广州地铁PIDS紧急信息发布功能优化实施方案.docx

广州地铁紧急信息发布功能优化实施方案pids陈爽摘 要: 随着地铁线网的不断扩大，pids ( 乘客信息显示系统) 紧急信息发布功能已经无法满足时效性等的需求，为此，广州地铁将对该功能进行升级改造，将完全集中式改为集中分布式，以 适应未来的发展需要。关键词: 广州地铁; 紧急信息发布; 升级abstract: with the continuous expansion of line network in guangzhou metro，the emergency informa-tion release function of the passenger information display system can not meet the demand of timelinesstherefore，this function will be upgraded from a totally centralized mode into a distributed one to accom- modate the needs of future developmentkey words: guangzhou metro; emergency information release; upgrading地铁 pids ( 乘客信息显示系统) 紧急信息发布功能，作为地铁运营信息发布的一个重要渠道， 能够将一些客流指引、乘客导向等日常信息快速地 传递给乘客，并且在地铁发生紧急情况的同时，能 够及时地指引疏导乘客。目前，广州地铁的线网规模已经增加 一 倍，pids 的播放控制器数量接近 1200 台，一些线路也 已经运行多年，设备故障较多，整个 pids 的运行 环境发生了根本性变化，全线网发布一次紧急信息 需要耗时 15 30 min。随着线网的持续扩大，信 息发布耗时将会更长。因此，pids 的信息发布功 能已经无法满足地铁运营部门对信息发布的时效性 要求，必须对现有紧急信息发布功能进行升级改造，才能提高其可用性。现有状态1广州地铁既有 pids 在 2005 年底开始建设时，线网规模较小，车站和车载的播放控制器数量大约200 台。紧急信息的发布功能采用的是完全集中式 的机制，即通过网管终端向每一台播放控制器发布 指令，执行完毕后再向下一台发布指令，直到最后 一台发布完毕。通常情况下，如果不存在设备故障 和网络故障，向一台播放控制器发布信息耗时大约2系统升级改造方案本着最小改造量的原则来完成对系统功能的升级，以减少对现有系统正常运行的影响。优化信息发布机制完全集中式的发布机制，其特点是按顺序发 布，设备数量越多，需要的时间就越长。这是现有 pids 发布紧急信息耗时过长的根本原因，因此系 统升级首先要取消原有的完全集中式的发布机制，采用新的发布机制。针对完全集中式的按顺序发布的特点，如果发 布信息时不是直接从网管终端发布到播放控制器， 而是发布到时刻在线的分线服务器设备进行存储， 然后由各个播放控制器主动去查询，那么信息发布 时就只需要向分线服务器发送指令即可，这就是集 81 2. 1(即 0. 05 s)，向全线网发布一次紧急信息，50 ms理论上耗时约 20 s。考虑实际情况，当出现设备故障或者网络不稳定 ( 车-地无线网络) 时，一台设 备将耗时 2 5 s，故障设备越多或者网络持续不稳 定，总体发布时间就越长。当时全线网发布一次紧 急信息需要耗时 2 5 min，基本上可以满足实效 性要求。陈 爽: 广州市地下铁道总公司收稿日期: 2014-02-28工程师510220广州铁道通信信号 2014 年第 50 卷第 6 期中分布式的发布机制。即使全线网有 50 条线路，对应 50 个分线服务器，发布指令也只需要 3 6 s。 指令发布到分线服务器后，各条线路内的车站和车 载播放控制器按照指定时间 ( 如 5 10 s) 的轮询 间隔各自独立的到分线服务器查询，查询到指令则 执行并将执行结果反馈回分线服务器，网管终端最 后从各分线服务器收集所有的执行结果，通过界面 反馈给操作用户。集中分布式的发布机制下的数据 流程如图 1 所示。其中，occ 是中心运营工作站。总 occ 的 netmanage ( 网 络 管 理 软 件)、1分 occ 的 linemanage (分线网络管理软件)、车站的 stationmanage ( 车 站网络管理软件)、 车 载 的(车载网络管理软件) 是执行信息发trainmanage布功能的主体程序，给操作者提供信息发布的交互界面。采用新的机制后，下至底层的数据通信结 构，上到应用层的交互界面都需要全面修改，同时 需要增加信息自动生成的功能模块。(资讯制播软件) 及其辅助软件 in-2 infotvfomonitor (infotv 监视软件) 是播放控制的主体软件，分布 在 总 occ、 分 occ、 车 站、 车 载 等 处， 负责将紧急信息显示到屏幕上。采用新的机制后， 需要修改底层数据通信结构，增加相应的逻辑控制 模块，以具备紧急信息的主动询问、执行和反馈 功能。( 数据库) 是 pids3 ms sql seve 2005图 1 集中分布式的发布机制信息发布数据流程配置数据和播表数据的承载主体，分布在总 occ、分 occ 等处，采用新的机制后，需要修改相应的 数据表结构，并增加相应的数据表以存放所发布的 紧急信息及相应参数。