乘客信息系统（PIS）将计算机系统作为核心，车载、车站显示终端将信息服务提供给媒体，对乘客提供实时动态的多媒体信息，包括乘客须知、列车到发时间、媒体新闻、列车时刻表等。在出现恐怖袭击、阻塞、火灾等非正常问题时，还能够为乘客提供动态化紧急疏散提示。引入乘客信息系统项目的主要目的就是提高乘客服务水平与地铁运营水平，利用先进数字电子媒体和互联网技术，能够对地铁品牌形象活跃，使地铁经济效益与社会效益得到提高。
1．地铁乘客信息系统设备的集成
构成信息源：以地铁运营的实际需求对商业广告信息、公共信息、旅客信息、移动电视接收信息、有线电视信息等进行收集，构成ODBC数据库接口。
车载传输设备：主要功能为同个传送内容断点续传，运行列车利用无线局域网对信息内容有序接收，车载设备通过车-地无线、有线通信系统对控制中心传递车上监视图像。信息编辑中心层：对地铁外部信息进行存储、接收和转发，制作广告列表并且发布，根据广告客户需求实现广告列表制定，在各车站下发。对本线文件进行定义，实现发布播放列表的调度，对本线系统运营进行监视。
车站播出设备：LCD液晶显示屏、LED双基色显示屏、触摸查询机、动态导向屏等。
车站播出控制层：对乘客导乘和公共信息进行接收，利用控制器对本线、本站全部或部分显示终端和交互式多媒体对播放信息进行播放，实现统一化管理与控制，对本站、本车系统运营进行监视。图1为系统的结构。
图1 系统的结构
2．地铁乘客信息系统设备的集成设计
2.1隧道覆盖方案
城市轨道交通带宽多媒体传输包括无线网状网络（Mesh）技术、全球微波互联接入（WiMAX）、WLAN等技术，WLAN技术发展成熟，设备成本比较低，接口简单，所以被广泛应用到轨道交通领域中。通过无线AP与信号天线组合方式，使车站无线传输系统在光电转换器、轨道旁AP、定向天线、射频缆等设备中设置，覆盖车站与区间信号。每座车站都要设置无线AP，将基带信号调制为射频信号，在隧道区间安装泄露天线与电缆，以此覆盖无线信号。无线AP和地面有线传输网络连接，使控制中心的无线网络设备对所有无线设备进行管理，与控制中心子系统、车载子系统实现信息通信。利用无线与漏缆对比区间、车站的无线信号覆盖情况，详见表1。
表1 无线与漏缆的无线信号覆盖方式对比
通过实践可知，车地无线信息实时传输的主要问题包括有线广播、无线广播、高速移动传输、民用通信等干扰，并且要避免和信号系统出现干扰，所以使用信号系统与PIS中WLAN使用同价供货商；对不同WLAN供货商进行选择，PIS与信号系统利用不同工作频段。
2.2视频监控系统的设计
现代安防行业对高清标准是根据广播电视行业对于数字电视高清标准的定义，包括1080i、720p、1080p，画面宽高比设置为16:9。业界表示视频监控领域高清为720p，而且设置全帧速和16:9的显示模式。地铁CCTV监控功能为：存储时间超过15天；摄像头收集视频图像利用LTE-M无线方式传输到地面监控工作站，实现集中监控，同时实现利用集中监控与地面监控工作站实现人口密度识别和运动监测。
地铁视频监控系统的工作原理为：前端模拟摄像机对图像信号进行收集，接入嵌入式视频服务器。视频转发服务器为双码流网络视频服务器，也就是此转发服务器使高质量画面一路码流存储，使另外一路低质量码流通过RTP、RTSP协议到地面监控工作站中传输，使监控人员进行实时点播。
视频转发服务器硬件结构不同于嵌入式Linux视频服务器，将X86架构作为基础，并且搭载Windows操作系统。视频服务器应用程序能够实现码流接收、存储、网络传输，图2为视频转发服务器应用程序多线程程序。其处于核心地铁乘客信息系统核心地位，车载前端嵌入式Linux视频服务器使H.264编码码流推流到驾驶室视频转发服务器中，地面监控客户端通过驾驶室视频转发服务器进行拉流，地铁车载视频服务器要对前端设备发送视频连接请求，还要接收地面客户端视频点播请求，实现H.264码流中转工作。
图2 视频转发服务器应用程序多线程程序
2.3快速切换设计
信号通过RRU射频口输出之后，利用衰减器馈入无线覆盖系统。LTE系统以业务类型和带宽需求在LTE帧上下行配比中配置。系统在地铁中根据车站双向隧道实现小区划分，使地铁在两个运动方向中划分不同小区，并且通过小区合并技术降低小区数量与切换次数。从而使地铁在两个运动方向中得到足够资源支持大数据传输。另外，利用非竞争切换方式，使切换时延得到降低。在设计过程中对小区覆盖重叠区域进行规划，根据地铁列车车速80km/h进行设置，切换带设置为100~150m，切换带信号覆盖电平设置-110dBm。以此，使系统在地铁上下行的过程中，得到足够资源，使大容量传输得到满足。
2.4媒体信息服务
PIS系统使用先进数字电视处理技术，将精彩的音频、视频节目提供给乘客。使电视台信号在系统中接入，对电视台节目进行播放。比如，在地铁全部车站中的站厅、站台都能够看电视节目。系统还能够存储娱乐节目和商业广告、公益广告，根据事先编排的顺序进行播放。此系统将LCD液晶电视作为发布信息终端，提高信息发布的清晰度，以此能够提供给客户优质的娱乐服务，使地铁收益得到提高，还能够提高地铁服务形象。
2.5紧急通告
在紧急情况的时候，系统播放临时警示与通告，对乘客进行引导。在出现地震、火灾等重大灾害的时候，要求乘客在短时间内逃离的时候，利用此系统将服务信息随时终端，将紧急情况处理信息进行播放。因为地铁站台与站厅的内面积比较大，并且内部结构比较复杂，各位置逃生路线不同，系统能够对站台的位置实现不同逃生路线的设置，对乘客撤离进行引导，降低损失。
3．结语
因为城市轨道交通PIS媒体编辑操作存在专业性，根据国家现行规定，城市轨道交通PIS使播内容通过当地交通部门进行审核。城市轨道交通网播控中心创建要基于软硬台平台，还要一系列完善实施规则和接口规范支持。利用计算机、网络通信、多媒体等各现代技术和城市轨道PIS融合，对城市轨道交通运营与乘客大众进行服务。
作者：李 洋（中国华信邮电科技有限公司）
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第21期
（转载请注明来源）
