高德健 徐恒巍

摘 要：文章介紹了動車組旅客信息系統(tǒng)的組成和功能，進(jìn)一步分析了與列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信接口信息，以及各車型的共性和異性。旅客信息系統(tǒng)的通信接口技術(shù)依托TCN技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的工作模式和控制功能。分析了現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對通信接口的影響，以及技術(shù)發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：動車組;旅客信息系統(tǒng);多功能車輛總線

1 系統(tǒng)組成

動車組中系統(tǒng)通常包含了內(nèi)外顯示系統(tǒng)、廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)以及乘客緊急處理系統(tǒng)。目前音視頻系統(tǒng)由于只關(guān)系乘客旅行舒適度，是可選系統(tǒng)。而內(nèi)外顯示系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、乘客緊急處理系統(tǒng)由于關(guān)系到乘客的安全問題是必選系統(tǒng)，例如在特殊狀況下進(jìn)行應(yīng)急信息發(fā)布、緊急疏散導(dǎo)向、殘疾人求助以及乘客意外事件處理等。

1.1 系統(tǒng)控制器

動車組PIS均含系統(tǒng)控制器。STC是整個(gè)PIS的控制核心，也是PIS與列車控制網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，直接連接到MVB上。每個(gè)車廂都裝有車廂控制器并且都能通過唯一的地址經(jīng)由PIS專用數(shù)據(jù)總線和STC通信。通常每列動車組只設(shè)置一個(gè)STC，STC所在的車廂依據(jù)不同車型而不同。

1.2 人機(jī)接口

PIS系統(tǒng)的人一機(jī)接口位于乘客服務(wù)室內(nèi)，連接到STC上。PIS-HMI采用彩色顯示屏.PIS-HMI是PIS與人交流的主要接口， 它負(fù)責(zé)把傳來的信息顯示給操作人員，同時(shí)也把操作人員的命令傳給PIS系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^PIS-HMI單獨(dú)控制各節(jié)車廂或設(shè)置整列車的背景音樂， 調(diào)節(jié)各節(jié)車廂的吸頂式揚(yáng)聲器背景聲音系統(tǒng)的音量。

1.3 顯示系統(tǒng)

動車組PIS顯示系統(tǒng)包含了內(nèi)顯示系統(tǒng)和外顯示系統(tǒng).內(nèi)顯示系統(tǒng)采用LED顯示屏分別安裝在客室的兩端，用來顯示時(shí)間、車次、車號還可以循環(huán)顯示歡迎或告別信息，以及溫度、速度、下一站、出口和列車路線。外顯示系統(tǒng)分布在外門附近， 用來顯示車次、始發(fā)地、目的地和車廂號，該顯示系統(tǒng)在離開車站后將關(guān)閉，到達(dá)下一站后再顯示。

1.4 廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)

固定電話一般安裝在通過臺。在頭車，固定電話安裝在司機(jī)室。必須安裝頭車和乘務(wù)員室的固定電話，便于司機(jī)和乘務(wù)員之間的即時(shí)溝通，其他車廂則可以酌情考慮通過列車廣播功能，旅客能夠獲得來自列車員的信息。廣播系統(tǒng)允許工作人員通過撥號鍵實(shí)現(xiàn)全列廣播和可選車廂的廣播。選擇性廣播只能由與STC有關(guān)的乘務(wù)員室的通信站發(fā)起。揚(yáng)聲器分布在吧臺和衛(wèi)生間。

1.5 乘客緊急呼叫和乘客緊急制動

在殘疾人衛(wèi)生間設(shè)有緊急呼叫按鈕，按鈕狀態(tài)通過MVB傳遞給中央控制單元和HMI.在乘務(wù)員室的HMI上有報(bào)警提示。要想解除報(bào)警必須通過復(fù)位緊急呼叫按鈕。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，乘客可提請乘務(wù)員拉動乘客緊急制動手柄，也稱為乘客緊急制動拉桿，可以發(fā)出最大常用制動請求。當(dāng)拉下乘客緊急制動手柄后，司機(jī)HMI上可以顯示出具體的車廂位置并且伴有聲光報(bào)警提示，如果在一定時(shí)間內(nèi)司機(jī)未采取動作，列車會自動施加懲罰制動?？紤]到橋梁、隧道等特殊位置不適宜停車時(shí)，司機(jī)在一定時(shí)間之內(nèi)可以通過將制動手柄置于過充位來取消此最大常用制動請求，并選擇在合適的地方操作制動手柄實(shí)施制動停車。

