2018年9月，建设周期长达8年之久的广深港（广州—深圳—香港）高速铁路香港段（简称：香港高铁）正式通车^[1]，全长26 km的香港高铁无缝对接国家高速铁路网。香港高铁的开通标志着香港正式踏入高铁时代，进出香港的陆路交通条件变得愈加完善和便捷。由于香港高铁售票中存在本外币资金结算的特殊业务要求，目前，在港购票旅客面临跨境退票^[2]和改签的难题。为了给在港购票旅客提供便捷的支付服务，亟需加快推进香港高铁客票电子支付升级工作，为来往香港的跨境旅客提供便捷的购票支付服务。

另一方面，随着外籍人士来华跨境游、商务访问等活动越来越频繁和多元化，中国铁路客票跨境旅客服务的现实需求日趋强烈。2020年，香港高铁开通运营时，铁路客票及电子支付已经在跨境旅客服务方面迈出第一步。2023年1月，中国政府推出144 h过境免签政策以来，国内各行业采取多项措施支持响应国家政策。铁路部门在提升交通便捷性、加强基础设施建设和加强国际合作与交流等方面多措并举，积极推动过境免签政策的落地见效。

本文对香港高铁旅客售票与电子支付现状及升级需求展开调研，针对香港高铁与内地高铁旅客售票与电子支付系统统型的改造升级任务，结合香港电子支付业务特点及铁路电子支付规范，提出香港高铁客票电子支付系统设计，并以此为契机，探索中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）客票电子支付系统升级相关技术，增加国际卡支付渠道，并为跨境改签与退票提供便利。

1   香港高铁旅客售票与电子支付现状、升级需求及铁路电子支付规范

1.1   香港高铁旅客售票与电子支付现状及面临的问题

1.1.1   香港高铁旅客售票与电子支付现状

香港高铁仅设有1个车站，为西九龙站。西九龙站既有的旅客售票及支付系统（简称：852系统）是独立建设的，该系统通过接口服务器和数据传输服务器，与内地客票发售与预订系统（简称：客票系统）通信，实现票务数据互通和客票资源库共用。

852系统可为在港旅客提供窗口、自动售票机、代售点、人工座席及互联网订票服务，发售车票范围为香港西九龙始发或终到的跨境车票，旅客可使用八达通卡支付，并通过本地收单（即本外币资金结算服务）机构AsiaPay进行收单。

852系统既有硬件逐步老化并面临淘汰，系统亟需进行整体升级改造。

1.1.2   香港高铁旅客购票时面临的电子支付问题

目前，内地高铁与香港高铁已实现两地客票资源库共用，但由于内地高铁客票系统采用国铁集团统一建设的铁路客票电子支付系统，两地的电子支付数据保存在各自支付系统中，造成两地往来的电子支付车票不支持跨境退票及差价改签，仅允许现金支付车票的跨境退票、改签以及电子支付车票的跨境等价改签，且汇率变化也给现金支付车票的跨境退票和改签带来麻烦，旅客反馈的购票电子支付问题较多，显著影响两地来往旅客的出行体验，对我国高铁客运服务形象造成一定负面影响。

为提升我国高铁客运服务水平，让在港购票的旅客体验到便利、温馨的购票服务，香港高铁希望引入国铁集团统一建设的客票系统和铁路电子支付系统，基于香港高铁客票电子支付需求及相关政策法规，设计并实现便利跨境旅客的客票电子支付系统，能够提供线上线下售票服务，支持银行卡（含国际卡）、支付宝及微信支付。

1.2   香港高铁客票电子支付应用需求分析

香港高铁在引入国铁集团的客票电子支付系统时，需充分考虑电子支付业务在香港本地的个性化要求。相对于内地铁路，适用于香港高铁的客票电子支付应用还应考虑收单政策、外卡支付、跨境退改3个方面特殊需求。

1.2.1   连通收单业务

按照属地化管理要求，香港西九龙站售票电子支付收单机构必须是香港属地银行或第三方支付机构，已上线运营的内地铁路客票电子支付收单机构无法直接提供电子支付服务。香港高铁客票电子支付需在满足两地收单政策监管要求的前提下，实现两地收单机构间的互联互通。

