂失等信息，因此不能进行退卡、补卡、挂失、解挂等工作。(二) 系统网络设计根据项目的实际需要，本着实用、先进、高效、可扩展的原则，设计出如下网络图二、系统总体功能结构以上是公交IC卡收费系统总体功能结构图。该系统共分为6个子系统，分别是：IC卡管理中心子系统、发卡子系统、财务子系统、售卡充值子系统、数据采集系统、内部管理子系统。其中IC卡管理中心子系统、发卡子系统、联机售卡充值子系统、财务划拨子系统、数据采集系统、内部管理子系统运行在公交总公司，脱机售卡充值子系统运行在各个售卡充值点。第二章 系统功能设计一、票制与卡类设置本系统可以根据公交用户的实际需求，提供多种卡类型及相应功能。卡的种类一般包括：普通卡、月票卡、学生卡、员工卡、司机卡、老人（爱心）卡等。下表中提供的卡种类定义和处理方式为我公司根据各地公交IC卡系统以往的卡类型设置经验提出的，具体定义和实现方式根据具体公交用户需要确定。种类名称功能需求A卡普通卡n 任何人可以购买，上车刷卡时根据所乘线路的具体票价从电子钱包中扣去相应的票款。n 后台能设定充值金额上下限（0-160,000元），长期有效，不限本人，可带人使用。n 车载机蜂鸣器“嘀”的一声提示（语音型车载机报出相应的真人语音，例如：普通卡等）。n 不需年检。n 凭身份证挂失，3天后补办新卡，转移卡内余额。n 凭身份证退卡，退卡时退剩余押金，退余额。n 自然损坏卡3天后补办新卡，转移剩余押金、余额。n 人为损坏卡3天后买新卡、转移余额。B卡记次卡n 所有人均可办理, 持卡乘车按次计费。n 可限制每月乘车次数，过期作废。n 可连续充十二个月，不可跳月充值，限本人使用，不可带人。n 可充电子钱包金额（0-160,000元），长期有效，不限本人，可带人使用。n 车载机语音提示“嘀”。n 凭身份证挂失，3天后买新卡，转移卡内电子钱包区余额，不转移余次。n 凭身份证退卡，退卡时退剩余押金、电子钱包区余额，不退优惠区次数。n 对于自然损坏卡，3天后免费换新卡，转移剩余押金、电子钱包区余额、优惠区余次。n 对于人为损坏卡，3天后买新卡、转移电子钱包区余额，不转移月票区余次。C卡学生卡n 在校学生本人专用。n 如果是月票卡，可限制每月乘车次数，过月作废。n 如果不是月票卡，可确定相应优惠幅度，过月不作废。n 可连续充十二个月，不可跳月充值，只限本人使用，不可带人。n 可充电子钱包金额（0-160,000元），长期有效，不限本人，可带人使用。n 车载机蜂鸣器“嘀”的一声提示（语音型车载机报出相应的真人语音，例如：学生卡。n 需要年检,年检期过后未年检的卡消费时车载机提示“无效卡”。n 凭户口本挂失，3天后补办新卡，转移卡内电子钱包区余额。n 退卡时退还押金及电子钱包区余额。n 对于自然损坏卡，3天后补办新卡，转移押金、电子钱包区余额。n 对于人为损坏卡，3天后补办新卡、转移押金、电子钱包区余额。D卡老人卡n 只限本人使用，不可带人使用。n 可以是月票卡，可限制每月乘车次数，过月作废。n 可以不是月票卡，可确定相应优惠幅度，过月不作废。n 可以是完全免费卡。n 可充电子钱包金额（0-1560,000元），长期有效，不限本人，可带人使用。n 车载机蜂鸣器“嘀”的一声提示（语音型车载机报出相应的真人语音，例如：爱心卡需要年检,年检期过后未年检的卡消费时车载机提示“无效卡”。E卡优惠卡n 可享受相应优惠幅度，有效期内可以使用。n 可以是完全免费卡。F卡司机卡n 考勤和查询结算功能。员工卡n 一般用作本公司员工乘坐本公司车辆，管理方式由公交公司具体确定。管理卡票价卡n 管理员使用，可设置每条线路每种卡类每个时段不同的扣费单价、票种权限。时段卡n 管理员使用，可设置每条线路每种卡类可消费时段。总额查询卡n 管理员使用，可查询车载收费机当月每天消费的总额明细查询卡n 管理员使用，可查询车载收费机最近20条消费记录二、发卡功能发卡操作必须经过管理员的授权后，操作员持卡并输入密码后才能进行，以确保系统的安全性。