基于端到端IP數(shù)據(jù)和音視頻廣播的旅客資訊（PIS）系統(tǒng)

殷 廣 南京地下鐵道運(yùn)營(yíng)分公司

1 系統(tǒng)概述

基于端到端IP數(shù)據(jù)和音視頻廣播的旅客資訊（PIS）系統(tǒng)是為適應(yīng)地鐵行業(yè)為提高運(yùn)營(yíng)服務(wù)品質(zhì)，同時(shí)兼顧增加收益而開發(fā)的一套面向乘客的服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)構(gòu)合理緊湊，功能較為齊全。除可進(jìn)行IP數(shù)據(jù)的分類管理、定時(shí)播出、服務(wù)質(zhì)量（QoS）管理外，還可傳輸多媒體資訊（包括實(shí)時(shí)的電視廣播信息）。

本系統(tǒng)引入了數(shù)字電視技術(shù)，在設(shè)計(jì)中采用IP/DVB封裝機(jī)制，支持多媒體數(shù)據(jù)插播方式，同時(shí)還具備廣播級(jí)傳輸（MPEG-2 TS流傳輸標(biāo)準(zhǔn)）模擬電視節(jié)目的能力，并在轉(zhuǎn)播實(shí)時(shí)電視節(jié)目的同時(shí)在顯示終端的其他窗口播出乘客資訊信息和廣告。

在網(wǎng)絡(luò)信息的安全上本系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)，控制系統(tǒng)登陸和數(shù)據(jù)輸入等關(guān)鍵操作的驗(yàn)證，在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)外接口上架設(shè)了軟、硬件防火墻和防病毒系統(tǒng)，降低了網(wǎng)絡(luò)入侵和軟件病毒的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在中心預(yù)留與In－ternet接口。

本系統(tǒng)所有信息播出機(jī)設(shè)置有獨(dú)立IP地址，遵從TCP/IP協(xié)議，SNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)超過50個(gè)，設(shè)立了完善的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上各終端顯示設(shè)備節(jié)點(diǎn)電源管理、狀態(tài)查詢、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警、報(bào)警處理等功能。

南京地鐵一號(hào)線為南京市線網(wǎng)規(guī)劃中的第一條線，正線全長(zhǎng)21.72 km，共設(shè)16座旅客車站，其中地下車站11座，地面高架站5座，每個(gè)車站的站臺(tái)、站廳層設(shè)置了乘客資訊顯示屏，乘客可方便地通過顯示屏及時(shí)了解列車的運(yùn)行狀態(tài)及安全事項(xiàng)，從容侯車和上車。

2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)構(gòu)成分為：控制中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)兩個(gè)部分。

2.1 控制中心子系統(tǒng)

PIS控制中心子系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)PIS系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集中管理，還包括外部信息流的采集、播出版式的編輯、視頻流的轉(zhuǎn)換、播出控制、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)信息的存儲(chǔ)等等功能，是PIS系統(tǒng)集中管理和控制的中心。

控制中心子系統(tǒng)主要包括：中心服務(wù)器、數(shù)字視頻流服務(wù)器、中心網(wǎng)管服務(wù)器、播出控制工作站、數(shù)字電視設(shè)備、外部信號(hào)源和集成化軟件系統(tǒng)等，構(gòu)成一個(gè)完整的播出和集中控制系統(tǒng)。同時(shí)，中心子系統(tǒng)還將提供多種與其它系統(tǒng)的接口。

控制中心子系統(tǒng)在OCC設(shè)播出控制工作站終端，由OCC值班主任控制。在機(jī)房設(shè)中心操作員工作站和中心網(wǎng)管工作站，主要負(fù)責(zé)PIS系統(tǒng)的維護(hù)、管理。

2.2 車站子系統(tǒng)

車站子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能：管理車站內(nèi)的乘客信息服務(wù)系統(tǒng)、集中監(jiān)控車站內(nèi)的乘客信息服務(wù)系統(tǒng)、接收中心子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并分發(fā)至車站內(nèi)的乘客信息服務(wù)系統(tǒng)的每一顯示終端、外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出、向車站內(nèi)的乘客信息服務(wù)系統(tǒng)發(fā)放信息、站內(nèi)的站務(wù)信息的編輯保存等。

車站子系統(tǒng)主要由控制和現(xiàn)場(chǎng)顯示兩部分組成。

控制部分放置在車站控制室，包括上下行LED控制機(jī)、內(nèi)置長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)卡、Profibus-DP適配器、電源通訊控制器、DTI通訊控制器、顯示器、多電腦切換器等；現(xiàn)場(chǎng)顯示部分包括站臺(tái)顯示屏（PIIS）、動(dòng)態(tài)指示牌（DTI）。

3 顯示屏技術(shù)規(guī)格及配置

3.1 雙基色LED旅客向?qū)?/h3>

南京地鐵一號(hào)線在11個(gè)地下車站各安裝了4塊室內(nèi)雙面LED雙基色顯示屏，在5個(gè)地面高架車站各安裝了4塊半室外雙面LED雙基色顯示屏（地面高架車站采用表貼工藝和恒流源驅(qū)動(dòng)技術(shù)）。

