摘要：现阶段，随着中国轨道交通建设的大发展，作为地铁重要组成部分的乘客信息系统（PIS）得到越来越广泛的使用，同时随着使用深入，地铁运营公司对乘客信息系统的要求越来越高。但由于车辆资源比较紧张，为实现车辆资源的共享，各轨道公司纷纷提出了互联互通的概念。也随着中铁通信信号勘测设计院有限公司担任越来越多的设计任务，尤其在长沙地铁4号线、5号线乘客信息互联互通的项目上，从设计之初就以发展及互联思想来设计。长沙地铁乘客信息系统的互联互通其实包含了直播视频播放、共享媒体文件更新、车载视频监控调取、紧急信息下发等一系列功能。
关键词：地铁乘客；信息系统；互联互通；设计与实现
引言
随着各种网络技术的发展，目前在地铁系统中也逐渐实现无线局域网技术应用，但是这种系统只能进行无线信号传输，无法实现面向大众的可视化信息，加上无线通道信息传输过于紧张，所以建立网络宽带成为一种趋势。无线局域网可以承载大量的数据，同时能够实现信息实时传输，这位地铁实现无线局域网信息系统建设提供可能。
1研究背景和意义
现代城市轨道交通系统的运营管理越来越注重对乘客服务质量的提高，乘客信息系统（也称为PIS（PassengerInforma-tionSystem）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。乘客信息系统在正常情况下，提供乘车须知、轨道交通首末车服务时间、列车到站时间、列车时刻表、管理者公告等运营信息及政府公告、出行参考、媒体新闻、赛事直播、广告等公共媒体信息共同协调使用；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，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。本文以长沙地铁4号线、5号线乘客信息系统建设项目为研究背景，该地铁运营位于长沙市，4号线一期工程从罐子岭站至杜家坪站，线路长33.5km，平均站间距为1.38km，设车站25座；在石长铁路长沙西站北侧、北三环以南的地块内设星城车辆段，在2号线黄兴车辆段东侧设置黄榔停车场；设主变电站两座（分别为咸嘉湖、游泳中心）；与1、2、3、5号线共享利用2号线杜花路控制中心。5号线呈南北走向，主要沿万家丽路行进，线路全长35km，共设26个车站。其中一期工程线路全长22.42km，设车站18座（其中换乘站7座），均为地下车站，平均站间距1.28km，最大站间距2.44km，为时代阳光大道站至湘府路站区间，最小站间距0.687km，为东郡至万家丽广场区间。全线设土桥车辆段一处，位于万家丽北路与蟠龙路西北象限。设置控制中心一座，与1、2、3、4号线共用杜花路控制中心。全线设置两座主变，分别为长善路主变和天际岭主变电。工程项目业主为长沙轨道交通股份有限公司。
2需求及设计内容
（1）乘客信息系统互联互通对象范围：长沙地铁4号线乘客信息系统、视频监视系统、综合监控系统、车地无线系统、车载乘客信息系统、车载视频监视系统；长沙地铁5号线乘客信息系统、视频监视系统、综合监控系统、车地无线系统、车载乘客信息系统、车载视频监视系统。（2）互联互通实现的基础：长沙市轨道交通4、5号线车地无线网络选用统一制式，确保了在链路层实现两线车辆网络互联互通；全局考虑、统一网络IP地址规划确保两线车辆混跑时与中心的通信。（3）单线路功能测试：直播信号源接入、车载PIS直播测试、直播延时播放功能测试、共享媒体文件更新、车载PIS直播/录播切换、地面视频监视系统调取车载视频监视系统实时监控视频、地面视频监视系统调取车载视频监视系统历史视频录像、综合监控下发紧急信息到车辆、综合监控撤销紧急信息。（4）互联互通平台功能测试：互联互通车载直播功能测试、互联互通共享媒体文件更新功能测试、互联互通地面视频监视系统调取车载视频监视系统实时监控视频、互联互通地面视频监视系统调取车载视频监视系统历史视频录像。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3地铁移动宽传输网系统结构