按照香港收单机构业务开展要求，收单机构需遵照卡组织有关要求取得成员资质和授权，且符合在香港经营及金融监管等要求，一般均需在本地注册并取得商业经营执照。目前，支付卡组织（如VISA、MasterCard、银联）亦不允许收单机构从事跨境收单业务。

中国银行（香港）有限公司（简称：中银香港）是香港唯一的人民币业务清算行，为香港地区的人民币业务提供清算服务。香港高铁通过招标，选择中银香港作为收单行实现港币收款，符合香港金融政策和《广深港高速铁路跨境旅客运输组织规则》。内地国铁集团电子支付系统增加中银香港作为收单行，通过中国银行与中银香港间的既有网络，即可实现两地收单系统间互联互通。

1.2.2   拓展外卡支付

香港是国际金融中心之一^[3]，拥有先进的金融基础设施和支付系统，可以方便地进行跨境支付。香港也是世界上最大的离岸人民币市场之一，人民币可以方便地与其他货币相互兑换，便于在港人士灵活地管理自己的外汇资产。香港旅客VISA、MasterCard等国际卡持有率较高，对互联网和手机App支付存在一定的外卡支付需求。

因此，需引入一家有国际卡收单资质的银行或支付机构，签署客运合作协议，增加香港旅客可用于线上线下购票的银行卡种类。

1.2.3   便利跨境退票与改签

部分旅客从购票到实际乘车出行之间会间隔较长一段时间，期间可能因行程变化而导致改签或退票。除了本地买票本地退票和改签等常规操作外，现实中高铁客票电子支付还涉及跨境退票和改签的特殊情形，香港高铁客票电子支付应支持多种跨境退票和改签业务，例如：香港买票内地线下/12306线上退改、内地线下/12306线上买票香港退改。

由于香港地区购票仅支持港币电子支付，而内地购票仅支持人民币电子支付，从旅客购票到退改签期间，港币对人民币汇率可能产生变化。为便利跨境退票和改签，保障铁路和旅客的资金不受损失，跨境改签或退票时宜采用购票订单支付时的汇率。

1.3   铁路电子支付业务对接相关规范

为顺应铁路行业规范化发展要求，促进客货运输服务的高质量发展，国铁集团针对铁路电子支付，颁布了《铁路电子支付平台接入技术要求》和《铁路电子支付平台清算技术要求》两项技术标准^[4]。香港高铁客票电子支付应符合这两项标准。

1.3.1   铁路电子支付平台接入技术标准

该技术标准规定了铁路电子支付平台与外部系统（如银行、第三方支付机构等）进行对接时所需遵循的技术规范和安全要求，包括互联网、手机、扫码、POS、TVM、闸机等6种支付渠道的接入标准，并对网络安全、资金结算服务、旅客交易信息安全、响应能力、运维保障能力提出具体要求，以确保支付交易的安全、稳定和高效；适用于国铁集团及所属企业（公司）、通过铁路电子支付平台办理收付款的业务系统的运营机构，以及通过铁路电子支付平台为相关业务系统提供支付结算服务的支付机构，为业务系统和支付机构接入支付平台提供依据和指导。

1.3.2   铁路电子支付平台清算技术标准

该技术标准规定了业务系统、银行及第三方支付机构系统经电子支付平台进行交易转接、清分结算的相关标准，为商户管理、交易处理、对账处理、差错处理、异常交易退款处理、分账处理、风险管理等提供依据和指导。

本文依据这两项技术标准完成香港高铁客票电子支付应用系统设计，通过使用铁路电子支付标准化接口，无缝对接中银香港支付接口、中行国际卡支付接口以及香港西九龙站售票系统，实现各种接口内容和通讯协议标准化处理。

2   香港高铁客票电子支付系统设计

在不影响内地客票电子支付系统正常运行的前提下，采取渐进式升级策略^[5]，面向香港高铁制定单独的客票电子支付系统升级方案，初步实现两地客票电子支付系统统型，同时对国铁客票电子支付平台进行适应性升级。

