重慶市軌道交通（集團）有限公司 重慶 401120

正文：

1 引 言

重慶軌道交通3號線在用的車輛乘客信息系統(tǒng)（PIS系統(tǒng)）是一個集列車廣播、乘客信息顯示、廣告媒體播放和列車視頻監(jiān)控等功能于一身的綜合性平臺系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了列車廣播系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為分散式、模塊化，具有便于安裝維護，高可擴展性，節(jié)約安裝空間等優(yōu)點。針對其通信方式進行具體分析研究，相關(guān)終端測試平臺搭建，為保障運營安全，提高維護效率等后續(xù)開發(fā)提供了一定的技術(shù)支持。

2 分析與研究

2.1 PIS系統(tǒng)分析

列車乘客信息顯示系統(tǒng)信息系統(tǒng)按照大體的結(jié)構(gòu)框架，主要包括了包括信息網(wǎng)絡(luò)、信號處理終端、語音播放設(shè)備等。總體框架如下圖1所示。

圖1

通過前期的調(diào)查得知，重慶3號線現(xiàn)有列車計算機網(wǎng)絡(luò)與乘客信息系統(tǒng)終端之間通信協(xié)議采用的是Lonworks總線協(xié)議。行車信號借助LON網(wǎng)關(guān)與Lonworks 總線通信，在車廂內(nèi)部實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。通過分布在每節(jié)車廂設(shè)LON 網(wǎng)關(guān)將收到信號后將信息向下傳遞，最終由各個終端將乘客信息，根據(jù)當前的運營環(huán)境需要如：當前站臺情況和車廂開門情況等，將預(yù)先存儲在終端系統(tǒng)中的相對應(yīng)配置文件提取播放出來。

2.2 車載信號的采集與分析

由列車計算機網(wǎng)絡(luò)到PIS系統(tǒng)的傳輸信號，是一個包含有：廣播/可視信息信號、司機室激活信號、站臺碼以及車輛編碼等信息的信息組。以我們在現(xiàn)場截取的站臺碼為例，其構(gòu)成方式是16 位無符號整型數(shù)，它的作用是用來觸發(fā)顯示終端系統(tǒng)中配置好的圖文信息。而終端搭載的嵌入式處理系統(tǒng)，通過編制的運行程序，對接收到得每一幀數(shù)據(jù)進行自動解析，將當時的運營信息準確的提取出來。以下圖3為重慶軌道3號線機場站—魚洞站這個運營區(qū)間為例，應(yīng)用專門數(shù)據(jù)抓包工具截取到的PIS系統(tǒng)通信的實際信號數(shù)據(jù)。

圖2

2.3 測試平臺的搭建可行性分析

通過在現(xiàn)場環(huán)境對控制信號的截取分析，總結(jié)出以乘客顯示屏終端為代表的車載PIS設(shè)備的工作方式如下：終端在收到信號后，通過預(yù)設(shè)的運營信息配置文件，獲取到停車站名，本站上下行的開門情況等關(guān)鍵信息。而車廂中的播放設(shè)備此時要求準確播放：本站已經(jīng)到站/將要離站、上/下行開門設(shè)置中此站此位側(cè)門是否開啟等畫面。依據(jù)車載設(shè)備的工作原理，對收集到的列車控制信號進行詳細解析，運用上位機程序和無線傳輸模塊搭建出模擬環(huán)境下的PIS設(shè)備測試平臺。如下圖3所示。

圖3

該測試平臺的搭建基本框架原則如下：

A、為應(yīng)對測試PIS終端設(shè)備運行的可靠性的需求，終端設(shè)備要求能在模擬測試環(huán)境中達到長時間連續(xù)運行上電測試，對測試數(shù)據(jù)結(jié)果進行準確收集存儲，形成數(shù)據(jù)趨勢圖，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理，對出現(xiàn)異常的設(shè)備具有報警報警記錄功能。

B、測試平臺在搭建過程采用到技術(shù)成熟、性能可靠的無線傳輸技術(shù)，在達到資源節(jié)約整合的同時，將原有測試環(huán)境下最大限度進行科技性和技術(shù)性的提升。

C、模塊化原則，在乘客信息系統(tǒng)終端的軟件和硬件設(shè)計過程中，采用模塊化的設(shè)計前提，方便后期的系統(tǒng)維護和技術(shù)擴展升級。在平臺搭建過程中，綜合考慮測試系統(tǒng)的性價比，在現(xiàn)有條件將系統(tǒng)的功能和準確性最大化。

3 結(jié)束語

經(jīng)過實踐證明，該PIS測試平臺能夠模擬重慶軌道3號線輕軌乘客信息系統(tǒng)終端軟件通信方式，發(fā)布列車運息，很好的解決了車載PIS終端通訊檢測難這一問題，隨著平臺的進一步的深度開發(fā)，可以對其性能和功能進行更進一步地提升和擴展，可為今后的行車安全數(shù)據(jù)分析，大數(shù)據(jù)運用提供一定的幫助和支持。