沈陽“城市一卡通”系統應用案例

　　目前，在我國廣泛開展智能卡應用的大潮中，很多城市開始規劃市內的“一卡多用”，“城市一卡通”已成為智能卡應用的熱門領域之一。2000年10月，沈陽市開始啟動“城市一卡通”項目，其應用領域覆蓋沈陽城市公共交通收費（公交、地鐵、出租車）、公用事業收費（自來水、電、煤氣）、金融消費、社會保障等領域。作為該項目的承擔方，清華同方公司在系統設計時采用了自主研制開發的雙界面CPU 卡技術,為城市的水/電/煤氣的統一收費管理、公交售票等公共交通事業、金融消費、社會保障等領域，建立了全面、完善的IC卡管理系統。該系統在設計與搭建中，采用“二級管理機構”、“三層應用結構”的實現方式，支持“一卡一用”、“多卡多用”、“一卡多用”的應用模式，并可根據用戶的要求從“一卡一用”應用模式向“一卡多用”應用模式進行轉換，便于城市管理部門對系統項目進行分步實施，同時也為先期投資興建“城市一卡通”項目的業主提供了擴展應用、服務增值的空間。

　　技術特點

　　在沈陽市“城市一卡通”項目中，清華同方采用的雙界面CPU 卡在實用性、安全性、靈活性等方面，為系統提供了良好的支持，主要具有以下特點：

　　以國際標準化為基礎，采用接觸式CPU卡和非接觸式、接觸式雙接口的雙界面CPU卡，提高了系統的整體兼容性。

　　自主開發的通過中國人民銀行檢測的金融COS，增加了市政IC卡應用的專用交易流程和密鑰管理系統，使卡交易更為快捷、安全，并且不會增加卡的成本。

　　數據通信網絡采用DDN、ISDN、PSTN等技術，專用網與郵電公網互補，并對重要路由進行備份，保證了網絡7×24可靠運行。此外，該系統采用了可靠、高效、功能豐富的網絡管理設備以及完善、合理的規章制度。

　　在充分利用銀行營業網點的基礎上建立城市IC卡管理中心，對IC卡的應用進行統一管理。卡的交易在城市IC卡管理中心、銀行、各應用業主管理中心的三方認證下進行，保證了交易數據的安全性和有效性。

　　系統需求

　　沈陽市“城市一卡通”系統要求提供售卡、充值、消費、掛失、退卡、查詢等客戶支持功能，以及數據采集、統計分析、賬戶管理、資金清算、安全管理等系統管理功能。在設計與建設過程中，該系統提出功能需求和性能需求兩大核心需求。

　　功能需求

　　功能需求的核心是“一卡多用”。“一卡多用”的具體內容是實現通過使用一張IC卡，完成身份認證以及多種應用支付，并且滿足今后系統大批量發卡的發展需求。項目需要涉及兩大IC卡應用領域：金融和非金融應用領域。

　　性能需求

　　性能需求的核心為“三個保證”，其具體內容包括：在業務清分上保證正確性；在資金管理上保證安全性；在系統運行方面保證不間斷。

　　系統設計

　　根據國家和有關行業的相應標準，為了使該系統具備層次式體系結構以及清晰的數據處理流程，沈陽市“城市一卡通”項目在設計中主要采用了“二級管理機構”和“三層應用結構”的系統設計框架。該系統設計的基本思路為“一個中心、兩類網點、三個系統”，相關系統的建設原則為“人字結構、聯機繳費、脫機消費”。

　　一個中心

　　一個中心是指統一的IC卡資金清算和管理中心，作為系統后臺，負責全市一卡通項目的資金清算、客戶管理和系統管理。該中心統一進行發卡，并對不同類別的應用業務（如公交、煤氣、水、電等）進行處理。沈陽市“城市一卡通”系統不設二級分系統中心，相對應的營運單位直接將每天的交易明細上傳至清算中心，由清算中心對各種業務的數據進行統一管理和維護。

　　這種層次構成的優點是系統結構清晰、易于管理和升級、應用開發比較簡單和投資較小，而且賬務體系清晰明確、不易發生賬目糾紛；其缺點主要是對清算中心的前置機和數據中心主機提出了較高的要求。

　　兩類網點

　　兩類網點都作為系統前臺。第一類網點為“租卡充值網點”，負責實時聯機完成對IC卡進行充值等業務，同時將相關的交易信息發送到IC卡資金清算及管理中心。第二類網點為“數據采集網點”，負責批量地將消費者的消費數據脫機傳送到IC卡資金清算及管理中心。

　　三個系統

　　一是后臺主機系統，運行在“IC卡資金清算及管理中心”，是整個系統的核心；二是前臺聯機交易系統，運行在“租卡充值網點”，負責資金的流入；三是前臺脫機交易系統，運行在“數據采集網點”，提供消費場所。

　　系統結構

　　為了實現沈陽市“城市一卡通”項目，必須建立相應的管理機構來管理和維護系統的運行。

　　從資金清算的行政管理角度看，該系統采用“二級管理機構”，即“IC卡資金清算及管理中心”和“租卡充值網點”或“數據采集網點”。IC卡資金清算及管理中心是惟一的清算單位。前臺網點只是信息的傳送通道，不具有清算職能。其他單位只能按權限查詢交易數據，但不能更改交易數據信息。這種二級管理機構的管理模式有利于保證資金的一致性和正確性，其組織機構如圖1所示。

　　從應用系統設計角度看，該系統采用“三層應用結構”，即在后臺主機系統數據庫服務器和前臺客戶機系統之間增加了一個應用服務器，通常稱為“中間件服務器”，安裝在“IC卡資金清算及管理中心”。這種應用結構有利于系統的安全性、可靠性和可擴展性，其網絡架構如圖2所示。

　　實施體會

　　目前，沈陽“城市一卡通”項目實施狀況良好，預計2002年初可正式發卡投入使用。該系統具有高度的安全性，從總體結構、業務流程、硬件、軟件、機具、卡等方面進行了嚴格的安全設計和管理。該系統要求保證7×24不間斷運行，每日需完成幾十萬筆聯機交易處理，日終要完成上百萬筆脫機交易處理。在設計中，該系統還為今后的其他應用預留出擴展空間。

　　根據該項目的實施經驗，“城市一卡通”系統在設計中應解決以下幾個關鍵問題：

　　在一張IC卡內，要實現多種不同類型的非金融應用；

　　在多種非金融應用中，要實現充值、消費等功能；

　　提供多營業點的并發聯機交易處理；

　　實現多點的數據采集并發傳送；

　　完成每日大數據量的并發處理、多實體的財務結算等工作。