三、售卡充值、乘客查询及乘客服务功能1.售卡充值功能售卡充值点IC卡读写设备为非接触式。售卡充值操作必须使用经授权的操作员卡并输入密码才能进行操作。各类卡分区的充值额、次数等充值规则可由后台进行设置，前台操作必须根据系统对卡类型识别后所允许的相应充值规则进行充值。2.乘客查询功能联机充值点具有查询乘客卡内各分区余额功能。实现乘客IC卡消费记录查询。四、数据采集汇总功能1. U盘数据采集功能l 下载参数，黑名单l 采集消费数据l U盘便捷升级系统l U盘数据安全高2.手持数据采集机功能l 采集或补采集车载机消费数据。l 下载黑名单记录。l 自动校对车载机时钟。2.GPRS无线传送数据采集功能：1) 能够把车载收费机的交易数据自动传送到管理中心服务器。2) 自动下载黑名单到车载收费机。3) 自动校对无线数据采集机时钟。五、IC卡管理中心子系统功能1.系统管理：1) 系统参数设置。2) 对各子系统的管理。3) 系统资源管理，系统维护。2.IC卡管理：1) 卡的初始化管理。2) 对乘客卡售卡，充值及消费等数据的管理 。3) 管理卡的制作，发放及使用情况的管理。4) 所有故障卡的处理。3.数据管理：1) 数据存储，备份，还原，转移。2) 数据库的管理和维护等。3) 数据统计。4.设备，人员管理：1) 对车载机，采集设备等建立档案，追踪监测。2) 对系统管理，操作人员进行管理。5.数据接口：1) 进行网络互联，数据通讯。2) 保障系统的扩展。6.安全管理：1) 密钥系统管理。2) 黑名单生成与管理。3) 网络资源的共享，对各类操作进行权限管理和权限制约。4) 对后台操作进行实时跟踪监测，设立工作日志。5) 对各子系统进行监控管理。6) 对操作员误操作或系统出现错误、异常情况自动预警提示并进行处理。7) 提供数据库保护功能，严格禁止未经授权的用户不通过系统而直接访问数据库。7.财务统计：1) 财务结算：通过各种数据统计处理提供财务结算报表。2) 财务划拨：按照车辆（车牌号）、司机、乘务员、分公司进行消费收入资金划拨统计处理，并提供报表。 8.系统清算：根据每天售卡充值数据、消费交易数据对每张乘客IC卡进行清算，拒绝非法充值卡及黑名单卡。充分保证公交用户的利益。六、领导查询子系统领导查询子系统是为公交公司的领导提供的一套数据查询系统，该功能主要是提供各种统计的报表和财务报表，为领导的决策提供数据依据。本系统可以根据数据库内的各种运营数据，依照公司领导和有关部门的实际需要根据确定的规则进行其他运营管理指标的计算、统计、分析。第三章 系统逻辑设计一、发卡子系统初始化的工作就是对卡片内的存储空间按照公交IC卡收费系统的设计进行划分，然后将系统密钥按照一定的算法进行变换写入卡内，从而使这张卡片能够在公交IC卡收费系统中使用。卡片初始化时通过系统密钥对卡片各个扇区进行加密，写入卡片的信息有城市代码、卡类型等。 卡片初始化操作在IC卡管理中心完成。初始化完成之后，卡片数据直接存入中心数据库中的发卡表中。卡信息包括发卡时间，卡号，城市代码，卡类，有效期等。二、售卡充值子系统售卡充值点共有以下几类数据：售卡数据、充值数据、年检数据、退卡数据、补卡数据、挂失数据、解挂数据等。售卡充值点售卡，产生售卡数据，售卡数据先保存于充值点的本地数据库的售卡表中。每天售卡充值工作结束，进行数据上传，将售卡数据传送到中心服务器的中心数据库中,并存放在中心售卡表。每个售卡充值点在每天下班都要结算,结算时把要将当天的售卡信息上传到中心数据库的结算表中。售卡充值点分为联机点、脱机点及移动充值点。所谓联机点，是指售卡充值计算机和中心服务器通过网络联接，它一般设在与管理中心距离较近的地方，同时作为乘客服务中心。脱机售卡充值点是指：售卡充值点的计算机和中心服务器平时没有固定联接，只在数据上传时进行拨号联接。移动充值点是指在售卡充值点充值,产生充值数据,并保存于充值点的本地数据库的充值表中。每天售卡充值工作结束，进行数据上传,将充值数据传送到中心服务器的中心数据库中。