優化乘客信息顯示系統與提升地鐵運營服務水平

劉嘉豪

摘 要：隨著地鐵線網日益壯大，客流量增大，地鐵的安全運行受到社會各界及廣大市民的高度重視。地鐵乘客信息顯示系統承擔著直接面向乘客的重要的運營信息發布，以及地鐵車載視頻監控子系統的建設。目前，在日常運營管理發布運營信息的頻率大大提升，運營緊急信息發布的及時性，以及車載視頻監控的完善性，直接影響著運營服務水平。因此，需要對PIDS系統進行信息發布和車載視頻監控的優化升級，以提升系統運行的可靠性和完善性。

關鍵詞：乘客信息顯示系統 運營信息發布 車載視頻監控

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（c）-0015-02

地鐵乘客信息顯示系統（PIDS）是實現以人為本、進一步提高地鐵服務質量、加快各種信息傳遞及實現列車視頻監控的重要設施，是提高地鐵運營管理及經營開發水平，擴大對乘客服務范圍的有效工具。其功能主要是主播運營及安防反恐信息，適當插播地鐵公益廣告、天氣預報、新聞、交通信息，實現列車視頻監控，在緊急情況下運營緊急信息優先使用。

1 原地鐵PIDS系統運營緊急信息發布及車載視頻監控的情況

廣州地鐵從2005年建成開通PIDS系統以來，在遇到緊急情況時，一般是通過其總編播控制中心（或各分線控制中心）向線路各設備終端進行一對一信息發布。起初線路和車站較少時，從運營信息發布至各終端信息顯示的時間能滿足需求。隨著開通的線路和車站增多，各線的顯示終端（含列車車載顯示屏）也隨著增多，導致原發布機制在響應時間上不能滿足要求，需要對原發布機制進行優化升級。

總編播控制中心（或各分線控制中心）向線路各設備終端進行一對一信息發布時，如某一播控設備出現故障，不能接收該信息時，會一直對該設備發送信息，直到該設備收到信息數據，才對下一播控設備發送信息。這就會導致控制中心對線路各終端設備發布信息的數據通道出現網絡堵塞狀況，造成控制中心網絡發布管理軟件卡死，該運營緊急信息不能繼續下發的問題。

原地鐵列車每節車廂只設置了2臺攝像機，監控范圍上存在一小部分監控盲區。原地鐵PIDS系統車地無線通信子系統采用的是基于2.4G頻段的802.11a/g，在傳輸帶寬上不能滿足大線網在各分線控制中心調看車載監控錄像的需求。而且其他專業系統也有采用2.4G頻段，存在同頻干擾，其傳輸速率也不能很好的滿足車載視頻實時播放。

2 優化地鐵PIDS系統運營信息發布機制，提升信息發布的效率

鑒于原地鐵PIDS系統進行緊急信息發布時的實效性較低，以及所出現的信息下發網絡擁堵的情況，對地鐵PIDS系統的信息發布軟件進行優化升級。

信息發布檢測機制由原來的信息發布工作站進行檢測修改為通過安裝在控制中心服務器的信息發布檢測程序進行檢測，并實時送給信息發布工作站的發布軟件進行處理顯示，從而提高了信息發布的準確性和快速性。對數據庫表結構的修改主要是對發布操作中的一些狀態信息及數據進行保存，讓各車站、列車的播控設備進行自動獲取，檢查相關信息的狀態并按狀態要求進行顯示。

信息發布軟件優化升級后，地鐵PIDS系統控制中心在對線路各終端設備發布運營信息時，該信息會在各分中心服務器數據庫中保存一段時間；各線播控設備會每隔10s自動向分中心詢問是否有相關信息，當數據庫有緊急信息時，該播控設備會自動讀取該信息并顯示到所連接的終端設備上。該播控設備因故障或網絡不通未讀取到該緊急信息，則避免出現因信息無法接收而引起的網絡數據堵塞問題。取消信息發布時，PIDS系統控制中心發布取消信息發布指令，各線播控設備向分中心服務器讀取取消指令，信息發布取消。該升級項目大大提升了地鐵PIDS系統進行運營信息發布的效率。

3 優化車載視頻監控系統，保障新線地鐵列車安全運營

近年來，安全形勢日益嚴峻，各類恐怖活動在公共場合屢有發生，地鐵列車的安全運行也越來越受到社會各界及廣大市民的高度重視。在擁擠的地鐵列車車廂中，乘客密度大、人員構成復雜，任何敏感事件都極易造成乘客恐慌，進而引發公共安全問題。

（1）為了更好地在視頻監控方面也有新的發展。車載視頻監控系統增設聯動功能，當列車出現緊急制動、車廂火災報警等緊急情況時，PIDS系統車載視頻監控子系統收到該列車報警信息后會進行聯動，調出該節車廂的攝像機圖像，顯示在司機室的顯示屏上，并可上傳至分線控制中心。并且在監控范圍及錄像保存方面上，新線PIDS系統車載視頻監控子系統也有新的優化。

（2）增加攝像機數量，減少監控點盲區。PIDS專業相關人員在前期進行了列車攝像機的一系列調研活動及夜間實測，優化了車廂監控布點及設備選型。并確定后續新線列車的每節車廂攝像機增加到4臺，對列車進行全方位、無死角的視頻監控。同時優化了司機室監控顯示屏和列車監控軟件，方便司機靈活操作，為地鐵的安全運營保駕護航。

