巾 坤ａｓ ∞幛 。０ ： ｌ ｌｌ ｌ０ ≯ ＿ ｜ ｌ导乘信息系统在地铁中的应用 周敏尧 （中国铁路通信信号上海工程集团有限公司，上海２００４５６） 摘要：简要介绍地铁中导乘信息系统的组成和原理，并提出系统功能的基本应用，为轨道交通导乘 信息系统的应用提供参考。 关键词：轨道交通ＰＩｓ车载 多媒体信息 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＰＩＳ）ｉｎ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ａｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｈｅ ｂａｓｔｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆＰＩＳ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ，ｆｏｒ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅＰＩＳｔｏＵｒｂａｎ ｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ．． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕｒｂａｎ ｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ，ＰＩＳ，Ｏｎｂｏａｌｄ，ａｎｄＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＤｏＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３．４４４０．２０１０．０６．０２０ １背景 当前，地铁内的广告媒体与通信系统基本上形 成各成体系、运作的格局。随着技术的进步， 各种服务功能将实现相互渗透、优势互补，共同为 社会提供多样化的服务。 现代地铁已经不仅仅只是一项交通工具，而且 服务。地铁运营正在从以车辆为中心的运营模式向 以“乘客服务”为中心的运营模式发展。 导乘信息系统（ＰＩＳ）是运用网络技术与多媒体 技术进行信息的多样化显示，通过控制中心、广告 制作中心、车站控制和车载控制等系统，实现对所 需信息的编辑、制作、传递，同时在车站或列车内 通过等离子或液晶显示器等显示设备进行信息显示， 向乘客发布更直观、更形象的各种信息，可以提供 成为人们出行、广告、通信、购物、娱乐等多种服 务的新型城市活动空问。现代城市轨道交通系统的 运营管理越来越注重以乘客为导向，以人为中心的 列车到发时间、公告、出行参考、股票信息、 天气预报等多种资讯信息，提高轨道交通为乘客服 表８漏泄电缆技术指标 仍然能够享受到与地面一样的移动通信服务。在设 参考文献 ［１】周杭．漏泄电缆功能分析及其选择要素——漏缆在地铁无 计中遵循“统一规划、统一标准、合理布局、互连 互通、资源共享”的原则，引人民用无线通信系统 线通信中的运用［Ｊ】．现代城市轨道交通，２００７（４）：５１—３５． 【２】韦毅．城市轨道交通专用无线通信系统【Ｊ】．铁道通信信 号，２００５，；５９（９）：１ ７－１ ８． ［５Ｊ ＧＢ５０Ｉ５７－２００５地铁设计规范【Ｓ．Ｓ】 ［４】ＧＢ５０４９０－２００９城市轨道交通技术规范［Ｓ】． （收稿日期：２０１Ｏ－０６．０１） 方式，从根本上避免各系统之间的相互干扰影响， 并尽量考虑系统设备共用问题，保证各系统无线通 信质量，达到满足专用、民用无线通信系统的要求 和尽量共用资源、降低工程投资的目的。 