每个售卡充值点在每天下午都要结算,结算时将当天的充值信息上传到中心数据库的结算表中。年检由售卡充值点进行操作，产生年检数据，先存于售卡充值点中的本地库的年检表中，每天下班后把数据上传到中心数据库的中心年检表中。每天每个售卡充值点都要从中心下载黑名单，从中心的黑名单表中导出黑名单数据，传送到每个售卡充值点并导入售卡充值点本地库的黑名单表中。 由于联机售卡充值点通过网络与中心服务器直接联接，所以联机售卡充值点可以直接访问中心数据库，并进行以下操作：挂失：乘客卡丢失，乘客提出挂失申请，根据乘客购卡时提供的身份证明，可以查询出乘客卡的卡号，然后对该卡进行挂失，产生黑名单记录存于黑名单表中。退卡：乘客提出退卡申请，办理乘客卡退卡，产生一条退卡记录和一条黑名单记录。分别存于退卡表和黑名单表中。补卡：卡丢失或损坏，乘客提出补卡申请，为乘客办理补卡，产生一条补卡记录存于补卡表中。三、数据采集系统车载机内存储乘客刷卡消费记录、签点记录和司机上、下班记录，每天下班后用手持数据采集机收集。然后，通过数据采集系统上传到管理中心入库，存入中心数据库的消费明细表中。 手持数据采集机与计算机之间的数据交换，包括以下方面：u 数据上传：将采集到的车载机消费交易数据、司机上、下班等记录上传到PC机上。u 黑名单下载：将黑名单下载到数据采集机中。四、IC卡管理中心子系统系统每天根据售卡充值数据、消费数据等信息，对每张乘客卡进行清算。清算的动态平衡计算的公式如下：累计总充值额 = 累计总消费额 + 乘客最后一次消费的余额普通卡：累计充值总金额 累计消费总金额 = 卡内余额以一张普通卡为例，自购买该 普通卡以来总共向卡内充过3次值，累计充值总金额为500元，假设该张卡已经实际消费了300元。IC卡管理中心通过数据库中该卡的充值记录得到该卡充值总金额500元，通过数据库中存储的消费数据获得该卡累计消费总金额300元，最新余额为200元。按照公式：充值总金额 - 消费总金额 = 卡内最新余额 500元-300元 200元 = 200元所以，该张卡的收支平衡状态正常，属于合法卡。如果该张卡曾经进行非法充值200元，IC卡管理中心通过数据库中该卡的充值记录得到该卡充值总金额500元，通过数据库中存储的消费数据获得该卡累计消费总金额300元，最新余额为400元。按照公式：充值总金额 - 消费总金额 = 卡内最新余额 500元-300元 200元 400元所以，该张卡的收支平衡状态非法，属于非法卡。五、数据查询子系统数据查询子系统是为公交公司的领导和相关部门提供的一套数据查询系统，该功能主要是提供各种统计的报表和财务报表，为决策提供数据依据。本系统可以根据数据库内的各种运营数据，依照公司领导和有关部门的实际需要根据确定的规则进行其他运营管理指标的计算、统计、分析。第四章 系统主要设备介绍一、IC卡车载收费机1. 产品型号32位公交收费机CL-M1306单面语音型2. 32位公交收费机l 32位公交收费技术指标:读卡时间: 0.3秒显示方式: LCD液晶显示读卡距离:050MM工程温度: -1060/-2565（宽温型）通讯接口:RS232/无线接收/USB/CDMA声响提示:蜂鸣器/语音数据容量:脱机时储存27万条明细数据参数下载：支持U盘下载，支持无线实时下载数据采集：U盘采集，CDMA，GPRS无线采集语音提示：多种语音提示功能扩展功能：支持外接计价器，外接键盘，外接读头支持卡片：mifare oneS50卡，CPU卡，2.4G手机卡黑名单：支持挂失黑名单功能。三、IC卡车载收费机主要功能l IC卡自动收费功能：车载机支持普通卡、学生卡、老人卡、职工卡、司机卡等数十种类型的公交IC卡，支持电子钱包、月票等多种方式消费，钱包消费可按不同卡类设置不同的优惠票价；乘客消费时有各种语音提示、文字显示及灯光提示（包括正常非正常刷卡的灯光语音提示、扣款额及余额显示、非正常刷卡时会报“刷卡不成功，请重新刷卡”语音提示、黑名单卡警告处理等；发生纠纷时可现场查询当天收费记录。