乘客信息系統(tǒng)論文

集成智能化的乘客信息系統(tǒng)（江蘇常牽龐巴迪牽引系統(tǒng)有限公司，213011，吳慶豐）一、概述隨著公共交通旅客信息服務(wù)需求不斷增長(zhǎng)，乘客信息系統(tǒng)已成為地鐵、輕軌等城市公共交通工具的一項(xiàng)必不可少的設(shè)施。而提供一個(gè)和實(shí)際交通狀況保持最新、可靠、方便的信息服務(wù)是乘客信息系統(tǒng)不斷追求的目標(biāo)，并且要求乘客信息系統(tǒng)不斷提高智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的水平，乘客安全、乘客娛樂(lè)也成為乘客信息系統(tǒng)的基本功能。 目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)地鐵、城軌車(chē)輛上的信息系統(tǒng)還處于初級(jí)水平：l 功能單一（數(shù)字化報(bào)站，LED信息顯示屏等），只能給乘客有限的視聽(tīng)信息；l 缺少與TCN網(wǎng)絡(luò)接口，是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，無(wú)法發(fā)送和接收TMS的狀態(tài)和控制信息；l 乘客娛樂(lè)功能缺乏，無(wú)法提供公式實(shí)時(shí)信息（新聞，天氣預(yù)報(bào)，證券指數(shù)等）； 因此，新的乘客信息系統(tǒng)應(yīng)具備乘客信息、乘客安全、乘客娛樂(lè)等功能，系統(tǒng)高度集成，智能化。隨著多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、接入技術(shù)的發(fā)展和元器件成本的下降，為乘客提供更多各種各樣的車(chē)載信息和娛樂(lè)已成為可能。新增的服務(wù)有最新的時(shí)事報(bào)導(dǎo)和各種廣告宣傳，視頻點(diǎn)播（VOD）及交通信息和緊急信息的發(fā)布等二、乘客信息顯示子系統(tǒng)乘客信息子系統(tǒng)的基本功能是給乘客提供基本的車(chē)輛運(yùn)行信息，核心是車(chē)載PIS主機(jī)，車(chē)載PIS主機(jī)一般可有GPS、GSM、WLAN和MVB多種接口模塊，以提供更多的服務(wù)接口。信息系統(tǒng)由公共廣播、車(chē)內(nèi)信息顯示和車(chē)外信息顯示等三部分，公共廣播由數(shù)字化報(bào)站/關(guān)門(mén)報(bào)警、消息廣播、無(wú)線電廣播、司機(jī)通話和放大系統(tǒng)組成，車(chē)內(nèi)信息顯示包括車(chē)輛到站顯示、車(chē)輛運(yùn)行時(shí)刻表和路線顯示、廣告顯示，車(chē)外顯示可有車(chē)次、線路等內(nèi)容。（1）公共廣播系統(tǒng)要求放大系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)客室噪聲級(jí)別自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)嗽叭的輸出，喇叭音量應(yīng)始終高于室內(nèi)噪聲10dB，同時(shí)任何時(shí)候喇叭輸出音量不高于95dB。系統(tǒng)配置應(yīng)該使放大器的額定功率足夠大，以滿足喇叭音量的要求，在客室喇叭輸出最大時(shí)，放大器仍應(yīng)工作在線性放大區(qū)。放大器設(shè)備(包括功率放大器)應(yīng)能在輸入或輸出上 承受不確定的短路或開(kāi)路而不損壞，并滿足IEC60571:1998的要求。（2）乘客信息顯示要求可通過(guò)LCD彩色圖文顯示器或LED車(chē)站地圖閃光顯示屏給乘客提供高質(zhì)量的視頻信息和必要的旅行信息。 LED車(chē)站地圖閃光顯示屏必須能實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)信息：l 旅行的線路、方向及終點(diǎn)站；l 列車(chē)將要到達(dá)的下一站；l 客室車(chē)門(mén)打開(kāi)側(cè)指示；l 換乘站和用于換乘的相應(yīng)線路。 到站顯示應(yīng)能與數(shù)字報(bào)站同步；動(dòng)態(tài)旅行信息的顯示應(yīng)能夠適應(yīng)不同運(yùn)營(yíng)交路的要求； 由LCD彩色圖文顯示器的信息：l 與地鐵車(chē)站鄰近的公交線路、購(gòu)物場(chǎng)所等信息l 廣告l 實(shí)時(shí)公式信息（新聞、天氣預(yù)報(bào)、證券指數(shù)等）（3）車(chē)外BiLED顯示：目前國(guó)外公司在地鐵、輕軌等城軌車(chē)輛在車(chē)輛前端、側(cè)面采用了新一代的BiLED技術(shù)來(lái)信息指示。前端信息指示集成在玻璃上方，側(cè)面顯示布置則在客室內(nèi)的玻璃后面，可采用RS485或IBIS總線與信息主機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)信息動(dòng)態(tài)顯示。采用BiLED技術(shù)的信息顯示具有下列優(yōu)點(diǎn)：l 先進(jìn)的電磁熒光點(diǎn)技術(shù)和LED技術(shù)完美結(jié)合l 各個(gè)角度可見(jiàn)性佳，顯示柔和l 采用單點(diǎn)控制，低功耗l 顯示屏表面易清潔l 安裝深度小、無(wú)需防護(hù)玻璃，結(jié)構(gòu)緊湊l 成熟的LED和熒光技術(shù)，確保了長(zhǎng)壽命和高可靠性三、乘客安全子系統(tǒng)乘客安全是公共交通最關(guān)鍵的一部分，乘客安全不斷增長(zhǎng)的需要，要求在遇到緊急情況下能采用功能強(qiáng)大和有效的系統(tǒng)，來(lái)保障乘客的旅行安全。