轨道交通PIS系统介绍

2009年07月,乘客信息系统介绍,乘客信息系统（PIS）简介建设乘客信息系统（PIS）的必要性乘客信息系统（PIS）的功能乘客信息系统（PIS）信息服务内容乘客信息系统（PIS）结构乘客信息系统（PIS）控制中心方案乘客信息系统（PIS）典型车站方案乘客信息系统（PIS）典型车载方案,讲义提纲,乘客信息系统（PIS）简介,乘客信息系统：PassengerInformationSystem，简称PIS。,乘客信息系统是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。,乘客信息系统在正常情况下，提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况下，提供动态紧急疏散提示。,建设PIS系统的必要性,向乘客提供实时、多样的资讯信息。提高地铁服务水平和质量。提高地铁处理紧急事故的能力。改善地铁投资回报，增加经济收入。提高地铁的科技形象。,PIS系统的优势,PIS系统与传统指示牌、广告灯箱比较：实时、动态的显示资讯信息。资讯信息的类型更加丰富，比如视频支持所见即所得编辑信息。更加有效地处理各种紧急情况。增加经济收入。具有丰富的接口能力，易扩展。,类似系统的比较,遵循的标准及规范,ITU-T的有关建议IEEE的有关协议电子工业协会（EIA）的有关标准地铁设计规范（GB50157-2003）城市轨道交通设计规范（DG108-109-2004）城市快速轨道交通工程项目建设标准（1999试行本）民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94彩色电视广播测试标准GB2097-80PAL-D制电视广播技术规范GH3171-19954:2:2数字分量图像信号接口GB/T17953-2000铁路通信电源设计规范TB10072-2000地下铁道工程施工及验收规范GB502991999用户特别指定的技术要求。,PIS系统的基本功能,信息发布功能（正常、紧急信息）广告发布（形象宣传）功能多语言支持功能时钟显示功能（代替车站时钟）全数字传输功能集中网管、设备管理功能丰富的接口功能（综合监控、信号、FAS、外部信息源等等）,PIS系统的信息服务功能,PIS可提供以下内容信息：乘客导乘信息乘客服务信息公告信息紧急事件信息,列车到发信息票价信息换乘信息进车站口指示地面交通指引信息,列车航班信息寻人、寻物启事天气预报和空气指数财经资讯、实时沪深股票娱乐节目电视台节目转播,地铁公司公告车站公告政府公告视频、图片、文字、动画广告。,火灾、灾害天气等警报紧急站务信息乘车安全须知疏散通道指示,PIS系统的信息服务功能,PIS系统可提供以下类型信息文本信息包括：各种色彩的中、英文文字、数字时钟；支持显示方式包括：滚动显示、固定显示、闪烁显示、淡入淡出显示等不同方式；图形信息包括：各种色彩、灰度和黑白图像信息以及模拟表盘时钟信息。支持的信息格式：TIF、JPG、BMP、GIF、TGA、PSD、PNG等常用格式。多媒体数字音视频：主要包括MPEG1/2/4、WMA、WMV、ASF、MP3、FLASH、AVI、RM、WAV、MIDI等,PIS系统的运行模式,（1）车站系统正常模式：系统由控制中心直接组织信息播放，车站子系统接收实时节目内容，并按照接收到的播放列表和窗口框架播出。降级模式（应急模式）：当控制中心故障或网络通信中断时，受到影响的车站子系统迅速自动转入降级模式，按已预先定义的应急播放列表和本地存储的节目内容自行组织播放。单点故障模式：当个别终端显示设备与系统通讯中断时，通讯中断的终端设备按已预先定义的应急播放列表和本地存储的节目内容自行组织播放。其余设备按照原有模式运行。（2）车载系统实时模式：车载子系统实时接收播出的视频和文本信息。准实时模式：当车载系统无法与地面进行不间断实时通信时，车载子系统在列车进站停靠期间或车辆回库期间，通过无线网络在非移动的情况下高速传输并预存显示信息、播放列表和窗口框架，供车载系统组织播出，以保证列车在整个运行期间，播出节目不间断。