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(tǒng)承擔(dān)著直接面向乘客的重要的運營信息發(fā)布，以及地鐵車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的建設(shè)。目前，在日常運營管理發(fā)布運營信息的頻率大大提升，運營緊急信息發(fā)布的及時性，以及車載視頻監(jiān)控的完善性，直接影響著運營服務(wù)水平。因此，需要對PIDS系統(tǒng)進行信息發(fā)布和車載視頻監(jiān)控的優(yōu)化升級，以提升系統(tǒng)運行的可靠性和完善性。

關(guān)鍵詞：乘客信息顯示系統(tǒng) 運營信息發(fā)布 車載視頻監(jiān)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(tǒng)（PIDS）是實現(xiàn)以人為本、進一步提高地鐵服務(wù)質(zhì)量、加快各種信息傳遞及實現(xiàn)列車視頻監(jiān)控的重要設(shè)施，是提高地鐵運營管理及經(jīng)營開發(fā)水平，擴大對乘客服務(wù)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(dāng)插播地鐵公益廣告、天氣預(yù)報、新聞、交通信息，實現(xiàn)列車視頻監(jiān)控，在緊急情況下運營緊急信息優(yōu)先使用。

1 原地鐵PIDS系統(tǒng)運營緊急信息發(fā)布及車載視頻監(jiān)控的情況

廣州地鐵從2005年建成開通PIDS系統(tǒng)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(shè)備終端進行一對一信息發(fā)布。起初線路和車站較少時，從運營信息發(fā)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(dǎo)致原發(fā)布機制在響應(yīng)時間上不能滿足要求，需要對原發(fā)布機制進行優(yōu)化升級。

總編播控制中心（或各分線控制中心）向線路各設(shè)備終端進行一對一信息發(fā)布時，如某一播控設(shè)備出現(xiàn)故障，不能接收該信息時，會一直對該設(shè)備發(fā)送信息，直到該設(shè)備收到信息數(shù)據(jù)，才對下一播控設(shè)備發(fā)送信息。這就會導(dǎo)致控制中心對線路各終端設(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，該運營緊急信息不能繼續(xù)下發(fā)的問題。

原地鐵列車每節(jié)車廂只設(shè)置了2臺攝像機，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時播放。

2 優(yōu)化地鐵PIDS系統(tǒng)運營信息發(fā)布機制，提升信息發(fā)布的效率

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

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

信息發(fā)布軟件優(yōu)化升級后，地鐵PIDS系統(tǒng)控制中心在對線路各終端設(shè)備發(fā)布運營信息時，該信息會在各分中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中保存一段時間；各線播控設(shè)備會每隔10s自動向分中心詢問是否有相關(guān)信息，當(dāng)數(shù)據(jù)庫有緊急信息時，該播控設(shè)備會自動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)因信息無法接收而引起的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堵塞問題。取消信息發(fā)布時，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。該升級項目大大提升了地鐵PIDS系統(tǒng)進行運營信息發(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(fā)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(gòu)成復(fù)雜，任何敏感事件都極易造成乘客恐慌，進而引發(fā)公共安全問題。

（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)動功能，當(dāng)列車出現(xiàn)緊急制動、車廂火災(zāi)報警等緊急情況時，PIDS系統(tǒng)車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)收到該列車報警信息后會進行聯(lián)動，調(diào)出該節(jié)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(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）增加攝像機數(shù)量，減少監(jiān)控點盲區(qū)。PIDS專業(yè)相關(guān)人員在前期進行了列車攝像機的一系列調(diào)研活動及夜間實測，優(yōu)化了車廂監(jiān)控布點及設(shè)備選型。并確定后續(xù)新線列車的每節(jié)車廂攝像機增加到4臺，對列車進行全方位、無死角的視頻監(jiān)控。同時優(yōu)化了司機室監(jiān)控顯示屏和列車監(jiān)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(jiān)控范圍，確保列車行車安全。為實時監(jiān)控行車安全，部分新線列車增設(shè)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(wǎng)進行實時、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)對列車監(jiān)控錄像的存儲方式進行了優(yōu)化。在司機室車載視頻服務(wù)器雙備份冗余存儲的基礎(chǔ)上，增設(shè)車廂分布式存儲功能，多重保障，共同維護車載視頻監(jiān)控錄像的完整性。通過以上技術(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營。

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

為確保列車上傳監(jiān)控視頻流暢清晰，不出現(xiàn)畫面中斷或跳播等現(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時視頻圖像信息和上傳列車視頻監(jiān)控信息、列車的狀態(tài)檢測信息至控制中心?；?02.11a/g無線通信技術(shù)，平均實際傳輸帶寬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)上傳下達視頻信息的流暢性和清晰度。為保障地鐵車載視頻實時監(jiān)控，需對PIDS系統(tǒng)車地?zé)o線通信子系統(tǒng)進行優(yōu)化升級。

基于802.11n無線通信技術(shù)是在802.11a和802.11g之上發(fā)展起來的一項技術(shù)，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(shù)相結(jié)合而應(yīng)用的MIMO OFDM技術(shù)，提高了無線傳輸質(zhì)量，也使傳輸速率得到極大提升。801.11n技術(shù)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(shù)兼容2.4GHz和5GHz兩個頻段，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)男枨螅Ｕ宪囕d視頻實時監(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無線通信技術(shù)和EUHT無線通信技術(shù)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(wǎng)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(diào)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(shù)高傳輸帶寬、低延時、廣域覆蓋等技術(shù)優(yōu)點可以很好地滿足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，在列車上配置車載無線終端設(shè)備，隧道區(qū)間采用泄漏電纜或天線來覆蓋。

EUHT無線通信技術(shù)是一種超高速無線局域網(wǎng)技術(shù)，是新岸線公司主導(dǎo)開發(fā)的、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的無線高速通信技術(shù)。相比國外相似的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)的時分調(diào)度MAC。EUHT技術(shù)具有良好的移動適應(yīng)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(huán)境的環(huán)境適應(yīng)能力和進行高清視頻實時傳輸?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)控錄像的實時播放。

5 結(jié)語

廣州地鐵PIDS系統(tǒng)已優(yōu)化信息發(fā)布機制，發(fā)布運營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，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)控錄像的實時播放，更好地提升地鐵運營安全和服務(wù)水平。地鐵PIDS系統(tǒng)在新建的運營線路增設(shè)了車站電子導(dǎo)引系統(tǒng)，以計算機系統(tǒng)為核心，以車站信息顯示屏為顯示載體，向乘客發(fā)布各類運營服務(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，樹立地鐵數(shù)字化服務(wù)形象，推廣標準化服務(wù)。在未來新線建設(shè)上，在視頻監(jiān)控中可加入視頻的智能分析，可以對所關(guān)注的視頻源實時分析，更有效避免信息遺漏，可使各種高風(fēng)險行為在發(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情況發(fā)生，保障地鐵安全運營。

參考文獻

[1] H3C，802.11n技術(shù)簡述[EB/OL].[2012-12-25].https：//www.wenku. baidu.com/view/39ca3820915f804d2616c114. html.

[2] 關(guān)于最新無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準802.11ac的論證和分析[EB/OL].百度文庫，2015.

[3] 中信國安信息科技有限公司.地鐵PIDS系統(tǒng)信息發(fā)布升級說明[Z].2014.

[4] 中信國安信息科技有限公司.視頻監(jiān)控系統(tǒng)[Z].2015.

[5] 廣州地鐵乘客信息顯示系統(tǒng)技術(shù)說明文件[Z].2014.