铁路通信信号工程技术：（ＲＳＣＥ）２０１０年１２月，第７卷第６期 ０ 一 随 景西酗ｓ ｓｉｔ ｌ 舞： 誊 ０－ ＿＿－ 涮濑巍 叠 ０ｌ ｌ０≯ ： 务的水平和运营的服务质量。 器将接收到的信号转换成Ａ Ｖ信号最终显示至终端 屏幕（ＬＥＤ屏或ＰＤＰ屏）。 中心与车载间的音视频信号／控制数据通过光 纤骨干网络和无线网络发送至列车车载播放控制器， ２导乘系统组成与工作原理 以某轨道交通为例，乘客信息系统包括中心子 系统、车站子系统和车载子系统。中心子系统与车 站子系统由综合传输网络实现主干光纤以太网通信， 车载子系统和中心子系统之间利用信号专业提供的 无线网络连接，如图１所示。 外部音视频信号（包括有线电视、ＤＶＤ播出、 数字视频广播等）通过音视频矩阵进行输入输出选 择后，分别接入相应的网络视频编码器，经过网络 车载播放控制器将音视频信号和控制数据发送至车 载屏控制器。每个车辆上的屏控制器控制了整辆列 车的显示器，经过屏控制器编辑合成画面，将最终 的视音频信号送至屏分屏器，经转换成Ａ Ｖ信号后 显示在终端屏幕上（如ＬＣＤ屏）。 一 控制中心的媒体编辑工作站负责播出列表的制 作和审核，并且将审核过的播出列表保存至中心服 视频编码器编码后的音视频信号可以在以太网传输。 中心与车站间的音视频信号／控制数据通过控 制中心和车站之间的光纤以太网和各车站局域网络 传送至地铁各车站的数据／播放控制器。数据／播 务器，车站和车载播放控制器能够检测中心信息服 务器上播放列表的改变，自动下载至本地硬盘，并 且根据播出列表自动播放。通过媒体编辑工作站还 可以将需要临时显示的文本、播放列表等信息手动 下载到各车站或车载播放控制器和屏控制器上，由 屏控制器根据指定的要求播放。 放控制器接收来自中心的音视频文件和控制数据并 且将转换过的音视频信号和控制数据转发给对应区 域的屏控制器，屏控制器负责将本区域的所有显示 终端按照播出列表要求进行合成，文字混编，编辑 好的音视频信号发送到各自控制的分屏器上，分屏 控制中心 中心网管／直播工作站对各车站的播出设备进行 控制。包括各车站播出控制器和ＰＤＰ显示屏的开机 播出、停机，视频切换器和分配放大器带有ＲＳ－４２２ 车载 外部 视音频信号 时钟信 ＡＴＳ信 应急信 多媒体编辑工作站 无线设备 ｌ多媒体播Ｉ 视频监视器 数字编码 车载交换机 中心交换机 系统维护终端打印机 信息编辑机 系统操作终端 Ｉ 信息编辑机 地下车站 车站 务器 … Ｉ 转播／播出机 高架车站 ｌ 车站服务器 车站交换机 黝ＬＥＤ控涮器 ＰＤＰ控制器ｌ ＰＤＰ控制器Ｉ ＰＤＰ控制器 ＬＥＤ控制烈号分配器 言号分配器‘ 信号分配 厘雾霎雪蓟 ．卜行站台ＰＤＰ 一卞行站台ＰＤＰ 换乘通道ＰＤ Ｐ 上行站台ＬＥＤ 下行站台ＬＥＤ 图１ 乘客信息系统结构图 铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１０年１２月 黧 曲矾 ａ 巾 滞 ≯誊 叠ｌ ｌ。¨， ， ｌ ｉｉｉ ｉｌ ｌ ≮ 嘞囊退 接口，可以直接被计算机控制。 乘客警告信息及人流疏导信息。 为保证整个系统的正常运行，中心网管／直播 工作站对设备工作状态进行监测。当系统检测到设 备故障信息时，按照统一的命令格式要求向控制中 心服务器传送故障告警及状态信息，并在控制中心 网管工作站进行集中复视告警。 系统能提供完备的集中网管功能。控制中心设 置的中心服务器可实时监控系统各设备的状态，包 括控制中心和各车站设备、有线网络设备等。