（3）增大監控范圍，確保列車行車安全。為實時監控行車安全，部分新線列車增設了2臺照軌面及2臺照受電弓的攝像機，對列車運行軌道和供電接觸網進行實時、全面、清晰的視頻監控，更好地保障了列車的安全駕駛。

（4）優化存儲冗余，保障錄像完整性。為保障列車錄像的完整性，防止視頻錄像丟失，新線PIDS系統對列車監控錄像的存儲方式進行了優化。在司機室車載視頻服務器雙備份冗余存儲的基礎上，增設車廂分布式存儲功能，多重保障，共同維護車載視頻監控錄像的完整性。通過以上技術優化，后續新線列車視頻監控系統全面提升，提升了新線的列車的安全運營。

4 提升PIDS系統的車地無線通信傳輸帶寬，保障車載視頻實時監控

為確保列車上傳監控視頻流暢清晰，不出現畫面中斷或跳播等現象，需要車地無線通信子系統確保有足夠的帶寬（提供的雙向傳輸的平均有效帶寬不低于15Mbps）。車地無線通信子系統主要功能是為PIDS系統軌旁設備、車載設備提供可靠、持續雙向的通信服務，確保PIDS系統能下傳編播列表和各類實時視頻圖像信息和上傳列車視頻監控信息、列車的狀態檢測信息至控制中心。基于802.11a/g無線通信技術，平均實際傳輸帶寬10M左右，另考慮與其他專業頻段的干擾和列車的速度等因素，很難確保PIDS系統上傳下達視頻信息的流暢性和清晰度。為保障地鐵車載視頻實時監控，需對PIDS系統車地無線通信子系統進行優化升級。

基于802.11n無線通信技術是在802.11a和802.11g之上發展起來的一項技術，最大的特點是傳輸帶寬高，理論帶寬最高可達600Mbps。802.11n采用MIMO與OFDM技術相結合而應用的MIMO OFDM技術，提高了無線傳輸質量，也使傳輸速率得到極大提升。801.11n技術標準支持40MHz的信道頻寬，由于傳輸速率和占用帶寬成正比，所以40MHz信道帶寬可以進一步增強傳輸速率。802.11n技術兼容2.4GHz和5GHz兩個頻段，其的傳輸帶寬可滿足PIDS系統車地無線通信數據傳輸的需求，保障車載視頻實時監控。

PIDS系統車地無線通信在新線建設上除了可采用基于802.11n無線通信技術，還可以采用基于802.11ac技術的車地無線通信、TD-LTE無線通信技術和EUHT無線通信技術等。

IEEE 802.11ac，工作在5.8GHz，用于中短距離無線通信，是802.11n的繼任者。它能夠提供最少1Gbps帶寬進行多站式無線局域網通信，或是最少500Mbps的單一連接傳輸帶寬。802.11ac每個通道的工作頻寬將由40MHz提升到80MHz，再加上大約10%的實際頻率調制效率提升，實際傳輸速率在300～400Mbps之間，接近目前802.11n實際傳輸率的3倍，傳輸速率大大提高。

LTE技術高傳輸帶寬、低延時、廣域覆蓋等技術優點可以很好地滿足PIDS系統的應用需求，而且系統穩定可靠。LTE信源設備為基站設備，組網及覆蓋方式靈活，擴展容易，典型的系統構成為：在控制中心配置核心網設備及相應服務器，在車站和車輛段設置LTE基站和車站交換機，在列車上配置車載無線終端設備，隧道區間采用泄漏電纜或天線來覆蓋。

EUHT無線通信技術是一種超高速無線局域網技術，是新岸線公司主導開發的、擁有完全自主知識產權的無線高速通信技術。相比國外相似的802.11ac（高速局域網），EUHT增加了上下行（全雙工通信）、支持多用戶多任務的時分調度MAC。EUHT技術具有良好的移動適應性、高吞吐率、可靠的切換性能等特點，適合城市軌道交通車地視頻實時傳輸通信，具備地鐵環境的環境適應能力和進行高清視頻實時傳輸的能力。

地鐵PIDS系統應考慮傳輸帶寬、技術的穩定和可靠性、成本控制等因素來建設和優化車地無線通信子系統，為車載視頻播放和列車視頻監控提供充足的和穩定的傳輸帶寬，以保障車載視頻和監控錄像的實時播放。

5 結語

廣州地鐵PIDS系統已優化信息發布機制，發布運營信息的效率大大提高，新線列車視頻監控子系統和車地無線通信子系統的優化升級，提高了車載視頻監控能力，保障新線列車車載視頻和監控錄像的實時播放，更好地提升地鐵運營安全和服務水平。地鐵PIDS系統在新建的運營線路增設了車站電子導引系統，以計算機系統為核心，以車站信息顯示屏為顯示載體，向乘客發布各類運營服務信息以及緊急信息，引導乘客以更高效、更便捷的方式搭乘地鐵出行，有效地為乘客提供增值服務，提升乘客滿意度，樹立地鐵數字化服務形象，推廣標準化服務。在未來新線建設上，在視頻監控中可加入視頻的智能分析，可以對所關注的視頻源實時分析，更有效避免信息遺漏，可使各種高風險行為在發生之初就被發現，并提醒線網調度人員，從而有效地避免危險情況發生，保障地鐵安全運營。

參考文獻

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