城市公交系统IC卡收费系统方案

1、晨风IC卡城市公交收费系统 深圳市晨风科技有限公司 系统集成商：深圳市晨风科技有限公司地址：深圳市福田区八卦三路光纤小区2栋东四楼电话传真 录前 言- 3 -一、晨风IC卡城市公交收费管理系统设计的目标- 3 -二、晨风IC卡城市公交收费管理系统设计的原则- 3 -三、系统方案设计的依据和标准- 4 -第一章 系统总体设计- 4 -一、系统总体概述- 4 -(一)系统相关技术介绍- 4 -1.非接触IC卡：CPU卡/ MIFARE ONE卡- 4 -2.系统内IC卡类型- 5 -3.IC卡城市公交收费管理系统结构图- 6 -4.IC卡

2、城市公交管理中心子系统业务流程- 7 -5.IC卡城市公交管理中心结构图- 10 -6.IC卡城市公交管理系统充值点流程图- 11 -(二)IC卡城市公交收费管理系统网络图示- 12 -二、IC卡城市公交收费管理系统总体结构图- 13 -第二章 系统总体功能设计- 14 -一、票制与卡类设置- 14 -1.普通卡- 14 -2.月票卡- 14 -3.学生卡- 14 -4.爱心老人卡- 15 -5.司机卡- 15 -6.员工卡- 15 -二、发卡功能- 15 -三、IC卡充值、乘客查询及乘客服务功能- 16 -1.售卡充值功能- 16 -2.乘客查询功能- 16 -四、数据采集汇总功能- 16

3、-1. U盘数据采集功能- 16 -2.GPRS/CDMA无线传送数据采集功能：- 16 -五、IC卡管理中心子系统功能- 16 -1.系统管理：- 16 -2.数据管理：- 17 -3.人员管理：- 17 -4.数据接口：- 17 -5.安全管理：- 17 -6.财务统计、查询及清算- 17 -六、领导查询管理子系统- 18 -第三章 系统逻辑设计- 18 -一、发卡子系统- 18 -二、发卡充值子系统- 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- 19 -第四章 系统配置清单- 20 -一、IC卡公交收费系统价目表- 20 -二、IC卡单位

4、员工乘车收费系统价目表- 21 -第五章 系统售后服务- 22 -前 言深圳市晨风科技有限公司是以智能卡应用、微电子技术及计算机应用等高新技术为先导的高科技企业，自创办以来一直致力于IC/ID卡系统集成的研究开发及其读写机具的研制。公司在大力引进、吸收国际上智能卡最新技术成果的基础上开发、研制出“晨风”(DAWNWIND)IC/ID系列产品及其智能管理应用系统。公司产品销售涵盖城市、社区、校园、企事业单位等的智能卡应用，为用户提供专业的数字化集成平台和一卡通系统解决方案。近几年，“晨风一卡通”系统广泛使用于教育、企事业单位、公共交通、金融、移动、电信及联通手机消费等领域。一、晨风IC卡城市公交

5、收费管理系统设计的目标l 提高公共交通的服务档次，符合建设国际城市的目标。l 方便市民，减少社会现金流通量。IC卡的使用将来还可以推广到小巴、出租汽车、地铁、购物商场等处，一张卡可以在各处使用。l 提高车辆运行效率，节省乘车时间。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 收费及统计全面自动化管理，有效堵塞漏洞，杜绝可能发生的管理人员贪污及假票现象。l 非接触式IC卡美观大方，携带方便，不易破损，可长久保存。l 保证可持续开发空间，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

6、和软件基础。二、晨风IC卡城市公交收费管理系统设计的原则l IC卡城市公交收费管理系统采用当前国际上最成熟和先进的技术：l 保证技术体系架构的科学性、合理性。l 保证系统设计和实现的经济和技术可行性，让系统具有较高的性能价格比。l 通过科学合理的系统设计与开发工作，保证系统良好运行的可靠性和稳定性；易维护性和可扩充性。l 建立完善的密要系统，保证系统所有环节的安全性和保密性。l 遵循国际和国家相关技术标准及建设部关于建设事业IC卡的相关规定。三、系统方案设计的依据和标准l ISO/IEC 14443非接触式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

