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，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、乘客娛樂也成為乘客信息系統(tǒng)的基本功能。 目前，國內(nèi)大多數(shù)地鐵、城軌車輛上的信息系統(tǒng)還處于初級水平：l 功能單一（數(shù)字化報站，LED信息顯示屏等），只能給乘客有限的視聽信息；l 缺少與TCN網(wǎng)絡(luò)接口，是一個獨(dú)立的系統(tǒng)，無法發(fā)送和接收TMS的狀態(tài)和控制信息；l 乘客娛樂功能缺乏，無法提供公式實(shí)時信息（新聞，天氣預(yù)報，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載信息和娛樂已成為可能。新增的服務(wù)有最新的時事報導(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輛運(yùn)行信息，核心是車載PIS主機(jī)，車載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、車內(nèi)信息顯示和車外信息顯示等三部分，公共廣播由數(shù)字化報站/關(guān)門報警、消息廣播、無線電廣播、司機(jī)通話和放大系統(tǒng)組成，車內(nèi)信息顯示包括車輛到站顯示、車輛運(yùn)行時刻表和路線顯示、廣告顯示，車外顯示可有車次、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)客室噪聲級別自動動態(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，同時任何時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，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LCD彩色圖文顯示器或LED車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車站地圖閃光顯示屏必須能實(shí)時顯示動態(tài)信息：l 旅行的線路、方向及終點(diǎn)站；l 列車將要到達(dá)的下一站；l 客室車門打開側(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)字報站同步；動態(tài)旅行信息的顯示應(yīng)能夠適應(yīng)不同運(yùn)營交路的要求； 由LCD彩色圖文顯示器的信息：l 與地鐵車站鄰近的公交線路、購物場所等信息l 廣告l 實(shí)時公式信息（新聞、天氣預(yù)報、證券指數(shù)等）（3）車外BiLED顯示：目前國外公司在地鐵、輕軌等城軌車輛在車輛前端、側(cè)面采用了新一代的BiLED技術(shù)來信息指示。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 各個角度可見性佳，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時，呼救信號被發(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)采用生命信號循環(huán)自我檢測技術(shù)來防止線路連接問題，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)傳輸并和廣播報站系統(tǒng)獨(dú)立，在已有一個通話連接時，系統(tǒng)能自動進(jìn)入等待新的呼叫請求，并可以通過轉(zhuǎn)換線路將緊急請求送入無繩電話或直接發(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)可同時連接兩個彩色顯示終端用于實(shí)時監(jiān)控，一般可采集6-10路攝像頭信號，在30G的移硬盤上以1帖/S的情況下可存儲400個小時，具有報警、狀態(tài)和故障提示功能；網(wǎng)絡(luò)傳輸能力和可移動存儲媒介保證了數(shù)字視頻數(shù)據(jù)錄制和分析的最大靈活性，并可在車輛上通過裝有視頻圖象監(jiān)控分析軟件的筆記本電腦對錄像進(jìn)行現(xiàn)場分析評估，另外通過對存儲的視頻數(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)（如車輛啟動）信號后，才開始進(jìn)行圖象錄制。每幅圖像（包括日期、時間、帖號、下一站名和車廂號）按照環(huán)形存儲原則存儲在硬盤中，當(dāng)?shù)阶畲蟠鎯θ萘繒r，最舊的圖像被覆蓋，整個過程象模擬錄像機(jī)連續(xù)錄制一樣，當(dāng)遇到報警時，圖像被保存在另外的地方。用戶可通過服務(wù)接口對錄制速度和順序進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)錄制信號消失后，延時一定時間后錄制停止。攝像信號不管主機(jī)有無錄像都可由司機(jī)選擇并在兩個終端顯示器上顯示，攝像信號也可通過特定的輸入信號如車門信號、行車速度信號和報警信號來觸發(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、乘客娛樂子系統(tǒng)不斷改善的信息和安全系統(tǒng),會增加地鐵、輕軌等公共交通的客流量，象“音/視頻點(diǎn)播”、“信息互動查詢”，甚至包括Internet服務(wù)都會給交通運(yùn)營商帶來許多額外的收益，因此客室內(nèi)的信息顯示器上的視頻廣告、視頻點(diǎn)播等娛樂服務(wù)已逐漸在車輛制造商的考慮之內(nèi)。而能實(shí)現(xiàn)自動化操作（無人值守）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，和車站進(jìn)行無線數(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單元內(nèi)安裝視頻服務(wù)器，采用以太局域網(wǎng)，用超五類網(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，存儲在大容量硬盤上，直接以廣播形式到發(fā)布各車廂內(nèi)顯示器終端上，或通過用戶終端的控制面板或紅外遙控器來點(diǎn)播相應(yīng)的音/視頻節(jié)目。但由于車輛編組的多樣性，以太網(wǎng)的跨車廂連接和節(jié)目的快速更新是系統(tǒng)推廣的難點(diǎn)。 國外正在研發(fā)一種快速列車網(wǎng)絡(luò)（FTN），作為將來乘客信息系統(tǒng)PIS的列車總線，用于地鐵、輕軌等公共交通車輛的多媒體信息傳輸，并且FTN可通過無線網(wǎng)絡(luò)和電臺廣播系統(tǒng)接口。FTN網(wǎng)絡(luò)由每個車廂內(nèi)的多功能通信計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過該通信計(jì)算機(jī)以快速數(shù)據(jù)鏈接方式和列車編組中的其它單元相連；這樣在現(xiàn)代化車輛中通過無線接入技術(shù)用無線貓可實(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顯示器來操作，有超級管理員來集成多功能畫面和操作功能，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）接口和公眾移動通信系統(tǒng)（GSM）接口，可以給運(yùn)行商提供對運(yùn)行車輛的舒適性監(jiān)控、車輛維護(hù)等高效管理。所有跟車輛定位和故障診斷的有關(guān)的數(shù)據(jù)一方面存儲在主機(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)；從車輛傳輸?shù)娇刂浦行牡臄?shù)據(jù)：l GPS信息、車輛位置和速度l 運(yùn)行線路數(shù)據(jù)，車次、目的站、當(dāng)前站，晚、準(zhǔn)點(diǎn)信息等l 診斷數(shù)據(jù)，所有車輛設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)等 通過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)，如車輛上的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)（列車新的路線）更新l 對車輛傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，并對車輛、站臺等給出相應(yīng)的操控指示l 可控制運(yùn)行車輛內(nèi)部的報站和信息顯示（2）無線局域網(wǎng)WLAN接口在車輛上適當(dāng)?shù)臒o線接收天線和布線設(shè)計(jì)，通過無線局域網(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WLAN可實(shí)現(xiàn)對所有運(yùn)行車輛進(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)無需額外的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。通常，有控制室建立主動網(wǎng)絡(luò)連接，車輛回送應(yīng)答數(shù)據(jù)，在需要的情況下乘客信息系統(tǒng)（PIS）主機(jī)也可請求與控制中心建立連接，并傳送車輛數(shù)據(jù)；通過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、動畫、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 乘客信息系統(tǒng)已從過去單一的廣播、報站已發(fā)展成為乘客提供信息、旅行安全、娛樂的一個綜合的信息平臺，借助于GPS/GSM、WLAN、MVB等多種接口及更新的多媒體傳輸技術(shù)