基于云交自动化平台的流程并发型乘客信息编播系统

张辉 孟琛

【摘要】    乘客信息系统是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。传统乘客信息系统采用顺序流程，把乘客信息编播功能都放在同一个线性流程内执行，导致系统对新媒体投放不够灵活，流程耗时长，软件使用体验差。新一代乘客信息系统依托云交自动化平台系统实现，以流程并发方式重新组织了乘客信息编播功能，提高了媒体提交、审核、传输、下发效率，更快更灵活的实现了原有乘客信息系统的核心功能，大幅度缩短了节目投放时间，改善了乘客信息软件的使用体验。

【关键词】    云交自动化平台    虚拟化    乘客信息系统    编播软件    并发编播流程

引言

乘客信息系统是城市轨道交通列车为乘客提供各类资讯的服务系统，按照功能可分为广播系统、乘客信息显示及多媒体播放系统、视频监控系统、应急保障系统四大类[1]，可分为车载乘客信息系统和地面乘客信息系统两部分[2]。乘客信息系统接收存储处理发布轨道交通内部信息，如：乘车须知、轨道交通首末车服务时间、列车到站时间、列车时刻表等，同时也负责接收存储处理发布轨道交通外部信息，如：管理者公告运营信息及政府公告、出行参考、飞机航班信息、媒体新闻、赛事直播、广告公共媒体信息等，在紧急情况下，本着运营信息优先使用的原则，可提供动态辅助性提示。地面设备由传输有线网络负责接收展示信息，车载设备负责接收系统无线传输的信息，经处理后在列车车厢LCD显示屏进行音视频播放。乘客信息系统使乘客通过正确的服务信息引导，安全、便捷地乘坐轨道交通。

乘客信息系统的核心职责是媒体编播任务，媒体编播负责管理乘客信息系统下的各种屏幕和播控器，设置屏幕版式，设定屏幕版式内每个区域的显示内容，如播放顺序、播放次数、定时定点显示特定内容等。传统媒体编播技术大多以串行的方式对媒体文件进行编播，即按照一个预设顺序流程处理媒体文件，处理好后，将处理后的文件投放到终端屏幕。然而，采用串行的媒体编播方式，其媒体文件处理的时间长、效率低，如遇到大量媒体文件，后面的媒体文件只能排队等候;若存在复杂的审核流程，势必导致信息不能及时发布，无法保证实际应用信息发布的及时性。

随着技术的不断进步，乘客服务模式不断交替更新，以及地铁大数据、人工智能、云平台等技术的应用，媒体编播技术也得到较大的发展，云架构方案成为其研究方向[3，4]。随着云计算技术不断创新，数据中心向整合化方向发展，虚拟化技术向软硬协同方向发展，乘客信息系统平台的云化是切实可行的[5]。新一代乘客信息系统依托云交自动化平台系统，采用云平台提供的虚拟化、存储服务、数据同步服务、访问服务，实现了基于云平台的流程并发模式乘客信息编播各项功能。乘客信息系统在优化自身流程的同时，依托云平台虚拟化等技术，可大幅提升系统流程效率，提高可靠性的同时，又可节省大量研发投入。

一、传统的乘客信息流程

传统乘客信息系统的媒体编播软件常见流程，是把媒体提交、版式管理、节目单管理按照一个顺序的流程去处理，如图1所示。

传统流程编播制作的节目单包括了媒体元素、文字信息、屏幕版式定义等，其最大弊端在于编播流程效率很低，对节目单的编制只能线性完成，必须先提交媒体元素、文字、屏幕版式，再使用此前提交的内容编制节目，进而下发给设备完成编播过程。其冗长的过程再加上审核管理流程，效率极低。

二、流程并发型的乘客信息编播系统

本文立足于解决编播流程的低效率问题，设计了一套流程并发型的乘客信息编播方案，改进后的流程如图2所示。

改进后的流程具有以下特征：1）媒体提交、版式管理、节目单编制、信息发布是完全并行的流程，相互之間独立且互不影响;2）媒体提交、多级审核过程仅更新乘客信息系统的中心媒体库，更新后的媒体库会利用非运营时段，同步到所有终端设备上，审核流程对版式管理、节目单编制、信息发布都不会造成直接影响，只影响信息发布选择的文字和节目单选择的视频文件;3）版式管理直接更新指定设备的屏幕区域划分、区域属性定义，不需要编入节目单，也不需要审核，可以实现快速编排和发布;4）节目单编制仅负责视频区域的媒体文件编排，使用当前媒体库的视频元素编制节目单，不再负责屏幕版式、文字信息等内容，因而可以快速编制、快速发布;5）信息发布直接选择当前媒体库审核通过的文字元素，并下发到设备指定文字区域而无需经过审核，从而实现所见即所得，快速发布目标。

改进后的并发型编播流程使乘客信息系统总体效率显著提升，相比于传统的乘客信息流程具有以下优势：

1）将原有的串行方式改良为最大化的并行方式，系统对终端的播放控制效率得到了极大提升;

2）由于流程并行和独立，在审核流程十分复杂，未来需要调整的情况下，仍然不会对信息发布、版式管理、节目单管理造成阻碍;

3）分离了节目单与版式管理两个流程，视频区域节目内容的播放规则可以独立更新，屏幕区域划分方式也可以独立更新，二者的跟新都能高效率的投放到指定设备;

