【摘要】概述城市軌道交通乘客信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)和功能，分析目前乘客信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和問題，進一步提出乘客信息系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】軌道交通乘客信息系統(tǒng)無線通信車地通信

隨著現(xiàn)代科技和城市規(guī)模的高速發(fā)展，城市軌道交通越發(fā)重要，城市軌道交通的運營管理越來越注重對乘客服務(wù)質(zhì)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(fā)展，乘客信息系統(tǒng)應(yīng)運而生。乘客信息系統(tǒng)PIS是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供綜合信息服務(wù)的系統(tǒng)。

一、乘客信息系統(tǒng)總體架構(gòu)和功能

PIS系統(tǒng)可分為控制中心子系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)。整個系統(tǒng)以控制中心子系統(tǒng)為核心，其主要負責外部數(shù)據(jù)流的采集、編輯、轉(zhuǎn)換、播出控制以及對整個乘客信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控和管理；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)提供用來傳輸從OCC到各車站及列車的各種控制信號、數(shù)據(jù)信號、音頻和視頻信號的網(wǎng)絡(luò)通道；車站子系統(tǒng)通過傳輸通道轉(zhuǎn)播來自O(shè)CC的實時多媒體信息，并可在此基礎(chǔ)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(wù)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(tǒng)主要包括車載播放系統(tǒng)和車載監(jiān)控系統(tǒng)。

乘客信息系統(tǒng)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(wù)，在提高城市軌道交通對乘客的服務(wù)水平的同時，可以兼顧城市軌道交通的商業(yè)開發(fā)，具有較好的應(yīng)用前景。

二、乘客信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及問題

2.1目前乘客信息系統(tǒng)的應(yīng)用情況

乘客信息系統(tǒng)在軌道交通大發(fā)展的形式下得到了長足的發(fā)展，各項研究也取得了一些成果并得到成功應(yīng)用。上海地鐵1號、2號、3號及4號線開通了車載PIS系統(tǒng)，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?qū)⒁曨l信息發(fā)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(shù)含量較低，雖然實施簡單，但是信息實時性較差，且不能實現(xiàn)列車監(jiān)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(tǒng)，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(jié)目、旅游風景等，這是國內(nèi)地鐵首個成功部署Wi-Fi技術(shù)，并同時實現(xiàn)視頻上下行傳輸?shù)墓こ?；北京地鐵5號線PIS系統(tǒng)也實現(xiàn)了控制中心、車站、列車之間的數(shù)據(jù)、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(tǒng)。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(tǒng)包括車載閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、LCD媒體播放系統(tǒng)以及列車廣播系統(tǒng)。

2.2現(xiàn)階段乘客信息系統(tǒng)面臨的問題

2.2.1技術(shù)尚不成熟規(guī)范

軌道交通通信傳輸方式復雜，由于列車狀態(tài)的實時變化，如何實時有效地把信息傳送到車上備受關(guān)注，傳統(tǒng)的有軌道電路方式和基于感應(yīng)環(huán)線電纜的感應(yīng)環(huán)線方式，而逐漸成為業(yè)界主流的方式是采用無線傳輸，用于地鐵PIS系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)主要有無線局域網(wǎng)、全球微波接入互操作性、無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格等。但對于軌道交通來講，大量無線傳輸?shù)拇嬖?，產(chǎn)生了復雜的電磁環(huán)境和頻率選擇性衰落等現(xiàn)象，給軌道交通中無線局域網(wǎng)的搭建帶來了極大的挑戰(zhàn)。PIS系統(tǒng)的無線通信在抗干擾、無縫切換、無線網(wǎng)絡(luò)安全、QoS保障、無線接入的選點等方面都需要有技術(shù)上的突破。無線通信系統(tǒng)的空中接口、頻點使用和安全加密等亟須相關(guān)部門的規(guī)范。正由于PIS應(yīng)用目前還處于初步發(fā)展階段，技術(shù)等的不成熟也導致系統(tǒng)制訂方案的不統(tǒng)一。

