乘客导乘信息系统

第九章乘客导乘信息系统城市轨道交通正在从以车辆为中心的运营模式进展为以乘客效劳为中心的运营模式〔PIS〕2023年韩国大邱市轨道交通发生的火灾惨剧震惊世界，与乘客息息相关的乘客导乘信息系统摆到了重要的位置。技术，在指定的时间，将指定的信息显示给指定的人群的系统。PIS为乘全地运营。第一节乘客导乘信息系统的根本原理一、PIS的功能PIS的功能包括紧急信息功能、显示信息功能、广告播出功能、定时自动播出功能等。紧急信息功能预先设定紧急信息乘客信息系统可以预先设定多种紧急灾难告警模式PIS息及人流疏导信息。即时编辑公布紧急信息PIS软件可以即时编辑公布紧急信息。操作员通过把握中心操作员工作站或车站操作员工作站，可以即时编辑各种警告信息，并公布至指定的终端显示屏。显示信息功能显示列车效劳信息车站子系统的车站效劳器实时地从ATS接收列车效劳信息，再把握指定的终端显示器显示相应的列车效劳信息，如下一班车的到站时间、列车时间表、列车堵塞/特别、特别的列车效劳安排等。显示时钟PIS可以读取时钟系统的时钟基准，并同步整个PIS全部设备的时钟，确保终端显示屏钟的地方或任何期望在终端显示屏上显示时钟的地方屏或指定的子窗口显示多媒体时钟。时钟的显示可以为数字的显示方式，也可以显示为模拟时钟方式。显示实时信息屏幕上不同区域的信息可依据数据库信息的转变而随时更自动的方式或由操作员人为地干预。实时信息包括闻、天气、通告等。通过车站操作员工作站或把握中心操作员工作站，操作员可以即时编辑指定的提示信息，并公布至指定的终端显示屏，提示乘客留意。操作员可以设定实时信息是否以特别信息形式或者紧急信息形式发放显示的信息可以即时打断原来正在播放的信息内容，即时显示。广告播出功能PIS可为城市轨道交通引入一个多媒体广告的公布平台，通过广告的播出，可以为城市其他各类信息同步播出，提高了系统的工作效率。在广告中心子系统，可以预先编辑好各种商业广告节目，再通过广告审片/广告治理工至指定终端显示屏。时间表播放机制包括：周时问表、日时间表、节目时间表。商业广告的多媒体播放方式支持：DVD视像播放、VCD视像播放、AVIGIF等动画效果播放、文本动画显示、图像动画显示、网页显示、常用文件播放显示。定时自动播出功能乘客信息系统可以供给一套完整的定时播出功能表、周播出列表、月播出列表的形式定制。二、PIS的功能实现方式广泛兼容终端显示屏PIS能良好地兼容多种显示设备，包括视频双基色LED屏、视频全彩LED屏、双基色LED图条屏、带触摸功能的PDP屏和其他各种PDP屏。另外，也能良好地支持LCD显示屏、投影仪、CRT显示屏、电视墙等各种当前流行的多媒体显示设备。多区域屏幕分割显示等离子屏幕可依据功能划分为多个区域，不同区域可同时显示不同的各类信息。文字、屏播放。103．灵敏多样的显示功能全部车站的全部PDP、LED屏在整个PIS中都是相对独立的终端，因此中心操作员和车站操作员可以直接把握到每块屏的显示内容〔车站操作员限本站，即依据需要在同一时间内全部的显示终端显示不同的信息。任意PDP屏和全彩LED屏上播放，窗口模式和全屏模式均可。多语言支持功能也支持微软windows2023操作系统支持的语言文字的导人、保存、传输、显示。全数字传输功能整个PIS从中心信号采集开头就承受全数字的方式，经过视频流效劳器处理和IP网关的封包，转换成DVB－IP数据包进入SDH传输网传输，经过SDH传输网传输的数字视频流信号在被车站设备接收后直接通过PDP显示把握器和LEDDVI视频信号进展显示。由于PIS从中心到显示终端的整个过程都是承受全数字的方式程中过多的转换而造成图像质量的下降，真正做到播送级的图像质量。三、系统支持的信息类型紧急灾难信息火灾警报、台风警报、洪水警报等；逃逸、疏散方向指示，如紧急出口的指示；紧急站务警告信息，如停电、停顿效劳等；有关乘客人身安全的临时信息，如乘车安全须知。列车效劳信息〔列车组成46节或8节；特别的列车效劳安排信息。乘客引导信息动态指示信息；逃逸、疏散方向指示；轨道交通效劳终止通告；换乘站换乘信息；地面交通指示信息。一般站务信息和公共效劳信息日期和时钟信息；票务信息；公益广告信息；天气、闻、股市等信息；地面公共交通信息；公安提示〔如留神扒窃。