高速鐵路客運站無線通信調度系統(tǒng)的設計

任洪權，齊浩博，崔 利，康增建

（1.北京鐵路局 天津火車站，天津 300010； 2.中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081）

為了滿足日益增長的旅客運輸和客運服務質量要求，近年來高速鐵路開始大規(guī)模建設開通。鐵路客運站是旅客乘降列車的交通樞紐，為旅客提供安全、舒適、便捷的服務是其主要目標，它是鐵路運輸最重要的環(huán)節(jié)之一[1～2]。新建的高速鐵路車站往往占地面積大，樓層多，工作人員承擔的職責多，工作地點分散，活動范圍大。各車站已統(tǒng)一部署了集成管理平臺，大量的新技術、新設備開始推廣應用，票務系統(tǒng)、客運廣播和綜合顯示等客運服務系統(tǒng)已實現(xiàn)信息共享。為了提升客運服務質量，提高工作效率，業(yè)務過程要求能夠有據(jù)可查，業(yè)務、技術等問題也要通過業(yè)務能手、技術人員的遠程指導來解決，原有的協(xié)同作業(yè)技術手段，尤其是手持無線對講機已不能滿足目前高密度、高準確度、高質量的客運工作要求[3]。本文針對高速鐵路客運車站的現(xiàn)狀，提出一種無線通信調度系統(tǒng)，為實現(xiàn)信息共享和協(xié)同作業(yè)提供技術手段。

1 系統(tǒng)構成

客運站無線通信調度系統(tǒng)專為車站工作人員提供信息服務，采用專用無線局域網將到發(fā)信息自動發(fā)給車站工作人員的手持終端并要求確認，以及事件消息的短信、語音和視頻傳送，排班考核管理等功能，特殊情況下提供應急信道，可給應急指揮提供安全保證。移動終端數(shù)量可以靈活擴展，預留按照用戶需求提供終端定位、現(xiàn)場設備功能控制等高級功能。

客運站無線通信調度系統(tǒng)主要由手持終端、無線局域網、操作終端、交換機和服務器等組成，如圖1。它采用深度集成方式與鐵路客運綜合服務信息系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)動態(tài)客運組織計劃下發(fā)以及工作人員管理等功能。手持終端由工作人員操作，能接受到發(fā)命令并確認，發(fā)送現(xiàn)場情況至移動終端系統(tǒng)。

系統(tǒng)分為3部分：數(shù)據(jù)服務端、應用服務端和移動客戶端[4]。數(shù)據(jù)服務端用于存儲數(shù)據(jù)庫及客戶端上傳的數(shù)據(jù)（視頻、圖片、語音、位置坐標），應用服務端負責移動客戶端管理（上線下線、移動終端坐標定位）、對客戶端發(fā)起語音（視頻）通話、對固定監(jiān)控點獲取的DVI文件進行格式的轉換，移動客戶端負責移動監(jiān)控（上傳圖片、視頻到服務器）、監(jiān)控回放、與控制室建立通話、與其他移動終端建立通話等功能。

圖1 移動終端平臺的網絡結構

無線網絡系統(tǒng)由局域網和廣域網組成，覆蓋客運站及其周邊地帶。廣域網為用戶提供3 G無線接入技術。車站內部客戶端與服務器的通訊全部通過WIFI網絡進行；授權用戶可在車站以外的地方通過3 G網絡訪問本系統(tǒng)。通訊協(xié)議采用IP協(xié)議，手持設備通過無線網絡可以實現(xiàn)無線監(jiān)控、無線查詢、辦公和安全調度等功能。針對車站特點和室內無線網絡的發(fā)展現(xiàn)狀，選用高安全性網絡設備，支持身份驗證協(xié)議，采取IP、MAC地址與網絡后臺賬戶聯(lián)動等措施，既保證了網絡安全，又實現(xiàn)了用戶賬戶統(tǒng)一，便于管理。另外，在車站局域網設置安全信道，供緊急條件下啟用，給車站的網絡安全和應急管理提供技術保障。站內無線網絡的智能控制AC能實現(xiàn)無線網絡的自由化、自修復，以及手持終端在多個AP間移動的平滑切換，各無線熱點的負載均衡，以便更多的終端設備高質量地訪問網絡。

2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能主要包括視頻推送、語音對講和到發(fā)業(yè)務等功能。視頻推送是指上傳移動終端拍攝的現(xiàn)場視頻圖像，下載觀看控制中心的音視頻。語音對講支持授權人員通過手持終端互相通話功能。到發(fā)業(yè)務是指接收到發(fā)管理模塊的動態(tài)客運組織計劃，生成移動終端作業(yè)計劃，并下發(fā)給指定的終端組執(zhí)行。

