摘要：國內(nèi)所有地鐵列車都安裝有列車乘客信息系統(tǒng)(也稱車載PIS系統(tǒng))，采用成熟可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體傳輸、數(shù)字化技術(shù)，在指定的時間，將指定的信息顯示給乘客。其成功的應(yīng)用將原有封閉的車輛空間變成一個信息互動中心場所，增加了乘客舒適感。

關(guān)鍵詞：地鐵列車；乘客信息系統(tǒng)；系統(tǒng)形成；

長期以來設(shè)計中往往按建筑類型去了解室內(nèi)環(huán)境的一般功能要求，很少深入探索使用者心理、行為特點與空間需求。為了使人與環(huán)境構(gòu)成一個共生的、完美的互動體系，行為必須成為人與環(huán)境聯(lián)系的紐帶。本文從研究地鐵列車乘客信息的行為出發(fā)，將地鐵的寬帶多媒體傳輸技術(shù)應(yīng)用于分布式數(shù)字播控網(wǎng)絡(luò)，不僅可進一步提高地鐵的安全監(jiān)控水平，也可提高對乘客的服務(wù)質(zhì)量，為提供優(yōu)質(zhì)信息服務(wù)搭建一個嶄新的平臺。

1乘客信息系統(tǒng)概述

乘客信息系統(tǒng)(PIS)是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計算機技術(shù)為核心，以地鐵車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)。乘客信息系統(tǒng)在正常情況下，提供乘車須知、服務(wù)時間、列車到發(fā)時間、列車時刻表、運營公告、政府公告、出行參考、股票信息、媒體新聞、賽事直播、廣告等實時動態(tài)的多媒體信息；地鐵乘客信息系統(tǒng)主要由控制中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)構(gòu)成。其網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要包括有線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。有線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是為PIS提供網(wǎng)絡(luò)通道，該通道用來傳輸從中心到各車站，各車站至隧道區(qū)間接人點(AP)的各種數(shù)據(jù)信息、視頻信息和控制信息。無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)為PIS提供車地傳輸通道，該通道用來傳輸從地面至列車的各種數(shù)據(jù)信息、視頻信息和控制信息。

2 技術(shù)的特點分析

目前，可用于地鐵寬帶多媒體傳輸技術(shù)的主要有WLAN、WiMAX、Mesh技術(shù)。

2.1 WLAN技術(shù)

無線局域網(wǎng)(WLAN)的主要標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.1l，它包括IEEE802.1lb、IEEE802.11a和IEEE802.1lg3種。802.1lb通常也被稱為wi-Fi(Wireless Fidelity)，工作在2.4GHz頻段，可支持最高11Mb/s的共享接入速率；802.1la工作在5.8GHz頻段，其速率高達(dá)54Mb/s，分頻采用OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)，但最高速率的無障礙接人距離降到30-50 m；802.119也采用OFDM技術(shù)，與802.11a一樣可支持最高54Mb/s的速率，同時它工作在2.4GHz頻段，因此，可以做到與802.1lb兼容，而最高速率是802.11b的5倍。

2.2 WiMAX技術(shù)

微波接入全球互通(WiMAX)是一種新興的無線寬帶接入技術(shù)，該技術(shù)以IEEE802.16的系列寬頻無線標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)是為在各種傳播環(huán)境(包括視距、近視距和非視距)中獲得最優(yōu)性能而設(shè)計的，是在IEEE802.11之后開發(fā)出來的具有大帶寬、廣覆蓋、可移動、非視距傳輸?shù)葍?yōu)勢無線傳輸技術(shù)，即使在鏈路狀況最差的情況下，也能提供可靠的服務(wù)。

3地鐵應(yīng)用特點分析

3.1車載子系統(tǒng)功能

車載子系統(tǒng)通過采用先進的無線視頻傳輸技術(shù)，實現(xiàn)列車與地面之間的雙向高速實時通信。列車兩端司機室設(shè)置功能相同的車載設(shè)備，以雙機熱備方式運行，當(dāng)一臺出現(xiàn)故障時，另一臺能夠及時接管系統(tǒng)，系統(tǒng)仍能正常運行，且不會導(dǎo)致丟幀、馬賽克等播出質(zhì)量的下降。當(dāng)車載設(shè)備遇到電源中斷而系統(tǒng)停止運行時，能夠?qū)崿F(xiàn)在供電恢復(fù)后，車載系統(tǒng)自動重啟。車載子系統(tǒng)的重啟操作均可記錄日志。