2.1   系统架构

为确保系统高可用和高性能，比照国铁集团客票电子支付系统的架构，在国铁集团西调机房和武清主数据中心，基于VMware云平台和铁信云平台，独立部署双活^[6]服务器集群（即支付一中心与支付二中心），运行香港高铁客票电子支付系统国铁集团级应用，提供客票电子支付混合云服务，系统架构如图1所示。

图  1  香港高铁客票电子支付系统架构

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支付一中心与支付二中心均划分为支付外部服务网、支付内部服务网，内、外网之间通过国铁集团安全平台进行数据交互，采用数据库复制+持续数据保护（CDP，Continuous Data Protection）技术实现双向数据复制。各中心的互联网电子支付服务部署于支付外部服务网，响应互联网售票电子支付服务请求；POS、扫码支付服务部署于支付内部服务网，响应窗口、自动售票机等渠道的线下电子支付服务请求；退款查询服务、对账结算服务及交易对账数据库集群均部署于支付内部服务网；互联网电子支付服务采用CDN流量分担方式实现应用双活，线下电子支付服务通过负载均衡和DNS全局负载方式实现双活。

香港高铁客票电子支付系统对接中国银行国际卡支付系统，实现互联网及线下国际卡支付服务；借助中国银行与中银香港间既有的银行专线对接中银香港交易系统，实现香港本地收单。此外，不同于内地国铁集团客票电子支付系统直连各收单机构交易系统的方式，香港高铁客票电子支付系统需通过中银香港交易系统，间接连通香港其他银行（含境外银行）及第三方支付交易系统（包括但不限于支付宝、微信支付），实现多渠道收单。

2.2   电子支付功能设计

香港高铁客票电子支付系统与国铁集团客票电子支付系统在应用层实现系统统型。应用层包括前端应用和后端服务，功能框架如图2所示。

图  2  香港高铁客票电子支付应用功能框架

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前端应用分为互联网电子支付和线下电子支付两部分。互联网电子支付应用基于国铁客票电子支付系统既有的手机App/互联网互联网应用功能，增加中国银行外卡支付渠道的客票电子支付服务接口。线下电子支付应用为香港西九龙站售票窗口、自助售票机提供客票电子支付服务接口，包括POS机刷卡、扫码支付。

后端服务对接香港高铁客票系统、中国银行外卡支付接口、中银香港交易系统及支付宝、财付通，为前端互联网和线下售票应用提供交易处理（包括支付、退款、查询）、交易对账（包括与客票系统对账、与支付机构交易系统对账）、偏差处理（包括业务偏差处理、银行偏差处理）、资金结算（包括本地资金结算、跨境资金结算）等服务，实现跨境购票电子支付通退通改业务。

2.2.1   线上外卡支付

为更好地服务往来香港旅客，提供更加多渠道的支付方式，国铁集团客票电子支付系统与中国银行交易系统进行业务对接，在手机和互联网渠道拓展中国银行外卡支付。往来香港旅客通过手机App或PC端浏览器在12306网站进行线上购票时，可使用VISA、MasterCard、JCB、Diners/Discover等多种类型国际卡完成支付，线上购票外卡支付页面如图3所示。

图  3  线上购票外卡支付页面

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旅客在通过铁路12306互联网售票系统（简称：12306）网站英文版完成购票支付及退款时，系统自动根据旅客手机或PC终端桌面系统的个性化语言设置，为用户提供相应语言的操作界面，便于旅客轻松使用。

2.2.2   线下电子支付

旅客在西九龙站售票窗口、自动售票机购票时，可使用银行卡（含国际卡）、支付宝、微信支付等多种电子支付方式完成支付。西九龙站车票以港币标价，旅客使用港币支付。

西九龙站售票窗口、自动售票机受理旅客购票业务时，通过访问香港高铁客票系统获取席位后，调用客票接口服务及客票电子支付接口服务，由香港高铁客票电子支付系统连接到中银香港交易系统来完成支付，具体支付流程如图4所示。