在地铁乘客无线局域网系统中，移动宽带传输网也是非常重要的部分。该系统部分是由核心交换机、车辆段交换机、车站交换机、在隧道和车辆段建立的无线AP基站设备、光端机、无线列车接入。
3.1无线网络结构
本文分析的地铁乘客信息系统是利用无线局域网、无线AP、无线交换机等来构建，这与WLAN802.11a/b标准相符合。无线系统构建包括：无线网络交换机、Ap。其中AP不用与无线网络交换机进行连接，两者之间可以通过以太网交换机进行互通，同时也能实现与路由器等网络设备的连接。在网络上插入AP之后开启，AP会直接与无线网络交换机中的GRE隧道相互连接，由无线终端发送数据，在AP在GRE隧道中接收数据，在传给无线网络交换机。在数据传输的过程中，需要经过AP中的ＧＲＥ数据隧道和交换机，之后才能传输到无线终端。
3.2无线设备的互通
地铁乘客信息系统中的无线设备连接和实现方式包括：（1）车辆段和车站交换机都是在带宽1000Mb/s光缆环境下与核心交换机实现互通。（2）在上、下的隧道中建设无线基站，就是使上下隧道构成各自的无线网；（3）无线交换机是在1000Mb/s的光纤带宽下与核心交换机相互连接，无线管理工作站则是以带宽100Mb/s5类线与核心交换机互通。（4）AP布置，需要保证系统的可靠性，AP覆盖的每个区域都要有重叠部分，这样在AP或是其他设备出现异常情况时，可以保证系统能够正常的运行。（5）根据现场情况，以及无线和宽带网基站性能选择合适的AP位置，实现宽带网络信息号的全部覆盖。（6）车辆段和隧道中建设的无线基站，需要5类光端机进行连接，而光端机是通过带宽100Mb/s与车站或是光端机进行连接，之后在带宽100Mb/s5类线中与车辆段交换、车站交换机相连接。
3.3无线车载系统
在地铁乘客信息系统中，车位无线车载单元主要是负责接收AP信号的，在每个AP机上有2个向天线，这样是为了提高列车信号接收能力，增加AP输入距离。在轨道沿线建立的AP是与车站交换机连接的。比如：AP1和车站1交换机是通过光纤相互连接，AP2与车站2也是利用光纤进行连接。这种结构的设计，主要是为了避免某个车站交换机出现问题，或是整个车站出现意外，轨道沿线的AP能够与备用核心交换机、主控交换机、视频设备等相互连接。列车车尾来属于工作系统，车载无线单元在整个形式过程中遇到的无线信号是从强到弱。在这种环境下，无法判断车载无线单元是否切换良好，因为每两个相邻的AP无线信号强度存在差异，这时可以通过车载无线单元来判断并执行操作。如果车头是处于工作状态，车载无线也是从无线信号由强到弱行驶。这种状态下，在无线车载单元到达切换点附近时，每两个AP之间的信号强度差异不大，这时有利于车载无线单元进行判断分析，这时会出现一小段缓存过程，这会增加一定的切换时间。所以，将上下行连接到相同的频点，在列车驶来的时候，会有两个AP车载移动单元连接到系统，这样就可以实现带宽分享的目的。
结语
地铁乘客信息系统作为面向公众的重要窗口，发挥着越来越重要的作用，而随着地铁线路的增多，多线路的互联互通显得越来越重要，多线路的互联互通不仅符合先进的设计理念，并在实现统一化、集成化的信息管理上发挥着越来越多的作用。通过本次4、5号线乘客信息系统互联互通的实现，为长沙地铁后续线路的互联互通打下了坚实的基础，也为轨道交通行业互联互通的发展提供了一个成功的典范。
参考文献：
[1]李迪.面向地铁乘客信息系统的以太网环网协议设计与应用[D].中国科学院大学（中国科学院工程管理与信息技术学院），2017.
[2]于孝安，杜呈欣，阚庭明等.基于乘客信息系统显示终端的电源控制技术研究[J].铁路计算机应用，2016，25（2）：64-66
论文作者:田波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：信息系统论文; 乘客论文; 互联论文; 交换机论文; 地铁论文; 车站论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第12期论文;