商业信息视频商业广告；视频形象宣传片；图片商业广告；文字商业广告；各类分类广告。四、信息显示的优先级先进先出的规章进展显示。依据这个要求，信息显示的优先级规定如下：信息类型的优先级依据如下挨次递减：紧急灾难信息、列车效劳信息、乘客引导信息、一般站务信息及公共信息、商业信息。信息。高优先级的信息可以中断低优先级信息的播出，低优先级的信息不能打断高优先级信息的播出。发生紧急状况时，系统紧急中断当前信息的播出，进入紧急信息播出状态，能连续进展其他各类信息的播出。同等优先级的信息按设定的时间播出列表挨次播出。五、媒体信息的显示方式量，满足了不同乘客对不同信息的需求。文字显示TXT文件、Word文件、Excel文件、RTF文件、ASIIC文件格式、HTML文件格式的显示、录入、保存。支持多语种文字的显示，支持简体中文、英文字符的显示。用户可以自定义文字显示的属性，包括加边、加影、字体、大小的设置。支持多种文字显示方式，如底行滚动、闪耀显示、上下左右滑动、淡入淡出等效果。动画和图像显示支持TGA动画图像序列的导人和播出。支持FLASH动画的播出。支持图片格式的导入和播出，如.JPG，.TGA，.BMP，.PSD等图片格式。图片的播出支持多种表现形式：滚屏、淡人淡出、滑像、溶像、擦除等效果。图片的大小、长宽比用户可调。视频播放系统支持多种视频媒体格式，包括MPEG－2、MPEG－1、MPEG－4等格式。支持中心子系统对各站的数字电视视频播送和本地视频素材的播出。视频窗口的位置和缩放可以自定义。支持多种信号源：DVD播放机、VCD播放机、有线电视端子、现场视频直播、电视DVB接口。时钟显示支持数字式时钟显示和模拟式时钟显示。用户可以调整时钟位置、大小。用户可以自定义调整模拟时钟的指针、表盘的式样和颜色。其次节乘客导乘信息系统的构建从构造上，PIS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。从把握功能上，PIS可分为：信息源、中心播出把握层、车站播出把握层和车站播出设备四个层次。典型的PIS9－1所示。一、中心子系统

图9－1 典型的PIS构造图对整个PIS设备工作状态的监控以及网络的治理。把握系统。同时，中心子系统还将供给多种与其他系统的接口。中心效劳器括告警日志、大事日志、用户操作日志、分类信息的播放日志、外部系统导人/导出信息日息〔中心、车站、广告和网络子系统、各种自动维护程序的运行参数、用户配置信息、用户账号名称、用户密码、用户权限、用户组等。中心效劳器同时将担当本PIS〔含ATS系统、地面交通信息系统和时钟系统等。视频流效劳器视频流效劳器是向整个：PIS发放网络视频流数据的设备。能够同时供给标清、高清和DVBASI功能。可存储超过1000hMPEG－2视频。用户可以从独立的存储效劳器开头，简洁地升级成共享网络化存储，支持多路视频通道和更大的视频存储量。中心操作员工作站通过中心操作员工作站，具备超级治理员权限的操作员可以设置整个PIS，包括各车站信息、轨道交通公司公共公布信息等，并可以把握PIS中的某一/某组/全部终端显示设备的实时信息窗口显示指定的信息内容。对于整个PIS中的某一/某组/全部终端显示设备的工作状态或工况〔紧急告警状态或中心信息直播状态〕的切换也可在中心操作员工作站上完成。播出把握工作站播出把握工作站对本系统内的播出设备进展集中的播出把握治理。播出设备包括把握中心的视频效劳器、视频切换器、上载录像机、车站终端显示设备。进展统一的治理。通过播出把握工作站对各个车站的播出设备进展集中把握以自动将其次天各站点需要的播出列表发送到各站点播出把握工作站，进展播出预备。数字电视设备数字电视可以承受：DS3信道直接播出，也可以承受MPEG－2overIP的方式通过TCP/IPMPEG－2数据流的QoS，不能消灭挨次错MPEG－2overIP功能。数字电视〔DVB－IP〕设备是将视频效劳器以DVB－ASIMPEG－2IP封包，转换到可在标准IP网络上传输的数字信号设备。它支持多路复用，同时供给多个媒体流通道进展传输，可完全满足对单个车站和全部车站IP播送的需求，是PISIP多播方式的核心技术和设备。