l 完整的刷卡记录：成功刷卡在车载机内记载卡号、刷卡时间、消费金额（或次数）、余额、消费类型等。对刷卡处理不完全的或列入黑名单的卡也予以记载，以便为今后平帐处理提供参考数据。 l 参数设置功能：车载机的终端机号、票价、卡类使用权限等可方便安全的设置。l 时间校正功能：车载机可直接通过采集器校对时间。l 黑名单处理功能：通过采集机可将系统生成的黑名单下载到车载机中，车载机具有存储52万条黑名单的能力。乘客如持已被列入黑名单的IC卡刷卡，车载机会自动报警禁止该卡消费。对已作了黑名单标志的乘客卡，车载机一律禁止使用。l 运营收入自动统计：车载机具有司机运营收入的自动统计功能，能把司机售票员上班刷卡签到后的运营收入统计在该司机售票员名下；司机售票员可通过刷卡查询来了解自己当班的运营收入情况。四、手持POS机1.产品型号：CL-1606-A2.产品外形：3.主要参数： 外形尺寸：160mmx70mmx25mm 外壳材料：工程塑料 工作电压：DC 5V 读卡距离：0mm50mm 通讯接口：RS232 功率损耗：小于1W 供电方式：4节7号电池 工作频率：13.56MHz 工作温度：-10+60 储存温度：-20+70 工作湿度：10%60% 声响输出：蜂鸣器 黑名单卡：10000个 数据储存：脱机50000条，滚动式（可根据不同数据类型而定）4.型号功能说明：该型号的POS机，具有消费（包括：自由消费、定额消费）、查询、统计功能；32位手持收费机特点 功能强大、齐全，设置功能简单，操作快捷； LCD液晶显示，设计美观、大方; 体积小，携带方便； 专用大容量锂电池，工作稳定，待机时间长； 支持GPRS/USB通讯，可以连接电脑采集数据； 采用U盘升级，硬件升级方便； 超大数据存储量，支持存储259840条数据存储； 支持多种消费方式； 内置万年历时时钟显示； 多功能的消费数据查询和统计； 支持打印小票（多次打印）； 使用非接触式IC，可扩展CPU卡； 可扩展性好； 操作界面友好，易上手； 数据采用NAMD Flash存储方式，保存数据100年不变； 拥有多条件查询统计数据的功能；手持机基本参数外型尺寸：217*83*46mm 读写时间：0.3秒 显示方式： LCD显示（黑白颜色）外壳材料：工程塑料 读卡距离：050mm工作频率：13.56MHz工作电压：DC8.2V功率损耗：静态：0.2 W 动态：15 W工作温度：-2060 储存温度：-3575 通讯接口：USB、GPRS灯光提示：红、绿、黄发光二极管声响提示：蜂鸣器工作模式：单机方式数据容量：手持机储存259840条明细数据 发卡容量：9188万张黑名单： 9188万个(通过电脑或者GPRS下载)适用卡类：Mifare 1系列卡,可扩展CPU卡内置微打 ：内置式热敏打印机票据纸宽：58mm报警提示：卡上余额少于单价时报警提示，数据满报警提示升级方式：U盘自动升级采集方式：GPRS无线采集和USB连线采集可扩展TYPEA/B 支持2个PSAM卡1. 主要参数 主要用于采集车载收费机内的原始交易明细数据，并上传数据到系统管理中心；下载与解挂黑名单、时钟校对、终端机号设定等。六、联机式发卡充值机发卡充值机按通信方式可以分两种型号机器：CL-M705(按COM口通信)，CL-M706(按USB通信)。2.型号：CL-M706（1）产品外形：（2）性能指标：主要用于感应卡的授权、发卡、充值、退卡等。 支持符合ISO/IEC 14443国际标准的系列非接触式IC卡。 非接触式卡读写距离：050mm； 采用标准的USB接口；（3）主要参数： 外形尺寸：149x112x36mm 外壳材料：金属、工程塑料 工作电压：AC 220V/50Hz 读写时间：0.3秒 读卡距离：0mm50mm 读写方式：无线电波感应 工作频率：13.56MHz 功率损耗：3 W 使用环境：-10+60 通讯接口：RS232七、移动式充值点（移动式IC卡母卡预存充值机）1. 