7、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 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第一章 系统总体设计一、系统总体概述(一) 系统相关技术介绍1. 非接触IC卡：CPU卡/ MIFARE ONE卡非接触式CPU卡，诞生于90年代初，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识技术和CPU卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。由于存在着磁卡和接触式卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立即引起广泛的关注， 并以惊人的

8、速度得到推广应用。非接触CPU卡也是一种真正意义上的“智能卡”。它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，外形与磁卡相似。卡内集成电路中包括中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）以及片内操作系统COS等主要部分，犹如一台超小型电脑。具有信息量大、防伪安全性高、可脱机作业，可多功能开发等优点。CPU卡采用强大而稳定的安全控制器，增强了卡片的安全性。非接触CPU卡采用了无线传输的方式，通过射频方式获取能量和数据信号，能满足快速交易的要求（如公交的快速通过）。CPU卡采用了多种芯片级防攻击手段，基本上不可伪造;CPU

9、卡能够在内部进行加解密运算，它所特有的内外部认证机制以及以金融IC卡规范为代表的专用认证机制，能够完全保证交易的合法性；在认证和交易过程中，CPU密钥不会泄露到卡外部，每次都是通过加密的随机数来进行，而且因为有随机数的参加，确保每次传输的内容不同，保证了交易的安全性。在认证和交易过程中所使用的密钥都是在安全的发卡环境中产生并密文安装到SAM卡和用户卡中，整个过程密钥不外露。CPU卡的应用防火墙功能可以保障同一张卡中不同应用的安全独立性。对安全性要求较高的金融行业都以CPU卡作为下一代银行卡的标准。采用非接触式CPU卡可以杜绝伪造卡、伪造终端、伪造交易，最终保证了系统的安全性。同时，非接触CPU

10、卡的大容量存储空间又可以满足预期的大金额消费应用所要求的更多客户信息的存储。而这时安全就不仅仅是存储在卡内的电子货币的安全，还包括个人信息的安全，非接触式CPU卡的安全机制可以为此提供良好的保障。采用非接触CPU卡取代M1卡是将来发展的一个方向，平稳过渡的最终解决方案。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

11、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。并可以兼容CPU卡。非接触式IC卡具有以上无可比拟的优点，所以它很适宜应用于电子钱包，自动收费系统和城市公交收费管理系统等；它同时具有很强的可扩充性。2. 系统内IC卡类型晨风IC卡城市公交收费管理系统使用的非接触IC卡可根据公交用户实际需要确定卡类型；如：普通卡、学生卡、爱心（老人）卡、员工卡、月票卡、年票卡等。具体使用方式如下：l 普通卡：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 爱心（老人）卡、员工卡、月票卡、年票卡：适用于老年人或享

12、受优惠政策的人群使用3. IC卡城市公交收费管理系统结构图晨风IC卡城市公交收费管理系统的结构包括：IC卡系统管理中心、IC卡销售及充值点、数据回收点、车载机、采集数据的U盘、IC卡。 乘客在IC卡销售及充值点购买乘客卡并充值以后就可以在公交车上消费使用。 当乘客IC卡内的消费金额不足时即到IC卡销售及充值点充值，随后继续使用。 IC卡销售及充值点和数据回收点实时将IC卡购买及充值数据和公交车上车载机的交易数据传送至IC卡系统管理中心，IC卡系统管理中心将各个IC卡销售及充值点发来的数据和每个车载机上的交易数据在IC卡系统管理中心服务器统一管理。 IC卡系统管理中心将服务器内所有数据进行相应的

13、统计处理及分析，并同时进行系统数据结算。4. IC卡城市公交管理中心子系统业务流程IC卡城市公交管理中心子系统业务流程图IC卡城市公交收费系统拓展图一IC卡城市公交收费系统拓展图二 5. IC卡城市公交管理中心结构图公交IC卡管理中心要申请固定的IP地址，提供给各个充值点调用。公交IC卡管理中心包括：发卡充值管理系统、数据采集管理系统。发卡充值管理系统：1）管理所有的发卡充值数据及消费数据。2）对IC卡进行充值金额、消费金额及余额清算。3）根据IC卡使用情况，结算出相应车辆的IC卡消费数据并生成报表。数据采集系统：1）通过采集数据的U盘或GPRS无线传送模块对车载机的交易记录进行数据采集，同时

