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【摘要】本文围绕着城市轨道交通的乘客信息系统（PIS）展开论述，分析了乘客信息系统的系统构成要素，结合郑州市轨道交通1号线车辆乘客信息系统设计案例分析如何将乘客信息系统真正应用于城市轨道交通中。
【关键词】乘客信息系统；轨道交通
中图分类号：P135 文献标识码：A
一、前言
随着我国城市轨道交通日益发展，乘客信息系统的构建也被纳入了重点研究的范围。乘客信息系统的构建要和轨道交通协调一致，以促进轨道交通能够更加的人性化和科学化。
二、PIS系统构成乘客信息系统由中心子系统、车站子系统、车载子系统以及网络子系统组成，结构图如下：
图1 系统总体结构示意图
1、中心子系统构成中心子系统由中心交换机、中心数据服务器、视频流服务器、磁盘阵列、切换矩阵、直播数字电视编码器、接口服务器、操作员工作站、系统管理工作站及有关软件等组成。2、车站子系统构成车站子系统由车站交换机、车站服务器、媒体播放控制器、车站操作员工作站、显示屏等组成。3、车载子系统构成车站子系统主要包括天线、车载无线设备、车载信息播出系统和车载视频监视系统。4、网络子系统构成网络子系统主要由中心至车站的有线网络及车－地无线局域网组成；中心至车站的有线网络利用专用通信系统的以太网通道，车－地无线局域网主要由中心的无线控制器、无线接入点（AP）、天线、光纤收发器、光缆等设备和线路组成。
三、苏州轨道交通1号线PIS系统设计应用实例
苏州轨道交通1号线乘客信息系统从结构上可分为：控制中心子系统、车站子系统、车辆段子系统、车载子系统和网络子系统。
所有终端设备具备自动重启、在系统控制下远程开／关机和本地开／关机的功能。苏州轨道交通1号线充分考虑到设各启动时各设备的启动顺序，避免大量设备同时启动给系统供电带来瞬时冲击。所有设备可不损坏地拆除和更换模块。关键设备(如核心交换机)具有关键模块热插拔功能。所有设备都具有短路保护，包括电源内部的保护。具有友好的人机界面，包括各种显示屏、应用终端显示屏等。其中提供给乘客的显示界面充分考虑系统及显示设备本身的特点，在满足系统功能需求的前提下，充分考虑乘客的视觉享受，并具有苏州的地方文化特色。控制中心子系统、车站子系统具有友好操作界面，具有在线帮助功能、有效输入提示、警告信息提示。操作员可选择菜单打印当前屏幕显示。
1、控制中心子系统
中心子系统主要实现如下功能：集中管理整个PIS系统、实时监控整个PIS系统、外部视频信息源的导入、外部系统数据的导入和导出、中心公共信息的编辑保存、中心集中发放信息、中央集中控制终端显示设备的显示模式／开关、中心播放实时网络视频流数据。控制中心子系统通过采集外部信息流，经编辑、处理，生成内部信息，按既定规则或版式播出，达到向乘客传递信息的目的。
控制中心子系统的主要职责包括：实现与外部信息源的接口；采集信息、处理系统内各类数据；管理／控制系统设备；编辑生成播出版式；制定播放优先等级；播出信息的统计、分析、监管；提供系统安全机制：负责视频流的转换及各类信息的播放；全线列车的PIS车载CCTV系统图像的监视、存储和管理；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。
2、车站子系统
车站子系统具体负责接收并下载控制中心下传命令(设备开关机等)、各类信息内容(连同节目列表)、系统参数(时钟信息等)，在控制中心或网络子系统故障时，按照下载的节目列表和节目内容在本站显示终端上自动播放。
播出版面在正常运营期间自动定时切换而不需人工干预，以避免固定显示的文字或图像对显示终端的灼伤(烧屏)现象。系统功能主要有：
