公交乘坐支付结算方法及系统与流程

本发明涉及一种出行乘坐公交时乘坐、支付、结算的方法及系统，尤其涉及一种应用移动互联、二维码、nfc(近距离无线通讯技术)、gps定位、大数据分析技术，实现高效、便捷、精准的乘坐、支付、结算的方法及系统。

背景技术：

随着信息技术的发展，公交乘坐、支付、结算形式也在不断发展，由原来的人工售票、自动投币逐渐发展为“公交一卡通”、“手机扫码第三方支付”等形式。以北京市为例，北京市政交通一卡通(以下简称一卡通)于2006年5月正式启用，一直沿用至今。一卡通是一张集成电路卡，以非接触智能卡作为介质，用射频ic卡的方式实现乘车费用的支付，该芯片具有电子钱包及其他功能，可储存多次付款纪录，亦可反复充值使用。该系统实用、方便、快捷，虽然很大程度上改善了城市公共交通收费管理问题和收费效率，但也存在很多问题：

1、系统实现复杂、成本高。一卡通系统主要由读卡器和一卡通卡片构成，通过卡片的电子钱包功能实现一卡通充值和乘车扣费功能，通常每辆车配有两台读卡器，乘客上车时刷卡记录上车信息(如上车站名)，下车时再次刷卡，然后读卡器通过计算上下车车站之间的距离计费、扣费，乘客乘车信息一般暂时存储在读卡器，每天下班后再从读卡器导出数据。据统计北京市约有40000辆左右公交车，公交卡发行超4000万张，仅读卡器就需要安装80000台左右，按每台2000元计算就是1.6亿元，按照设备维修经验，每年固定支出不少于5000万元，再加上4000多万张卡片的制卡费用、售卡退卡工作人员费用以及因卡片损坏、丢失给消费者造成的损失费用，每年至少有1亿元。

2、信息化程度落后。近年来，随着信息技术的飞速发展，尤其是在当今物联网、大数据的时代大背景下，作为为公众服务的“一卡通”系统的技术落后状况凸显，如读卡器处于脱机工作状态、乘客无法共享数据、数据没有实名制数据价值得不到体现等问题。

3、丢卡问题。由于一卡通没有实现实名制，导致丢卡后账户内余额和押金无法找回，给消费者造成一定的经济损失。

4、退卡问题。据统计，北京市一卡通发卡超过4000万张，全市只有69个网点可办退卡，坏卡退卡只有11个网点，且卡内余额需等7个工作日后再次返回网点领取，给消费者造成不便；如果因为挤压、磨损、弯曲导致卡片损伤无法读取数据，退卡时除了余额无法退回外，20元押金也会被扣除，给消费者造成一定的经济损失。

技术实现要素：

为了解决目前“一卡通”系统存在的诸多问题，本发明实现了一种基于移动互联、二维码、nfc(近距离无线通讯技术)、gps定位、大数据分析技术的公交乘坐支付结算方法，不仅实现了公交乘坐、支付、结算问题，而且使公交乘坐支付结算更加科学、精准、高效、人性化，实施成本大幅降低。

本发明采用的技术方案是：

本系统主要由扫描贴、公交司机端app、乘客端app、云计算服务端4个部分组成。

1、扫描贴由二维码和nfc芯片组成，总厚度小于0.1毫米，均包含加密后的公交线路和公交车辆车牌号信息。扫描贴张贴在公交车内适当位置，乘客上车后通过乘客端app的二维码或nfc(可设置为其中任何一种扫描方式)扫描功能扫描“扫描贴”，实现“上车”功能。

2、公交车辆在运营过程中，公交司机端app通过3g/4g网络实时上传位置信息至云计算服务端，位置信息包括：公交线路、车牌号、实时位置坐标内容，公交车辆位置信息主要用作乘客查询、计算将要到达距离乘客最近公交站的车辆信息的依据。

3、乘客手机客户端软件“等车”功能通过3g/4g连接到云计算中心，并上传当前位置坐标，云计算中心首先通过当前位置坐标计算距离该乘客最近的公交车站，然后根据该公交车站位置和公交车辆实时上传的位置坐标信息查询、计算将要到达本站的所有公交车辆以及这些车辆距本站的距离，并通过大数据分析建立的数学模型计算到达本站大约所需的时间，最后云计算中心把这些信息返回到乘客端，乘客就可以根据自己的出行需求选择合适的车辆；接下来，乘客就可以上车，上车后通过app的“上车”功能，按照预先设定好的扫描方式扫描“扫描贴”完成“上车”。乘客下车后通过app的“下车”功能，自动扣费后就完成了整个乘车过程。

4、云计算服务端负责整个系统的实时计算、存储、查询功能，接收来自公交司机端app、乘客端app请求，实时处理公交位置上传、乘客“等车”、“乘车”、“下车”请求的查询和计算事务。

本发明的有益效果是：

1、整个系统除了成本不足1元的“扫描贴”之外，不需要任何硬件设备，与目前的“一卡通”系统相比，省去了设备购置、维修、制卡以及卡片损坏、丢失等所有费用，极大地节约了实施和运营成本。

