ICS 93.080 DB61
CCS Q 84
陕
西 省 地 方 标 准
DB 61/T 506.5—2024
代替 DB61/T 506.3-2010
城市轨道交通自动售检票系统技术规范
第 5 部分：读写器
Technical specification of automatic fare collection system for urban rail transit - part
5：reader-writer
2024 - 09 - 24 发布
2024 - 10 - 24 实施
陕西省市场监督管理局 发 布
DB61/T 506.5—2024
目 次
前言 ................................................................................. II
引言 ................................................................................ III
1
范围 ............................................................................... 1
2
规范性引用文件 ..................................................................... 1
3
术语和定义 ......................................................................... 1
4
缩略语 ............................................................................. 2
5
读写器通用技术要求 ................................................................. 2
6
读写器 API 要求 ..................................................................... 5
7
读写器串口通讯协议 ................................................................. 6
8
设备动态库接口定义 ................................................................ 44
9
二维码识别设备要求 ................................................................ 60
10
生物特征识别设备要求 ............................................................. 61
11
测试 ............................................................................. 61
I
DB61/T 506.5—2024
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
本文件是DB61/T 506《城市轨道交通自动售检票系统技术规范》的第5部分，DB61/T 506分为7个
部分：
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第1部分：系统结构、功能及性能；
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第2部分：编码规则；
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第3部分：乘车凭证；
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第4部分：通信数据接口；
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第5部分：读写器；
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第6部分：密钥系统；
——城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第7部分：人机界面。
本文件替代DB61/T 506.3-2010《城市轨道交通自动售检票系统 第3部分：终端设备及票卡技术规
