優(yōu)化乘客信息顯示系統(tǒng)與提升地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平

劉嘉豪

摘 要：隨著地鐵線網(wǎng)日益壯大，客流量增大，地鐵的安全運(yùn)行受到社會(huì)各界及廣大市民的高度重視。地鐵乘客信息顯示系統(tǒng)承擔(dān)著直接面向乘客的重要的運(yùn)營(yíng)信息發(fā)布，以及地鐵車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的建設(shè)。目前，在日常運(yùn)營(yíng)管理發(fā)布運(yùn)營(yíng)信息的頻率大大提升，運(yùn)營(yíng)緊急信息發(fā)布的及時(shí)性，以及車載視頻監(jiān)控的完善性，直接影響著運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平。因此，需要對(duì)PIDS系統(tǒng)進(jìn)行信息發(fā)布和車載視頻監(jiān)控的優(yōu)化升級(jí)，以提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和完善性。

關(guān)鍵詞：乘客信息顯示系統(tǒng) 運(yùn)營(yíng)信息發(fā)布 車載視頻監(jiān)控

中圖分類號(hào)：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（c）-0015-02

地鐵乘客信息顯示系統(tǒng)（PIDS）是實(shí)現(xiàn)以人為本、進(jìn)一步提高地鐵服務(wù)質(zhì)量、加快各種信息傳遞及實(shí)現(xiàn)列車視頻監(jiān)控的重要設(shè)施，是提高地鐵運(yùn)營(yíng)管理及經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)水平，擴(kuò)大對(duì)乘客服務(wù)范圍的有效工具。其功能主要是主播運(yùn)營(yíng)及安防反恐信息，適當(dāng)插播地鐵公益廣告、天氣預(yù)報(bào)、新聞、交通信息，實(shí)現(xiàn)列車視頻監(jiān)控，在緊急情況下運(yùn)營(yíng)緊急信息優(yōu)先使用。

1 原地鐵PIDS系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)緊急信息發(fā)布及車載視頻監(jiān)控的情況

廣州地鐵從2005年建成開(kāi)通PIDS系統(tǒng)以來(lái)，在遇到緊急情況時(shí)，一般是通過(guò)其總編播控制中心（或各分線控制中心）向線路各設(shè)備終端進(jìn)行一對(duì)一信息發(fā)布。起初線路和車站較少時(shí)，從運(yùn)營(yíng)信息發(fā)布至各終端信息顯示的時(shí)間能滿足需求。隨著開(kāi)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(dǎo)致原發(fā)布機(jī)制在響應(yīng)時(shí)間上不能滿足要求，需要對(duì)原發(fā)布機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。

總編播控制中心（或各分線控制中心）向線路各設(shè)備終端進(jìn)行一對(duì)一信息發(fā)布時(shí)，如某一播控設(shè)備出現(xiàn)故障，不能接收該信息時(shí)，會(huì)一直對(duì)該設(shè)備發(fā)送信息，直到該設(shè)備收到信息數(shù)據(jù)，才對(duì)下一播控設(shè)備發(fā)送信息。這就會(huì)導(dǎo)致控制中心對(duì)線路各終端設(shè)備發(fā)布信息的數(shù)據(jù)通道出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞狀況，造成控制中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)布管理軟件卡死，該運(yùn)營(yíng)緊急信息不能繼續(xù)下發(fā)的問(wèn)題。

原地鐵列車每節(jié)車廂只設(shè)置了2臺(tái)攝像機(jī)，監(jiān)控范圍上存在一小部分監(jiān)控盲區(qū)。原地鐵PIDS系統(tǒng)車地?zé)o線通信子系統(tǒng)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(wǎng)在各分線控制中心調(diào)看車載監(jiān)控錄像的需求。而且其他專業(yè)系統(tǒng)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(shí)時(shí)播放。

2 優(yōu)化地鐵PIDS系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)信息發(fā)布機(jī)制，提升信息發(fā)布的效率

鑒于原地鐵PIDS系統(tǒng)進(jìn)行緊急信息發(fā)布時(shí)的實(shí)效性較低，以及所出現(xiàn)的信息下發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況，對(duì)地鐵PIDS系統(tǒng)的信息發(fā)布軟件進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。

信息發(fā)布檢測(cè)機(jī)制由原來(lái)的信息發(fā)布工作站進(jìn)行檢測(cè)修改為通過(guò)安裝在控制中心服務(wù)器的信息發(fā)布檢測(cè)程序進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)時(shí)送給信息發(fā)布工作站的發(fā)布軟件進(jìn)行處理顯示，從而提高了信息發(fā)布的準(zhǔn)確性和快速性。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)的修改主要是對(duì)發(fā)布操作中的一些狀態(tài)信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，讓各車站、列車的播控設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)獲取，檢查相關(guān)信息的狀態(tài)并按狀態(tài)要求進(jìn)行顯示。