（一）接收和下发功能。a．通过传输网络自动接收从控制中心发布的信息，并集中存放在车站数据服务器上，车站数据服务器把内容转发到相应的播放控制器中，由播放控制器进行解码后在显示终端上播放；b．系统能将媒体文件提前下载到车站显示设备的服务器，或者利用晚上停止运营时间进行传送(停止运营的时间由系统预先设置，到达停运时间系统自动触发下发操作，无需人工触发)对于媒体文件，车站设备具备断点续传功能，对接收失败的内容信息能够自动触发重新接收，对下发失败的内容能够自动重新下发。同时还能够在运营期间限速接收和下发数据(低速度)，在停运期间则全速接收和下发数据。对所有接收的内容具备完整的日志记录，包括接收百分比、接收状态、接收时间、未接收或者接收失败记录。
（二）设备监视功能。车站子系统能实时监视本站设备的运行状态并能保存所有接收的设备状态数据至少3O天。
车站子系统能模拟车站设备的布置，图形化地监视车站各种设备的通信状态、运行状态及故障情况。当出现状态变化或故障时，能在屏幕上准确、实时地显示。车站子系统能根据状态或故障等级不同而显示不同颜色、发出声音及给出报警信息，所有的狀态信息应能自动更新。
3、车辆段子系统
车辆段子系统主要由车辆段交换机、数据服务器、监控管理终端以及必要的检测、维护工具等构成。负责从控制中心接收数据，在列车停在段内期间，通过车地无线网络(必要时也可用移动数字设备)向列车传送视频、数据信息。实时监控段内系统设备工作状态。
4、车载子系统
主要由以下三部分组成：
（一）车载广播系统(车载广播系统+司机对讲、乘客报警系统)；
（二）车载多媒体信息播放和监控系统(LED+LCD+CCTV)；
（三）与无线通讯系统的接口(radio+WLAN)。
5、网络子系统
苏州轨道交通1号线的PIS网络子系统特指中心到车站、车辆段的PIS传输网。用来传输从中心到各车立占、车辆段的各种数据信息、视频信息和控制信息。网络子系统利用通信传输系统提供的传输网络，文本图像信息通过IP方式传输。接口类型采用100Mbps以太网接口。网络子系统为PIS系统提供传输通道，负责将控制中心的各种数据、视频和控制信息下发至车站、车辆段，并将列车下传的CCTV监视图像上传至控制中心。设置在控制中心以太网上的交换机，经防火墙设备和路由器可以连接因特网。
四、PIS系统技术发展趋势
1、乘客信息系统的高清发展趋势
随着2006年国家高清标准的出台，车站显示终端的播放标准将逐步由标清向高清过渡。并且在高清标准的不断发展下，显示终端的支持和高清信息源的不断丰富，乘客信息系统在未来几年会向高清看齐，同时向下兼容。
2、播放控制器支持多路高清输出
对于站内信息发布来说，不同位置可能需要播出不同内容，为减少播放器部署数量，确保硬件设备的合理化及高效率的利用，播放控制器正向“输出多路不同内容机制”的方向发展，即一个播放器可以输出≥2路不同的内容。这样不仅可减少播放控制器的数量，减少综合布线、设备维护等方面的成本，而且在站台上可实现站台上行、下行播放控制器相互做备份，当有一个出现异常，另外一个可以直接输出其响应的信息，从而提高系统的稳定性。
3、长距离传输的发展
规模较大车站，机房至乘客信息系统终端传输距离往往超过100m，为保证系统扩展需求及数字视频播放质量，车站LCD播放控制器至公共区LCD屏之间全部采用光纤连接是解决这一问题的一种方式。
光纤具有传输距离远、抗干扰能力强、光传输信号损失低、传输带宽大、保密性好和重量轻等诸多优点，足以满足数字高清传输的要求，而且通过采用光纤传输可将播放控制器和传输发送器安装于机房机柜内，传输接收器安装于屏体侧，以便于日常维护。相应成本呈下降趋势，使得这一解决方案必将得到广泛应用。
4、完善的车载播放
由于复杂的外界环境，无线网络有时会出现传输丢包等问题，这会导致中心发布的媒体信息无法及时、完整、稳定地传输至车载无线接收设备，势必会影响车上乘客的观看感受。为保证车载播放设备应做到：支持断点续传；定时下载，在指定时间段进行播出内容下载；数字视频直播时建立0min~15min可调的播出缓冲池，即，缓存0min~15min的节目内容，然后进行播出。五、结束语
综上所述，在城市轨道交通中构建乘客信息系统必须要符合城市交通的需要，乘客信息系统的设计遵循科学、合理的原则，使用更加先进的技术来提高乘客信息系统的运行效果。
【参考文献】
[1]吴闯龙.城市轨道交通乘客信息系统发展[J].铁路通信信号工程技术，2010.