录播模式：每天运营结束后，车载子系统车辆段集中接收存储控制中心下发的次日播放列表及节目内容。车辆运营时，车载系统按照接收到的播放列表，自行播放预存的节目内容。单点故障模式：当个别列车车载显示设备与系统通讯中断时，通讯中断的列车按照预先定义的应急播放列表和本地存储的节目内容自行组织播放。其余设备按照原有模式运行。,PIS系统的结构,PIS系统从结构上可分为：中心子系统车站子系统车载子系统网络子系统广告制作子系统,PIS系统的结构,PIS系统的结构,系统数据传输流程,典型中心子系统结构,中心子系统主要功能,信息管理（信息收集、信息编辑、节目审核、节目播出控制等）设备管理（设备监控、设备编码、地址分配等）网络管理及网络安全（网元设备管理、防病毒、系统升级等）日志统计及报表功能参数管理（预定义信息、信息优先级设定、多区域屏幕分割、播出节目单等等）接口功能（地铁其他系统、外部信息源）安全监视功能（车载视频信息）,中心子系统主要设备,中心服务器、咨讯服务器、视频流服务器上下变换器、数字电视编码器、音视频切换矩阵、有线电视调制解调器、视频流服务器等网管工作站、操作员工作站、播控工作站、维护工作站等交换机、路由器、防火墙、UTM（统一威胁管理）等网络安全设备视频监控服务器及显示器磁盘阵列（存储车载监控视频）打印机,中心子系统主要设备功能,中心服务器中心服务器集中采集、存储各车站所需的播放信息，外部系统数据的导入和导出、中心公共发布信息的编辑保存、中央集中发放信息等功能，并集中控制终端显示设备的工作模式。创建并从各车站及车辆导入各种日志数据，包括告警日志、事件日志、用户操作日志、分类信息的播放日志、外部系统导入/导出信息日志等等。集中保存本PIS系统的用户配置信息，包括用户帐号名称、用户密码、用户权限、用户组等。集中保存系统的各种日志信息，包括告警日志、事件日志、用户操作日志、分类信息的播放日志、外部系统导入/导出信息日志等。磁盘空间自动维护功能、外部系统数据接口、具备系统时钟管理功能中心服务器能够从地面ATS系统、气象预报系统、股市信息系统等外部系统读取数据，并发送至各车站实时播放。,中心子系统主要设备功能,咨询服务器运营管理者向乘客发布的公告，如：“本站暂时关闭，请您改乘其他交通工具”等。触摸查询终端以文本的方式显示。乘客须知查询，如:“严禁携带易燃、易爆、危险品进站乘车”、“禁止携带宠物乘车”等。触摸查询终端从文档中读出信息以文本的方式显示。列车时刻表查询，如：列车发车到站的时刻表。触摸查询终端读取数据并以表格地形式显示在界面上。天气预报查询，显示天气状况。冠华天视负责组织处理天气预报信息并把数据存放到共享数据库中，触摸查询终端以文本的方式显示在主界面右上角上。股市行情查询，查询股市股价信息。触摸查询终端读取数据并以表格的方式显示在界面上，用户可以浏览股票股价信息。公交换乘信息查询。触摸查询终端以文本的方式在界面上显示所在站每一个出口的公交线路信息。实时新闻查询。触摸查询终端从TCC获取新闻信息，并以文本的形式显示。各线路首末车时间查询。触摸查询终端读取文档信息并以表格的形式显示。,中心子系统主要设备,视频流服务器视频流服务器负责整个PIS系统的素材录入。素材录入与图像输出可同时进行，视频流服务器支持无人值守工作方式。视频流服务器能够导入下列外部视频源信号：DVD机、录像机、有线电视、现场直播视频、数字电视。视频流服务器能导入并保存视频文件。,中心子系统主要设备,直播数字编码器系统通过直播数字视频编码器对需播出的视音频信号进行编码，编码方式采用MPEG-2TS流格式，编码码率范围可由4Mb/s至50Mb/s。为达到最佳的播出效果，建议对于高清数字视频编码采用2025mb/s的编码码率，而标清数字电视节目主要用于对车载系统的传输，采用6mb/s的编码码率。直播数字电视编码器支持组播和单播方式，可对指定的显示终端或所有显示终端进行广播。