范》，并将第6章读写器独立细化为一部分，名称修订为《城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第5
部分：读写器》，与 DB61/T 506.3-2010相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下：
a)修订了读写器基本性能部分，增加“读写器通用技术要求” (见第5章)；
b)增加了“读写器API要求” (见第6章)；
c)修订了通讯接口部分，增加“读写器串口通讯协议” 一章（见第7章）；
d)增加了“设备动态库接口定义”（见第8章）；
e)增加了“测试”（见第11章）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由陕西省交通运输厅提出并归口。
本文件起草单位：西安市轨道交通集团有限公司、方正国际软件系统有限公司、武汉小码联城科技
有限公司、成都智元汇信息技术股份有限公司、上海华虹计通智能系统股份有限公司、中国软件与技术
服务股份有限公司、广州地铁设计研究院股份有限公司。
本文件主要起草人：单华军、陈楚、姚霞、管宏、章涛、吴敏、王晓军、李美贵、罗慧、唐达颖、
曹玹、李白、钟锐楠。
本文件由西安市轨道交通集团有限公司负责解释。
本文件2010年首次发布，本次为首次修订。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
——2010年首次发布为DB61/ T 506.3-2010；
——本次为第一次修订。
联系信息如下：
单位：西安市轨道交通集团有限公司
电话：029-89093123
地址：西安市凤城八路126号
邮编：710065
II
DB61/T 506.5—2024
引 言
随着自动售检票系统升级改造及互联网技术发展，现行技术标准已不能满足城市轨道交通自动售检
票系统业务发展需求，在DB61/T 506-2010《城市轨道交通自动售检票系统》基础上进行了修订，进一
步规范读写器串口通讯协议、动态库接口及证实方法，使我省城市轨道交通自动售检票系统读写器技术
要求规范化。
III
DB61/T 506.5—2024
城市轨道交通自动售检票系统技术规范
第 5 部分：读写器
1
范围
本文件给出了城市轨道交通自动售检票系统读写器技术、API要求、串口通讯协议、动态接口定义
等方面的要求。
本文件适用于城市轨道交通地铁、轻轨自动售检票系统建设和运营管理，公交化运营的其它轨道交
通制式可参照使用。
2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 9254.2-2021 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第2部分：抗扰度要求
GB/T 14916-2022
识别卡 物理特性
GB/T 17626.2-2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.4-2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.8-2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T 16649.1-2006 识别卡 带触点的集成电路卡 第1部分:物理特性
GB/T 16649.2-2006 识别卡 带触点的集成电路卡 第2部分:触点的尺寸和位置
GB/T 16649.3-2006 识别卡 带触点的集成电路卡 第3部分:电信号和传输协议
GB/T 30962-2014 识别卡 集成电路卡 大容量卡
GB/T 31441-2015 电子收费 集成电路（IC）卡读写器技术要求
GB/T 18239-2000 集成电路(IC)卡读写机通用规范
GB/T 42756.2-2023 卡及身份识别安全设备 无触点接近式对象 第2部分：射频功率和信号接口
GB/T 42756.4-2023 卡及身份识别安全设备 无触点接近式对象 第4部分：传输协议
JT/T 1179-2018交通一卡通二维码支付技术规范
JT∕T 978.3-2023 城市公共交通IC卡技术规范 第3部分：读写终端
GB/T 18284-2000 快速响应矩阵码
3
术语和定义
GB/T 14916-2022、GB/T 30962-2014 和GB/T 31441-2015界定的术语和定义适用于本文件。
1
DB61/T 506.5—2024
3.1
识别卡
identification card
一种可识别其持卡人和发卡方的卡，卡上载有其预期应用和有关交易所要求输入的数据。
[来源：GB/T 14916-2022，3.1 ]
3.2
集成电路卡 integrated circuit（s） card