信息發(fā)布軟件優(yōu)化升級(jí)后，地鐵PIDS系統(tǒng)控制中心在對(duì)線路各終端設(shè)備發(fā)布運(yùn)營(yíng)信息時(shí)，該信息會(huì)在各分中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中保存一段時(shí)間；各線播控設(shè)備會(huì)每隔10s自動(dòng)向分中心詢問(wèn)是否有相關(guān)信息，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)有緊急信息時(shí)，該播控設(shè)備會(huì)自動(dòng)讀取該信息并顯示到所連接的終端設(shè)備上。該播控設(shè)備因故障或網(wǎng)絡(luò)不通未讀取到該緊急信息，則避免出現(xiàn)因信息無(wú)法接收而引起的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堵塞問(wèn)題。取消信息發(fā)布時(shí)，PIDS系統(tǒng)控制中心發(fā)布取消信息發(fā)布指令，各線播控設(shè)備向分中心服務(wù)器讀取取消指令，信息發(fā)布取消。該升級(jí)項(xiàng)目大大提升了地鐵PIDS系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)信息發(fā)布的效率。

3 優(yōu)化車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)，保障新線地鐵列車安全運(yùn)營(yíng)

近年來(lái)，安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻，各類恐怖活動(dòng)在公共場(chǎng)合屢有發(fā)生，地鐵列車的安全運(yùn)行也越來(lái)越受到社會(huì)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(gòu)成復(fù)雜，任何敏感事件都極易造成乘客恐慌，進(jìn)而引發(fā)公共安全問(wèn)題。

（1）為了更好地在視頻監(jiān)控方面也有新的發(fā)展。車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)增設(shè)聯(lián)動(dòng)功能，當(dāng)列車出現(xiàn)緊急制動(dòng)、車廂火災(zāi)報(bào)警等緊急情況時(shí)，PIDS系統(tǒng)車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)收到該列車報(bào)警信息后會(huì)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，調(diào)出該節(jié)車廂的攝像機(jī)圖像，顯示在司機(jī)室的顯示屏上，并可上傳至分線控制中心。并且在監(jiān)控范圍及錄像保存方面上，新線PIDS系統(tǒng)車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)也有新的優(yōu)化。

（2）增加攝像機(jī)數(shù)量，減少監(jiān)控點(diǎn)盲區(qū)。PIDS專業(yè)相關(guān)人員在前期進(jìn)行了列車攝像機(jī)的一系列調(diào)研活動(dòng)及夜間實(shí)測(cè)，優(yōu)化了車廂監(jiān)控布點(diǎn)及設(shè)備選型。并確定后續(xù)新線列車的每節(jié)車廂攝像機(jī)增加到4臺(tái)，對(duì)列車進(jìn)行全方位、無(wú)死角的視頻監(jiān)控。同時(shí)優(yōu)化了司機(jī)室監(jiān)控顯示屏和列車監(jiān)控軟件，方便司機(jī)靈活操作，為地鐵的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。

（3）增大監(jiān)控范圍，確保列車行車安全。為實(shí)時(shí)監(jiān)控行車安全，部分新線列車增設(shè)了2臺(tái)照軌面及2臺(tái)照受電弓的攝像機(jī)，對(duì)列車運(yùn)行軌道和供電接觸網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面、清晰的視頻監(jiān)控，更好地保障了列車的安全駕駛。

（4）優(yōu)化存儲(chǔ)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(tǒng)對(duì)列車監(jiān)控錄像的存儲(chǔ)方式進(jìn)行了優(yōu)化。在司機(jī)室車載視頻服務(wù)器雙備份冗余存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，增設(shè)車廂分布式存儲(chǔ)功能，多重保障，共同維護(hù)車載視頻監(jiān)控錄像的完整性。通過(guò)以上技術(shù)優(yōu)化，后續(xù)新線列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)全面提升，提升了新線的列車的安全運(yùn)營(yíng)。

4 提升PIDS系統(tǒng)的車地?zé)o線通信傳輸帶寬，保障車載視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控

為確保列車上傳監(jiān)控視頻流暢清晰，不出現(xiàn)畫(huà)面中斷或跳播等現(xiàn)象，需要車地?zé)o線通信子系統(tǒng)確保有足夠的帶寬（提供的雙向傳輸?shù)钠骄行挷坏陀?5Mbps）。車地?zé)o線通信子系統(tǒng)主要功能是為PIDS系統(tǒng)軌旁設(shè)備、車載設(shè)備提供可靠、持續(xù)雙向的通信服務(wù)，確保PIDS系統(tǒng)能下傳編播列表和各類實(shí)時(shí)視頻圖像信息和上傳列車視頻監(jiān)控信息、列車的狀態(tài)檢測(cè)信息至控制中心?；?02.11a/g無(wú)線通信技術(shù)，平均實(shí)際傳輸帶寬10M左右，另考慮與其他專業(yè)頻段的干擾和列車的速度等因素，很難確保PIDS系統(tǒng)上傳下達(dá)視頻信息的流暢性和清晰度。為保障地鐵車載視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，需對(duì)PIDS系統(tǒng)車地?zé)o線通信子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。