[2]邓先平.我国城市轨道交通乘客信息系统的现状.都市快轨交通.2010.5.
【关键词】乘客信息系统；轨道交通
中图分类号：P135 文献标识码：A
一、前言
随着我国城市轨道交通日益发展，乘客信息系统的构建也被纳入了重点研究的范围。乘客信息系统的构建要和轨道交通协调一致，以促进轨道交通能够更加的人性化和科学化。
二、PIS系统构成乘客信息系统由中心子系统、车站子系统、车载子系统以及网络子系统组成，结构图如下：
图1 系统总体结构示意图
1、中心子系统构成中心子系统由中心交换机、中心数据服务器、视频流服务器、磁盘阵列、切换矩阵、直播数字电视编码器、接口服务器、操作员工作站、系统管理工作站及有关软件等组成。2、车站子系统构成车站子系统由车站交换机、车站服务器、媒体播放控制器、车站操作员工作站、显示屏等组成。3、车载子系统构成车站子系统主要包括天线、车载无线设备、车载信息播出系统和车载视频监视系统。4、网络子系统构成网络子系统主要由中心至车站的有线网络及车－地无线局域网组成；中心至车站的有线网络利用专用通信系统的以太网通道，车－地无线局域网主要由中心的无线控制器、无线接入点（AP）、天线、光纤收发器、光缆等设备和线路组成。
三、苏州轨道交通1号线PIS系统设计应用实例
苏州轨道交通1号线乘客信息系统从结构上可分为：控制中心子系统、车站子系统、车辆段子系统、车载子系统和网络子系统。
所有终端设备具备自动重启、在系统控制下远程开／关机和本地开／关机的功能。苏州轨道交通1号线充分考虑到设各启动时各设备的启动顺序，避免大量设备同时启动给系统供电带来瞬时冲击。所有设备可不损坏地拆除和更换模块。关键设备(如核心交换机)具有关键模块热插拔功能。所有设备都具有短路保护，包括电源内部的保护。具有友好的人机界面，包括各种显示屏、应用终端显示屏等。其中提供给乘客的显示界面充分考虑系统及显示设备本身的特点，在满足系统功能需求的前提下，充分考虑乘客的视觉享受，并具有苏州的地方文化特色。控制中心子系统、车站子系统具有友好操作界面，具有在线帮助功能、有效输入提示、警告信息提示。操作员可选择菜单打印当前屏幕显示。
1、控制中心子系统
中心子系统主要实现如下功能：集中管理整个PIS系统、实时监控整个PIS系统、外部视频信息源的导入、外部系统数据的导入和导出、中心公共信息的编辑保存、中心集中发放信息、中央集中控制终端显示设备的显示模式／开关、中心播放实时网络视频流数据。控制中心子系统通过采集外部信息流，经编辑、处理，生成内部信息，按既定规则或版式播出，达到向乘客传递信息的目的。
控制中心子系统的主要职责包括：实现与外部信息源的接口；采集信息、处理系统内各类数据；管理／控制系统设备；编辑生成播出版式；制定播放优先等级；播出信息的统计、分析、监管；提供系统安全机制：负责视频流的转换及各类信息的播放；全线列车的PIS车载CCTV系统图像的监视、存储和管理；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。
2、车站子系统
车站子系统具体负责接收并下载控制中心下传命令(设备开关机等)、各类信息内容(连同节目列表)、系统参数(时钟信息等)，在控制中心或网络子系统故障时，按照下载的节目列表和节目内容在本站显示终端上自动播放。
播出版面在正常运营期间自动定时切换而不需人工干预，以避免固定显示的文字或图像对显示终端的灼伤(烧屏)现象。系统功能主要有：
（一）接收和下发功能。a．通过传输网络自动接收从控制中心发布的信息，并集中存放在车站数据服务器上，车站数据服务器把内容转发到相应的播放控制器中，由播放控制器进行解码后在显示终端上播放；b．系统能将媒体文件提前下载到车站显示设备的服务器，或者利用晚上停止运营时间进行传送(停止运营的时间由系统预先设置，到达停运时间系统自动触发下发操作，无需人工触发)对于媒体文件，车站设备具备断点续传功能，对接收失败的内容信息能够自动触发重新接收，对下发失败的内容能够自动重新下发。同时还能够在运营期间限速接收和下发数据(低速度)，在停运期间则全速接收和下发数据。对所有接收的内容具备完整的日志记录，包括接收百分比、接收状态、接收时间、未接收或者接收失败记录。
