随着城市化建设的不断加快，城镇人口密度也越来越大，为了满足人们的出行需求，不少大型城市都开始修建地铁，人们对地铁的依赖程度也越来越高。同时，地铁的运营机制也在不断地做出调整，为乘客提供更加高效、快捷和安全的服务。互联网技术的发展，促使人们的日常生活方式也有了翻天覆地的变化。目前，我国拥手机的人数已将超过了8亿，因此移动互联网有着广阔的商业前景和应用市场。灵敏的触控技术、安全的操作系统、丰富的应用软件将源源不断的活力注入移动终端技术。随着服务商不断开发移动终端技术，现有消费方式已经发生了很大变化。自古以来，人们都习惯于以物换物、持币交易的形式，但是现在虚拟货币的诞生、移动终端和互联网技术的不断完善将移动支付推到了一个前所未有的风口上，不少人在日常生活中已经习惯用手机进行支付购物。为了满足顾客的需求，现在有不少城市已经将移动支付和地铁结合起来，如北京、西安和杭州。基于此，本文对移动支付在地铁中的应用进行研究分析，指出其应用方向和发展前景。
1 移动互联网+交通运输
随着城市人口的增多，城市需不断基础设施服务能力，其中就包含满足人们的交通运输需求。现在有许多学者、专家和城市交通管理人员都在关注着改善交通出行这一命题，结合现在“互联网+”技术的发展，不少研究者都将目光放在了智能交通系统上。借助发达的移动互联网技术和稳定的自动控制技术发展智能交通管理系统可以协助管理和控制城市交通。互联网出色的信息传递技术加上自动控制技术的复用性，可以用来快速获取交通信息，保证道路交通的安全性和稳定性。而且近二三十年来的实践也已证明，发展智能交通是大势所趋。随着公共交通建设的不断推进，地铁的发展有了一个长足的进步。目前我国已经有超过30个城市开通了地铁，其中上海的地铁里程已经超过了617km。目前，乘客乘坐地铁时能够选择的购票方式只有两种：地铁卡、地铁票。前者进站十分快捷方便，后者较为麻烦，乘客只能选择人工购票或者在自动售票机买票。在一些大型枢纽和人流量较为密集的地铁站内，常常可以看到不少乘客在排队购买车票，不仅浪费了购票者的时间，也影响了地铁站内的交通秩序，容易造成拥堵。因此，为了解决这一难题，研究人员提出了一种新的思路——借助移动互联网技术来改善这一现状，满足乘客的乘车需求。
随着李克强总理在人大会上将“互联网+”技术纳入政府工作报告以来，“互联网+”就成为国家战略布局的一部分。其主要指的是对传统行业（如金融、农业等）的生产资源和要素通过互联网技术进行优化配置，从而创造出新的行业生态。“互联网+”在国内的成功应用也是不胜枚举，例如：菜鸟包裹就是互联网技术和传统的物流行业进行结合，蚂蚁金服就是将互联网技术和传统的金融行业进行结合。而在交通运输行业来说，目前结合较为成功的就是滴滴、Uber等叫车软件。而在地铁交通方面，国内有部分城市在地铁售票领域利用二维码开启了移动支付的先河。
2 移动支付电子票
目前，地铁票的常见形式有两种：临时磁卡和地铁卡。临时磁卡需要排队购买，地铁卡需要定时充值。而现在推出的二维码电子票无须排队、无须充值，也不需要多余的设备。移动支付中的电子票分为以下三种：
（1）NFC电子票。这种电子票主要利用近场通信中的高频无线电完成支付。其作为一种主动发射源，要求通信距离短，具有成本低、频率范围小的特点。但是市面上手机终端一般很少配有NFC功能，因此倘若在地铁移动支付中进行使用推广成本会大大增加，可行性不高。
（2）RFID电子票。REID是以无线射频识别通信技术为基础的，对通信距离要求较低，使用场景较多，但是其和NFC电子票的缺点相同，缺少能够支持这种支付的手机终端，因此也不利于在地铁中进行推广。
（3）二维码电子票。二维码电子票储存信息量大，很多手机终端都支持这一功能。而且近些年来随着微信扫描二维码的普及，越来越多的地方开始使用二维码电子票进行移动支付，因此可以将此经验借鉴到地铁移动支付当中。
2.1 二维码概述
早在20世纪40年代开始，人们就开始利用条形码来储存信息。当时使用的是一维码，通过一维码之间的黑色条纹间隔来传递其储存的信息。但是随着科技的发展，一维码逐渐暴露出了很多弊端，例如其储存信息有限、读取效率低。随着研究人员对其的改善，二维码逐渐诞生。一般来说，二维码都是一个黑白相间的矩形，页有异形二维码，例如圆形。不过目前在地铁移动支付中使用的都是矩形二维码。在这个矩形中按照设计的黑白交替的点来记录信息，结合计算机和移动终端对图形进行识别就可以读取当中的信息。