14、把所采集的交易数据上传到IC卡管理中心。2）将黑名单下载到IC卡车载机中，保证系统安全使用。 6. IC卡城市公交管理系统充值点流程图IC卡充值点联接到互联网并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。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。联机售卡充值点一般作为IC卡系统乘客服务中心。(二) IC卡城市公交收费管理系统网络图示注：IC卡城市公交收费管理系统是依据项目的实际需要设计网络图。二、IC卡城市公交收费管理系统总体结构图IC卡城市公交收费管理系统总共分为五个子系统，分别是：IC卡管理中心子系统、财务结算管理子系统、发卡充值管理子系

15、统、数据采集管理子系统、内部查询管理子系统。第二章 系统总体功能设计一、票制与卡类设置本系统根据公交用户的实际需求，提供多种卡类型及相应功能。IC卡的分类为：普通卡、学生卡、爱心（老人）卡、员工卡、月票卡、年票卡等。下述要求可根据具体公交用户需要确定。1.普通卡l 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。l 后台能设定充值金额上下限（0-1000,00元），长期有效，不限本人，可带人使用。l 车载机蜂鸣器“嘀”的一声提示。l 不需年检。l 凭身份证退卡，退卡时退剩余押金，退余额。l 自然损坏卡3天后补办新卡，转移剩余押金、余额。2.月票卡l 持卡乘车按次计费

16、。l 可限制每月乘车次数，每月充卡月底需重新办理，否则过月将视为无效卡。l 可连续充十二个月，不可跳月充值，限本人使用，不可带人。l 可充电子钱包金额（0-1000,00元），长期有效，不限本人，可带人使用。l 车载机语音提示“月票卡”。l 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。l 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。l 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。l 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。3.学生卡l 在校学生本人专用。l 可确定相应优惠幅度。l 可充电子钱包金

17、额（0-1000,00元），长期有效。l 车载机载机报出相应的真人语音，例如：学生卡。l 凭户口本挂失，3天后补办新卡，转移卡内电子钱包区余额。l 退卡时退还押金及电子钱包区余额。l 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。l 对于人为损坏卡，3天后补办新卡、电子钱包区余额。4.爱心老人卡l . 只限本人使用，不可带人使用或借予他人使用。l 可以是月票卡，可限制每月乘车次数，过月作废。l 可以年卡，在壹年内（从开卡之日算起）限制相应次数，过年作废。l 可以是完全免费卡，对次数不做限制。l 也可充电子钱包金额（0-1000,00元），长期有效，不限本人，可带人使用。l 车载机报

18、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”。5.司机卡l 考勤和查询结算功能。l 乘车。6.员工卡l 一般用作本公司员工乘坐本公司车辆或同系统车辆，管理方式由公交公司具体确定。二、发卡功能发卡操作首先要经过管理员授权，操作员再持卡并输入密码后才能进行；这样就能确保系统发卡的安全和可靠性。三、IC卡充值、乘客查询及乘客服务功能1.售卡充值功能IC卡充值点的IC卡读写设备为非接触式。IC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。各类卡的充值额、月票、年票、次数等充值模式可由后台管理系统软件进行设置，前台管理系统软件操作必须根据系统对卡类型

19、识别后所允许的相应充值规定进行充值。2.乘客查询功能充值点设置查询机，方便持卡人查询本卡剩余次数及金额等功能。可查询乘客乘车记录。四、数据采集汇总功能1. U盘数据采集功能l 采集各分点的车载机消费数据。l 对各分点的车载机下传IC卡管理中心所统计的黑名单。l 自动设置相应的参数。2.GPRS/CDMA无线传送数据采集功能：1) 自动传送车载机的交易数据到IC卡管理中心。2) 自动下传IC卡管理中心所统计的黑名单到车载机内。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) 对系统进行参数设置。2) 对各分点管理子系统进行管理。3) 系统资源管理，系统正常运行维护

20、。4) 车载机管理及分类设置、卡类型设置、线路设置、票价设置等。2.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。3.人员管理：1) 对系统管理，操作人员进行管理。2) 员工信息管理。4.数据接口：1) 进行网络互联，数据通讯。2) 保障系统的扩展。3) U盘数据采集。5.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