sysmanage (系统管理软件) 负责对 pids 数据库中的配置数据进行管理，数据 库修改之后，也需要进行相应的修改。由于车站和车载播放控制器都是各自到分线服务器查询，因此不管有多少台设备，查询指令及执 行并反馈结果所需要的时间都跟一台设备是一样 的; 而且即使某个设备出现故障，也只会影响到自 己，不会影响到其他设备，可靠性大大提高。按照上述新机制，信息发布的整体耗时在 12 22 s，包括指令发布时间 3 6 s、播放控制器查 询及执行并反馈时间 6 10 s、执行结果收集并显 示时间 3 6 s 等 3 部分。其中播放控制器的时间 跟设定的查询间隔密切相关，查询间隔越长，耗时也越长。通过上述新机制，整个地铁线网的紧急信息发 布时间从 15 30 min 减少到 20 s，信息的时效性 获得了根本性的改善。即使后续地铁线网持续扩 大，信息发布耗时基本上也没有加长。相对于完全 集中式的发布机制，新机制既有集中处理 ( 网管 终端)，也有分布处理 ( 分线服务器和播放控制器 各自独立)，所以称为集中分布式的发布机制。2. 2 软件改造升级pids 软件包括总 occ 软件、分 occ 软件、车 站软件和车载软件，采用集中分布式的发布机制 后，需要对信息发布功能相关的这些软件及数据库 结构进行改造升级。 82 硬件改造升级集中分布式的发布机制下，一条线路内的所有 车站和车载播放控制器需要对同一个分线服务器进 行并发访问，以获取属于自己的信息发布指令和反 馈执行结果，因此对分线服务器将有更大的性能要 求。如果分线服务器的规格配置较低，可能无法满 足多达 1000 多个客户端的并行访问需求。因此， 针对广州地铁的 pids 现状，特别是对于已经运行7 年多的老线，需要对分线服务器进行性能压力测 试，如果能通过测试，则该设备可以利旧使用，否 则需要升级规格配置 ( 如 增 加 内 存、 更 换 主 板 等)，如果升级也无法满足性能要求，则必须更换整机。2. 3新旧方案对比3相对于现有的完全集中式的紧急信息发布机制，新的集中分布式的发布机制优点如下。(下转第 85 页)ailway signalling communication vol. 50 no. 6 2014输数据未曾改变，所以网闸的安全规则也未再做维护。网闸设备一直存在的缺点就是维护界面不友 好。因为网闸不占用 tdcs / ctc 网 ip 地址，不提 供基于 web 的维护方式，只能通过串口线，使用 计算机设备登录网闸管理端口，通过辅助软件登录 查看。这样的设置和维护方式比较专业，由于电务 维护人员计算机水平有限，因此很少登录网闸设备 进行维护。而网络安全公司在乌鲁木齐局未派常驻 技术人员，仅依靠电务维护人员对其日常检测和监 控，还达不到设备安全运行的管理要求，网络安全 公司应提供更为简单适用的报警方式，并完善维护 界面。闸设备的接入增加 tdcs / ctc 系统故障点，还可以在最短的时间内保证网络的正常通信，旁路下来 的网闸设备再进行故障修复。应用总结3乌鲁木齐局在不同网络间设置网闸设备，既保证了 2 个网络的互联互通，又保证了网络安全。从2010 年应用至今，网闸设备的安全性和可靠性已 得到了充分验证，可在其他不同网络间推广运用。 tdcs / ctc 网络安全系统还在建设中，随着 it 技 术的不断发展，网络安全公司也在努力提高产品的 安全可靠性。研究不同安全设备的安全机制及特 点，有助于铁路企业在选择不同厂家的网络安全设 备时有所比较，以采用适合需求的网络安全设备。参 考 文 献应急处理网闸设备的连接为 “应用透明”，正常业务可 视网闸为 “透明” 设备，网闸不占用 tdcs / ctc 网地址资源，不做路由转发。故障时可以旁路网闸 设备，旁路方法如图 1 中的线 1、 线 2 分别接入 tdcs / ctc 网的接口交换机 1 和 2，业务恢复时间 约为 5 s ( 此时间不影响应用)。这样不会因为网2. 31运基信号【2009】676 号关于印发列车调度指挥系统(tdcs)调度集中系统( ctc) 组网方案和硬件配置标 准(暂行)的通知s. 2009.(责任编辑: 诸 红)(上接第 82 页)用于现有广州地铁。目前在广州地铁 6 号线的建设过程中，已按此 方案对线网 pids 做了相应的升级改造及系统优化， 改造后的紧急信息发布速度已大大提高，达到了预 想的效果。因此，优化升级后的紧急信息发布满足 了现有广州地铁大线网的需求，随着广州地铁线网 的不断扩大，优化后的系统功能将能展现出更大的 优势。参 考 文 献针对中大规模的 pids 系统，紧急信息发布1指令的时间大大减少。全线车站车载发布一次紧急信息消耗的时间能从 15 30 min 大大减少到 12 22 s。发布时间不受设备故障和网络故障的影响，2不管 pids 设备故障和网络故障的数量有多少，都不会对发布时间造成影响，因为网络管理软件直接 将指令发送到分线服务器进行缓冲。1韩学风 地铁紧急通信系统在应用中需注意的细节研究j 民营科技，2014(01).黄凛希，徐建闽，胡郁葱，郑晓峰 共用信息平台的信 息发布方式与技术手段j 交通与计算机，2003(02). 苗玉刚 关于建立天津地铁信息发布系统的思考j 信息系统工程，2013(06).曾娜，许昆，李军 轨道交通乘客信息系统的设计j自动化与仪表，2011(06).施仲衡 中国城市轨道交通新技术 ( 第三集) c2009 .(责任编辑: 诸 红)3