4）有效解决了加入审核流程后，乘客信息系统信息发布不能实时完成的困境。

在新的并发型流程上，可以对各个分支步骤灵活加入审核，做到安全与效率兼顾，其流程如图3所示。

由图3的流程图直观可见，并发流程的设计，将原有编播流程的效率提升了许多倍，其具有以下特征：版式设计者不需要等媒体元素入库;节目单编排者不需要等媒体元素审核;信息下发者无需等节目单编制等。并发流程的编播过程把冗长复杂的传统过程，细化为多个可并行的“子流程”，各个编播子流程实现并发操作且互不干扰，这样设计可以极大提升工作效率，改善用户体验。

三、基于云交自动化平台的乘客信息系统

在新流程的改进下，数据传输和服务访问有了新的需求，云与虚拟化的新一代技术应运而生，带来了更好的解决方案。本文基于北京城建智控科技有限公司自主研发的云交自动化平台，整合、优化了原有集中监控、通信等系统，不仅集成并实现了各专业系统功能，还增加了系统整体可复用程度，统一了各个专业模块之间的数据交互形式，借助虚拟化大幅降低了对服务器的硬件设备投资。云交自动化平台的模块划分如图4所示。

基于云交自动化平台，原有的乘客信息系统可以获得以下平台功能的支撑：

1）统一用户管理：云交自动化平台提供统一的用户角色管理，平台负责角色创建、编辑、分配，创建用户并编辑用户角色（分配权限），各业务模块嵌入云交自动化平台，无需研发用户管理模块，即可使用统一的用户管理功能;

2）日志与报表：云交自动化平台提供统一的日志与报表功能，各业务模块通过统一的平台接口提交系统日志、业务数据日志、设备监控日志，平台依据系统、时间范围、关键字等筛选字段查看、汇总日志记录，输出报表;

3）设备状态监控：云交自动化平台提供统一的设备状态监控功能，各业务模块采集设备状态，按照统一接口提交给云交自动化平台，平台又为设备状态监控提供了统一的绘制工具，以统一方式把后台设备状态数据关联到前台设备监控界面;

4）位置与设备管理：云交自动化平台提供位置与设备管理，方便各业务模块定义各自设备和设备所在位置，设备告警信息与设备位置关联，便于开展维护管理工作;

5）媒體库数据同步服务：云交自动化平台提供虚拟服务器之间的数据同步服务，使得媒体库可以在多层次网络结构内，高效率完成数据同步工作，对终端设备与用户提供透明的媒体同步服务。

从系统实施工程角度看，基于云交自动化系统的乘客信息系统，最显著的不同是所有服务器的“虚拟化”，平台虚拟化所使用的核心设备是“智能控制一体机”，新的基于云交自动化平台的架构如图5所示。

基于云交自动化平台的乘客信息模块，采用了流程并发型乘客信息编播架构，依托云平台服务和虚拟化技术，重新构造了软件架构，其主要特点如下：1）乘客信息模块深度嵌入云平台，使用云平台提供的统一用户访问接口，用户使用配置好的乘客信息权限，作为进入乘客信息界面使用乘客信息功能的唯一入口;2）依托云平台数据同步服务，实现了中心级-车站级媒体同步服务，高效率使用了传输网络;

3）以媒体同步服务为基础，实现了独立的媒体管理流程，包含媒体的预览、提交等，与媒体三级审核，终审审核通过的媒体文件会自动同步到终端LCD播放控制器上;4）依托云平台提供的统一数据访问接口，实现了独立的信息管理、屏幕版式管理、节目单管理3个流程;5）依托云平台提供的统一数据采集接口，实现了乘客信息模块所辖设备的状态监控、设备告警;6）原有的中心级服务器均被整合到车辆段，并使用虚拟机实现，原有的车站级服务器均被整合到各车站，并使用虚拟机实现;云平台对服务器的虚拟化给系统整体带来了更大的灵活性、可靠性。

基于云交自动化平台的新一代乘客信息系统，与传统系统相比，具有以下显著优势：1）公用服务与公用功能，如用户权限、日志报表、设备告警等，均由云交自动化平台实现，节约了研发投入;2）以云交自动化平台为基础实现了乘客信息服务端的高可用性，无需考虑双机热备等问题，降低了研发复杂度;3）平台采用公用服务集中研发，一方面提高了整体研发效率，另一方面节约了各专业的研发投入，更好的解决用户体验问题。

四、结论与展望

基于云交自动化平台的乘客信息模块，依托云平台，借助服务器虚拟化功能，不仅实现了灵活高效的流程并发型编播功能，大幅改善了软件的用户体验，还大幅度提升了软件的复用程度，降低了硬件投资成本，节约的资源可以重新投入到改善用户体验，提升用户满意度的工作中去。

在新架构、新设计思路的指导下，新设计方案以及全新流程下的研发实践，对于轨道交通弱电集成系统而言，是可借鉴且可以推广的优选方案。此外，在轨道交通之外的行业，如公交、电车、机场、银行等公共空间，新架构下的乘客信息系统必将拥有更高的用户认可度，也将拥有更广阔的市场前景。后续可以依据本文提出的方案和理念，为乘客信息编播系统提出更加合理、资源更加节约的方案。

参  考  文  献

[1]曾维强.乘客信息系统LED屏故障浅析[J].企业科技与发展，2020（08）：79-81.

[2]熊凯，胡云卿，文碧望，黄舟，张欣.基于模块复用的智轨电车乘客信息系统信息生成方法[J].控制与信息技术，2020（04）：58-62.

[3]何霖，陈朝晖，欧阳开，宁穗智，胡德承，胡志涛，宁伟海.站台门乘客引导信息系统设计方案[J].通讯世界，2020，27（07）：67-68.

[4]邹博彬.乘客信息系统云架构方案的研究[J].通讯世界，2020，27（02）：137-138.

[5]陈杰.城市轨道交通乘客信息系统云方案研究[J].信息与电脑（理论版），2020，32（02）：177-179.