控制中心發(fā)送的實時信息(包括視頻、文字、圖形)通過車載無線單元設(shè)備接收下載后，經(jīng)視頻播放控制器處理并沿著車載數(shù)據(jù)傳輸線路傳至列車車廂LCD顯示屏顯示播放。一旦無線傳輸單元出現(xiàn)故障，能夠播放列車預(yù)制信息，如DVD、VCD等。車載子系統(tǒng)具有同一傳送內(nèi)容的斷點續(xù)傳功能，能實現(xiàn)運行列車通過車地?zé)o線傳輸網(wǎng)及時有序接收信息內(nèi)容，而不破壞內(nèi)容的完整性和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

車載子系統(tǒng)能實現(xiàn)實時播放功能。車載設(shè)備通過接收無線傳輸?shù)男畔⒔?jīng)處理后實時地在列車乘客室LCD顯示屏進行播放。車載子系統(tǒng)可實現(xiàn)準(zhǔn)實時播放功能。列車在車站停靠時，與地面進行高速數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)車載LCD播放數(shù)據(jù)的預(yù)存儲和準(zhǔn)實時播放的功能。系統(tǒng)可實現(xiàn)錄播的功能。系統(tǒng)在當(dāng)天運營結(jié)束后，將第2天需要播放的內(nèi)容傳送到車上進行預(yù)存儲，并能夠在運行過程中利用富余無線帶寬傳送預(yù)制內(nèi)容，列車根據(jù)控制中心下發(fā)的節(jié)目表和節(jié)目內(nèi)容自行組織播放。

系統(tǒng)還可實現(xiàn)上述3種方式(實時、準(zhǔn)實時、錄播)的自動轉(zhuǎn)換和交叉應(yīng)用的功能。例如以實時方式為主，在線路設(shè)備被盜或干擾嚴(yán)藿的情況下，自動識別并切換到準(zhǔn)實時方式；或者以錄播方式為主，采用實時或準(zhǔn)實時方式實現(xiàn)插播；或者視頻采用錄播方式，文本、圖片采用實時方式等。

3.2無線帶寬需求計算

根據(jù)車載乘客信息系統(tǒng)的功能，要求移動的列車與地面之間具有實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?，在列車高速運行下，應(yīng)保證圖像清晰，不出現(xiàn)馬賽克和中斷等現(xiàn)象，無線通信系統(tǒng)應(yīng)能支持快速移動通信及漫游切換。按照一個區(qū)間1輛列車接收1路中心下發(fā)的信息，保證D1(720木576)的圖像質(zhì)量，每列車上傳2路圖像信息，采用MPEG-2編碼方式，需要帶寬約12Mb/s；按MPEG-4編碼方式，需要的帶寬約2Mb/s。在列車高速運行的情況下，要求保證圖象顯示質(zhì)量、不出現(xiàn)馬賽克和中斷現(xiàn)象，車地?zé)o線系統(tǒng)應(yīng)具備支持快速移動通信的功能。目前全國大部分地鐵的行車速度設(shè)計為80km/h。當(dāng)視頻直播選用4～8Mb/s碼流的視頻，地鐵車地?zé)o線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬應(yīng)按以下條件進行計算。

4 結(jié)論

高等級鐵路所具有的“三高三新”的特點，需要在施工組織設(shè)計和概算編制中更新過去普通鐵路設(shè)計時的一些理念。在高等級鐵路施J二組織設(shè)計中要結(jié)合其特點注重對施工總工期、鋪架(軌)基地設(shè)置地點及規(guī)模、橋梁梁部工程施工方案、制(存)梁場及制板(枕)場設(shè)置地點和規(guī)模、材料供應(yīng)方案等方面的分析和研究。在工程造價的確定過程中要重點關(guān)注路橋方案的技術(shù)經(jīng)濟比選、取土(石)方案的技術(shù)經(jīng)濟比選、各種基礎(chǔ)設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟比選工作并應(yīng)注意正確反映工程設(shè)計，合理反映施工工藝要求。