摘要：城市一卡通涉及的消费领域包括公交车、出租车、路桥收费、小消费、水、电、煤支付等，实际上涉及项目规划、标准规范、网络技术、软件技术IC卡应用技术等环节。本文从宏观的角度探讨了基于CPU城市一卡通应用解决方案及总体设计理念。
城市一卡通系统的总体设计目标是建立以清算系统为中心的一级平台IC卡(非接触式CPU卡)作为载体，连接公交、出租车、加油站、停车场供水、供电等二级结算系统的网络信息系统，在多个领域实现一卡多用，市民拥有城市一卡通IC卡后可用于公交、出租车、路桥收费，实现电子收费，方便快捷，省去了找零不便等诸多麻烦；同时，一卡通IC该卡还可用于水、电、煤、超市的小额消费，为市民、企业、市政部门等商业组织提供便捷的支付、结算和服务，提高管理水平。从项目实施目标的角度来看，是建立一个安全可靠的清算结算网络运行系统，覆盖全市公共消费领域，具有国家和区域交流。从项目实施目标的角度来看，是建立一个安全可靠的清算结算网络运行系统，覆盖城市公共消费领域，以及国家和区域交换。使用日益成熟的射频IC卡技术和先进的计算机技术在公共消费领域实现电子收费。
一、指导思想
坚持高起点，面向2l世纪。确保系统在未来一段时间内的先进性和在国内同行业的领先地位；
系统贯彻实用、可靠、先进、经济的八字方针，以应用为导向，推动管理上台阶，按照应急第一、分步到位的原则建设；
从实际情况出发，以发展需求为基础，确保系统高度集成、整体优化、安全可靠、稳步推进；
为了达到最佳效果，系统充分考虑功能扩容和技术升级，满足当代信息技术快速发展的要求；
以形成自主版权为基础，确保系统的安全保密IC卡产品有利于现有系统的改造和国产化；
二、设计原则
城市一卡通系统建设的目标是建立先进的信息平台，逐步完善相应的应用系统，是一个规模大、结构复杂、信息量大的综合性信息系统建设项目。在项目中，实施统一规划、统一标准、统一制造、统一发卡、统一管理五个统一原则，同时实施严格的市场准入制度，项目承包商资质和设备性能要求，在系统设计、系统建设和实施过程中，应符合以下原则：
1.实施的阶段性和兼容性
考虑到系统设计、开发、应用和维护是一项复杂的管理和技术工程，系统建设可分为多个阶段逐步实施。系统设计需要确定系统建设的整体结构和技术选择，并在此基础上构建系统平台框架，开发最迫切的业务系统。随着时间和行业发展的需要，逐步开发新的应用领域，将新的应用领域集成到系统平台框架中，最终实现一卡通应用系统的兼容性、可扩展性和连接性。
2.技术的先进性和成熟性
系统设计应采用先进的技术和方法，反映当今的先进水平，具有发展潜力，确保未来几年占据主导地位，顺利过渡到下一代技术。IC在选择卡的类型、型号和读写设备时，应研究技术的发展趋势，确保卡和设备在未来技术重建过程中的兼容性\\系统结构和设备也要相对成熟。
3.信息的安全性和准确性
通过建立安全控制系统，控制和保护系统中的所有对象，实现身份认证、访问控制、权限设置、通信保密等一系列措施，确保系统数据的安全。系统应根据不同的应用程序和不同的网络通信环境采取不同的措施，在数据采集、存储、传输、交换和使用过程中设置相应的安全机制，以确保数据的准确性和安全性。无锡华捷在项目设计中的主要应用IC卡密钥管理系统。
4.系统的可靠性和稳定性
系统的可靠性和稳定性直接影响交易业务的正常运行，是社会形象的保证。从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、制造商技术支持和维护能力等方面，确保系统运行的可靠性和稳定性，实现最大平均无故障时间；从消费数据到数据源收集，从卡充值到数据上传清算，要求机械设备和软件系统具有高可靠性和高稳定性，确保系统长期稳定有效运行。核心业务涉及的软硬件和网络设备需要冗余设计，核心数据库需要设计合理的备份系统。
5.系统的标准化和开放性
为了满足系统所选技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应和系统功能不断扩展的需要，系统必须开放和标准化。系统的整体结构设计应遵循国际和国家的一般标准，并将标准化和标准化贯穿于系统开发和建设的各个阶段。其中，在IC充分考虑多家设备提供商的产品特点，制定统一的技术规范，实现不同机具的兼容性。系统标准可以充分保证系统的可扩展性，随着新技术的发展，后续开发的子系统可以无缝融入整个系统。
6.系统的管理和维护
由于整个系统涉及到许多功能和应用程序，系统应具有良好的可管理性和可维护性。必要时应提供实时监控系统运行状态的相应手段和方法。
7.系统的实用性和经济性