内部封装成一个或多个集成电路的识别卡。
[来源GB/T 30962-2014，3.1]
3.3
IC卡读写器 ic card reader
为完成金融交易而在交易点安装的终端设备，用于同IC卡的连接。包括接口设备，也可包括其他部
件和接口，例如与主机通讯的接口。
[来源：GB/T 31441-2015，3.1.3]
4
缩略语
ACLC 清分清算及线路管理中心系统（AFC clearing & multi-line center）
STE 车站终端设备(station terminal equipment)
TPU 车票统一处理单元（ticket process unit）
API 应用程序接口(application programming interface)
TVM 自动售票机（automatic ticket vending machine）
AGM 自动检票机（automatic gate machine）
BOM 半自动售票机(booking office machine)
IC 集成电路（integrated circuit）
SAM 安全存取模块（secure access module）
5
读写器通用技术要求
5.1
工作条件
应满足如下要求：
a)
工作环境温度：-10℃～+60℃；
b)
极端工作环境温度：-20℃～+70℃；
c)
储藏温度：-20℃～+70℃；
d)
湿度：20%RH～90%RH；
e)
工作范围：50℃ （20～90）%RH；
f)
储存条件：60℃ 90%RH 48h；
g)
工作电压：DC 12V ± 0.5V；
h)
大气压：80kPa～110kPa。
5.2
性能
2
DB61/T 506.5—2024
5.2.1
读写器 IC 卡识别范围
应可识别符合GB/T 42756.2-2023规范规定的非接触式IC卡。
5.2.2
有效读写距离
应符合GB/T 31441-2015规范规定的非接触式接口要求。
5.2.3
微处理器指标
应满足如下要求：
a)
工作频率≥1GHz；
b)
数据总线至少支持 16 位、32 位；
c)
外部地址总线≥16 位；
d)
具有复位和电源监控电路，看门狗功能；
e)
提供 USB、RS422 或 RS232 数据通信接口、RJ45 网络接口；
f)
预留外挂 U 盘存储器功能；
g)
具备实时时钟，寿命＞5 年；
h)
支持 ISP/IAP 功能。
5.2.4
存储指标
存储指标应满足如下要求：
a)
访问程序运行存储器的时间周期≤7ns；
b)
访问程序存储器的最大时间周期≤90ns。
5.2.5
工作功率
峰值功率不超过2W。
5.2.6
读写器读写时间
应符合GB/T 31441-2015规范规定的非接触式接口要求。场强应符合GB/T 31441-2015规范规定的非
接触式接口要求。
5.2.7
防冲突
多张票卡同时处于读写器操作区域内时，读写器可有效识别并处理。
5.2.8
RF 工作频率
读写器的RF工作频率应为13.56MHz±7kHz。
5.2.9
通讯速率
应符合GB/T 31441-2015规范规定的非接触式接口要求。读写器应支持波特率设置功能。
5.2.10
掉电保护
外部电源掉电时，读写器的内存数据不应被破坏或改变。
5.2.11
票卡处理可靠性
3
DB61/T 506.5—2024
当车票中途离开读写范围时，应具备防止票卡内容写入不完整的机制。
5.2.12 电磁兼容性
5.2.12.1 无线电干扰极限值
读写器的无线电干扰极限值应符合GB/T 9254.2-2021规范规定的A级干扰极限值要求。
5.2.12.2
电磁敏感度
应符合下列规定：
a)
电磁敏感度应符合 GB/T 9254.2-2021 规定；
b)
静电放电敏感度应符合 GB/T 17626.2 规定；
c)
辐射敏感度应符合 GB/T 17626.4 规定；
d)
辐射干扰应符合 GB/T 17626.4 规定；
e)
工作状态磁场干扰应符合 GB/T 17626.8 规定；
f)
静电放电抗扰度应符合 GB/T 17626.2 规定。
5.2.13
机械环境适应性
应符合 GB/T 18239-2000 的环境要求。
5.2.14
可靠性
读写器的读写寿命应满足3年≥100万次的无故障读写要求，MTBF的不可接近值≥100000h。
5.3 接口
5.3.1 射频接口
与非接触式 IC 的逻辑接口和通讯协议应符合 GB/T 42756.2-2023、GB/T 42756.4-2023 的要求。
5.3.2
通讯接口
应满足如下要求：
a)
读写器应具有与其他设备进行数据交换的硬件接口；
b)
读写器与上位机接口方式应支持通过 USB 或 RS-232 接口连接；
c)
读写器应支持 RJ45 网络接口；
d)