图  4  西九龙站窗口、自助售票机购票支付流程

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（1）购票受理

香港西九龙站售票窗口、自助售票机受理旅客购票业务时，香港高铁客票系统将人民币票价转换为港币票价并发起收款指令，汇率按照国铁集团财务部每月公布的人民币港币汇率执行。收款终端（售票窗口POS等）发起支付交易，连同订单支付金额（含港币、人民币换算金额）一并发送至香港高铁客票系统，客票系统按照电子支付接口协议将订单及支付信息封装后，通过客票电子支付接口服务提交给香港高铁客票电子支付系统。

（2）支付转接

香港高铁客票电子支付系统解析订单交易信息，对支付交易信息（包含订单人民币、港币金额）重新进行加密封装，通过电子支付交易接口服务向收单机构交易系统发起支付请求，由收单机构交易系统办理支付扣款。

（3）支付结果返回

收单机构交易系统通过向各卡组织和SVF发行机构取得港币支付授权，完成扣款并返回交易信息；香港高铁客票电子支付系统收到收单机构交易系统返回的交易结果，将交易结果返回给客票系统；客票系统将交易结果返回给香港西九龙站售票窗口或自助售票机收款终端。

（4）出票

香港西九龙站售票窗口或自助售票机收款终端打印港币支付凭条，同时将交易成功信息返回至客票系统，客票系统制票成功并打印车票，购票支付流程结束。

2.2.3   退票与改签

旅客通过电子支付购买的车票在办理跨境和非跨境退票与改签业务时，遵照“港币买港币退、人民币买人民币退”的原则，区分原办理站与退票、改签办理站，制定相应的业务规则，并依据业务规则完成相应币种的退款。具体退票和改签规则如表1和表2所示。

表  1  退票业务规则

原票办理站	退票办理站	业务处理描述
内地车站、 12306	香港西九龙	退人民币票款，记录人民币故障单，无需刷卡
香港西九龙	内地车站、 12306	退港币票款，记录港币故障单，无需刷卡
香港西九龙	香港西九龙	实时退港币，需刷卡

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表  2  改签业务规则

原票办理站	改签办理站	改签业务类型	业务处理描述
内地车站 12306	香港 西九龙站	高价改签低价	退差，记录人民币故障单，无需刷卡
		等价改签	无交易，复制人民币交易流水号
		低价改签高价	收港币新款、退人民币原款， 记录人民币故障单，无需刷卡
香港 西九龙站	内地车站 12306	高价改签低价	退差，记录港币故障单，无需刷卡
		等价改签	无交易，复制港币交易流水号
		低价改签高价	收人民币新款、退港币原款， 记录港币故障单，无需刷卡
香港 西九龙站	香港 西九龙站	高价改签低价	实时退差，需刷卡
		等价改签	无交易，复制港币交易流水号
		低价改签高价	收港币新款、退港币原款， 实时退款，需刷卡

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因两地客票电子支付系统相对独立，跨境退票与改签借助故障单完成异步退款，即先办理退票、后完成退款，由业务办理方记录故障单，退款方（即原发售地）依据故障单完成退款。

通过两地客票电子支付系统共享互联网和线下购票支付、退款交易数据，能够支持旅客等价、差价改签及以上各种情况下退款交易，实现电子支付跨境购票的通退通改。

2.2.4   对账及偏差处理

比照国铁集团客票电子支付系统对账及偏差处理模式^[7]，香港高铁客票电子支付系统在交易的T+1日，分别与香港高铁客票系统、中银香港交易系统进行对账。香港高铁客票电子支付系统与中银香港交易系统产生差异时，由香港高铁客票电子支付系统核对后发起退款。涉及跨境退改的电子支付交易偏差时，人民币由国铁集团客票电子支付系统办理偏差退款，港币由香港高铁客票电子支付系统办理偏差退款。

2.2.5   独立结算

国铁集团客票电子支付实行全路统一结算^[8]，收款账户主体为中国铁路网络有限公司（以下称“中铁网络”）。各客运合作收单机构于T+1日将线上线下客票电子支付销售款项结算至中铁网络账户，国铁集团再将收入款项清算、结算至各铁路局。