基于802.11n無(wú)線通信技術(shù)是在802.11a和802.11g之上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，最大的特點(diǎn)是傳輸帶寬高，理論帶寬最高可達(dá)600Mbps。802.11n采用MIMO與OFDM技術(shù)相結(jié)合而應(yīng)用的MIMO OFDM技術(shù)，提高了無(wú)線傳輸質(zhì)量，也使傳輸速率得到極大提升。801.11n技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)一步增強(qiáng)傳輸速率。802.11n技術(shù)兼容2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段，其的傳輸帶寬可滿足PIDS系統(tǒng)車地?zé)o線通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，保障車載視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控。

PIDS系統(tǒng)車地?zé)o線通信在新線建設(shè)上除了可采用基于802.11n無(wú)線通信技術(shù)，還可以采用基于802.11ac技術(shù)的車地?zé)o線通信、TD-LTE無(wú)線通信技術(shù)和EUHT無(wú)線通信技術(shù)等。

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

LTE技術(shù)高傳輸帶寬、低延時(shí)、廣域覆蓋等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可以很好地滿足PIDS系統(tǒng)的應(yīng)用需求，而且系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。LTE信源設(shè)備為基站設(shè)備，組網(wǎng)及覆蓋方式靈活，擴(kuò)展容易，典型的系統(tǒng)構(gòu)成為：在控制中心配置核心網(wǎng)設(shè)備及相應(yīng)服務(wù)器，在車站和車輛段設(shè)置LTE基站和車站交換機(jī)，在列車上配置車載無(wú)線終端設(shè)備，隧道區(qū)間采用泄漏電纜或天線來(lái)覆蓋。

EUHT無(wú)線通信技術(shù)是一種超高速無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，是新岸線公司主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)線高速通信技術(shù)。相比國(guó)外相似的802.11ac（高速局域網(wǎng)），EUHT增加了上下行（全雙工通信）、支持多用戶多任務(wù)的時(shí)分調(diào)度MAC。EUHT技術(shù)具有良好的移動(dòng)適應(yīng)性、高吞吐率、可靠的切換性能等特點(diǎn)，適合城市軌道交通車地視頻實(shí)時(shí)傳輸通信，具備地鐵環(huán)境的環(huán)境適應(yīng)能力和進(jìn)行高清視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)哪芰Α?/p>

地鐵PIDS系統(tǒng)應(yīng)考慮傳輸帶寬、技術(shù)的穩(wěn)定和可靠性、成本控制等因素來(lái)建設(shè)和優(yōu)化車地?zé)o線通信子系統(tǒng)，為車載視頻播放和列車視頻監(jiān)控提供充足的和穩(wěn)定的傳輸帶寬，以保障車載視頻和監(jiān)控錄像的實(shí)時(shí)播放。

5 結(jié)語(yǔ)

廣州地鐵PIDS系統(tǒng)已優(yōu)化信息發(fā)布機(jī)制，發(fā)布運(yùn)營(yíng)信息的效率大大提高，新線列車視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和車地?zé)o線通信子系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)，提高了車載視頻監(jiān)控能力，保障新線列車車載視頻和監(jiān)控錄像的實(shí)時(shí)播放，更好地提升地鐵運(yùn)營(yíng)安全和服務(wù)水平。地鐵PIDS系統(tǒng)在新建的運(yùn)營(yíng)線路增設(shè)了車站電子導(dǎo)引系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，以車站信息顯示屏為顯示載體，向乘客發(fā)布各類運(yùn)營(yíng)服務(wù)信息以及緊急信息，引導(dǎo)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(wù)，提升乘客滿意度，樹(shù)立地鐵數(shù)字化服務(wù)形象，推廣標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。在未來(lái)新線建設(shè)上，在視頻監(jiān)控中可加入視頻的智能分析，可以對(duì)所關(guān)注的視頻源實(shí)時(shí)分析，更有效避免信息遺漏，可使各種高風(fēng)險(xiǎn)行為在發(fā)生之初就被發(fā)現(xiàn)，并提醒線網(wǎng)調(diào)度人員，從而有效地避免危險(xiǎn)情況發(fā)生，保障地鐵安全運(yùn)營(yíng)。

參考文獻(xiàn)

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