读写器与上位机 RS232 数据通信接口通信速率应≥115200bps，USB 通信接口通信速率应≥10M
bps；
e)
读写器与上位机应通过动态库驱动方式进行通信。
5.3.3
安全模块接口
应满足如下要求：
a)
读写器应具有与安全模块连接的硬件接口；
b)
读写器 SAM 卡座应≥8 个，卡座应符合 GSM 11.11 规范要求；可同时独立访问装载的 SAM 卡，
并在不同的工作频率下同时独立工作；
c)
安全模块应具有加密和反破译功能，且物理上应采用独立的硬件加密模块；
d)
安全模块 SAM 卡座的物理特性应符合 GB/T 16649.1-2006、GB/T 16649.2-2006 的要求；
e)
安全模块 SAM 卡座的逻辑接口和通讯协议应符合 GB/T 16649.3-2006 的要求；
4
DB61/T 506.5—2024
f)
安全模块 SAM 卡的通讯支持独立的 PPS 设置和高速通讯（≥312Kbps）功能；
g)
应满足公共交通一卡通卡和轨道交通卡的安全处理要求。
5.4
应用功能
应满足如下要求：
a)
应满足 GB/T 42756 TYPE A/B 规范；
b)
应满足票卡安全保密处理要求及 IC 卡处理流程要求；
c)
内部集成业务应包括票卡读写处理、安全保密认证、IC 卡业务处理（包括进站、出站、售卡、
充值）、参数处理(包括 ACLC 和一卡通下发的参数数据、黑名单检查、各种降级运行设置、
获取同步系统时间、根据车票状态切换车票的不同钱包）、交易数据生成、设备运行功能；
d)
应具备应用程序接口（API）。
5.5
底层驱动程序及操作系统
应满足如下要求：
a)
操作系统在文件系统加载后，应自动调用该文件系统上的脚本，实现驱动和应用程序的加载；
b)
操作系统的启动时间（从上电到应用程序加载完成）应＜30 秒；
c)
固态存储器应采用文件系统方式进行管理；
d)
文件系统应具有损耗均衡和掉电保护防崩溃的功能；
e)
文件系统应有完善的坏块保护功能，确保数据不会写入失效的存储块中；
f)
底层驱动程序应可单独、升级；
g)
应对硬件的操作封装成独立的函数库；
h)
驱动程序、函数库、应用程序应能单独和升级；
i)
应提供上层应用软件开发及编译工具。
5.6
应用接口
应满足如下要求：
a)
内部软件包括内核软件及应用程序，均应保存在读写器控制板上的 NorFlash 存储器中，通过
应用程序提供编程接口（API）；
b)
内核软件应提供任务管理服务、内存管理以及定时事件管理功能；内核软件应支持通过串行口
进行远程固件；
c) 应提供 API 接口函数来支持外部应用的编程；
d) 读写器应提供 API 接口函数文档。
6 读写器 API 要求
6.1 操作系统
应满足如下要求：
a)
支持 Ext2/Ext3/jffs2 文件系统；
b)
支持 FTP；
c)
支持远程 telnet 调试；
d)
支持在线断点调试。
6.2
底层驱动
5
DB61/T 506.5—2024
应满足如下要求：
a)
支持在线升级更新；
b)
支持版本查询。
7
读写器串口通讯协议
7.1
通信协议
STE 与 TPU 之间的通信分层见表 1。
表 1
STE 与 TPU 之间的通信分层
序号 名称 说明
1 物理层 描述 STE 与 TPU 之间的物理连接方式和基本要求。
2 数据链路层 描述 STE 与 TPU 之间交互的数据包的基本结构和基本时序。
3 应用层 描述 STE 与 TPU 之间交互的数据包的具体业务定义和使用方法。
7.2
物理层
STE 与 TPU 之间的物理连接方式应为标准 RS232/RS422。
7.3 数据链路层 表 2 通信规格
7.3.1 通信规格见表 2。
序号 名称 说明
1 通信原则 STE 为主控方，TPU 为被控方。即 STE 总是命令发起方，TPU 总是接收并处理命 令后，向 STE 发送反馈数据，TPU 从不主动发送数据包。
2 数据传输编码 二进制方式。
3 数据包校验方式 单字节 XOR 运算，数据校验的范围包括：报文中除通信控制字符之外所有数据的 校验和，不包括校验字节本身。
4 通信超时等待时间 3 秒 (非即时响应命令，不受该超时等待时间的限制，例应如：寻卡、Firmware Update)。
5 重试次数 3 次。
7.3.2
控制字符见表 3
6
DB61/T 506.5—2024
表 3
控制字符
序号 名称 编码定义 说明
1 STX 0x02 开始字符。
2 ETX 0x03 结束字符。
3 DLE 0x10 连接字符用于报文边界识别。例应如，如果要发送 STX，ETX 或 DLE（不是作为定帧字节），则在发送这些字符前必须前缀插入一 个 DLE 字符。所有插入的 DLE 字符由接收处理过程去除并且不 增加报文长度、不参与校验和计算。
7.3.3