中心 系统管理工作站提供基于地理位置分布图的管理界 面，动态显示系统各设备的工作状态，实时监控系 统，实现智能声光报警，并能自动生成网络故障统 显示终端为候车和乘车的旅客提供列车运营信 息、娱乐节目、电视节目转播、各类服务资讯、公 益广告和商业广告等多媒体信息。在紧急事件情况 计报表，智能分析故障，以减少各个车站维护人员 的设置。 下，可及时发布各类紧急灾难、紧急避险、乘客安 抚和乘客逃逸引导信息等。信息发布采用多区域显 示方式，不但极大增加了信息的发布量，而且能够 强化信息的显示效果。 控制中心具备将系统采集的信息进行归类统计 并输出报表日志功能。主要包括帐户／权限管理 类报表、信息播放类报表、设备管理类报表、维修 维护管理类报表、系统操作类报表和系统登陆报表 等；可以记录整个ＰＩＳ系统中的用户操作信息，包 括中心、全线各车站和各趟列车上设备的开关机、 用户登录／注销、备份／恢复操作、参数改变和授 ３系统功能 系统通过接口采集外部信息流，经编辑、处理 手段，生成内部信息，按既定规则或版式播出，以 达到向乘客传递信息的目的。 权、下达系统模式、下达设备命令等操作。日志记 录操作发生的Ｅｌ期、时间及操作人编号，并存储在 历史数据库中，可以通过管理工作站上的查询功能 按不同条件对Ｅｔ志历史记录进行灵活的查询。 系统具备后台监控和后台维护的功能。后台监 控制中心负责视频流的编码和转换及各类信息 的播放；系统监视控制网络及终端设备的工作状态， 负责系统故障维修的集中管理，确保系统正常运营。 车站和车载的主要功能在于播出控制中心发送 过来的实时视频流、非实时媒体文件，同时显示列 控包括Ｐ ＩＳ系统软件运行Ｅｔ志管理、系统数据库运 行状态监控；后台维护包括根据后台监控的结果， 对整个ＰＩＳ系统的软件运行状态进行及时的诊断、 预警、报警，便于系统维护人员尽快发现并准确判 定故障位置和原因，及时处理排除故障。系统具备 备份与灾难恢复功能。 控制中心可实现与外部信息源接口以及轨道交 通内部各相关专业的接口，接口内容主要包括接口 车的行车信息、各类增值信息等。可为乘客提供多 样的信息服务，可以播出各类主要媒体格式的文本 信息、图形信息和多媒体数字视频等。 控制中心和车站操作员根据情况可以临时编辑 信息，经授权后采用人工触发的方式在屏幕指定的 区域进行显示，如临时通告等。系统可以接收来自 其他系统的相关信息，并根据接收到的信息，触发 位置、接口形式、通信协议以及接口测试。具体接 口范围包括外部信息源（有线电视、航班信息、天气 预报和股市行情等）和轨道交通内部相关专业（ＡＴＳ 显示相关的内容，包括来自ＡＴＳ系统的进站、离站 信息，来自火灾报警系统的火灾报警信息等。系统 故障时也可以进行预制信息显示。 系统可以预先设定多种紧急灾难告警模式，方 信号系统、时钟系统、ＰＡ系统和供电系统等）。 便自动或人工触发进入告警模式。通过控制中心工 作站，操作员可以预先设定多种紧急灾难告警模式， 如火警、恐怖袭击等，并设定每种模式的警告信息 及各种警告发布参数。当指定的灾难发生时，由自 动告警系统或人工触发，将ＰＩＳ系统控制进入紧急 灾难告警模式。此时，相应的终端显示屏显示发放 ４高清标准布线方式 笔者认为，为满足高清传输标准，ＳＤＩ方式比 较适合轨道交通。 为保证视音频信号长距离传输的质量，系统采 用ＳＤＩ串行数字视频进行信息的发布。司机室ＬＣＤ 屏控制器输出带嵌入音频信号的数字视频信号，传 Ｎｏ．６周敏尧：导乘信息系统在地铁中的应用 ６７ 睁 赫蚍≯ 。＿≯｜ 叠 ≮０ｌ 曩ｌ｜： － ０ ｌｌ§ － ０－ ＿獭霉菌‘ 输线缆采用视频线缆。信号从司机室出来进入车厢， 接口盘上安装了航空接头插座，用于连接车厢间 的ＳＤＩ视频跳线，为保证连接的稳固及防水要求， ＳＤ Ｉ接头采用专用航空接头。