产品型号CLMC16782. 产品外形3. 主要功能指标l 手持式移动脱网工作l 管理员权限、操作员权限独立使用l 不同操作员使用不同操作卡及不同密码登录l 识别同一系统的管理电脑发行的充值母卡l 管理员可以在本机发行操作员卡（在电脑已初始化过的卡片），及设定操作员密码l 操作员可以自改个人密码l 只有管理员才可以校对日期时间l 只有管理员才可以格式化内存l 支持多张母卡充值到移动式母卡充值机l 本机现存金额可以继续累加l 用户卡充值金额可以自由输入l 本机现存金额查询显示l 本机现存金额可以通过母卡转移到其它移动式母卡充值机l 所有交易明细记录可以上传到电脑统计l 本机可以按天统计查询各操作员的充值金额l 可以选择应用扇区l 支持黑名单功能l 兼容一卡通系统4. 主要参数 外形尺寸：160mmx70mmx25mm 外壳材料：工程塑料 工作电压：DC 5V 读卡距离：0mm50mm 通讯接口：RS232 功率损耗：小于1W 供电方式：4节7号电池 工作频率：13.56MHz 工作温度：-10+60 储存温度：-20+70 工作湿度：10%60% 声响输出：蜂鸣器 黑名单卡：10000个 数据储存：滚动式（可根据不同数据类型而定数据容量：单机模式储存50000条明细数。5. 操作流程概述移动式母卡充值机有四大特点：简单、方便、安全、快捷。移动式充值点一般是设在银行或公交线路的总站。有部分地方没有固定充值点，乘客充值不方便，影响公交车的乘客量，可以利用街道的大量特约商户代理充值。既方便乘客充值，又减少前期充值点的建设投资，公交公司只需按折扣价将充值母卡销售给特约商户，商户再销售给乘客，商户赚取合理的手续费（有如手机号码充值一样方便快捷）。具体流程如下：代理商户到公交公司办理代充值手续，租用或购买一台移动式母卡充值机，一张充值母卡和一张操作员卡即可实现代理充值功能。例如：商户购买一张5000元的母卡后，将母卡的5000元金额存入移动式母卡充值机，母卡的5000元金额存入移动式母卡充值机后，母卡上的金额自动清零。假如有一乘客来充值200元，商户在移动式母卡充值机上刷一次操作员卡后再输入登陆密码，密码正确即可登陆充值目录（注：没有操作员卡和正确密码不能登陆充值目录进行充值），输入200元，按确定后将IC卡放在读卡区上读卡即可充入200元。移动式母卡充值机上的余额只剩4800元可用，并生成交易明细记录储存在移动式母卡充值机里，以备数据采集查询用。当移动式母卡充值机的余额用完时，需要将充值母卡拿到公交公司交款充值后，并存入移动式母卡充值机即可再进行充值操作。具体的业务流程，请看下图： 第五章 系统设计特点一、 国内领先水平公交车在运行时，发动机会产生强大的电磁辐射，同时会存在严重的震动问题、污染问题、电压不稳，包括气候条件的高温、高寒、高湿等问题。我公司的设计部门在设计思路上专门考虑了这些问题，选用了先进的元器件，采取先进的贴片工艺，成功解决了这些难题。数据是公交IC卡收费系统的根本，因此数据必须保证完整、准确，无乱码，不丢失。如果发生数据丢失，将会造成清算数据和运营管理数据的不一致性和不平衡。我公司设计、生产的车载机采用了特殊专有技术，对车载机中的消费数据进行保护，完全可以保证在任何情况下车载机内数据的完整和不丢失，从而解决了数据丢失对于公交IC卡收费系统的影响。由于公交车物理结构上的限制，使得公交车在起步、停车、爬坡、打不着火的情况下电压变化剧烈以至影响车载机的运行，影响乘客刷卡，为了解决以上问题，本系统车载机在电源部分采用了特殊技术，使得车载机在公交车各种运行情况下都能够正常刷卡工作，并保证数据准确。二、 灵活多变的卡类型转换乘客使用的非接触IC卡的卡类型可以相互转换。例如：学生原来使用的是学生卡的卡类型，等到此人毕业后，可以到IC卡中心将自己的学生卡类型转换为普通乘客卡的卡类型，简化了公交的工作，减少了市民购买新卡的损失。