STE 和 TPU 之间的通信数据包包括命令数据包和反馈数据包两种。命令数据包由 STE 根据业
务需要主动发送到 TPU，控制 TPU 执行特定的业务处理。反馈数据包由 TPU 发送到 STE，将 TPU 的
处理结果反馈给 STE。命令数据包分为即时响应和非即时响应两种。
a)
即时响应的命令数据包：STE 在 3 秒钟内没有收到 TPU 的反馈数据包，可再重发该命令数据
包。重发 3 次仍然无法收到反馈数据包，STE 应重新给 TPU 上电，并尝试进行通信，上电 3
次仍然无法得到正确的反馈数据包，可认为 STE 与 TPU 物理连接通道发生故障；
b)
非即时响应的数据包：没有超时重发的要求。
7.3.4
数据包结构见表 4。
表 4
数据包结构
序号 名称 长度(Byte) 说明
1 STX 1 开始控制字符。
2 数据长度 2 传输时需要转换成 INTEL 序。 数据部分长度，不包括 DLE 字符。 最大允许值为：4096。
3 数据体 不定 详细结构见“数据体格式”。
4 校验字节 1 校验字节是报文中除通信控制字符之外所有数据的校验和。
5 ETX 1 结束控制字符。
7.3.5
数据体格式
命令数据包的数据体详细结构见表 5。
表 5
命令数据包的数据体详细结构
序号 名称 长度(Byte) 说明
1 命令代码 2 传输时需要转换成 INTEL 序。
2 重发次数 1 0x00 表示首次发送报文，0x01~0xff 表示重发相同报文。
3 请求数据 N 根据不同的命令代码填写不同的请求数据。 如果没有请求数据，该部分内容不存在。
7.3.6
反馈数据包的数据体详细结构见表 6。
7
DB61/T 506.5—2024
表 6
反馈数据包的数据体详细结构
序号 名称 长度(Byte) 说明
1 命令代码 2 传输时需要转换成 INTEL 序。
2 重发次数 1 0x00 表示首次发送报文，0x01~0xff 表示重发相同报文。
3 应答代码 1 表示命令的执行结果。
4 返回数据 N 根据不同的命令代码和执行结果填写不同的返回数据。 如果没有返回数据，该部分内容不存在。
7.4
应用层
STE 给 TPU 发送的命令数据包可分为：
a) TPU 控制管理类命令数据包； 表 7 TPU 状态代码定义
b) 检票类设备操作命令数据包；
c) 售票类设备操作命令数据包。
7.5 TPU 工作状态
7.5.1 TPU 状态代码定义见表 7。
序号 状态名称 长度(Byte) 说明
1 初始状态 0xFF TPU 上电后首先进入该状态
2 未初始化状态 0xFE TPU 复位后进入该状态
3 空闲状态 0x00 TPU 初始化完毕，具备工作条件
4 工作 状态 寻卡状态 0x01 TPU 正在寻卡
5 已寻到卡状态 0x02 TPU 已经寻到卡片，正等待下一步操作指令
6 交易状态 0x03 TPU 处于具体的交易处理状态中
7 等待取 UD 状态 0x04 表示 TPU 业务处理完成，但 UD 数据尚未取出
7.5.2
TPU 状态转换见图 1。
8
DB61/T 506.5—2024
图 1
TPU 状态转换
7.6 通信时序
7.6.1 基本时序
7.6.1.1 正常时序
即时命令数据包正常时序见图 2。
9
DB61/T 506.5—2024
图 2
即时命令数据包正常时序
非即时命令数据包正常时序见图 3。
图 3
非即时命令数据包正常时序
即时和非即时命令数据包组合时序见图4。
图 4
即时和非即时命令数据包组合时序
7.6.1.2
即时响应命令数据包异常处理时序
即时响应命令数据包异常处理时序见图 5。
10
DB61/T 506.5—2024
图 5
即时响应命令数据包异常处理时序
7.6.1.3
非即时响应命令数据包异常处理时序
非即时响应命令数据包的异常处理时序见图 6。
11
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图 6
非即时响应命令数据包异常处理时序
7.6.1.4
发送和接收冲突处理时序
发送和接收冲突处理时序见图 7。
图 7
发送和接收冲突处理时序
7.6.2
组合时序
STE 开机启动/重新复位时启动 TPU，TPU 启动时序见图 8。
12
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图 8
TPU 启动时序
7.6.3 典型交易时序
7.6.3.1 售票时序
售票时序为同步时序，步骤为：
a)
选择售票操作；
b)
将卡片传送/放到指定读写位置，然后发送命令读取卡片信息；
c)
读到卡片后，STE 发送命令进行售卡操作。操作成功后，TPU 将操作结果和 UD 数据一起返
回给 STE；
d)
STE 保存 UD 并更新界面显示，操作完成。
13