编码后的MPEG-2TS流通过主干网络对各个车站和列车车载系统进行视频流的广播。系统配置3台直播数字视频编码器，可支持同时传输2路高清MPEG-2TS流至车站及1路标清MPEG-2TS流至各列车。,中心子系统主要设备,视、音频切换矩阵可实现多路视频输入;可实现多路视频输出至不同端口,实现视频图像灵活调用;,中心子系统主要设备,中心监视终端在控制/临时中心设置中心监视终端，用于显示运行车辆上传的客室监视信息。可对所有运营列车的所有车厢进行实时监视，具备自动循环监视、编程设置人工监视、人工单选监视等功能。列车客室内上传的图像为MEPG4或H.264的压缩格式。,中心子系统主要设备,上下变换器在控制/临时中心设置上下变化器高标清一体化将是未来发展目标。上下变化器可以把标清的视频上变换成高清的视频同时也可以把高清的视频上变换成标清的视频,中心子系统主要设备,播出控制工作站PIS播出控制工作站安装播表编辑软件，负责车站和车载视频控制器播出播表的编制，具体功能如下：编辑软件支持文本、图形和多媒体信息：图形信息包括：各种彩色、灰度和黑白图像信息及指针式时钟信息。具体支持的信息格式包括TIFF、BMP、JPEG、GIF、PNG等。文本信息包括：各种色彩的中、英文文字、数字时钟，ATS等信息；文本信息可以以滚动显示、固定显示、闪烁显示、淡入淡出等不同方式显示。多媒体信息支持MPEG1（ISO11172）和MPEG（ISO13818）,中心子系统主要设备,负责车站和车载视频控制器播出播表的编制。具体功能如下：屏幕分割功能。显示画面可任意划分，划分区域数量115个可选，每个区域。可独立控制，具备单独的播出列表，内容包括视频、图片、文本等。可为不同的设备组指定不同的播出列表，并将播表信息保存至数据库中。播表审核功能。编辑完毕的播出表必须经过审核才能够正式发布。编辑软件内嵌审核功能，只有具有审核权限的用户才能够使用播表的审核功能。播表运行：运行审核后的播表，控制屏幕显示相应的信息。,播出效果图,播出效果图,播出效果图,播出效果图,中心子系统主要设备,中心维护工作站PIS中心维护工作站安装（SysManage）系统管理软件，系统管理软件主要作用如下：系统配置线路车站和设备管理信息管理用户的权限和设备权限的管理安全和操作日志的查询和管理,中心子系统主要设备,系统管理（SysManage）软件的主要功能系统设置设备管理用户管理数据备份日志备份日志打印告警处理,中心子系统主要设备,中心操作员工作站PIS中心操作员工作站安装（NetManage）软件，NetManage在PIS系统的主要作用如下：通过图形界面远程监视和控制设备，了解设备的实时运行状态。根据车站的不同情况编辑/发布紧急预案监视系统的操作和告警日志，方便了解系统运行状况。编辑设备位置地图，为系统维护和监视提供便利条件。,中心子系统主要设备,NetManage软件的主要功能监视所有站的设备状况控制PDP开关，设置PDP的显示内容手动控制设备的开关机等编辑发布紧急消息地理位置图编辑软件（MapEdit）可以制作线路车站关系图和车站设备位置图。该软件的制作的图形文件用于监控软件用图标的方式查看车站里设备状态。车站关系图用图形的方式标明每个车站之间的位置关系，车站设备位置图用于标明各PDP控制器、查询机和LED屏等设备在车站中的位置。,中心子系统主要设备,地理位置图制作软件线路地图,中心子系统主要设备,地理位置图制作软件车站地图,中心子系统主要设备,广告管理工作站客户信息管理（基本资料、分类、历史交易记录）；合同管理（基本信息、查询、分类）；收费管理（结合合同查询收费方法、金额，收费类型、统计）；报表管理（客户资料、合同台账、收费统计、发布统计报表的定制、生成与导出）。销售控制分析功能。