列車運(yùn)行信息由信號(hào)ATS系統(tǒng)傳至系統(tǒng)設(shè)在車站的接口箱。旅客向?qū)剖芸匕搴蛙囌窘涌谙渲骺匕逑噙B，處理好的列車運(yùn)行信息傳輸?shù)杰囌静コ隹刂破鳎幚砗髠鬏數(shù)斤@示屏。視頻圖文信息由OCC中心傳至控制機(jī)，控制機(jī)將數(shù)據(jù)信息匯總，提供給車站局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享（示意圖見圖1）。

圖1 旅客向?qū)平Y(jié)構(gòu)示意圖

地下站的向?qū)撇捎镁仃嚪庋b形式的點(diǎn)間距為4.75 mm的雙基色模組，雙面顯示，共計(jì)12.5個(gè)304 mm×152 mm的雙基色模組，整個(gè)向?qū)萍s重60 kg。

地面高架車站的向?qū)撇捎觅N片封裝形式的點(diǎn)間距為4.7 mm的雙基色模組，雙面顯示，共計(jì)12.5個(gè)300.8 mm×150.4 mm的雙基色模組組成，整個(gè)向?qū)萍s重75 kg。

3.2 發(fā)車計(jì)時(shí)器（DTI）

南京地鐵一號(hào)線在11個(gè)地下車站各安裝2塊室內(nèi)單面LED雙基色顯示屏，在5個(gè)地面高架車站各安裝2塊半室外單面LED雙基色顯示屏，通過車站接口箱接收來自信號(hào)ATS系統(tǒng)的停車時(shí)間報(bào)文信息。當(dāng)列車到站停穩(wěn)后，開始以倒計(jì)數(shù)的方式向司機(jī)顯示發(fā)車時(shí)間，采用兩位數(shù)字顯示。

發(fā)車計(jì)時(shí)器由顯示面陣、控制器、電源控制器和電源四部分組成。控制器由單片機(jī)組成，通過中斷方式接收信息，進(jìn)行存儲(chǔ)和刷新。網(wǎng)絡(luò)可通過電源控制器對(duì)DTI進(jìn)行開、關(guān)控制。

控制系統(tǒng)以單片計(jì)算機(jī)為控制器，實(shí)時(shí)接收、處理自ATS系統(tǒng)的停車時(shí)間報(bào)文信息。發(fā)車計(jì)時(shí)信息通過適配器及通訊控制器直接送給控制單片機(jī)并控制顯示面陣（示意圖見圖2）。

圖2 發(fā)車計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)示意圖

地下站的發(fā)車計(jì)時(shí)器由行列數(shù)為48×24的雙基色矩陣封裝形式的點(diǎn)間距為4.75 mm的模組拼裝而成，單面顯示，共計(jì)1.5個(gè)228 mm×152 mm的雙基色模組組成，整個(gè)計(jì)時(shí)器約重8 kg。

地面高架車站的發(fā)車計(jì)時(shí)器由行列數(shù)為48×24的貼片封裝形式的點(diǎn)間距為4.7 mm的雙基色模組拼裝而成，為單面顯示，共計(jì)2個(gè)22 mm×150.4 mm的雙基色模組組成，整個(gè)計(jì)時(shí)器約重10 kg。

4 常見故障判斷和排除

4.1 顯示屏黑屏及不受控

（1）查看配置程序是否打開，同時(shí)查看控制卡和顯卡連接線是否松動(dòng)；

（2）查看雙聯(lián)屏蔽連接網(wǎng)線是否松動(dòng)；

（3）查看HUB板指示燈，若故障指示燈閃爍，用一塊新HUB板替換。

4.2 顯示屏顯示缺色（紅或綠）

查看控制卡和顯卡連接線，如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，將連接線重新插好。如未松動(dòng)，用一根新連接線替換。

4.3 顯示屏整個(gè)不亮或顯示不穩(wěn)定

查看HUB板與顯示模塊的連接電纜，如有松動(dòng)，將電纜重新插好。如未松動(dòng)，可用一根新電纜替換。若仍然不正常，HUB板輸出端或模塊輸入端壞，將其判斷出后替換。

5 結(jié)束語

要實(shí)現(xiàn)乘客導(dǎo)乘和信息服務(wù)系統(tǒng)的根本功能，體現(xiàn)現(xiàn)代都市的風(fēng)貌，達(dá)到增加廣告資源，提高收益的目的，必須充分利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段才能夠?qū)崿F(xiàn)這些要求。本PIS系統(tǒng)采用數(shù)字電視技術(shù)，以數(shù)字電視作為現(xiàn)代化的傳播媒介，利用先進(jìn)的資訊播出方式實(shí)現(xiàn)資訊服務(wù)功能，在南京地鐵一號(hào)線獲得了良好的應(yīng)用。