2014年中国人民银行成立法定数字货币研究小组，到2020年10月深圳首次面对公众消费市场开放测试，数字人民币离大众的生活越来越近。全国各地、各个领域都在纷纷参与数字人民币测试。城市公共交通支付场景也是一个重要的试点环节，北京、成都、苏州等城市均开展了不同形式的实验。
自2020年10月深圳首次对公众消费市场开放测试，数字人民币的试点场景正不断增加，城市公共交通支付场景也不例外。截至2021年7月，已有超过10个城市开展了数字人民币城市公共交通支付场景相关测试，包含城市公交、地铁、有轨电车、一卡通充值等场景。
一、数字人民币简介
1、定义
数字人民币是由中国人民银行发行的数字形式的法定货币。由指定运营机构参与运营，以广义账户体系为基础，支持银行账户松耦合功能，与实物人民币等价，具有价值特征和法偿性。
2、与支付相关的部分特征
定位于现金且具有法偿性：数字人民币与实物人民币一样是法定货币。在《中华人民共和国中国人民银行法（修订草案征求意见稿）》中提到：人民币包括实物形式和数字形式；境内的一切公共的和私人的债务，任何单位和个人不得拒收。
双层运营：遵循传统的中央银行-商业银行二元模式，由人民银行（第一层）负债发行，指定运营机构（第二层）负责向社会公众兑换与提供流通服务。在目前试点中，大量其他商业银行及非银行支付机构，纷纷对接指定运营机构，一起为数字人民币的流通，充分发挥自身作用，形成了名义上的2.5层。
载体有软钱包与硬钱包：数字人民币的载体为数字钱包。数字钱包可为基于APP、SDK、API的软钱包，也可为基于安全芯片，依托智能卡、手机、可穿戴设备的硬钱包。试点中使用“数字人民币APP”集合管理各运营机构的钱包，并支持转入、转出、消费、红包发放等功能。
银行账户松耦合：无需在商业银行或者商业机构账户开户，只需提供身份的唯一标识，即可以开立（领用）数字钱包，拥有数字人民币。
双离线性：收付款双方在交易时可不依赖互联网，就能完成交易。根据目前公开信息来看，双方是硬钱包时，才可进行双离线交易。
可编程性：是指通过加载不影响货币功能的智能合约，赋予数字人民币可编程特性。可以在满足商定的条件、规则下进行自动支付。在数字货币原型系统中，就已经将可编程脚本预留其中。
二、当前城市公共交通支付场景试点情况
1、使用数字人民币进行交通卡充值购票
在自助购票机、自助充值机、通卡类APP端增加数字人民币支付渠道。在表现形式上，一是在付款时展示收款码，乘客使用数字人民币APP扫描支付，或扫描乘客数字人民币APP付款码支付；二是在通卡类APP端选择数字人民币支付，完成交通卡充值或购买车票，乘客乘车时，依然使用原先的交通卡或车票。
例如，深圳通、上海交通卡的自助充值机，以及上海交通卡、深圳通、北京一卡通等APP充值业务，还有北京地铁自助购票机，均支持此方式。
2、数字人民币作为免密代扣渠道
在原先电子乘车卡、乘车二维码代扣渠道中，增加数字人民币免密代扣渠道。需将指定运营机构的子钱包推送或将其H5页面嵌入至乘车类APP，并授权免密代扣业务。乘客乘车时，可以刷电子卡或扫乘车码。
例如，北京亿通行、天府通、苏E行、青岛地铁等APP，均支持免密代扣。
3、使用数字人民币APP付款码卡式软钱包
车载机、闸机直接扫描数字人民币APP的付款码，或通过非接天线读取卡式软件包的ID信息，再将获取到的信息通过网络发送至后台，后台对钱包进行实时支付。乘客无需专门开通乘车功能或下载乘车类APP，只需数字人民币APP内有余额，就可乘车或入闸。
例如，常熟公交、吴江公交、苏州智能小巴、深圳有轨电车等，均支持此方式，其中吴江公交还可享受8折优惠。
4、支持硬件钱包乘车
车载机内置收款对公硬件钱包，乘客持个人硬件钱包，只要余额足够，直接刷卡即可。支付时无需网络，可实现双离线支付。在乘客使用体验上，与普通刷卡乘车无异。
例如，雄安新区公交支持此方式。
三、四类接入方式对支付相关参与者的影响
1、对乘客几乎无影响
四类接入方式对于乘客而言，只是新增了一个付款渠道、领了一张新卡；乘客可以使用自己熟悉的方式使用数字人民币支付车费，不改变现有的乘车支付习惯，无需任何学习成本，可迅速加入试点体验。