21、格禁止未经授权的用户不通过系统而直接访问数据库。6.财务统计、查询及清算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）、车辆线路、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。 3) 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，对非法充值卡及不平衡数据产生黑名单。4) 汇总消费次数、人数及各类优惠折扣等。5) 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。保证IC卡公交系统用户的切身利益。六、领导查询管理子系统领导查询管理子系统是为公交公司的领导提供的一套数据查询系统，该

22、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，充分体现管理者的及时性和科学有效性。第三章 系统逻辑设计一、发卡子系统发卡子系统的首要工作是对乘客所持的IC卡进行初始化；初始化是对IC卡内的存储空间按照公交IC卡收费系统的设计要求进行划分，然后将系统密钥按照特定的算法进行变换并写入IC卡内，从而使IC卡能够在IC卡公交收费管理系统中运行使用。IC卡初始化时先通过系统密钥对IC卡中的各个扇区分别进行加密，再将符合系统要求的信息写入IC卡内。IC卡初始化操作

23、过程是在IC卡公交收费系统管理中心完成。IC卡初始化完成之后，其数据直接存入中心数据库中的发卡数据库中。IC卡内信息包括发卡时间，卡号，城市代码，卡类，有效期等有效信息。二、发卡充值子系统发卡充值点共有以下几类数据：发卡数据、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。发卡充值点售卡，产生售卡数据，售卡数据被实时传送到中心服务器的中心数据库中,并存放在中心发卡表中。每个发卡充值点在每天下班都要进行数额结算,结算时信息保存在管理中心数据库的结算表中。各发卡充值点为网络运行状态、它们和IC卡公交收费管理系统中心服务器通过网络联接，它们一般设在与管理中心不同的地方，同时作为乘客服务

24、中心。乘客IC卡的年检由发卡充值点进行操作，所产生的年检数据保存在数据库的中心年检表中。由于发卡充值点通过网络与中心服务器直接联接，所以售卡充值点可以直接访问IC卡公交收费管理系统中心数据库，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，产生黑名单记录并存于黑名单表中。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IC卡公交收费管理系统中心数据库中的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IC卡公交收费管理系统中心数据库的补卡

25、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，通过GPRS传送或每天下班后由专管人员用U盘采集机收集，然后通过数据采集系统上传到IC卡公交收费管理系统中心数据库入库，同时存入中心数据库的消费明细表中。 数据上传：将U盘中采集到的车载机消费交易数据、司机上、下班等记录上传到IC卡公交收费管理系统中心数据库中。黑名单下载：将IC卡公交收费管理系统中心数据库中的黑名单下载到U盘中，再通过U盘下载到各车载机中。四、IC卡管理中心子系统IC卡公交收费管理系统每天根据发卡充值数据、消费数据等信息，对每张乘客IC卡进行清算。五、数据查询子系统数据查询子系统是为公交公司的领导

26、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数据的统计报表和财务报表，为领导决策提供数据依据。主管单位可以根据数据库内的各种运营数据，结合有关部门的实际需要，确定其他运营管理指标的计算、统计和分析。第四章 系统配置清单一、IC卡公交收费系统价目表序号使用类别 名 称型 号单位数量客户价格合计（元）备 注1车辆IC卡公交收费机CJ380-MB台13380U盘采集型（液晶显示）台13380U盘+GPRS（液晶显示）车载机稳压电源台1280车载机专用2充值结算中心IC卡发卡机CJ380台11600授权/发卡/充值机（USB通讯接口）系统授权、发卡、充值、结算管理软件CF套N13800选购充值点专用余额查询机台N1380选购查询余额用4后台管理软件后台系统授权、发卡、充值、结算管理软件CF套118600版本Sql server 2000套1 自备数据存储GPRS服务端套18600GPRS标准版5乘车人员感应式IC乘车卡MI张1另计乘车卡6专用配件IC卡公交收费机支架配件套149每台车一套（客户需选配公交支架）车载电源输入和输出专用插头线套165线长150CM带双向链接插头专用线两芯屏蔽电源线米1自备或选购7GPRS移动手机卡张自备8IP地址可以上互联网和有固定IP9合计: 10系统安装、调试、维护工程费：加收10% ；小计：11发票税金：加收7%；小计： （