网络设备中心子系统实际上是基于以太网构架组成的网络交换设备。二、车站子系统其根底上叠加本站的信息，如列车运行信息和各类共性化信息等。全部这些设备分为把握和现场显示两局部。把握局部包括车站效劳器/TSPDP/LED显示把握器、外部系统接口、网络局部等。现场显示局部包括全部的PDPLED显示屏。1．车站效劳器车站效劳器包括车站数据效劳器和车站播控效劳器。中治理把握整个车站的全部车站操作员工作站、全部显示把握器和显示终端设备。车站操作员工作站示屏，提示乘客留意；可以进展整个车站的某一/某组/全部终端显示设备的工作状态或工况〔紧急告警状态或中心信息直播状态〕的切换。车站操作员工作站对本系统内的播出设备进展把握治理。TS流解码器对于中心下传的实时电视信号，每个车站都具有相对应的TS流解码器，即信号源同时进入车站子系统，可依据需要在任意PDP屏和全彩LED屏上播放，窗口模式和全屏模式均可。显示屏显示屏分为PDP显示器和LED显示屏。PDP显示器PDP等离子显示器由两片玻璃组成，其内部有接近一百万个像素。这些像素含有载满而激发红、绿及蓝色荧光粉，使其放射出可见光线，形成颜色明媚夺目的影像。LED显示屏LED显示屏可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它具有超大而面、超强视觉、样〔图形、文字、三维、二维动画、电视画面等、亮度高、寿命长。用于制造显示屏的发光二极管有单管、矩阵块、像素管三种规格，可以满足不同使用场合的要求。PDP/LED显示把握器PDP显示把握器每一个PDP等离子显示屏配备一台显示把握器，以实现每一显示终端设备能牢靠自主地显示指定的内容，并且能智能地处理各种特别状况。PDP显示把握器既可把握单个PDP屏，也可把握一组PDP屏。PDP显示把握器需供给网络接口，并通过TCP/IP协议，与车站效劳器进展通信和数据交换。PDP显示把握器支持文本动画、图像动画、MPEG－2、AVI影视文件、各种常用文件格式文件、网络视频流、网页、模拟时钟及数字时钟的显示。一般状况下，PDP显示把握器工作于正常播放状态。但显示把握器可远程接收中心操作员工作站的命令，被把握进人中心信息直播状态。网络发生故障时，PDP显示把握器仍能正常工作。播放实时更信息的子窗口马上切〔如广告节目的子窗口则连续正常播放。LED显示把握器每个LED屏都配备一个独立的显示把握器，以实现每一终端显示设备能够牢靠自主地显示指定的内容，并且能智能地处理各种特别状况。一般车站具有的LED条屏、室内双基色屏和室外双基色屏、LED全彩色显示屏、多媒体全彩色显示屏可实时播放视频节目，也可用来进展重要会议和公布重要信息。PDP触摸屏显示把握器PDP触摸屏显示把握器把握车站播放的视频。不对屏进展触摸操作时，正常滚动显示来且信息内容量可无限扩展。〔宾馆酒店信息、旅游信息、购物信息等。三、网络子系统网络子系统是指城市轨道交通主干通信网供给应PIS的通道，该通道用来传输从OCC到各车站的各种数据信号和把握信号。设备，再由交换机经防火墙设备连接至传输网上。四、广告制作子系统PIS的广告制作子系统主要供给直观便利的用户界面/广告制作人员制作广告节目〔如广告片、风光片和宣传片，并可承接城市轨道交通以外的一些广告制作，编辑核通过后通过网络传输到把握中心和各车站进展播出。广告制作子系统主要包括：图像存储效劳器〔可无限扩容、非线性编辑设备〔用于节目的串编、视频合成工作站〔用于高端广告片、形象片的制作、数字编辑录像机、数字编辑放像机、数字/模拟摄像机、网络系统、合同治理软件系统和屏幕编辑预览系统等。五、车载子系统传统的PIS只有车站乘客导乘信息系统。随着无线局域网〔WLAN〕的成熟与普及，很多建的城市轨道交通线路增设了基于WLAN的车载乘客导乘信息系统，它可以实时播放闻和广告等音/视频信息供列车上的乘客观看，同时实现运营把握中心〔OCC〕对列车车厢的实时监控，提高了对城市轨道交通运营与安全的治理力气。PISPISPIS监控站、车辆段和车站PISPIS数字视频接收设备、车载LCD/LED显示把握器。