城市軌道交通乘客信息系統的應用和發展探討

【摘要】概述城市軌道交通乘客信息系統的總體架構和功能，分析目前乘客信息系統的應用現狀和問題，進一步提出乘客信息系統未來的發展方向。

【關鍵詞】軌道交通乘客信息系統無線通信車地通信

隨著現代科技和城市規模的高速發展，城市軌道交通越發重要，城市軌道交通的運營管理越來越注重對乘客服務質量的提升，從以車輛為中心的運營模式不斷向以提高乘客乘坐舒適度為目標的運營模式發展，乘客信息系統應運而生。乘客信息系統PIS是利用計算機網絡技術和多媒體技術，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供綜合信息服務的系統。

一、乘客信息系統總體架構和功能

PIS系統可分為控制中心子系統，網絡子系統、車站子系統和車載子系統。整個系統以控制中心子系統為核心，其主要負責外部數據流的采集、編輯、轉換、播出控制以及對整個乘客信息系統網絡和設備狀態的監控和管理；網絡子系統提供用來傳輸從OCC到各車站及列車的各種控制信號、數據信號、音頻和視頻信號的網絡通道；車站子系統通過傳輸通道轉播來自OCC的實時多媒體信息，并可在此基礎上疊加本站的信息，如列車運行信息、公告信息、各類乘客服務信息，顯示部分主要包括PDP顯示器、LED顯示器和觸摸查詢機；車載子系統主要包括車載播放系統和車載監控系統。

乘客信息系統通過提供及時、準確和豐富的媒體資訊，為乘客提供人性化服務，在提高城市軌道交通對乘客的服務水平的同時，可以兼顧城市軌道交通的商業開發，具有較好的應用前景。

二、乘客信息系統應用現狀及問題

2.1目前乘客信息系統的應用情況

乘客信息系統在軌道交通大發展的形式下得到了長足的發展，各項研究也取得了一些成果并得到成功應用。上海地鐵1號、2號、3號及4號線開通了車載PIS系統，但在車輛運行期間播放的視頻都是提前錄制好的，通常利用列車進站或回庫的時候將視頻信息發送給列車，這種視頻傳輸模式只能稱之為準實時方式，該方式技術含量較低，雖然實施簡單，但是信息實時性較差，且不能實現列車監控視頻的上傳；2004年開通的深圳地鐵實施了一套完整的PIS系統，車上可實時接收有線電視臺信號，在車上播放實時新聞、廣告、娛樂節目、旅游風景等，這是國內地鐵首個成功部署Wi-Fi技術，并同時實現視頻上下行傳輸的工程；北京地鐵5號線PIS系統也實現了控制中心、車站、列車之間的數據、圖像及視頻信息的實時雙向傳輸；之后的南京地鐵、杭州地鐵一號線、天津地鐵和廣州地鐵3、4號線等線路均都安裝了PIS系統。北京地鐵15號線、北京地鐵亦莊線、南京地鐵二號線等地鐵線路配備的車載PIS系統包括車載閉路電視監控系統、LCD媒體播放系統以及列車廣播系統。

2.2現階段乘客信息系統面臨的問題

2.2.1技術尚不成熟規范

軌道交通通信傳輸方式復雜，由于列車狀態的實時變化，如何實時有效地把信息傳送到車上備受關注，傳統的有軌道電路方式和基于感應環線電纜的感應環線方式，而逐漸成為業界主流的方式是采用無線傳輸，用于地鐵PIS系統的無線網絡主要有無線局域網、全球微波接入互操作性、無線網絡網格等。但對于軌道交通來講，大量無線傳輸的存在，產生了復雜的電磁環境和頻率選擇性衰落等現象，給軌道交通中無線局域網的搭建帶來了極大的挑戰。PIS系統的無線通信在抗干擾、無縫切換、無線網絡安全、QoS保障、無線接入的選點等方面都需要有技術上的突破。無線通信系統的空中接口、頻點使用和安全加密等亟須相關部門的規范。正由于PIS應用目前還處于初步發展階段，技術等的不成熟也導致系統制訂方案的不統一。