各類多媒體業(yè)務(wù)帶寬需求大，現(xiàn)有的移動寬帶車地通信技術(shù)難以滿足運營模式從以車輛運行為中心向以乘客服務(wù)（PIS）為中心的轉(zhuǎn)換，促進了新聞直播、視頻資訊、視頻監(jiān)控等應(yīng)用需求的發(fā)展。列車在高速運行狀態(tài)下實現(xiàn)車、地間可靠地雙向通信技術(shù)，是制約多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展的瓶頸所在。近年來隨著WLAN無線通信技術(shù)及計算機技術(shù)的不斷完善，網(wǎng)絡(luò)帶寬不足等問題得到了一定的解決，但是仍然無法滿足業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，同時無線通信也面臨著頻點資源不足、無線網(wǎng)絡(luò)相互干擾等問題。加強電力載波通信技術(shù)在PIS中的應(yīng)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(wǎng)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(shè)時，每條線路都要與外部信息有相應(yīng)的接口，建設(shè)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(yīng)接口，換乘的線路與線路之間也要有相應(yīng)的接口，這樣換乘站的信息就能夠有效得到同步。從線路網(wǎng)絡(luò)角度看，運營方希望能夠簡單有效地對整個線網(wǎng)進行管理，PIS要具有這樣的功能。PIS可以對播出的內(nèi)容進行統(tǒng)一的管理和編輯。軌道交通的建設(shè)一般是線路單獨建設(shè)，這樣如果管理員的系統(tǒng)權(quán)限較大，會增加更多不確定性因素，給線網(wǎng)的統(tǒng)一管理帶來問題。

三、乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1應(yīng)用的多元化，信息服務(wù)的豐富化

縱觀國內(nèi)多個已建PIS的運營情況，在其發(fā)展的歷程中，PIS的業(yè)務(wù)更趨于多元化，PIS的信息更加豐富，對PIS的服務(wù)質(zhì)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(xiàn)以人為本的服務(wù)理念，保證乘客獲取足夠的信息服務(wù)。

3.2網(wǎng)絡(luò)化

隨著城市軌道交通線網(wǎng)的不斷發(fā)展和完善，邁入網(wǎng)絡(luò)化運營管理新時代，而由于網(wǎng)絡(luò)化所帶來如乘客換乘、系統(tǒng)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(wǎng)實施統(tǒng)一控制管理的基礎(chǔ)上，建立網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)平臺，重點發(fā)揮面向全網(wǎng)絡(luò)的運營管理功能，將路網(wǎng)信息進行整合，系統(tǒng)具有更好的兼容性和包容性，以保證網(wǎng)絡(luò)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(fā)事件的應(yīng)急處理能力等具有深遠的社會意義和經(jīng)濟效益。

3.3管理智能化

運營組織協(xié)調(diào)管理能夠?qū)崿F(xiàn)城市軌道交通資源共享、運行協(xié)調(diào)、管理統(tǒng)一，發(fā)揮整體效益。在發(fā)生各種突發(fā)事件的情況下，有關(guān)人員可集中在應(yīng)急中心，利用網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)平臺的信息，產(chǎn)生合理的決策方案。以計算機為控制中心，通過系統(tǒng)軟件實現(xiàn)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(jù)不同的應(yīng)用實時地做出響應(yīng)，達到各個控制層次的智能化管理。

3.4信息發(fā)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(xiàn)有機銜接、合理共享，也逐步成為向乘客提供更高層面服務(wù)的方向。運營管理部門在管理所管轄范圍內(nèi)的交通系統(tǒng)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(guān)接駁的同時，提供其它相關(guān)公共交通系統(tǒng)的專有信息，以便整合信息后統(tǒng)一向處于不同位置的乘客進行發(fā)布。而這些信息的整合應(yīng)用和發(fā)布具有十分有益的價值，極大地提升了信息的附加值。

四、結(jié)束語

乘客信息系統(tǒng)強化了運營管理方對乘客的組織和調(diào)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(tǒng)的應(yīng)用具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，是軌道交通領(lǐng)域中發(fā)展迅速的應(yīng)用系統(tǒng)。