PIS车载系统猎取信息的来源通常有四种方法DVD〔如车辆段通过有线或无线的方式向列车传输信息，行驶过程中列车PIS可播放这些信息；三是通过车载无线集群系统向列车传送信息，该方式可保证信息的实时性，例如，天气预报、文字闻、其他信息等。四是通过全线无缝掩盖的无线宽带传输网络，供给行驶过程中列车PIS的实时音/视频信息源。随着数字电视技术〔DVB〕的进展，承受移动数字电视技术进展数字化的视频图像接收成为可能，也可用于轨道交通的车载PIS。以下介绍无线宽带传输的实施方法。几种无线宽带传输方式的比较依据无线宽带传输实施方法的要求，无线传输系统带宽需在10MHz以上，支持高速移动。目前接入带宽在10MHz以上、支持高速移动的无线通信系统主要有：无线局域网WLA、WiMAX和数字电视地面播送系统等。无线局域网〔WLAN〕着现代通信技术的进步，诞生了无线局域网WLA类似于移动网和固定网的关系。1997〔IEEE〕WLAN标准IEEE802.11。802.11标准了OSI的物理层和媒质访问把握〔MAC〕层。物理层确定了信号特征和调制方法，定义了三种不同的传输方式：两种射频RF传输方式和一种红外线IRRF使用的频段有3L〔902928MHS〔2.～2.4835GHC频段5.72～5.85GH，大多数产品使用S频段。这个频段也称为工业、科学、医疗〔ISM〕频段。ISM802.11的MAC〔CSMA/C的方式共享无线媒介。802.112Mbit/s100m，不能满足实际需要。因此IEEE又相继802.11a、802.11b802.11g，它们的主要差异在于MAC子层和物理层。①802.11a、802.11b802.11g802.11b工作在2.4GDSS11Mbit/，100～200m。802.11a5G频段，承受正交频分复用〔OFDM〕54Mbit/s，100m。802.11g2.4G〔OFDM〕54Mbit/s，150m802.11b，802.11g除本身特有的调制方式以外，还具备使用与802.11b一样的DSSS调制方式进展通信的功能，可以依据不同的通信切换调制方式。②Wi－FiWi－FiWirelessFidelity〔无线相容性认证〕的缩写。Wi－FiIEEE802.11b标准所生产的设备进展相容性认证的标准。现在人们往往将无线局域网〔WLAN〕称为Wi－FiWi－FiWLAN的代名词。③无线接入点无线局域网的基站设备称为无线接入点AAP的作用是供给无线站和固定网络之Ethernet〔802.3接口〕构成。④WLAN的蜂窝构造和漫游802.11的MAC子层负责解决无线站和访问接入点〔AP〕之间的连接。当一个802.11无线站进入一个或者多个接入点的掩盖范围时频道。这种切换通常发生在无线站移出了它原连接的接入点的效劳范围时物阻挡造成的信号的变化或者由于原有接入点中的拥塞〔负载平衡功能。802.11的DSSS13个频道，利用这些频道来作为蜂窝掩盖是最适宜的。WiMAX基于IEEE802.16标准的全球互操作性微波接〔WiMA点对多点的无线宽带接入技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种的空中接口标准。“蓝牙”技术供给无线“最终10mW－Fi技术供给无线“最终100mWiMAX技术的主要作用为供给无线“最终1000mWiMAX可供给面对50km，最高数据接入速率可达70Mbit/s。在速度到达120km/h时，系统对移动宽带效劳仍能供给充分的QoS保证。在宽带接入力气上，不仅可以与DSL相媲美，甚至有望成为光纤接入的竞争者。WiMAX特别是移动WiMAX是移动宽带接入技术中的最大热门。移动WiMAX基于正交频分多址接入〔OFDMA〕技术。目前，业界全都认为OFDMA技术是下一代移动通信的根底，它能够供给WiMAX可以在固定和移动之间任选，可为用户供给共性化与全业务的效劳。802.16e标准的移动WiMAXVoIP等的宽带数据业务；固定、半固定、便携和全移动模型；非视距环境下的广域掩盖。该技术当前面临的主要技术问题有峰均功率比〔PAPR〕等问题。数字电视地面播送系统数字电视地面播送又称为数字移动电视播送近有线电视。我国的数字电视地面播送标准〔DMB－TH〕202381日开头实施。