在搭乘鐵路運輸交通工具的時候，會在進站和出站的閘門口，檢查車票是否合法。然而因為有不同種類的鐵路運輸交通工具，或許有人利用這個漏洞來逃票。因此需要在列車上設置檢查關卡。由於電子票券的發行，進站和出站的閘門口紛紛設置驗票設備，改由機器來驗證車票的合法性。但是，列車上的查票主要還是以人工作業為主，若為了有效防止逃漏票，列車長則必須不斷的對每位乘客進行人工查票的動作。對於列車長而言，是個很重的負擔，而且也容易造成乘客的不方便，和增加鐵路運輸業者的虧損。
為了提升列車長的工作效率，以及降低逃票的可能性和減少逃票所造成的損失，在不改變乘客既有的搭乘鐵路運輸模式下，本篇論文將探討如何設計一個資訊系統來輔助列車長進行查票的工作，以及提出將列車長查票的人工作業交由系統來幫忙的機制，規劃在列車上提供M化的加值服務，融入自動查票的系統，並且實作於智慧型手機，讓乘客使用的滿意度提升，也提高自動查票的比例。
最後，為了讓研究更務實，我們進一步構思未來在列車上需要提供的加值服務，模擬其型態和操作畫面。針對防止電子票券被偽造或竄改，也使用了安全性的設計來加以保護。

We used to check the legality of the ticket at the entering fare gate and the exiting fare gate while taking the rail transport. However, due to the different rail transport systems, some people may use these loopholes to sneak into stations without a ticket. Therefore, it is important to set up the checkpoint on the train. Thanks to the release of e-ticket, automated fare collection system has been substituted for the ticket checking by staff nowadays. But ticket checkings on the train are still predominantly based on manual operation. In order to effectively prevent train-jumpers, the conductor needs to continuously check tickets to every passenger. As far as conductors are concerned, manual operation not only increases their burden, but causes the inconvenience of passengers, and increasing the loss of rail companies in the meanwhile.
For improving work efficiency of conductors, diminishing the possibility of train-jumpers, and reducing the loss made by train-jumpers, under the existing rail transport systems, this study not only aims to discuss how to design an information system to assist conductors in checking tickets, but proposes a mechanism of switching manual operation to automated ones. We plan to offer add-value m-ticket system which integrates automated ticket checking system inside on the train, and apply to smart phone for the purpose of raising passengers’ satisfactions, and the ratio of automated checking.
At last, to make the research more practical, we conceive of any further add-value m-ticket system provided on the train in the future, modeling the type and operating interface. For protecting e-ticket against forging and falsifying, we also use security design to strengthen it.

中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 論文架構 2
第二章 文獻探討 3
2.1 鐵路運輸之電子票券 3
2.1.1 電子票券的定義 3
2.1.2 電子票券之載具種類分析 3
2.2 鐵路運輸驗票系統之演進 6
2.2.1 列車長的工作及困難度 7
2.2.2 逃票的種類以及問題分析 8
2.3 應用加值服務 11
2.3.1 指引上車服務 11
2.3.2 車上購物服務 13
2.3.3 車上轉乘服務 14
2.3.4 提醒下車服務 15
第三章 電子票券驗票系統實作之基礎 17
3.1 Client-Server通訊 17
3.2 QR Code介紹與使用方式 20
3.2.1 QR Code編碼 22
3.2.2 QR Code解碼 23
3.3 SHA-256單向雜湊函數 24
3.3.1 Java的SHA-256單向雜湊函數 24
3.3.2 PHP的SHA-256單向雜湊函數 25
3.4 RSA簽章製作及驗證 25
3.4.1 Java的RSA簽章 25
3.4.2 PHP OpenSSL的RSA簽章 29
第四章 電子票券驗票系統之設計 31
4.1 背景說明 31
4.2 系統架構 31
4.3 電子票券驗票系統設計 33
4.3.1 符號表 34
4.3.2 訂票及取票階段 35
4.3.3 進站階段 36
4.3.4 指引上車階段 38
4.3.5 車上加值服務階段 39
4.3.5.1 購物服務 39
4.3.5.2 轉乘服務 40
4.3.5.3 提醒下車服務 42
4.3.6 出站階段 44
4.3.7 列車長查票階段 45
4.4 系統安全性分析 47
4.4.1 完整性 47
4.4.2 機密性 47
4.4.3 鑑別性 48
第五章 電子票券驗票系統之實作 49
5.1 系統實作環境介紹 49
5.2 系統實作架構與流程 50
5.2.1 新會員註冊流程 51
5.2.2 車票訂購與取票流程 51
5.2.3 車站驗票閘門口驗證流程 54
5.2.3.1 進站閘門口驗票流程 55
5.2.3.2 出站閘門口驗票流程 57
5.2.4 使用列車上加值服務的流程 59
5.2.5 列車長查票流程 62
5.2.5.1 特殊票種查票流程 65
5.2.5.2 一般票種查票流程 67
5.3 系統實作程式介紹 69
5.3.1 PublicPrivateKey.java 72
5.3.2 Sign.java 72
5.3.3 DB.java 73
5.3.4 GuardCheck.java 74
5.3.5 SpecialTrainCheck.java 75
5.3.6 TrainSeatActivity.java 75
5.3.7 SelectTicketActivity.java 76
5.3.8 ShopServiceActivity.java 76
5.4 系統實用性分析 77
5.4.1 減輕列車長的工作負擔 77
5.4.2 降低逃票的可能性 78
第六章 結論與未來工作 80
6.1 結論 80
6.2 未來工作 80
參考文獻 81
附錄一 2012通訊大賽-比賽文件 86