,车站子系统结构,车站子系统结构,车站子系统主要功能,信息发布显示（节目表播出、紧急信息发布）时钟同步及时钟显示（代替公共区子钟）设备管理（终端设备监控，仅限本车站）日志统计及报表功能接口功能（FAS系统、CCTV系统）降级工作功能（中心未建成或网络故障时）,车站子系统主要设备,LED显示屏LCD显示屏乘客交互查询机显示屏控制器交换机服务器、工作站打印机,车站子系统显示终端配置原则,站厅显示屏：液晶显示屏LCD出入口显示屏：全彩或单色LED显示屏出入口通道：液晶显示屏LCD站台显示屏：液晶显示屏LCD站厅、站台楼梯口：全彩大尺寸LED显示屏站厅站台：交互式查询机,车站子系统显示终端配置原则,车站子系统显示终端配置原则,车站服务器版式迁移功能版式迁移软件在车站服务器和LCD控制器上，能够自动下载播表和播表所需文件。为避免网络拥塞，版式迁移软件的运行时间为非网络视频直播时段。日志迁移功能日志迁移软件运行在所有的数据库服务器上（包括中心服务器以及各个分站的数据服务器），用于将各个分站上的日志数据迁移到中心服务器，以方便集中管理，同时还定时删除过期的日志数据，定期导出日志数据到本地文件等。硬盘空间检测功能该软件运行在所有需要空间检测的计算机上（主要是数据库服务器），用于定期检测硬盘的剩余空间，并将这些信息反馈到网管软件，由网管软件根据反馈信息进行各种处理（例如报警等）。系统接口功能：FAS、ISCS、广播等,车站子系统显示终端配置原则,车站操作员工作站有管理权限的人员和操作员在操作员工作站上，可通过直观的界面，应用车站工作站的管理服务功能，完成本站乘客服务信息系统的各项管理工作。车站操作员站与中心操作员站不同点是：中心操作员工作站管理全线设备；车站操作员只管理本站设备。,车站子系统显示终端配置原则,车站播放控制器车载视频控制器接收控制中心下传的视频、图像和文字信息，叠加后发送至车载播放系统。车载视频控制器能够对输出的视频进行窗口划分，叠加播放直播/本地视频、图片和文字信息。当网络故障时，能自动转为降级播放。接收工作站控制器发送的控制指令实现LCD显示屏开关功能，并能实时上传LCD屏状态。,车站子系统显示终端配置原则,视频分配器对视频播放控制器输出的视频分配至多路LCD控制器。视频分辨率支持高清（1920*1080i)。,车载及轨旁子系统结构,车载及轨旁子系统结构,车载及轨旁子系统结构,在车辆段和轨旁，大约每隔200米布置一个无线接入点(AP)，这些无线接入点(AP)的有线网口通过RJ45双绞线连接光电转换器，光电转换器将电信号转换成光信号，经单模光纤连接邻近车站的光电转换器，光电转换器将光信号重新转换为电信号，经RJ45双绞线连接车站上的车站交换机。这样无线接入点(AP)在车辆段和轨旁构成了一个分布式的网络。无线接入点(AP)的无线网卡外接高增益定向天线，对车辆段和整个隧道进行无线信号的覆盖。确定基准AP安装位置是AP布置中至关重要的环节，根据工程实施中的经验，当车头无线客户端为主用设备时，基准AP应布置在列车停车位置前20m处。AP机箱具有良好的防护措施，不能出现非人为原因自动打开，AP机箱突然打开极大的威胁列车的行车安全。为防止AP机箱非人为自动打开将提供具有良好性能的专用锁具，并且对锁具进行严格质量检查。同时采用上下滑动的箱门结构，即使锁具损害自动打开箱门也不会侵界。,轨道网络,万柳,上行隧道,下行隧道,苏州街,单模光纤,五类双绞线,车站交换机,X101-1光电转换器,W788-1RRAP和定向天线,黄庄,光纤星形,到核心交换机,光纤星形,到核心交换机,轨道网络,车载结构,车载无线网络是在车厢内设置的无线客户端和天线，它与在车辆段和沿轨道设置的无线接入点(AP)和天线之间采用IEEE802.11系列标准进行无线局域网通讯。在移动列车的头尾各布置一个无线客户端，这些无线客户端的有线网口通过RJ45双绞线各自连接车厢内部的车辆控制器，这样两个无线客户端冗余备份。无线客户端的无线网卡外接高增益定向天线，与车辆段和轨旁的无线接入点(AP)进行无线通讯。,车载及轨旁子系统主要功能,高速车地传输（2.4G开放频段、15M平均带宽）客室信息发布显示（节目表播出、紧急信息发布）时钟同步及时钟显示降级工作功能（中心未建成或网络故障时）,车站