三、 符合准金融系统的环境设置和安全标准公交IC卡收费系统是一个准金融系统，因此要求它必须具备较高的安全性。本系统在乘客卡密钥、售卡充值通讯和工作人员上具有极高的安全性可以保证系统的安全可靠。四、 精确实时清算功能很多其他公司开发的系统只有当非法卡使用其非法充值部分消费时才被发现，给公交公司的利益带来一定损失的情况。我公司设计开发的实时清算功能则可以在发生非法充值进行消费时立即作出反映，将损失降到最低。本系统利用实时清算功能确保了系统内流通数据的准确性。在信息中心每天汇总所有售卡/充值数据和乘车交易数据的基础上，进行财务清算，将系统内每一张卡的充值情况和消费情况进行收入、支出的动态平衡计算，按照每张乘客卡的充值总金额、消费总金额，动态地观察每张卡的平衡状态；一旦某张卡的收支不平衡，可以在IC卡后台管理系统立即发现并及时报告，并可通过黑名单方式停止这张非法卡的使用。本系统的实时清算功能还能够清算出系统中任意一次的消费记录是否合法。本系统的清算可以计算出每天每张卡的平衡情况，及时反映出系统的运行状况。可以对每张卡进行精确的数据管理并及时对系统中的非法状态做出反应，极大降低了公交公司的损失。五、 很强的防黑卡能力为了保证系统的准确运行，必须对各种非法卡进行判断、处理，因此本系统通过设置黑名单来限制非法卡的使用并防止恶意攻击。其他企业开发的系统对系统内部的黑名单没有分类，导致车载机存储的黑名单数据量过于庞大，严重影响乘客刷卡交易速度。根据对IC卡系统的实际情况分析，有以下三种情况可以产生黑名单：l 挂失生成黑名单l 清算生成黑名单l 控制卡产生的黑名单1. 挂失产生黑名单由于乘客卡丢失，为了将乘客的损失降到最低，维护乘客和公交公司的合法利益，本系统可以将挂失的乘客卡的卡号存入数据库形成黑名单。2. 清算产生黑名单由于乘客卡的密钥被人破解或充值点的工作人员非法充值，使得一些乘客卡的卡内金额和数据库金额不符，严重损害公交公司的利益，影响系统的正常运行，此类卡可在清算过程中将其发现，并记录其卡号，将卡号存入数据库中产生清算黑名单。3. 控制卡产生的黑名单由于工作人员疏忽大意将控制卡丢失将影响系统的运行，本系统设置了控制卡黑名单，用于存放这类卡的卡号。IC卡后台管理系统将这三类黑名单以文件形式下发到售卡充值点和各车队车辆。当遇到其中任何一种卡进行消费时，车载机就会发出警告，充值时售卡充值系统也会发出警告。六、 高可靠性数据传输与管理计算机系统的稳定性、可靠性和防意外性是衡量一个系统稳定性和可靠性的重要指标。我公司设计的IC卡收费系统充分地考虑到了该系统在运行和数据分布上比较分散、网络跨度较大的特点，在系统的可靠性和健壮性上做了完备周全的设计。充分保证了数据的可靠性包括：充值环节的可靠性、充值数据回收环节的可靠性、消费环节的可靠性、消费数据回收环节的可靠性、系统数据管理上的可靠性。同时，系统对于供电、网络和设备可能出现的各种意外情况处理采取了相应的技术措施。七、 灵活的可适应性本系统的设计是我公司在多个城市公交IC卡收费系统和城市一卡通系统建设的经验的基础上，通过对IC卡收费系统的业务流程进行全面的运行规律的研究，形成IC卡收费系统基础功能实现模块库，然后根据不同用户具体的管理模式和实际管理需要进行模块的重新组装，从而实现不同的管理和业务功能。这样，就在保证最好地实现用户个性化，体现以用户需求为中心的基础上，保证了系统开发和售后服务工作的顺利进行。八、 高度的可扩展性我们开发的公交IC卡收费系统采用先进的开发方案和开发理念，使系统在横向和纵向两个方面都具有极强的扩展能力。横向上，本系统可以跨领域、跨行业开展IC卡消费应用，能够方便的将其他行业的消费纳入本系统，成为城市一卡通系统，并实现与银行和其他城市IC卡系统的互通；在纵向上，本系统可以方便地扩展到公交领域常用的管理功能（例如智能调度、里程、考勤、保养、加油等），提高公交公司的现代化管理能力。本方案所述的系统扩展方案已经在多个项目中成功实现。九