各類多媒體業務帶寬需求大，現有的移動寬帶車地通信技術難以滿足運營模式從以車輛運行為中心向以乘客服務（PIS）為中心的轉換，促進了新聞直播、視頻資訊、視頻監控等應用需求的發展。列車在高速運行狀態下實現車、地間可靠地雙向通信技術，是制約多媒體業務應用發展的瓶頸所在。近年來隨著WLAN無線通信技術及計算機技術的不斷完善，網絡帶寬不足等問題得到了一定的解決，但是仍然無法滿足業務需求的發展，同時無線通信也面臨著頻點資源不足、無線網絡相互干擾等問題。加強電力載波通信技術在PIS中的應用研究也是解決軌道交通中通信帶寬瓶頸問題的一個方向。

2.2.3形成線網運營后面臨復雜的接口問題和管理問題

對于單條線路在建設時，每條線路都要與外部信息有相應的接口，建設成本十分大，并且所有線路都要有很好的信息接入的條件，不利于工程實施。原有PIS不僅要求與外部信息有相應接口，換乘的線路與線路之間也要有相應的接口，這樣換乘站的信息就能夠有效得到同步。從線路網絡角度看，運營方希望能夠簡單有效地對整個線網進行管理，PIS要具有這樣的功能。PIS可以對播出的內容進行統一的管理和編輯。軌道交通的建設一般是線路單獨建設，這樣如果管理員的系統權限較大，會增加更多不確定性因素，給線網的統一管理帶來問題。

三、乘客信息系統的發展趨勢

3.1應用的多元化，信息服務的豐富化

縱觀國內多個已建PIS的運營情況，在其發展的歷程中，PIS的業務更趨于多元化，PIS的信息更加豐富，對PIS的服務質量要求不斷增加，提高視頻顯示的高清度、流暢度和實時性等等。充分體現以人為本的服務理念，保證乘客獲取足夠的信息服務。

3.2網絡化

隨著城市軌道交通線網的不斷發展和完善，邁入網絡化運營管理新時代，而由于網絡化所帶來如乘客換乘、系統互通管理等要求，單線式的運營管理概念將作重大改變。在線網實施統一控制管理的基礎上，建立網絡化信息服務平臺，重點發揮面向全網絡的運營管理功能，將路網信息進行整合，系統具有更好的兼容性和包容性，以保證網絡運營整體效益的最大化，對提高運輸效率和科學化管理、提高突發事件的應急處理能力等具有深遠的社會意義和經濟效益。

3.3管理智能化

運營組織協調管理能夠實現城市軌道交通資源共享、運行協調、管理統一，發揮整體效益。在發生各種突發事件的情況下，有關人員可集中在應急中心，利用網絡化信息服務平臺的信息，產生合理的決策方案。以計算機為控制中心，通過系統軟件實現控制界面的可視化，可以有效地改變顯示的多媒體信息，根據不同的應用實時地做出響應，達到各個控制層次的智能化管理。

3.4信息發布一體化

隨著乘客的出行方式擴展到多交通形式；對多種公共交通方式整合、實現有機銜接、合理共享，也逐步成為向乘客提供更高層面服務的方向。運營管理部門在管理所管轄范圍內的交通系統時，也需要為一體化公交管理提供支持，在提供各類公共交通相關接駁的同時，提供其它相關公共交通系統的專有信息，以便整合信息后統一向處于不同位置的乘客進行發布。而這些信息的整合應用和發布具有十分有益的價值，極大地提升了信息的附加值。

四、結束語

乘客信息系統強化了運營管理方對乘客的組織和調度，同時也滿足了乘客的多層次信息需求，提升了乘客乘坐軌道交通的體驗，乘客信息系統的應用具有巨大的經濟效益和社會效益，是軌道交通領域中發展迅速的應用系統。