系统应确保技术和经济的可行性。系统建设应始终贯彻应用方针，注重有效政策，坚持实用经济原则，尽可能实现建设、应用、效果和发展。
三、系统整体架构体系
城市一卡通管理系统的消费领域包括公交车、出租车、路桥收费、小额消费、水、电、煤支付等IC卡一卡通工程应具有层次结构和清晰的数据处理流程。
城市一卡通管理系统项目设置城市一卡通清算系统（称为一级系统）；城市一卡通发卡充资系统和多个分中心结算系统（称为二级系统），为公交、租赁等行业结算系统；三级系统，它们是公交、出租、路桥、小消费的子运营公司或网站；最后POS终端设备(包括POS银行、超市系统所在的消费终端、公交、租赁系统等充资点和消费点)IC卡旅客持卡消费。
系统一级平台负责整个系统中软硬件基础平台和网络的正常运行。一级平台设置了多个系统数据库，主要包括充电数据库、回收数据库、清算数据库和查询数据库。
一级平台中的功能模块涵盖了一卡通公司在运营过程中涉及的业务流程，包括：卡档案管理、充电管理、数据回收管理、系统监控管理、清算管理、结算分配管理、客户服务管理、统计分析查询等功能，支持一卡通公司开展各种业务活动
一级平台中的行业界面按应用单位的行业划分。每个行业界面都可以支持多个独立的公司和代理银行网点，其中小消费界面也可以支持超市、购物中心、报摊等规模的商家进行一卡通消费。
系统二级平台支持各应用单位开展一卡通业务，配合一级平台进行资金清算结算，为应用单位的运营决策提供准确的数字依据，降低成本，提高效率，提高服务质量。
二级平台中相应的公交、租赁等应用单位组织结构复杂，相应的信息需求和信息处理过程复杂。系统为这些行业企业提供三级平台
该系统的用户平台为广大市民提供了丰富的一卡通消费环境IC卡与各种机具的信息交换，实现一卡在手，生活无忧。
此外，该系统直接基于互联网为公众提供服务Web查询服务可以完成在线业务咨询、业务验收和信息查询功能，提高系统的服务质量。Web为了保证系统的信息安全，查询的数据库和应用软件相对独立。
四、运行环境
系统采用客户机/事务处理/数据库服务器三层系统结构实现，交易请求(由客户机发起)和处理(由服务器完成)由交易中间件控制。采用三层结构可以更好地平衡客户机和服务器上的负载，减少网络通信和竞争，有利于提高系统交易的吞吐量；当连接客户机数量较多时，三层结构将占用较少的数据库连接数，可以减少主机的资源消耗；当业务处理逻辑发生变化时，系统可以以较低的成本轻松修改。
为满足系统开放性原则，应选择符合要求的原则SQL支持客户机/服务器系统结构的标准关系数据库管理系统。整个计算机系统应以流行的数据库管理系统为主，尽可能采用相同的数据库管理系统，以更好地支持数据分布处理。
五、应用范围
主要涉及城市居民生活各领域的支付和身份认证，可完成公用事业预收费、交通、社会保障、医疗、旅游、小额支付等领域的快速结算和支付，确保各领域的身份认证和信息存储查询，城市卡相对成熟的应用列表如下：
公共交通费：公交、地铁、轻轨、出租、路桥等；
公用事业收费：水、电、气、有线电视、电信收费；
商业网点小额收费:停车场、超市、茶馆、咖啡店等特殊商家的卡片收费
旅游消费：代替门票、旅游积分；
加油加气：油气收费、税控管理。
六、系统技术特点
1.系统成熟、安全、可靠；
2.遵循建设事业CPU卡COS非接触技术要求CPU卡;
3、采用建设部密钥管理系统，确保系统安全可靠；
4、IC城市一卡通管理系统的各级应用软件均由华捷技术团队开发，具有合法的自主知识产权；
5.系统软硬件平台(服务器、网络设备、通信线路、数据库、中间件等)均采用双机热备配置实施；
6.系统采用超大型主流数据库产品，应用软件开发采用客户机/中间件/服务器模式三层结构模型；
7、采用数据增量备份技术，在单位时间内实现数据增量备份；
8.系统具有开放性、标准性、先进性、实用性和可扩展性好的技术特点；
9.用户界面友好，操作方便，推广应用方便；
10.保留区域交换和国家交换的接口；
11.其他消费领域的模块化子单元可以扩展；
七、结论
要全面实现CPU卡城市一卡通系统在架构设计中应具有层次化的系统结构及其清晰的数据处理流程。为了满足投资的长期效应和系统功能扩展的需要，系统必须开放和标准化。系统的整体结构设计应遵循国际和国家的一般标准，并将标准化、标准化贯穿于系统开发建设的各个阶段；同时，项目推广应根据实际情况进行总体规划和实施，确保系统高度集成、整体优化、安全可靠、稳步推进。
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