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【政府医疗业】  旅客信息系统(PIS)解决方案
 前言

随着WLAN移动通信技术的完善,地铁列车在以120Km/小时高速行驶过程中依然能保持与地面的不间断实时通信,这使得PISPassenger Information System)旅客信息系统的建设成为可能,现代PIS系统除了能在车厢内显示乘车须知、列车时刻表等文本信息以外,还可播放股票信息、媒体新闻、赛事直 播、广告等实时动态信息,一旦出现火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况,PIS系统还可提供动态紧急疏散提示。

PIS系统的应用将原有封闭的车辆空间变成一个“信息娱乐中心”,增加了乘客舒适感。同时由于车、地无线通信系统还有富裕的带宽,PIS系统往往还与车辆监控系统相结合,将车辆内部图像实时上传到控制中心,充分保障列车的行车安全。

 

PIS系统信息化需求

PIS系统作为地铁公司与乘客之间最直观的信息交互平台,所有实时播放的媒体流不能出现图像马赛克、声音停顿的情况,这需要有线网络、车地无线通信网均有足够的带宽和良好的QoS保障机制,同时网络的可靠性要求也非常高,不能因为网络的中断导致PIS系统故障。

为了保障列车播放图像的高清晰,目前PIS系统所需最低带宽为8M(按MPEG 2格式),考虑到车辆内部监控还需4M带宽(每列车有多个摄像头,同时只上传两路图像),考虑突发流量的存在,因有25%的冗余,平均无线网带宽应在 15M以上,带宽是保障图像高质量的最基本要求。

为了满足多辆列车同时接收赛事、股票等实时信息的转播需求,列车PIS系统均要求支持组播技术,但由于列车在快速行驶过程中车载AP与轨旁AP存在漫游切 换,而车载网络却无法及时感知这个过程,会依然试图从原有轨旁AP接收数据,最终导致组播数据流的中断,如何保障车辆移动过程中的组播报文不丢失,也是 PIS系统成功应用的一个关键技术。

新建地铁除了车站可采用IP监控,更可利用PIS系统车、地无线通信网的富裕带宽,构建基于IP的车辆监控系统,地铁控制中心和地铁公安系统能及时发现车辆内的安全事故隐患并提前处理,确保列车行驶安全。以IP技术为核心,车辆监控和车站监控还可融合为一体化解决方案,实现调度系统、存储系统、外置显示系统等多种系统的共享和一体化管理,降低成本,提高监控效率。

如图1所示, PIS包括车站及车载信息显示两部分:车站信息显示系统通过在车站站厅和站台设置平板显示器来显示各种信息,包括地铁运营、交通信息、新闻、天气预报等;车载旅客信息显示通过无线传输网络将各种旅客信息在车载显示器上播放出来,为车载旅客提供实时快捷的服务,同时具备列车视频监控功能,可将监控画面传送到控制中心,以提高地铁运营管理水平及安全管理能力。

轨旁传输网络

无线网络是在车辆段和沿轨道设置的无线接入点(AP)和天线,它与车载的无线客户端和天线之间采用IEEE 802.11系列标准进行无线局域网通讯。

在车辆段和轨旁,大约每隔百米布置一个无线接入点(AP),这些无线接入点(AP)的有线网口通过RJ45双绞线连接光电转换器,光电转换器将电信号转换成光信号,经多模光纤连接邻近车站的光电转换器,光电转换器将光信号重新转换为电信号,经RJ45双绞线连接车站上的车站交换机。这样无线接入点(AP) 在车辆段和轨旁构成了一个分布式的网络。无线接入点(AP) 的无线网卡外接高增益定向天线,对车辆段和整个隧道进行无线信号的覆盖。下图为无线传输部分的网络拓扑图,网络采用星形结构。

 

车载局域网络

车载局域网络系统分别由车头驾驶室网络部分、车载局域网部分及车尾驾驶室网络部分。其中车头驾驶室网络部分由车载无线网络单元即摩托罗拉无线设备、车载天线、车载网络交换机和车载视频控制器组成。车尾驾驶室网络部分也由车载无线网络单元即摩托罗拉无线设备、车载天线、车载网络交换机和车载视频控制器组成。车载局域网络由机车车辆厂提供,车厢内的摄像头及显示器均连接至车载局域网络。

具体车载网络系统拓扑由下图所示:

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