优化乘客信息显示系统与提升地铁运营服务水平

刘嘉豪

摘 要：随着地铁线网日益壮大，客流量增大，地铁的安全运行受到社会各界及广大市民的高度重视。地铁乘客信息显示系统承担着直接面向乘客的重要的运营信息发布，以及地铁车载视频监控子系统的建设。目前，在日常运营管理发布运营信息的频率大大提升，运营紧急信息发布的及时性，以及车载视频监控的完善性，直接影响着运营服务水平。因此，需要对PIDS系统进行信息发布和车载视频监控的优化升级，以提升系统运行的可靠性和完善性。

关键词：乘客信息显示系统 运营信息发布 车载视频监控

中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0015-02

地铁乘客信息显示系统（PIDS）是实现以人为本、进一步提高地铁服务质量、加快各种信息传递及实现列车视频监控的重要设施，是提高地铁运营管理及经营开发水平，扩大对乘客服务范围的有效工具。其功能主要是主播运营及安防反恐信息，适当插播地铁公益广告、天气预报、新闻、交通信息，实现列车视频监控，在紧急情况下运营紧急信息优先使用。

1 原地铁PIDS系统运营紧急信息发布及车载视频监控的情况

广州地铁从2005年建成开通PIDS系统以来，在遇到紧急情况时，一般是通过其总编播控制中心（或各分线控制中心）向线路各设备终端进行一对一信息发布。起初线路和车站较少时，从运营信息发布至各终端信息显示的时间能满足需求。随着开通的线路和车站增多，各线的显示终端（含列车车载显示屏）也随着增多，导致原发布机制在响应时间上不能满足要求，需要对原发布机制进行优化升级。

总编播控制中心（或各分线控制中心）向线路各设备终端进行一对一信息发布时，如某一播控设备出现故障，不能接收该信息时，会一直对该设备发送信息，直到该设备收到信息数据，才对下一播控设备发送信息。这就会导致控制中心对线路各终端设备发布信息的数据通道出现网络堵塞状况，造成控制中心网络发布管理软件卡死，该运营紧急信息不能继续下发的问题。

原地铁列车每节车厢只设置了2台摄像机，监控范围上存在一小部分监控盲区。原地铁PIDS系统车地无线通信子系统采用的是基于2.4G频段的802.11a/g，在传输带宽上不能满足大线网在各分线控制中心调看车载监控录像的需求。而且其他专业系统也有采用2.4G频段，存在同频干扰，其传输速率也不能很好的满足车载视频实时播放。

2 优化地铁PIDS系统运营信息发布机制，提升信息发布的效率

鉴于原地铁PIDS系统进行紧急信息发布时的实效性较低，以及所出现的信息下发网络拥堵的情况，对地铁PIDS系统的信息发布软件进行优化升级。

信息发布检测机制由原来的信息发布工作站进行检测修改为通过安装在控制中心服務器的信息发布检测程序进行检测，并实时送给信息发布工作站的发布软件进行处理显示，从而提高了信息发布的准确性和快速性。对数据库表结构的修改主要是对发布操作中的一些状态信息及数据进行保存，让各车站、列车的播控设备进行自动获取，检查相关信息的状态并按状态要求进行显示。

信息发布软件优化升级后，地铁PIDS系统控制中心在对线路各终端设备发布运营信息时，该信息会在各分中心服务器数据库中保存一段时间；各线播控设备会每隔10s自动向分中心询问是否有相关信息，当数据库有紧急信息时，该播控设备会自动读取该信息并显示到所连接的终端设备上。该播控设备因故障或网络不通未读取到该紧急信息，则避免出现因信息无法接收而引起的网络数据堵塞问题。取消信息发布时，PIDS系统控制中心发布取消信息发布指令，各线播控设备向分中心服务器读取取消指令，信息发布取消。该升级项目大大提升了地铁PIDS系统进行运营信息发布的效率。

3 优化车载视频监控系统，保障新线地铁列车安全运营

近年来，安全形势日益严峻，各类恐怖活动在公共场合屡有发生，地铁列车的安全运行也越来越受到社会各界及广大市民的高度重视。在拥挤的地铁列车车厢中，乘客密度大、人员构成复杂，任何敏感事件都极易造成乘客恐慌，进而引发公共安全问题。

（1）为了更好地在视频监控方面也有新的发展。车载视频监控系统增设联动功能，当列车出现紧急制动、车厢火灾报警等紧急情况时，PIDS系统车载视频监控子系统收到该列车报警信息后会进行联动，调出该节车厢的摄像机图像，显示在司机室的显示屏上，并可上传至分线控制中心。并且在监控范围及录像保存方面上，新线PIDS系统车载视频监控子系统也有新的优化。

（2）增加摄像机数量，减少监控点盲区。PIDS专业相关人员在前期进行了列车摄像机的一系列调研活动及夜间实测，优化了车厢监控布点及设备选型。并确定后续新线列车的每节车厢摄像机增加到4台，对列车进行全方位、无死角的视频监控。同时优化了司机室监控显示屏和列车监控软件，方便司机灵活操作，为地铁的安全运营保驾护航。

（3）增大监控范围，确保列车行车安全。为实时监控行车安全，部分新线列车增设了2台照轨面及2台照受电弓的摄像机，对列车运行轨道和供电接触网进行实时、全面、清晰的视频监控，更好地保障了列车的安全驾驶。