乘客安全系統(tǒng)通常由緊急呼叫系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和電子反射鏡監(jiān)控系統(tǒng)等組成。緊急呼叫系統(tǒng)由緊急呼叫主機(jī)、緊急呼叫終端和通話線組成，當(dāng)乘客按下緊急呼叫按鈕或緊急制動(dòng)時(shí)，呼救信號(hào)被發(fā)給司機(jī)和控制中心，司機(jī)可給乘客相應(yīng)的指令和信息或由控制中心給額外的救助措施。緊急呼叫系統(tǒng)采用生命信號(hào)循環(huán)自我檢測(cè)技術(shù)來(lái)防止線路連接問(wèn)題，保證了系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。緊急呼叫系統(tǒng)必須有良好的音質(zhì)傳輸并和廣播報(bào)站系統(tǒng)獨(dú)立，在已有一個(gè)通話連接時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)進(jìn)入等待新的呼叫請(qǐng)求，并可以通過(guò)轉(zhuǎn)換線路將緊急請(qǐng)求送入無(wú)繩電話或直接發(fā)送控制中心。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻監(jiān)控主機(jī)、攝像頭、監(jiān)控顯示器、控制按鈕、視頻圖像分析工作站和視頻網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。視頻監(jiān)控主機(jī)為地鐵、輕軌特殊設(shè)計(jì)，可以和乘客信息系統(tǒng)（PIS）集成或獨(dú)立工作；監(jiān)控主機(jī)可同時(shí)連接兩個(gè)彩色顯示終端用于實(shí)時(shí)監(jiān)控，一般可采集6-10路攝像頭信號(hào)，在30G的移硬盤(pán)上以1帖/S的情況下可存儲(chǔ)400個(gè)小時(shí)，具有報(bào)警、狀態(tài)和故障提示功能；網(wǎng)絡(luò)傳輸能力和可移動(dòng)存儲(chǔ)媒介保證了數(shù)字視頻數(shù)據(jù)錄制和分析的最大靈活性，并可在車(chē)輛上通過(guò)裝有視頻圖象監(jiān)控分析軟件的筆記本電腦對(duì)錄像進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析評(píng)估，另外通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密防止了未經(jīng)授權(quán)用戶的修改，保證了數(shù)據(jù)安全。監(jiān)控主機(jī)在得電后進(jìn)行自檢和初始化，但并不進(jìn)行圖象采集，直到主機(jī)接收到錄制觸發(fā)（如車(chē)輛啟動(dòng)）信號(hào)后，才開(kāi)始進(jìn)行圖象錄制。每幅圖像（包括日期、時(shí)間、帖號(hào)、下一站名和車(chē)廂號(hào)）按照環(huán)形存儲(chǔ)原則存儲(chǔ)在硬盤(pán)中，當(dāng)?shù)阶畲蟠鎯?chǔ)容量時(shí)，最舊的圖像被覆蓋，整個(gè)過(guò)程象模擬錄像機(jī)連續(xù)錄制一樣，當(dāng)遇到報(bào)警時(shí)，圖像被保存在另外的地方。用戶可通過(guò)服務(wù)接口對(duì)錄制速度和順序進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)錄制信號(hào)消失后，延時(shí)一定時(shí)間后錄制停止。攝像信號(hào)不管主機(jī)有無(wú)錄像都可由司機(jī)選擇并在兩個(gè)終端顯示器上顯示，攝像信號(hào)也可通過(guò)特定的輸入信號(hào)如車(chē)門(mén)信號(hào)、行車(chē)速度信號(hào)和報(bào)警信號(hào)來(lái)觸發(fā)選擇顯示。監(jiān)控系統(tǒng)還有溫度、電子等保護(hù)功能，防止系統(tǒng)部件損壞。四、乘客娛樂(lè)子系統(tǒng)不斷改善的信息和安全系統(tǒng),會(huì)增加地鐵、輕軌等公共交通的客流量，象“音/視頻點(diǎn)播”、“信息互動(dòng)查詢”，甚至包括Internet服務(wù)都會(huì)給交通運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)許多額外的收益，因此客室內(nèi)的信息顯示器上的視頻廣告、視頻點(diǎn)播等娛樂(lè)服務(wù)已逐漸在車(chē)輛制造商的考慮之內(nèi)。而能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作（無(wú)人值守）和滿足大量音、視頻數(shù)據(jù)流廣播、發(fā)布的低成本車(chē)輛通訊網(wǎng)絡(luò)是能否實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。另外在緊急情況下，和車(chē)站進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)交換也是僅須考慮的因素。 目前可在固定編組的列車(chē)單元內(nèi)安裝視頻服務(wù)器，采用以太局域網(wǎng)，用超五類(lèi)網(wǎng)線，將視頻節(jié)目或廣告DVD、VCD等節(jié)目轉(zhuǎn)換成MPEG-I或MPEG-II格式的數(shù)據(jù)類(lèi)，存儲(chǔ)在大容量硬盤(pán)上，直接以廣播形式到發(fā)布各車(chē)廂內(nèi)顯示器終端上，或通過(guò)用戶終端的控制面板或紅外遙控器來(lái)點(diǎn)播相應(yīng)的音/視頻節(jié)目。