香港高铁客票电子支付与国铁集团客票电子支付结算方式不同。香港高铁客票电子支付实行独立结算，收款账户主体为香港铁路有限公司。收单机构（即“中银香港”）于交易的T+1日将香港西九龙站线下客票电子支付销售款项结算至香港铁路有限公司账户。对于发生在香港西九龙站的跨境售退改签、内地车站的港币退改车票电子支付交易款，按照《广深港高速铁路跨境运输清算实施办法》规定，通过国铁集团运输清算系统清算后，由国铁集团向香港铁路有限公司直接进行资金结算。

3   关键技术

3.1   基于故障单的跨境退款异步处理

铁路客票改签的实质是“一退一买”，当旅客办理退票、改签业务时，铁路客票电子支付系统实际是在处理支付和退款交易。对于香港旅客本地买票、本地改签或退票的需求，可比照内地铁路电子支付规范的业务流程办理退款，而对于旅客跨境改签或退票的需求，相应的跨境退款办理流程有待研究和制定。

本文基于国铁集团客票电子支付系统既有的退款业务规范，对香港高铁客票电子支付跨境退款流程进行再造，针对“内地买、香港退”、“香港买、内地退”的跨境退款场景，分别定制相应的退款交易处理流程。

3.1.1   内地电子支付的车票在香港退款

旅客在内地通过电子支付购买的车票在香港办理退票和改签（即人民币跨境退款）时，系统间交互过程如图5所示。

图  5  办理人民币跨境退款时系统间过程时序图

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（1）退票：西九龙站退票/改签窗口向国铁集团客票系统查询旅客原车票存根，向香港高铁客票系统记录车票的退票改签状态及退款故障单。香港高铁客票系统收到窗口取消席位申请，依据故障单完成席位取消处理并返回处理结果。席位取消成功后，窗口向国铁集团客票系统同步车票退票改签信息。

（2）退款：香港高铁客票系统在退票的T+1日自动将人民币退款故障单推送给国铁集团客票电子支付系统；国铁集团客票电子支付系统解析故障单信息，按照与支付机构的接口协议封装退款交易信息，并向内地收单机构交易系统发起退款交易申请，退款成功后将结果返回给香港高铁客票系统。

3.1.2   香港电子支付的车票在内地退款

旅客在香港通过电子支付购买的车票在内地办理退票和改签（即港币跨境退款）时，系统间交互过程如图6所示。

图  6  港币跨境退款时系统间交互过程时序图

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（1）退票：内地车站退票改签窗口及12306应用向香港高铁客票系统查询旅客原车票存根，向国铁集团客票系统记录车票的退票改签状态及退款故障单。国铁集团客票系统将故障单回传给香港高铁客票系统。香港高铁客票系统收到窗口取消席位申请，依据故障单信息进行席位取消处理并返回处理结果。席位取消成功后，窗口向国铁集团客票系统同步车票退票改签信息。

（2）退款：在退票的T+1日，香港高铁客票系统自动将港币退款故障单推送给香港高铁客票电子支付系统，香港高铁客票电子支付系统解析故障单信息，按照与支付机构的接口协议封装退款交易信息，并向香港收单机构交易系统发起退款交易申请，退款成功后将结果返回给香港高铁客票系统。

基于故障单，香港和内地的客票系统与客票电子支付系统交互完成跨境退款异步处理，实现了香港、内地间跨境退票、改签业务，为往来香港的旅客提供了更加完善的购票支付服务。

3.2   双中心重复支付交叉校验机制

香港高铁客票电子支付系统采用双活处理中心配置，具有高性能和高可用性，但因网络抖动、第三方购票渠道访问频繁，以及数据库技术限制导致的双中心间数据复制延迟等原因，支付订单可能在瞬间被重复分配到两个中心，即发生重复的支付请求。

本文针对重复支付问题，设计了双中心重复支付交叉校验机制，如图7所示，有效降低重复支付发生的概率，减少旅客资金损失。

图  7  双中心交叉重复校验机制示意

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3.2.1   本地支付请求重复校验

当香港高铁客票电子支付系统一、二中心接收到一个交易订单支付请求时，各中心通过查询本地交易数据库，检查该订单支付请求是否重复，若重复则返回客票系统，若不重复则继续进行下一步校验。

