摘要：地铁在我国多个城市中投入运营并使用，可以说地铁成为了一个城市交通能力的标志。随着城市地铁的应用，我国城市的交通拥堵的问题在很大的程度上得到了缓 解，为国民的生活以及交通出行带来了极大的便利。在科学技术发展带动作用下，无线通信技术在地铁系统中应用越来越受重视，且地铁无线通信系统作为现代轨道交 通最重要的通信手段，一直担负着保障列车行驶安全以及提高地铁运营效率的重要使命。鉴于此，文章对地铁乘客信息系统技术基本内容进行了详细的介绍，同时对无线通信技术在其中的应用进行了深入的讨论，旨在为我国城市轨道交通事业发展提供可靠的参考依据。
关键词：无线通信；地铁；乘客信息系统
引言：城市化发展进程不断加快，使得人们对新型交通工具的重视程度逐渐提升。对于城市交通运输路线来说，在城市行车数量不断增加的条件下，城市各个交通路线发生拥挤堵塞的可能性大幅度提升，为了缓解城市交通压力，必须加强城市地铁交通的建设力度，确保城市交通运输行业稳步发展。目前大多数城市地铁交通在建设过程中，会设立无线局域网，这种无线局域网能够在一定条件下实现无线通信的目的，借以提升地铁乘客信息系统运行质量。
一、乘客信息系统（PIS）
乘客信息系统（PIS）是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，通过设置站厅、站台、出入口、列车的显示终端，让乘客及时准确地了解列车运营信息和公共媒体信息的多媒体综合信息系统；是地铁系统实现以人为本、提高服务质量、加快各种信息公告传递的重要设施，是提高地铁运营管理水平，扩大地铁对旅客服务范围的有效工具。有效提升地铁乘客信息系统的合理性和可靠性。对于地铁乘客信息系统来说，其中涵盖思想子系统：
1、控制中心系统
控制中心系统作为PIS重要组成部分，其起到控制PIS全局的作用，而且控制中心系统内部涵盖多项服务器设备，这些服务器设备组合在一起能够从根本的角度上提升PIS运行效率。另外，控制中心系统还能在特定的条件下实现地铁信息采集的目的，并通过内部信息处理程序对采集来的信息进行综合处理，有效提升PIS运行的安全性。PIS在长时间运行过程中，可能会因为外界因素影响而出现故障，而控制中心系统能够在PIS出现故障时，对故障做出准确分析，并及时有效解决相应故障，从而达到PIS稳定运行的目的。
2、车站子系统
车站子系统顾名思义就是对车站实施综合控制的系统，其包括员工工作站、显示屏、播放控制器、视频分配器和服务器等，这一系统的作用在于接受列车运行过程中产生的相应信息，并在特定的条件下分析信息参数，对于处理完的参数信息，如列车路线、列车行车时间表等，在站厅或站台的显示屏显示以供乘客参考。另外接收控制中心下发的音视频信息在显示屏循环播放，如果控制中心系统在外界因素影响下出现故障，导致控制中心系统不能稳定运行，在这重状态下车站子系统能够将内容下载下来，以录播形式进行播放。通常情况下，车站子系统可以实现自动工作而无需人工操作，特殊情况，控制中心可以采取权限登录的方式来向车站发布紧急信息，在通过审核后，才将以确认的信息发布到制定的显示屏上。
3、 车载子系统
车载子系统主要是由服务器、播放控制器、视频分配器和显示屏这四大部分组成。PIS系统中的车载子系统主要功能是接受、下载控制中心下传的各类信息及参数，然后在车辆显示器上面自动播放；如果控制中心子系统或网络子系统无法正常工作时，车载子系统便按照已下载的节目内容和节目顺序播放。在一般情况下，车载子系统都可以自动运行而不需人工干预，在特殊情况下，控制中心通过权限登录，向车载申请发布紧急信息，控制中心审核通过后再将信息发布到指定显示屏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、网络子系统
