乘客信息系统论文

常牵通讯：技术资料集成智能化的乘客信息系统（江苏常牵庞巴迪牵引系统有限公司，213011，吴庆丰）一、概述随着公共交通旅客信息服务需求不断增长，乘客信息系统已成为地铁、轻轨等城市公共交通工具的一项必不可少的设施。而提供一个和实际交通状况保持最新、可靠、方便的信息服务是乘客信息系统不断追求的目标，并且要求乘客信息系统不断提高智能化、信息化、网络化的水平，乘客安全、乘客娱乐也成为乘客信息系统的基本功能。 目前，国内大多数地铁、城轨车辆上的信息系统还处于初级水平：l 功能单一（数字化报站，LED信息显示屏等），只能给乘客有限的视听信息；l 缺少与TCN网络接口，是一个独立的系统，无法发送和接收TMS的状态和控制信息；l 乘客娱乐功能缺乏，无法提供公式实时信息（新闻，天气预报，证券指数等）； 因此，新的乘客信息系统应具备乘客信息、乘客安全、乘客娱乐等功能，系统高度集成，智能化。随着多媒体技术、网络通讯技术、接入技术的发展和元器件成本的下降，为乘客提供更多各种各样的车载信息和娱乐已成为可能。新增的服务有最新的时事报导和各种广告宣传，视频点播（VOD）及交通信息和紧急信息的发布等二、乘客信息显示子系统乘客信息子系统的基本功能是给乘客提供基本的车辆运行信息，核心是车载PIS主机，车载PIS主机一般可有GPS、GSM、WLAN和MVB多种接口模块，以提供更多的服务接口。信息系统由公共广播、车内信息显示和车外信息显示等三部分，公共广播由数字化报站/关门报警、消息广播、无线电广播、司机通话和放大系统组成，车内信息显示包括车辆到站显示、车辆运行时刻表和路线显示、广告显示，车外显示可有车次、线路等内容。（1）公共广播系统要求放大系统应能根据客室噪声级别自动动态调节嗽叭的输出，喇叭音量应始终高于室内噪声10dB，同时任何时候喇叭输出音量不高于95dB。系统配置应该使放大器的额定功率足够大，以满足喇叭音量的要求，在客室喇叭输出最大时，放大器仍应工作在线性放大区。放大器设备(包括功率放大器)应能在输入或输出上 承受不确定的短路或开路而不损坏，并满足IEC60571:1998的要求。（2）乘客信息显示要求可通过LCD彩色图文显示器或LED车站地图闪光显示屏给乘客提供高质量的视频信息和必要的旅行信息。 LED车站地图闪光显示屏必须能实时显示动态信息：l 旅行的线路、方向及终点站；l 列车将要到达的下一站；l 客室车门打开侧指示；l 换乘站和用于换乘的相应线路。 到站显示应能与数字报站同步；动态旅行信息的显示应能够适应不同运营交路的要求； 由LCD彩色图文显示器的信息：l 与地铁车站邻近的公交线路、购物场所等信息l 广告l 实时公式信息（新闻、天气预报、证券指数等）（3）车外BiLED显示：目前国外公司在地铁、轻轨等城轨车辆在车辆前端、侧面采用了新一代的BiLED技术来信息指示。前端信息指示集成在玻璃上方，侧面显示布置则在客室内的玻璃后面，可采用RS485或IBIS总线与信息主机通信，实现信息动态显示。采用BiLED技术的信息显示具有下列优点：l 先进的电磁荧光点技术和LED技术完美结合l 各个角度可见性佳，显示柔和l 采用单点控制，低功耗l 显示屏表面易清洁l 安装深度小、无需防护玻璃，结构紧凑l 成熟的LED和荧光技术，确保了长寿命和高可靠性三、乘客安全子系统乘客安全是公共交通最关键的一部分，乘客安全不断增长的需要，要求在遇到紧急情况下能采用功能强大和有效的系统，来保障乘客的旅行安全。乘客安全系统通常由紧急呼叫系统、视频监控系统和电子反射镜监控系统等组成。紧急呼叫系统由紧急呼叫主机、紧急呼叫终端和通话线组成，当乘客按下紧急呼叫按钮或紧急制动时，呼救信号被发给司机和控制中心，司机可给乘客相应的指令和信息或由控制中心给额外的救助措施。紧急呼叫系统采用生命信号循环自我检测技术来防止线路连接问题，保证了系统可靠性和稳定性。紧急呼叫系统必须有良好的音质传输并和广播报站系统独立，在已有一个通话连接时，系统能自动进入等待新的呼叫请求，并可以通过转换线路将紧急请求送入无绳电话或直接发送控制中心。视频监控系统由视频监控主机、摄像头、监控显示器、控制按钮、视频图像分析工作站和视频网络等构成。视频监控主机为地铁、轻轨特殊设计，可以和乘客信息系统（PIS）集成或独立工作；监控主机可同时连接两个彩色显示终端用于实时监控，一般可采集6-10路摄像头信号，在30G的移硬盘上以1帖/S的情况下可存储400个小时，具有报警、状态和故障提示功能；网络传输能力和可移动存储媒介保证了数字视频数据录制和分析的最大灵活性，并可在车辆上通过装有视频图象监控分析软件的笔记本电脑对录像进行现场分析评估，另外通过对存储的视频数据进行了加密防止了未经授权用户的修改，保证了数据安全。