3.2.2   支付重复交叉校验

一、二中心服务器调用本地交易订单查询接口服务，分别向另一个中心服务器发起交易订单支付重复校验请求，若另一个中心服务器检验后返回该订单支付请求重复则返回客票系统，若不重复则将该交易订单信息写入本地交易数据库，并向收单机构交易系统发起支付请求。

采用双中心重复支付交叉校验机制后，香港客票电子支付系统重复支付率由0.1‰降至约0.02‰，大幅降低重复支付概率，为往来香港的购票旅客提供更加可靠的支付体验。

3.3   基于3DS 2.0的用户身份动态验证

香港旅客使用国际卡购票的情况较为常见。香港高铁客票电子支付系统需采用先进的技术来保障支付安全性，使旅客放心使用国际卡购票。

三维安全协议（3DS，3-Domain Secure）是一种旨在增强在线信用卡和借记卡交易安全性的协议。3DS2.0于2019年4月13日在欧洲（主要针对发卡机构）全面强制执行，该协议由VISA、MasterCard、American Express、Discover、JCB、UnionPay等国际信用卡组织联合推出。采用该协议，当用户与商户进行在线交易支付时，通过核验动态验证码或密码，确认该用户是持卡人本人或是经持卡人授权的，以保护持卡人账户免受未经授权的访问。这一过程增加了欺诈者盗用持卡人信息进行交易的难度，有效增强对持卡人的支付安全保护。

本文应用3DS 2.0中的动态风险监测安全机制，制定相应的支付验证流程，对使用国际卡购票支付的用户进行动态身份验证^[9]，用户动态身份验证流程如图8所示。

图  8  国际卡支付用户身份验证流程

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（1）卡组织识别：往来香港的旅客通过12306网站或手机12306 App购票支付时，在电子支付页面录入银行卡信息并确认付款，由香港高铁客票电子支付系统提取用户卡信息中的银行识别码（BIN，Bank Identification Number），识别国际卡对应的卡组织，并跳转至该卡组织的安全验证页面。

（2）验证码、密码核验：用户在卡组织的安全验证页面上输入发卡机构提供的验证码或密码，由卡组织系统对该验证码或密码进行核验，以完成持卡人身份确认。

（3）验证成功：持卡人身份核验通过后，自动跳回至12306电子支付页面，用户即可继续完成支付交易确认。

通过用户身份动态验证，能够可靠地排除风险交易，显著提升往来香港旅客的外卡支付安全性和成功率。

4   结束语

结合香港高铁客票系统及电子支付系统升级工作，依据铁路电子支付业务对接相关规范，对国铁集团客票电子支付系统既有业务流程进行再造，提出香港高铁客票电子支付系统设计，以满足香港高铁客票外卡支付及跨境退票与改签的实际需求。为确保升级工作不影响国铁集团客票电子支付系统的稳定运行，利用国铁集团数据中心云平台资源，单独为香港高铁客票电子支付系统设置双活服务器集群，为互联网和线下售票应用提供电子支付服务，实现电子支付跨境购票的通退通改。在应用层实现了统一的交易接入、对账结算、偏差处理、资金清算、支付安全认证等服务。

香港高铁客票电子支付系统于2023年1月12日正式实施，截至目前，西九龙高铁站已累计接载旅客逾200万人次，运行列车7800余班次。为香港旅客以及过境香港的全球旅客提供更加便利的客票电子支付体验，有助于促进香港和内地旅游业的协同发展及两地经济文化交流。

下一步，基于对香港高铁客票电子支付与国铁电子支付业务的差异分析，将香港高铁客票电子支付业务服务层功能融入国铁集团电子支付系统中，实现两地电子支付系统在应用层和服务层完全统型。

随着中国高铁走出去战略的推进，铁路信息系统也将不断对外输出。香港高铁客票电子支付是铁路电子支付首次在大陆地区之外落地应用，通过输出中国铁路支付标准，为铁路电子支付进一步“走出去”打下基础。目前，该系统已在雅万高铁实现落地应用^[10]，未来可为更多境外铁路提供支付服务。