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[11]TVBS新聞記者, “變造身障冊搭高鐵，為省6百罰5萬”, TVBS新聞, 2012, http://tw.news.yahoo.com/變造身障冊搭高鐵-為省6百罰5萬-042036898.html (查詢日期：2013/05/20)
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[21]google chart tools, https://developers.google.com/chart/ (查詢日期：2013/05/13)
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[42]轉乘通App, https://play.google.com/store/apps/details?id=com.kingwaytek.gotcha.transit&feature=search_result#?t=W251bGwsMSwxLDEsImNvbS5raW5nd2F5dGVrLmdvdGNoYS50cmFuc2l0Il0. (查詢日期：2013/05/23)
[43]從ios6 Passbook來探討O2O電子商務模式, http://www.omni-cr.com.tw/index.php/approach/column/colors/default-color/digital-trend/124-ios6-passbook-o2o.html (查詢日期：2013/05/23)
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[46]Chung-Tsai Yeh, Ling-Hwei Chen, “A System for a New Two Dimensional Code : Secure 2D Code”, Machine Vision and Applications Volume 11, Issue 2 , pp 74-82 1998.
[47]Alfawaer, Zeyad M.; Awni, Mohammad; Al-Zoubi, Saleem, “Mobile E-Ticketing Reservation System for Amman International Stadium in Jordan”, International Journal of Academic Research, Jan 2011, Vol. 3 Issue 1, p848, January 2011
[48]Surya Michrandi Nasution, Emir Mauludi Husni, Aciek Ida Wuryandari, “Prototype of Train Ticketing Application Using Near Field Communication Technology on Android Device”, 2012 International Conference on System Engineering and Technology September 11-12, 2012
[49]Ahmad-Reza Sadeghi, Ivan Visconti, Christian Wachsmann, “User Privacy in Transport Systems Based on RFID E-Tickets”, Proceedings of the 1st International Workshop on Privacy in Location-Based Applications, Malaga, Spain, October 9, 2008
[50]Kun Peng, Feng Bao, “A Secure RFID Ticket System for Public Transport”, 24th Annual IFIP WG 11.3 Working Conference, Rome, Italy, June 21-23, 2010
[51]Rainer Widmann, Stefan Gr‥unberger, Burkhard Stadlmann, Josef Langer, “System Integration of NFC Ticketing into an Existing Public Transport Infrastructure”, Fourth International Workshop with Focus on Near Field Communication, p 13-18, 2012
[52]Sandeep Tamrakar, Jan-Erik Ekberg, N. Asokan, “Identity Verification Schemes for Public Transport Ticketing with NFC Phones”, STC’ 11 Proceedings of the sixth ACM workshop on Scalable trusted computing, p 37-48, 2011
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