（二）设备监视功能。车站子系统能实时监视本站设备的运行状态并能保存所有接收的设备状态数据至少3O天。
车站子系统能模拟车站设备的布置，图形化地监视车站各种设备的通信状态、运行状态及故障情况。当出现状态变化或故障时，能在屏幕上准确、实时地显示。车站子系统能根据状态或故障等级不同而显示不同颜色、发出声音及给出报警信息，所有的狀态信息应能自动更新。
3、车辆段子系统
车辆段子系统主要由车辆段交换机、数据服务器、监控管理终端以及必要的检测、维护工具等构成。负责从控制中心接收数据，在列车停在段内期间，通过车地无线网络(必要时也可用移动数字设备)向列车传送视频、数据信息。实时监控段内系统设备工作状态。
4、车载子系统
主要由以下三部分组成：
（一）车载广播系统(车载广播系统+司机对讲、乘客报警系统)；
（二）车载多媒体信息播放和监控系统(LED+LCD+CCTV)；
（三）与无线通讯系统的接口(radio+WLAN)。
5、网络子系统
苏州轨道交通1号线的PIS网络子系统特指中心到车站、车辆段的PIS传输网。用来传输从中心到各车立占、车辆段的各种数据信息、视频信息和控制信息。网络子系统利用通信传输系统提供的传输网络，文本图像信息通过IP方式传输。接口类型采用100Mbps以太网接口。网络子系统为PIS系统提供传输通道，负责将控制中心的各种数据、视频和控制信息下发至车站、车辆段，并将列车下传的CCTV监视图像上传至控制中心。设置在控制中心以太网上的交换机，经防火墙设备和路由器可以连接因特网。
四、PIS系统技术发展趋势
1、乘客信息系统的高清发展趋势
随着2006年国家高清标准的出台，车站显示终端的播放标准将逐步由标清向高清过渡。并且在高清标准的不断发展下，显示终端的支持和高清信息源的不断丰富，乘客信息系统在未来几年会向高清看齐，同时向下兼容。
2、播放控制器支持多路高清输出
对于站内信息发布来说，不同位置可能需要播出不同内容，为减少播放器部署数量，确保硬件设备的合理化及高效率的利用，播放控制器正向“输出多路不同内容机制”的方向发展，即一个播放器可以输出≥2路不同的内容。这样不仅可减少播放控制器的数量，减少综合布线、设备维护等方面的成本，而且在站台上可实现站台上行、下行播放控制器相互做备份，当有一个出现异常，另外一个可以直接输出其响应的信息，从而提高系统的稳定性。
3、长距离传输的发展
规模较大车站，机房至乘客信息系统终端传输距离往往超过100m，为保证系统扩展需求及数字视频播放质量，车站LCD播放控制器至公共区LCD屏之间全部采用光纤连接是解决这一问题的一种方式。
光纤具有传输距离远、抗干扰能力强、光传输信号损失低、传输带宽大、保密性好和重量轻等诸多优点，足以满足数字高清传输的要求，而且通过采用光纤传输可将播放控制器和传输发送器安装于机房机柜内，传输接收器安装于屏体侧，以便于日常维护。相应成本呈下降趋势，使得这一解决方案必将得到广泛应用。
4、完善的车载播放
由于复杂的外界环境，无线网络有时会出现传输丢包等问题，这会导致中心发布的媒体信息无法及时、完整、稳定地传输至车载无线接收设备，势必会影响车上乘客的观看感受。为保证车载播放设备应做到：支持断点续传；定时下载，在指定时间段进行播出内容下载；数字视频直播时建立0min~15min可调的播出缓冲池，即，缓存0min~15min的节目内容，然后进行播出。五、结束语
综上所述，在城市轨道交通中构建乘客信息系统必须要符合城市交通的需要，乘客信息系统的设计遵循科学、合理的原则，使用更加先进的技术来提高乘客信息系统的运行效果。
【参考文献】
[1]吴闯龙.城市轨道交通乘客信息系统发展[J].铁路通信信号工程技术，2010.
[2]邓先平.我国城市轨道交通乘客信息系统的现状.都市快轨交通.2010.5.