2、方式1和2对运营机构最简单便捷
在上述的四种接入方式中，公交、地铁、通卡公司普遍最容易接受的是方式1和2。这两种方式，可以维持各方现有的利益格局，对已有盈利模式、经营方式无任何影响。同时技术开发量少、系统改造成本低、上线部署快、运维压力小；只是新增一个支付渠道，在支付网关、数据清算、对账结算等各业务流程上新增一项数字人民币方式即可。
并且也不会影响通卡公司的用户量、交易量与交通互联互通的业务量。所以这两个方式也是在目前试点中最广泛使用的。
3、方式3需运营机构有一定技术能力
方式3类似现有银联闪付乘车模式，公交、地铁、通卡公司要使用此方式，整体支付系统的前后端均会有不少的开发任务。首先，前端机具需增加识别一种码或卡，并且保证通讯功能的稳定高效，后端则需要有较高的数据处理与运维保障能力。
其次，业务流程上，前端机具必须网络实时在线，要将码或卡数据立即传送至数据转发前置，再转至运营机构校验并进行转账，所得结果需迅速反馈至前端机具。所有流程要求在一秒内完成，对网络与系统的稳定性、并发量有较高要求。
目前，地铁或有轨电车闸机、售票机、车站计算机、线路中心计算机、清算中心、银行运营机构之间均有稳定的有线数据专线连接，所以只需考虑各级系统的带宽、并发处理量即可。而公交机具使用4G移动网络，不但要确保机具无线模块的可靠，还需要与网络运营商一起检测覆盖度，及时发现信号盲区。
但无论公交还是地铁，若发生网络拥挤或中断时，必然会影响乘客使用，影响运营服务质量。总体来说，若该城市已有银联闪付乘车的先例，上线难度较低；否则必须要有较大的技术开发与运营保供投入。所以这个方式在目前试点中较少使用。
4、方式4对运营机构技术难度大投入成本高
方式4从技术角度看，开发的难度极高，涉及到公交、地铁前端机具的全面改造。与硬件钱包通讯并完成交易，使用的指令集、数据读取方式、数据校验规则、加解密算法、交易流程、业务逻辑等，都需要前端机具全新设计、开发、测试，甚至还需要到指定机构完成认证检测。
不同于识别二维码或软钱包的ID信息，只需使用标准的加解密算法来解析证书、签名、字符串等数据即可。所以这个方式在目前试点中仅有一例。
四、数字人民币未来接入方式设想
由于数字人民币定位为法币，与现金等同，所以待数字人民币全面正式推行后，城市公共交通支付场景必然要接受此类付款方式。那么如何接入？
1、当前试点接入方式的缺陷
在上述的四种接入方式中，方式1和2仅仅是把数字人民币当做一个支付渠道，等同于银行卡支付、第三方支付，完全没有能体现出数字人民币作为新型货币产生的意义。一方面，这两种方式大大限制了数字人民币的使用条件，不能充分体现出数字人民币的多种支付手段、双离线的优势。
另一方面，也违背了数字人民币与实物人民币等同的法律定义；因为无论是现金纸币还是硬币，都可以乘车、购票，而在这两种接入方式中，即使乘客拥有了数字人民币，也会因其数字钱包形态的差异被挡在城市公共交通之外。
这多少违背了数字人民币设计中“满足用户多主体、多层次、多类别、多形态的差异化需求，确保数字钱包具有普惠性，避免因‘数字’鸿沟带来的使用障碍”的思路。
方式3和4对公交、地铁、通卡公司而言，是技术最复杂，投入成本最高，运维压力最大的。但对数字人民币而言，是符合其设计定位，能最直接展示数字货币技术优势的，也充分体现了数字人民币等同于现金的定位，满足其“进一步满足人民群众多样化的支付需求，并以此提升基层金融服务水平与效率”的设计目标。
2、设想的全渠道接入方式
在城市公共交通支付场景最理想的接入方式，应是当前可用现金的场景均可使用各种形态的数字人民币，即便是因条件限制无法支持全形态数字钱包的场景，也应提供便捷的现场兑换手段。
例如：扫码或刷软、硬钱包可直接乘坐公交、轮渡，可在地铁TVM、BOM上购买单程票，可直接在有轨电车或地铁入闸。
短期内，大多数城市公共交通支付场景可能都会以方式1、2的形式快速上线，来实现支持数字人民币，以此培养乘客使用习惯，并完成试点落地任务。但随着数字人民币的不断推广，对全形态钱包的支持才是未来的发展趋势。
3、可能会带来的问题