1.6 音視頻系統(tǒng)

音視頻系統(tǒng)是用來滿足旅客的娛樂需求的，包括音頻播放器、無線電接收器、揚(yáng)聲器、音頻娛樂、視頻娛樂架、視頻分配架、音頻顯示器等。在聲音和視頻控制的輔助下，列車員可以監(jiān)視正確的DVD播放，并通過耳機(jī)檢查所有聲音的質(zhì)量。

2 通信接口

PIS整個(gè)系統(tǒng)通信層分三層。

2.1 PIS接收來自CCU的數(shù)據(jù)

旅客信息系統(tǒng)接收來自CCU的信號，包括門狀態(tài)數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、里程和速度信息、時(shí)間數(shù)據(jù)以及PIS組件電源供電狀態(tài)。門狀態(tài)數(shù)據(jù)包括左側(cè)門關(guān)閉信號、右側(cè)門關(guān)閉信號和所有門關(guān)閉信號。服務(wù)數(shù)據(jù)主要是列車處于穩(wěn)定就緒狀態(tài)、牽引、整備、維修等工作模式數(shù)據(jù)。配置數(shù)據(jù)包括列車配置是否有效， 司機(jī)室占用情況、主從單元判斷、車輛編號等信息。里程和速度信息包括行駛里程速度記錄、距離信息和運(yùn)行方向等信息。時(shí)間數(shù)據(jù)包括格林威治時(shí)間和時(shí)區(qū)。電源供電狀態(tài)主要指各節(jié)車廂的組件供電等。

2.2 PIS發(fā)送到CCU的數(shù)據(jù)

主要包括PIS初始化和運(yùn)行狀態(tài)。與PIS所在同一個(gè)牽引單元的CCU，將這些信息通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)牽引單元的CCU。

2.3 PIS發(fā)送到HMI的數(shù)據(jù)

主要包括據(jù)，包括配置數(shù)據(jù)、診斷信息和位置信息。其中配置數(shù)據(jù)包括各節(jié)車輛的車序號和車輛編號，以及系統(tǒng)的版本信息。診斷信息主要是PIS子系統(tǒng)診斷的故障報(bào)警信息，用于顯示故障。位置信息包括位置坐標(biāo)信息及數(shù)據(jù)有效性。

3 PIS系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

3.1 現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對通信接口影響分析

基于PIS與列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)之間的通信接口分析，分析技術(shù)發(fā)展對PIS與列車網(wǎng)控制系統(tǒng)之間通信接口的影響。旅客娛樂系統(tǒng)中，用數(shù)字傳輸系統(tǒng)取代模擬分配系統(tǒng)和用媒體服務(wù)器取代聲頻和視頻源不會影響PIS與CCU之間的通信接口。內(nèi)外顯示系統(tǒng)中， 用薄膜晶體管液晶顯示器取代現(xiàn)有的內(nèi)外顯示器不會影響PIS與CCU之間的通信接口。

3.2 技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）網(wǎng)絡(luò)化。PIS系統(tǒng)和列車通信網(wǎng)絡(luò)之間將進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)化，在新的標(biāo)準(zhǔn)中列車通信網(wǎng)絡(luò)包括了基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的列車骨干網(wǎng)和列車編組網(wǎng)。將來動車組列車網(wǎng)可能采用以太網(wǎng)，由于其傳輸速度的提高，控制網(wǎng)與旅客信息網(wǎng)可采用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸，且采用不同的發(fā)送方式，如控制網(wǎng)采用周期發(fā)送方式，旅客信息采用非周期發(fā)送方式。

（2）智能化。隨著軌道交通智能化的技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)一步發(fā)展，主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，智能決策與評判技術(shù)和面向服務(wù)架構(gòu)技術(shù)。PIS將進(jìn)一步智能化。

本文以動車組為例，分析了現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對PIS與列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信接口的影響。PIS系統(tǒng)今后將進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)化和智能化，為今后PIS的提高和發(fā)展提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]方旭明，褚昌鈴.旅客列車旅客信息系統(tǒng)數(shù)字信息子系統(tǒng)的研究[J].鐵路學(xué)報(bào)，2015，19（7）：7-13.

[2]張娟麗，趙守國.鐵路旅客信息系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2010，19（10）：26-30.