（4）优化存储冗余，保障录像完整性。为保障列车录像的完整性，防止视频录像丢失，新线PIDS系统对列车监控录像的存储方式进行了优化。在司机室车载视频服务器双备份冗余存储的基础上，增设车厢分布式存储功能，多重保障，共同维护车载视频监控录像的完整性。通过以上技术优化，后续新线列车视频监控系统全面提升，提升了新线的列车的安全运营。

4 提升PIDS系统的车地无线通信传输带宽，保障车载视频实时监控

为确保列车上传监控视频流畅清晰，不出现画面中断或跳播等现象，需要车地无线通信子系统确保有足够的带宽（提供的双向传输的平均有效带宽不低于15Mbps）。车地无线通信子系统主要功能是为PIDS系统轨旁设备、车载设备提供可靠、持续双向的通信服务，确保PIDS系统能下传编播列表和各类实时视频图像信息和上传列车视频监控信息、列车的状态检测信息至控制中心。基于802.11a/g无线通信技术，平均实际传输带宽10M左右，另考虑与其他专业频段的干扰和列车的速度等因素，很难确保PIDS系统上传下达视频信息的流畅性和清晰度。为保障地铁车载视频实时监控，需对PIDS系统车地无线通信子系统进行优化升级。

基于802.11n无线通信技术是在802.11a和802.11g之上发展起来的一项技术，最大的特点是传输带宽高，理论带宽最高可达600Mbps。802.11n采用MIMO与OFDM技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。801.11n技术标准支持40MHz的信道频宽，由于传输速率和占用带宽成正比，所以40MHz信道带宽可以进一步增强传输速率。802.11n技术兼容2.4GHz和5GHz两个频段，其的传输带宽可满足PIDS系统车地无线通信数据传输的需求，保障车载视频实时监控。

PIDS系统车地无线通信在新线建设上除了可采用基于802.11n无线通信技术，还可以采用基于802.11ac技术的车地无线通信、TD-LTE无线通信技术和EUHT无线通信技术等。

IEEE 802.11ac，工作在5.8GHz，用于中短距离无线通信，是802.11n的继任者。它能够提供最少1Gbps带宽进行多站式无线局域网通信，或是最少500Mbps的单一连接传输带宽。802.11ac每個通道的工作频宽将由40MHz提升到80MHz，再加上大约10%的实际频率调制效率提升，实际传输速率在300～400Mbps之间，接近目前802.11n实际传输率的3倍，传输速率大大提高。

LTE技术高传输带宽、低延时、广域覆盖等技术优点可以很好地满足PIDS系统的应用需求，而且系统稳定可靠。LTE信源设备为基站设备，组网及覆盖方式灵活，扩展容易，典型的系统构成为：在控制中心配置核心网设备及相应服务器，在车站和车辆段设置LTE基站和车站交换机，在列车上配置车载无线终端设备，隧道区间采用泄漏电缆或天线来覆盖。

EUHT无线通信技术是一种超高速无线局域网技术，是新岸线公司主导开发的、拥有完全自主知识产权的无线高速通信技术。相比国外相似的802.11ac（高速局域网），EUHT增加了上下行（全双工通信）、支持多用户多任务的时分调度MAC。EUHT技术具有良好的移动适应性、高吞吐率、可靠的切换性能等特点，适合城市轨道交通车地视频实时传输通信，具备地铁环境的环境适应能力和进行高清视频实时传输的能力。

地铁PIDS系统应考虑传输带宽、技术的稳定和可靠性、成本控制等因素来建设和优化车地无线通信子系统，为车载视频播放和列车视频监控提供充足的和稳定的传输带宽，以保障车载视频和监控录像的实时播放。

5 结语

广州地铁PIDS系统已优化信息发布机制，发布运营信息的效率大大提高，新线列车视频监控子系统和车地无线通信子系统的优化升级，提高了车载视频监控能力，保障新线列车车载视频和监控录像的实时播放，更好地提升地铁运营安全和服务水平。地铁PIDS系统在新建的运营线路增设了车站电子导引系统，以计算机系统为核心，以车站信息显示屏为显示载体，向乘客发布各类运营服务信息以及紧急信息，引导乘客以更高效、更便捷的方式搭乘地铁出行，有效地为乘客提供增值服务，提升乘客满意度，树立地铁数字化服务形象，推广标准化服务。在未来新线建设上，在视频监控中可加入视频的智能分析，可以对所关注的视频源实时分析，更有效避免信息遗漏，可使各种高风险行为在发生之初就被发现，并提醒线网调度人员，从而有效地避免危险情况发生，保障地铁安全运营。

参考文献

[1] H3C，802.11n技术简述[EB/OL].[2012-12-25].https：//www.wenku. baidu.com/view/39ca3820915f804d2616c114. html.

[2] 关于最新无线网络技术标准802.11ac的论证和分析[EB/OL].百度文库，2015.

[3] 中信国安信息科技有限公司.地铁PIDS系统信息发布升级说明[Z].2014.

[4] 中信国安信息科技有限公司.视频监控系统[Z].2015.

[5] 广州地铁乘客信息显示系统技术说明文件[Z].2014.