近几年，公交、地铁、通卡公司除了正常的技术升级外，较大体量的系统改造主要在两个方面：一是全国交通一卡通互联互通，二是开发或借助各类APP来建设乘客会员体系，实现电子乘车卡或乘车二维码，并以乘客会员系统为基础，拓展出其它服务场景或商业盈利模式。
对于全国交通一卡通互联互通而言，数字人民币既有电子支付的便捷性，又有全国通用性，与其项目特征相似，全国交通一卡通互联互通业务的市场占有率就可能会受到打击，相关组织和机构的利益也会受到影响。
对于乘客会员体系而言，推广数字人民币的相关运营机构为提高数字钱包的用户量和流水量会推出各类补贴红包或优惠活动，这些举措会降低乘客使用电子乘车卡或二维码的积极性，从而影响公交、地铁、通卡公司乘客会员体系的建设和运营。
最后，支持数字人民币需要公交、地铁、通卡公司的大量升级改造，技术改造和运维费用、系统验收认证合规，这些项目实施中将会面临的问题，可能需要成立专门的项目组来组织协调处理。
五、针对通卡公司的一些思考
在公共交通支付场景里，相对于其他参与者，通卡公司可能会因数字人民币的推广，而受到负面影响。毕竟数字人民币不仅有二维码、实体卡，还能离线能在线支付，可满足不同使用人群、各类场景的需求，通卡公司交通卡的便捷性不再占有优势。那么通卡公司如何利用好数字人民币，这一个更先进的货币工具呢？数字人民币的可编程性，可能是一个切入点。
在目前的试点中，已经有两处体现了数字人民币的可编程性。一处是试点地区消费红包场景，一处是“天府通”智能合约预付卡在公共交通场景应用落地。
在试点地区的红包发放是数字人民币智能合约的最佳体现方式。发放方与参与方达成试用协议，使用智能合约技术，对红包里的数字人民币进行约束，比如试用到期强制回收余额、不可转账、不可提现、只可在试点范围内的相关商户消费等等。而用户自己向数字钱包里充值的金额，不会受协议影响，可赎回可转账。可见智能合约限制的是具体货币，而不是钱包。
“天府通”智能合约预付卡相关信息较少，仅可以看出，这是一张专用于公共交通行业预付费卡，用它可以直接刷卡乘车或进站，通过智能合约功能，限制了该卡内的金额只能用于公共交通领域。
通卡公司可以利用数字人民币智能合约技术，将以往在交通卡上实现的公共交通优惠政策，转移至数字人民币上。
例如，使用通卡公司渠道转入的数字人民币，均会被加载特殊的合约标记，表明这些余额在乘坐功能交通时，可享有基础折扣；当用户认证为老人、军人等特殊人群时，在数字钱包里充入0.01元，这0.01元绑定有作为身份认证的智能合约，表明持卡人可以免费乘车，还可以加载年审的有效期规则，以防专用乘车钱包被冒用。
换乘优惠、累计优惠这种复杂的优惠规则，则需要有更复杂的智能合约脚本，要能统计指定周期范围内的公共交通乘坐金额、次数，当满足设定值后，开启或关闭相应优惠。通过这样的方式，通卡公司转变为数字人民币合作服务商，发行公共交通预付费卡，成为城市公共交通支付场景智能合约设计与加载公司。
除了协助当地政府落实公共交通优惠政策，通卡公司还可利用智能合约帮助实现专款专用项目。很多企业会给员工发放交通补贴，当前情况下这笔补贴是无法保证员工只于交通费；而今后使用数字人民币发放交通补贴时，加载上通卡公司的智能合约，就能轻松实现专款专用。
同样在有公用车辆的企业中，车辆维护人员的数字人民币也可以加载专用智能合约，保证车辆维护费只用于维修保养、加油、保险等车辆相关消费场景，无法被挪用。
六、结语
一项新技术的诞生，必然会对原有生态圈中的部分参与方带来冲击。随着近几十年互联网技术、计算机技术的飞速发展，金融服务的电子化、网络化程度不断提高，数字货币的出现是大势所趋。实体货币的低安全性、高成本性，预示着其必然会被取代。
城市公共交通支付场景，经过多年的运营与探索，已经形成了一个成熟的闭环场景，各方在其中的定位与营收模式也相对稳定。数字人民币想要完全融入这个生态圈，光有先进的设计理念与技术手段是不够的，还需要有一整套政策、资金支持，更需要能与生态圈中的各方，探讨出一个互利共赢的模式。
当然，生态圈中的各参与者，也应积极迎接技术革新的到来，找准自己的定位，或是发挥自己的优势，或是主动升级转型，将新技术带来的挑战与压力，转换成新机遇、新动力。为我国数字货币的建设做出应有的贡献，共同推动我国法定数字货币发展。