2、系统实现、实施非常简单，乘客和公交司机只需安装相应的app软件，云计算服务端进行初始化设置和配置，系统就可以投入运行。

3、借助移动互联、二维码、nfc(近距离无线通讯技术)、gps定位、大数据分析技术，打造了先进的“物联网+大数据+云计算”平台，使系统更加智能化、人性化，如乘客“等车”功能，通过云计算不仅可以为乘客搜索到距离最近的公交车站，而且还可以精确地告诉乘客将要到达本站的有哪几路公交车，以及每一路公交距本站的距离和预计到达时间，乘客就可以根据自己的出行需要科学地选择合适的线路。

4、有别于目前的乘坐方式，本系统不受“读卡器”数量限制，可通过在公交车内多处张贴“扫描贴”以提高上车扫描效率，从而极大地提高了高峰期公交乘降效率。

5、系统记录每位乘客的出行记录，形成海量出行数据，可通过大数据挖掘、分析，释放更大价值。

附图说明

图1是本发明组成部分之一的“扫描贴”图，由二维码和nfc芯片叠加组成，nfc芯片贴在二维码的背面中心位置，总厚度小于0.1毫米。

图2是本发明组成部分之一的公交司机端app实现流程示意图。

图3是本发明组成部分之一的乘客端app实现流程示意图。

图4是本发明组成部分之一的云计算服务端服务程序实现流程示意图。

图5是本发明系统流程示意图。

具体实施方式

1、根据本发明采用的技术方案，首先在云计算服务端建立数据库，建立“车站信息”表，车站信息表包含：城市编号、车站编号、车站名称、位置x坐标、位置y坐标内容，编辑某个城市所有车站基础信息，编辑内容包括：城市编号、车站编号(4位道路编号+2位道路站点编号+2位方向，如道路是安立路，则安->立右侧车站方向为-1，另一侧方向为-2')、车站名称，位置x坐标、位置y坐标为空，然后把编辑好的车站基础信息导入到“车站信息表”。

2、同样方式建立“线路信息”表包含：城市编号、线路编号、上下行方向、说明内容，编辑某个城市所有公交线路基础信息，导入到“线路信息表”；建立“线路车站信息”表，包含：城市编号、线路编号、上下行方向、车站顺序号、车站编号、距下一站距离内容，编辑某个城市所有线路车站对应关系基础数据，导入到“线路车站信息表”；建立“公交信息”表，包含：城市编号、线路编号、车牌号内容，编辑某个城市所有公交车辆与线路对应关系基础数据，导入“公交信息表”。

3、公交司机端app进行初始化，选择所在的城市编号、线路编号、公交车牌号信息，然后录入身份证号码、姓名、本手机号码(系统自动获取)信息，初始化个人信息，初始化完成后，这些信息记录在云计算服务端数据库的“司机信息”表。

4、系统正常运行前还需要对车站信息进行配置，第1步在初始化车站信息的时候位置x坐标、位置y坐标置为空，接下来需要完成位置坐标设置，如图3公交司机端app的“设站”功能，当公交车辆停靠在某站时，选择该“公交站名”，提交后系统会在云计算服务端数据库完成该站的位置坐标设置，重复此步骤可完成本线路所有车站位置坐标设置。

5、公交司机端app开启“上班”功能，如图3公交司机端app的“上班”功能，系统会以固定频率把本公交的位置坐标信息发送到云计算服务端，如此公交实时位置信息就被记录到云计算服务端数据库。

6、乘客端app也同样需要完成初始化功能，选择城市编号、输入身份证号、姓名、本手机号(系统自动获取)信息完成个人信息注册和个人账户的初始化。

7、乘客端app初始化完成后需要进行充值，为了缩短费用支付时间，提高乘降效率，本系统需要乘客预先充值一定的费用。

8、制作扫描贴，如图1，写nfc芯片，打印二维码，nfc和二维码为两种乘客可以选择的扫描方式，二者均记录内容相同的包含加密的公交线路和公交车辆车牌号信息。

9、张贴扫描贴，在公交车内合适位置张贴与本公交车相应的“扫描贴”，如果需要提高乘降效率，可在公交车内多处张贴“扫描贴”。

10、等车，如图2，等车功能会发送乘客信息和乘客当前位置坐标信息至云计算服务端，云计算服务端(如图4)会首先根据乘客提供的位置坐标在“车站信息”表找到与该乘客距离最近的公交车站，然后通过“线路车站信息”表和“公交实时位置信息”表找到将要到达该公交车站的车辆，并计算距离该公交车站的距离和预计到达时间，最后把检索到的信息返回到乘客端，乘客端在百度地图相应位置标注乘客所处位置和最近公交车站位置，并显示所有将要到达本站车辆以及距离本站距离和预计到达时间，同时乘客的状态变为“等车”，这样乘客就可以根据自己的出行需要选择相应的公交线路。

11、乘车，如图2，乘客上车后按照预先设定好的扫描方式(二维码或nfc)扫描公交车上任何一处“扫描贴”，扫描完成后系统自动发送乘车信息至云计算服务端(如图4)，乘客的状态由“等车”变为“乘车”。

12、下车，如图2，乘客下车离开公交后选择“下车”功能，乘车信息会自动发送至云计算服务端，待云计算服务端(如图4)完成信息处理和计费之后返回执行结果，执行结果包括乘车费用、状态(成功、失败)。

13、至此，乘客完成了“乘车→下车→付费”整个过程。