但由于車(chē)輛編組的多樣性，以太網(wǎng)的跨車(chē)廂連接和節(jié)目的快速更新是系統(tǒng)推廣的難點(diǎn)。 國(guó)外正在研發(fā)一種快速列車(chē)網(wǎng)絡(luò)（FTN），作為將來(lái)乘客信息系統(tǒng)PIS的列車(chē)總線，用于地鐵、輕軌等公共交通車(chē)輛的多媒體信息傳輸，并且FTN可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和電臺(tái)廣播系統(tǒng)接口。FTN網(wǎng)絡(luò)由每個(gè)車(chē)廂內(nèi)的多功能通信計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過(guò)該通信計(jì)算機(jī)以快速數(shù)據(jù)鏈接方式和列車(chē)編組中的其它單元相連；這樣在現(xiàn)代化車(chē)輛中通過(guò)無(wú)線接入技術(shù)用無(wú)線貓可實(shí)現(xiàn)低成本的節(jié)目更新已逐漸可能。通信計(jì)算機(jī)可用多功能的觸摸LCD顯示器來(lái)操作，有超級(jí)管理員來(lái)集成多功能畫(huà)面和操作功能，并可進(jìn)一步提供低成本的、帶診斷功能的“數(shù)字揚(yáng)聲器”和“數(shù)字麥克風(fēng)”等。五、其它接口功能 （1）GPS/GSM接口通過(guò)在乘客信息主機(jī)（PIS）主機(jī)集成全球定位系統(tǒng)（GPS）接口和公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）接口，可以給運(yùn)行商提供對(duì)運(yùn)行車(chē)輛的舒適性監(jiān)控、車(chē)輛維護(hù)等高效管理。所有跟車(chē)輛定位和故障診斷的有關(guān)的數(shù)據(jù)一方面存儲(chǔ)在主機(jī)，另一方面經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂浦行挠糜诠芾砗途S護(hù)；從車(chē)輛傳輸?shù)娇刂浦行牡臄?shù)據(jù)：l GPS信息、車(chē)輛位置和速度l 運(yùn)行線路數(shù)據(jù)，車(chē)次、目的站、當(dāng)前站，晚、準(zhǔn)點(diǎn)信息等l 診斷數(shù)據(jù)，所有車(chē)輛設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)等 通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)，控制中心可完成以下操控功能：l 系統(tǒng)維護(hù)，如車(chē)輛上的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)（列車(chē)新的路線）更新l 對(duì)車(chē)輛傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)車(chē)輛、站臺(tái)等給出相應(yīng)的操控指示l 可控制運(yùn)行車(chē)輛內(nèi)部的報(bào)站和信息顯示（2）無(wú)線局域網(wǎng)WLAN接口在車(chē)輛上適當(dāng)?shù)臒o(wú)線接收天線和布線設(shè)計(jì)，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)PIS和控制中心之間的雙向數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程WLAN喚醒功能，運(yùn)行商通過(guò)WLAN可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)行車(chē)輛進(jìn)行有效管理和維護(hù)，和GPS/GSM模式相比，它可有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率11Mbit/s,并且和控制中心交換數(shù)據(jù)無(wú)需額外的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。通常，有控制室建立主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，車(chē)輛回送應(yīng)答數(shù)據(jù)，在需要的情況下乘客信息系統(tǒng)（PIS）主機(jī)也可請(qǐng)求與控制中心建立連接，并傳送車(chē)輛數(shù)據(jù)；通過(guò)WLAN網(wǎng)絡(luò)，除了可實(shí)現(xiàn)和控制中心交互GSM網(wǎng)絡(luò)一樣的內(nèi)容，更可實(shí)現(xiàn)乘客信息系統(tǒng)中的靜態(tài)圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻廣告、電影等內(nèi)容的下載，進(jìn)行LCD顯示內(nèi)容的遠(yuǎn)程更新。六、結(jié)束語(yǔ) 乘客信息系統(tǒng)已從過(guò)去單一的廣播、報(bào)站已發(fā)展成為乘客提供信息、旅行安全、娛樂(lè)的一個(gè)綜合的信息平臺(tái)，借助于GPS/GSM、WLAN、MVB等多種接口及更新的多媒體傳輸技術(shù)