网络子系统的主要组成部分包括交换机、防火墙、入侵检测系统、无线接入点、路由器、无线控制器、无线单元、天线等。其功能实现可以从几个方面进行分析：①帮助控制中心和车站之间实现有线网络功能，此时控制中心可以通过光线传输系统让各车之间实现信息联系；②帮助车地实现无限网络功能，之前国内地铁无线网络一般采用的都是IEEE802.11n的无线网络通信，现阶段IEEE802.11ac逐渐成为趋势。地铁车道中的无线网络接入点是采用沿轨道方向进行安装，这种安装方式，一方面可以降低不同车载移动单元之间的冲突，另一方面还可以保证列车在高速运行时车内显示屏信息显示的画面质量。同时，无线网络客户端将对车内检测的数据传输至车站子系统后，再回传至控制中心。
二、地铁乘客信息系统中无线通信的应用
1、无线局域网的结构
PIS系统中用来实现车地之间实时信息交换功能的是无线网络系统。目前，地铁无线系统为了避免列车高速运行中出现的信号传输问题，采用漏泄电缆。但是，漏泄电缆的铺设费用巨大，传送带宽受到限制，而且同泄电缆中的信号容易与移动手机信号等发生干扰作用，有损信息传送质量。而采用单点独立天线方式又由于系统场强、同频干扰等不利因素，不利于项目的开展。
为了解决以上问题，我国各大城市城市轨道建设部门采用目前先进的无线传输方式即WLAN技术。WLAN技术遵循IEEE802.11n/ac标准，为了避免和其他公共信号产生相互干扰，其工作频段为2.4GHz或者5.8GHz。在列车高速行驶中，无线传输系统可确保车载子统与控制中心子系统之间的传输带宽不低于20Mbit/s。
2、无线局域网的安全性
由于无线通信的介质相对于所有用户具有开放性，所以无线接入网络系统最重要的问题便是其安全性和保密性。
2.1无线链路的安全
目前，地铁通信采用无线传输信号扩频技术，大幅降低发射信号功率谱的密度。由于扩频调制序列产生的是伪随机序列，使得信号很难被普通用户侦听到，所以无线传输信号扩频技术本身具有很高的安全性。
2.2无线信道的安全
地铁通信采用有线等效保密（WEP）信道加密算法。该加密算法提供完整性数据服务和无线信道加密。WEP算法对于网络中1条专用无线通信信道的保密效果十分理想，而且可以通过硬件设备来进行加密，并可提高处理速度。在WLAN服务的情况下，采用动态随机配置WEP加密密钥是最适用于不同用户接入的加密机制。
2.3安全的接入服务
利用用户认证时用户账号和密码加密传输来保证接入任务的安全。访问敏感网络资源或者出于安全考虑时，用户认证方法采用高级口令认证协议和共享密钥认证协议。因为密钥在网络传送中采用了不可逆的加密算法，不以明文传送，所以认证过程始终处于安全性很高的环境。
三、结束语
随着我国地铁运输行业的蓬勃发展，地铁PIS系统对车地之间数据传输质量要求的提升，无线通信在PIS中的应用越来越广泛，无线通信的技术在应用中也变得成熟可靠。我们必须迎着时代，不断吸收新技术，努力提升自身设计能力，满足时代需求，为我国地铁通信的发展做出贡献。
参考文献：
[1]裴素荣，张亚.长沙市轨道交通2号线车辆乘客信息系统设计[J].技术与市场.2014（02）
[2]徐伟琳.无线技术在轨道交通乘客信息系统中的应用[J].技术与市场.2012（07）
[3]刘璠.上海市轨道交通车载乘客信息系统设计[J].铁路通信信号工程技术.2010（02）
论文作者:史双清
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：地铁论文; 子系统论文; 控制中心论文; 信息系统论文; 乘客论文; 系统论文; 信息论文; 《基层建设》2017年第30期论文;