航空接头可固定在接 口盘上。 通过Ｌ Ｃ Ｄ分屏器将数字信号转换为模拟视音频信 号。ＬＣＤ分屏器同时输出１路ＳＤＩ数字视频信号到 下一节车厢的ＬＣＤ分屏器，由于采用这种ＳＤＩ信 号环形连接的方式，因此ＬＣＤ屏控制器通过１根视 音频传输总线，就可将视音频信号传送到６节车厢。 视音频传输总线可安装在车厢底部的走线槽。 （１）ＳＤＩ视频传输总线 每列车需传输两路ＳＤＩ信号，一路由Ａ端驾驶 室连接到６节车厢后接入Ｂ端驾驶室，另一路由Ｂ端 （４）视频分配布线 ＬＣＤ屏控制器通过ＳＤＩ传输总线，将视音频信 号传输至每节车厢。由于每节车厢安装８台液晶显 示屏，且液晶显示屏输入端子为模拟复合信号，因 此需将Ｓ Ｄ Ｉ信号进行数模转换后，将模拟视音频信 号分配到每块液晶显示屏。由于Ｌ Ｃ Ｄ分屏器安装 驾驶室连接到６节车厢再连接到Ａ端驾驶室，系统 采用两根ＳＤＩ视频传输总线传输２路ＳＤＩ信号，以 实现ＳＤＩ视频信号的双向传输。由于线缆要贯穿整 于车厢设备柜，因此从车厢设备柜引出８组视频信 号线，经车厢夹层走线槽输出至ＬＣＤ显示屏。 参考文献 【１】吴闯龙．城市轨道交通乘客信息系统的发展【Ｊ】．铁路通 信信号工程技术，２００７，４（５）：４６－－４８． 个列车编组，因此需要在车厢间采用ｓＤＩ视频跳线 进行连接，需要借用列车走线槽进行布线。 （２）车厢问ＳＤＩ视频跳线 ＳＤＩ视频跳线用于实现车厢问ＳＤＩ信号传输， 可采用两根ＳＤＩ电缆作为车厢间ＳＤＩ跳线，以实 ［２】张春海，黄爱华．乘客信息导乘系统的组成及发展前景 ｆＪ］．机电工程技术，２００６，３５（７）：１ ５． ［５］张勇．地铁乘客导乘系统中的无线局域网络技术［Ｊ］．都市 交通，２００７，２０（５）：８５－８６． 现ＳＤＩ视频信号的双向传输。每个车厢各布置１组 ＳＤＩ跳线。 ［４】陈忠兴，王富章，韩西安，等．浅谈轨道交通乘客信息系 统【Ｊ］．铁路计算机应用，２００６，１ ５（Ｔ）：４８－－５１． （收稿日期：２０１ ０－０８－２５） （３）线缆接头／插头 每列车厢两端底部需要信号接口盘各一个， （上接４０页） 制动状态。 车器子系统将不再根据尾部作业信息和股道封锁信 息来自动判断停车器的动作时机，直到车站值班员 将该股道停车器恢复至自动控制状态为止。 （４）为确保机车进入股道进行越区作业时该股 ５总结 在ＣＩＰＳ环境下，ＴｗＴ系统通过管理系统局域 网从中心数据库中获取尾部和头部的调车计划和执 行情况，并直接获取是否越区及作业方法（取送、 道停车器处于缓解状态，机车从进入该股道外方的 最后一架信号机开始，直至进入该股道停车器，速 度均不应大于１８ ｋｍ／ｈ。 （５）为确保机车作业安全，当机车进入股道进 单溜、连溜）的信息，停车器控制子系统免除了经 过分别采集其他系统的执行输出的逻辑判别来间接 判断和猜测“越区”，而是通过解析计划和确定计划 的执行步骤来控制停车器输出。由于头部和尾部作 业是在管理系统的协调统一计划安排下，并且下达 给头、尾控制子系统分别执行，包括头部封锁和尾 部调车的时机与配合，使得控制停车器的自动控制 更加安全、高效和智能化。 （收稿日期：２Ｏ１ Ｏ一０６．２１） 行越区作业时，需先确认该股道停车器处于缓解状 态，方可越过停车器进行作业。在正常工作时，安 装在机车上的调机自动化子系统车载机界面上显示 有停车器状态，以便机车司机进行确认。 （６）对于压岔调车的作业情况，系统可通过信 号机开放及区段占用的顺序判断出这种特殊的作业 方式，在作业完毕后系统可自动控制停车器恢复至 铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１０年１２月