该标准接收需要。该标准实现了关键的技术创，形成了多项有自主学问产权的专利技术。数字电视地面播送的传输方式根本满足地一车方向下传10Mbit/s以上的多媒体信息。因数字电视地面播送承受几十到几百兆赫兹的较低频段传输速衰耗问题，需要在隧道中敷设漏缆或者与TETRA共用漏缆。另外数字电视地面播送只解决地－车方向下传音/以不建议选择使用。综合上述几种无线宽带移动网络制式的比较，目前的车载：PIS一般选用无线局域网〔WLAN〕实现方式。车－地无线传输网络的组成车－地〔包括车－地、地－车两个方向〕无线传输网络是CCTV、PIS的地面网络与车载网络之间的传输网络。如图9－2所示，中心网络通过各车站以太网交换机所连接的AP与车载网络进展无线通信。图中还画出了车站PIS的构成框图。图9－2 车－地无线传输网络的组成车载PIS〔两个有线计算机网络之间的无线连接点亦可称为无线网桥〔下行方向PIS显示屏上实时播放。WLAN在车－地方向将车载视频监控图像实时上传至把握中心，供城市轨道交通运营与公安人员调看。WLAN的高速移动切换WLAN一般用于固定、游牧或便携环境中，假设应用在80km/h高速运行的列车上，必需扰比等单个因素进展切换。9－312之间轨旁AP间的切换为例进展解析。图9－3 车载AP与轨旁AP的连接选择初始连接列车在站台1〔车载无线网桥接收机会同时扫描接收来自隧道内轨旁AP1、AP2、AP3等所发送的信号。因车载AP连接表中“已连接AP”项与“预连接AP”项均空白，故车载AP可选择一个信号功率最强、传输质量最好的AP作为其连接AP，建立AP1AP1APAP”项。此时，列车的上下行数据流量都通过AP1进展传输。预连接APAP维护一张备选下一个AP的列表。当列车离开AP1确定的距离后，车载AP所接收AP1APxAP接收到的APx信号强度大于AP1的信号强度超过确定阀值时，即APx〔信号强度〕－AP1〔信号强度〕超过阀值时的APxAPx，为了避开单凭信号强度差值作比较而引起的频繁来回切换。往往通过以下计算公式来选择建立预连接的AP：F〔x〕=最大值〔APx1－AP1〕－次大值〔APx2－AP1〕当F〔x〕值大于所设置的阀值时，即与轨旁接入点APx1建立预连接。利用车载AP所接收信号强度的最大差值和次大差值比较进展切换，相对利用单一的APx－AP1差值比较进展切换而言，避开了信号推断不正确引起的频繁切换。随着列车的行进，车载AP在计算出“预连接A〔正常状况下应是A2”后，接着车APAP2APAP2MAC层的预连接，并利用车载AP与A1OCC〔A将用于通信加密的主密PM〕AP2APAPAP2有了传输数据的通道，但该通道只是通过ProbeAP1进展转发。高速AP切换列车在运行中，车载AP至少同时与两个轨旁AP保持联系。当考虑信号强度减弱、速率降低〔802.11规定自动降低速率、重传次数增加等综合因素，并通过计算后，APAPAP1AAP。APMAC地址列表的同时，由车载APMAC地址更消息，发送给所在网段的交换机，使AP2和车站交换机更其MAC地址列表。车载AP从AP1一切换至AP2后，从中心发送到车载AP的业务数据流路径为：中心经过车站交换机、AP2传送到车载APAP会更自己的内部连接表，将上行业务流端口也无缝切换到AP2上，使得列车的上行〔以CCTV为主、下行〔PIS为主〕业务数据流全部通过AP2传送，就此完成从AP1AP2的高速切换。可见为了完成车载AP的高速切换，车载AP必需保存两个AP即“已连接AP”与“预连接AP”的信息。PIS与CBTC的WLAN共存问题CBTC亦承受WLANCBTC与PIS两个WLAN以下的几种举措：PIS与CBTC共网运行对PIS而言，10Mbit/s传输带宽就可以做到传输优质的音/PIS信息可列车上图像的连续性。与PIS相比较，CBTCSiemens公司的CBTC系统40kbit/s，但对传输的牢靠性与安全性要求很高。基于当前的WLAN技术，承受802.11b直接序列扩频〔DSSS〕技术，最大可以供给11Mbit/s802.11g的正交频分复用〔OFDM〕技术，最大可以供给54Mbit/sPIS与CBTC系统的共网工作的要求。