二维码较一维码来说具有储存信息量大、读取速率高、安全性好等优点，其优势主要有以下7个方面：（1）一维码的维度少于二维码，因此其存储的信息也远远少于二维码，现在常见的矩形二维码可以容纳1108个字节。（2）图片、文字等信息内容也可以转变成二维码储存起来，其应用范围十分广泛。（3）通过一定的特殊手段还可以对二维码实行加密技术，相较于普通一维码其安全性能更高。（4）一维码的错误率较高，因为其信息是由条纹间距确定的。而二维码的信息储存在图形里，必须要获得图形译码才可以对二维码里面的信息进行读取。（5）二维码在遭到损坏时，一般也能恢复50%左右的信息。（6）二维码的形状不固定，其大小可以进行调整，能够适应各种环境，方便推广。目前来说，一维码较为常见的地方就是商品的包装袋上，而二维码的应用已经扩大到方方面面。（7）其制作成本低，使用时间长，商业效果好。虽然二维码优点明显，但是其缺点也不容忽视。例如，在二维码传递信息的时候容易被他人盗取，安全性较低，而且对二维码必须通过专用的仪器才能进行识别。
2.2 二维码支付概述
二维码支付是搭建在账户体系上的，将交易信息储存在二维码当中，通过扫描枪或者手机端对二维码图片进行扫描，便可轻松实现移动支付的功能。因为其成本低、效率高等特点现在已经被广泛应用于移动支付的各个领域当中。
一般来说，二维码支付包含两种形式：（1）付款账户二维码，包含金额、付款账户、商品等信息。一般来说商家通过扫面用户手机上的二维码即可实现付款。其对商家的支付设备要求高，但是由于不是静态码，这种扫码方式的安全性比较高。（2）收款账户二维码，一般的小商店或者小摊贩就是用这种二维码。收款方生成了静态的二维码，由顾客通过扫面存储着商贩支付信息的二维码，填入金额等信息之后就可以完成支付交易。这种支付方式的对商家的设备要求低，但是安全性却大大下降。一般来说，现在的地铁移动支付采用的是付款账户二维码这种形式，不仅能够提高用户的出行效率，安全性能也有所保障。
构成二维码的基本形式有两种：（1）行排式。其编码的原理类似于一维码，利用堆叠的不同行数来传递信息。（2）矩阵式：将信息储存在黑白点的排布位置上，用像素点位置组合传递信息。现在常见的是QR码，其以白色为底色，由很多个正方形组成的正方形数组，空白区具有编码格式和功能区。QR码的解码速率很高，因此现在常见的微信扫码或者支付宝扫码都采用QR二维码。
3 地铁移动支付的流程和验证系统
3.1 扫码乘车流程
移动支付的整个过程都是自主的，现在的扫码乘车出售的都是单程票，利用互联网技术和售票环节进行结合，避免了现金交易，使得进出站口时间大大缩短。在进站时，乘客可以使用有地铁专门开发的支付APP或者是第三方软件（例如支付宝、微信等）购买虚拟的二维码电子票。乘客进站时，只需在具有二维码识别功能的检票机上进行扫码即可进站，此时乘客的进站点的位置信息就通过二维码传输到系统中；乘客出站时，经过二维码识别检票机进行扫码，此时的二维码包含出站点的位置信息，通过后台计算进行资金的扣除就完成了整个乘坐和支付过程。
3.2 地铁的二维码电子票验证系统
二维码验证系统是整个地铁移动支付系统的核心，一般来说传统的地铁站必须在软件和硬件两方面均做出一些调整。在软件方面，可以将原有的临时票的信息储存在二维码电子票当中，这样就可以很好地和原来的地铁支付系统互相吻合，否则还需在原有的地铁支付系统上在开发出一套并列的二维码电子票支付系统，这样不仅加大了工作量，而且会造成支付系统的载荷过大，不利于系统的稳定和支付安全。因为移动支付发展得很迅速，所以在当时检票口进行设计的时候，很多地铁站的检票口都预留了二维码的识别接口，因此只需在闸机上接入二维码扫描器即可，无须投入过多的成本。
4 结语
目前，在全国范围内已经有广州、西安、合肥等地陆续推出了二维码电子票这一移动支付方式，运营后台主要以银联和支付宝为主。地铁移动支付的技术也在不断的改革当中，例如上海推出了一种“双脱机回写”技术，在信号不好的地下地铁站中，即便手机和检票段都处于没有信号的状态也可以进行移动支付。通过调研可以发现，在这些城市通过二维码电子票这一方式，有效地提高了乘客的进出站效率。因此，可以预见未来会有更多的地铁应用移动支付这一项新兴技术。
参考文献
[1]张鑫．我国商业银行二维码支付业务及发展对策研究[M]．北京：首都经济贸易大学，2017.
[2]卞伟．地铁自动售票检票移动支付应用[J]．现代城市轨道交通，2018，（2）.
[3]余宏强．基于移动互联网的地铁出行辅助系统研究与设计[D]．武汉：华南理工大学，2016.
[4]顾洋．移动支付在轨道交通自动售检票系统中的设计与应用[J]．都市快轨交通，2016，29（6）.
[5]郭君霞，韩雪松，崔秀琦．地铁AFC支付方式现状及移动支付安全性探讨[J]．科技创新与应用，2017，（31）.
收稿日期：2018-04-09
作者简介：耿伟娜（1984-），女，河北石家庄人，西安市地下铁道有限责任公司运营分公司工程师，研究方向：客流组织、导向标识、服务提升与品牌创新、AFC新技术应用与票务管理等。