各模塊的功能如下：（1）終端管理：手持終端的登記、使用和維護管理；（2）作業(yè)分發(fā)：到發(fā)信息下發(fā)給指定的手持終端并要求確認；（3）人工通知：人工下發(fā)信息至指定的手持終端；（4）分發(fā)模板：針對不同崗位分發(fā)作業(yè)所參照的時間和空間規(guī)則；（5）事件處理：異常事件的現(xiàn)場處理；（6）安全策略：本系統(tǒng)安全運行的技術手段；（7）語音通話：手持終端間的通話管理；（8）視頻管理：手持終端間的視頻傳送功能；（9）終端擴展：手持終端對設備參數(shù)的現(xiàn)場調節(jié)功能（預留）；（10）終端定位：手持終端在車站的空間方位（預留）；（11）操作日志：操作人員的工作記錄和管理；（12）系統(tǒng)管理：用戶登錄、角色分配、權限管理、日志管理與查詢、報表打印、系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)維護、系統(tǒng)校時、版本升級；（13）在線幫助：系統(tǒng)操作指南。

3 關鍵技術

3.1 無線通信調度技術

集傳統(tǒng)路電、IP電話、手持終端為一體，涵蓋呼叫中心、指揮調度、軟交換、Web管理界面、自動語音合成等功能模塊，支持手持終端間的短信交互、調度員短信群發(fā)，以及授權外部電話與系統(tǒng)內部電話間的通話功能，是一套綜合性無線通訊服務系統(tǒng)。

3.2 移動業(yè)務

高速鐵路客運站無線通信調度系統(tǒng)在無線網絡覆蓋區(qū)域內與任何電話和Wi-Fi手持臺通話免費，且對網內任意通話的事實語音存檔，業(yè)務流程分析、旅客服務質量提高和投訴舉證等方面提供良好的支持。系統(tǒng)提供無線調度、語音會議、接聽廣播等功能，并通過自由的分組群播功能將原有的業(yè)務聯(lián)系方式，轉變?yōu)槎喙しN信息共享的“事件/時間觸發(fā)式”新型客運業(yè)務組織模式，如圖2，圖3。

圖2 客運組織業(yè)務架構示意圖

圖3 集控室應急控制流程示意圖

3.3 無線監(jiān)控技術

無線監(jiān)控系統(tǒng)通過無線網絡，提供車站監(jiān)控盲區(qū)的視頻監(jiān)控，以及手持終端的無線視頻瀏覽功能。管理人員可在監(jiān)控中心、現(xiàn)場，甚至無線覆蓋的任何地方使用手持終端監(jiān)控現(xiàn)場情況，指導工作人員處理問題。

4 結束語

針對我國高速鐵路客運站的客運服務系統(tǒng)的現(xiàn)狀和特點，提出了一種有機結合現(xiàn)有3G廣域網絡和車站無線區(qū)域網絡，給工作人員提供信息交換的無線通信調度系統(tǒng)。系統(tǒng)分為平臺功能和終端功能2大類，通過自主創(chuàng)新、開發(fā)和研制，主要結論有：（1）能夠手動或自動給車站集成管理平臺發(fā)布動態(tài)客運組織計劃，生成移動終端作業(yè)計劃，并適時下發(fā)給指定的終端組執(zhí)行，實現(xiàn)了分別向旅客和工作人員發(fā)布信息的功能。（2）實現(xiàn)了授權移動終端對監(jiān)控中心視頻圖像的瀏覽，以及現(xiàn)場移動終端所拍攝視頻圖像的上傳功能。（3）通過手持終端向工作人員提供短信、音視頻等形式的信息服務，優(yōu)化了車站客運服務組織機制，為靈活定制并分配工作人員的角色權限等功能提供了技術手段。

[1]傅 迪，呂曉軍，王 靜，等. 鐵路客運車站旅客服務系統(tǒng)研究 [J]. 鐵路計算機應用, 2008，17（11）：12-15.

[2]康增建，王 靜，呂曉軍. 車站客運廣播系統(tǒng)的研究[J]. 信息通信，2011，（2）：52-54.

[3]康增建，昝 蕊，張 熠，呂曉軍，馬 琳. 基于列車到發(fā)信息和選擇性注意的智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 中國鐵路，2011（2）：67-70.