监控主机在得电后进行自检和初始化，但并不进行图象采集，直到主机接收到录制触发（如车辆启动）信号后，才开始进行图象录制。每幅图像（包括日期、时间、帖号、下一站名和车厢号）按照环形存储原则存储在硬盘中，当到最大存储容量时，最旧的图像被覆盖，整个过程象模拟录像机连续录制一样，当遇到报警时，图像被保存在另外的地方。用户可通过服务接口对录制速度和顺序进行设置，当录制信号消失后，延时一定时间后录制停止。摄像信号不管主机有无录像都可由司机选择并在两个终端显示器上显示，摄像信号也可通过特定的输入信号如车门信号、行车速度信号和报警信号来触发选择显示。监控系统还有温度、电子等保护功能，防止系统部件损坏。四、乘客娱乐子系统不断改善的信息和安全系统,会增加地铁、轻轨等公共交通的客流量，象“音/视频点播”、“信息互动查询”，甚至包括Internet服务都会给交通运营商带来许多额外的收益，因此客室内的信息显示器上的视频广告、视频点播等娱乐服务已逐渐在车辆制造商的考虑之内。而能实现自动化操作（无人值守）和满足大量音、视频数据流广播、发布的低成本车辆通讯网络是能否实现新业务的关键。另外在紧急情况下，和车站进行无线数据交换也是仅须考虑的因素。 目前可在固定编组的列车单元内安装视频服务器，采用以太局域网，用超五类网线，将视频节目或广告DVD、VCD等节目转换成MPEG-I或MPEG-II格式的数据类，存储在大容量硬盘上，直接以广播形式到发布各车厢内显示器终端上，或通过用户终端的控制面板或红外遥控器来点播相应的音/视频节目。但由于车辆编组的多样性，以太网的跨车厢连接和节目的快速更新是系统推广的难点。 国外正在研发一种快速列车网络（FTN），作为将来乘客信息系统PIS的列车总线，用于地铁、轻轨等公共交通车辆的多媒体信息传输，并且FTN可通过无线网络和电台广播系统接口。FTN网络由每个车厢内的多功能通信计算机构成，通过该通信计算机以快速数据链接方式和列车编组中的其它单元相连；这样在现代化车辆中通过无线接入技术用无线猫可实现低成本的节目更新已逐渐可能。通信计算机可用多功能的触摸LCD显示器来操作，有超级管理员来集成多功能画面和操作功能，并可进一步提供低成本的、带诊断功能的“数字扬声器”和“数字麦克风”等。五、其它接口功能 （1）GPS/GSM接口通过在乘客信息主机（PIS）主机集成全球定位系统（GPS）接口和公众移动通信系统（GSM）接口，可以给运行商提供对运行车辆的舒适性监控、车辆维护等高效管理。所有跟车辆定位和故障诊断的有关的数据一方面存储在主机，另一方面经GSM网络传输到控制中心用于管理和维护；从车辆传输到控制中心的数据：l GPS信息、车辆位置和速度l 运行线路数据，车次、目的站、当前站，晚、准点信息等l 诊断数据，所有车辆设备的状态数据等 通过GSM网络，控制中心可完成以下操控功能：l 系统维护，如车辆上的系统和数据（列车新的路线）更新l 对车辆传送的数据进行评估，并对车辆、站台等给出相应的操控指示l 可控制运行车辆内部的报站和信息显示（2）无线局域网WLAN接口在车辆上适当的无线接收天线和布线设计，通过无线局域网可实现PIS和控制中心之间的双向数据交换和远程WLAN唤醒功能，运行商通过WLAN可实现对所有运行车辆进行有效管理和维护，和GPS/GSM模式相比，它可有更高的数据传输速率11Mbit/s,并且和控制中心交换数据无需额外的网络费用。通常，有控制室建立主动网络连接，车辆回送应答数据，在需要的情况下乘客信息系统（PIS）主机也可请求与控制中心建立连接，并传送车辆数据；通过WLAN网络，除了可实现和控制中心交互GSM网络一样的内容，更可实现乘客信息系统中的静态图像、动画、视频广告、电影等内容的下载，进行LCD显示内容的远程更新。六、结束语 乘客信息系统已从过去单一的广播、报站已发展成为乘客提供信息、旅行安全、娱乐的一个综合的信息平台，借助于GPS/GSM、WLAN、MVB等多种接口及更新的多媒体传输技术，可以为乘客提供更多、更迅捷的资讯，同时也给地铁轻轨运行商提供了对车辆维护、运行监控的手段。随着信号传输等技术的进一步发展，乘客信息系统（PIS）可以和列车通讯网络（TCN）、列车管理系统（TMS）有机集成，实现资源共享，便于集中管理和维护。吴庆丰2006-09-19第8 页，共8 页