基于无线通信在地铁乘客信息系统中的应用
摘要
关键词
无线通信;地铁;乘客信系统;应用
正文
前言
无线通信技术的不断发展成熟,以计算机系统为核心,无线通信为依托的乘客信息系统,实现了轨道交通列车的实时预告,换乘信息导向的同时,还提供了新闻娱乐资讯的转播,更为重要的紧急情况下,乘客信息系统可传递动态灾害信息,提醒乘客紧急避险。早期的轨道交通建设中,乘客信息系统仅用于车站信息显示,轨道交通控制中心难以实时掌控客流量,乘客无法获取相关的新闻资讯。近年,随着无线通信技术的不断发展发生,即使在高速运行情况下,也可实现车、地间可靠的信息传输、流通,有效的提高了地铁运行的自动化程度及安全性能。基于此,本文在概述地铁乘客信息系统构成的基础上,分析无线通信技术在地铁乘客信息系统的应用,为确保乘客信息系统的安全稳定运行的同时,为乘客的安全出行提供保障。
1 乘客信息系统构成
乘客信息系统由控制中心系统、车站车载系统、网络系统构成。其中,控制中心系统由服务器组成,音频服务器、视频服务器、中心服务器、直播服务器、显示器等,车站车载系统由控制部分、显示部分组成,其中控制部分主要用于各类信息的播出控制,而显示部分主要向乘客显示各类信息。网络系统主要由防火墙、无线控制器、路由器等构成。
1.1 控制中心系统
做为整个乘客信息系统的核心,控制中心系统主要用于各类信息的搜集、处理,同时生成播出版式、拟定播放等级,对播出各类信息进行统计分析,并对车厢内状况进行监视录像,检测终端设备的工作状态,对系统故障进行统一管理。与此同时,控制中心系统对所采集到各类信息进行分类、整理,形成内部信息,以一定的标准、版式传递给乘客。
1.2 车站系统
车站系统主要分为控制部分、显示部分,其中,控制部分主要用于接收、传达控制中心指令、参数。一旦控制中心出现问题,车站系统将按照已下载的信息列表进行信息的播放,其中出入口显示器指引乘客出入。站台显示器向乘客提供换乘信息、车辆信息、生活资讯等信息。需要注意的是车站系统播出版式、内容能够自动切换,无需人工切换,只有在突发情况下,车站管理人员通过权限登录,发出申请,控制中心审核通过发布相关信息。
1.3 车载系统功能
车载系统隶属于车站系统,属于车站系统的子系统,具有和车站系统一致的功能,与此同时,车载系统具有闭路电视监控作用,通过车载系统内的录像设备,能够对车内的实时状况、列车运行状况等进行监控,并能够将所采集到的信息,及时的回传到控制中心。
1.4 网络系统
轨道交通列车控制中心、各车站之间应用光纤维传输系统进行信息的传输,通过太网通道实现。国内车地之间的信息传输常采用IEEE802.11g的无线通信系统,具有单播、组播作用,其中组播实现了发散式、多点的网络信息传输,单播进行一对一的信息传输。在乘客信息系统中,控制中心对同一线路的列车同一信息采用组播方式完成信息的传输,但也可以根据实际的列车运行情况,为防止堵塞或混乱,针对同一线路的某一列车采用单播,单播需要下行线路需要满足8 Mbit/s,上行线路需要达到6~8 Mbit/s,且保有有效需求带宽25%的冗余量,以此建立稳定、安全的信号连接,确保传输画面的质量。所采集到的监控画面会通过无线客户端进行数据的上传下达,首先传输到车站,而后传输至控制中心,以此覆盖全地铁范围。
2 无线通信技术在地铁乘客信息系统中应用
轨道交通运输乘客信息系统,无论是信息的实时播放,还是信息的录播,都涉及到车地信息的传输,常用的传输技术包括数字广播技术、无线去野外技术、长期演进技术等,且配用Qos控制,以此确保所传输图片、画质的清晰,防止画面中断现象。
2.1 录播模式
当车地信息中断后,车载播放控制器能够将所储存的信息进行播放,这种预先设定好的信息,按照顺序在客室显示器上播放。不受外界环境变化的影响,不间断的乘客提供信息服务;而录播模式所存储的内容相对有限,而且需要更新,但在更新过程中需要借助车载机械接口,难以一次性完成,相对耗时耗力,更为重要的是,录播方式无法获取实时信息,在一定程度上,难以满足现代居民对实时信息的要求,仅做为一种突发情况下应急信息的播放。
2.2 数字广播电视技术
数字广播电视技术是现代乘客信息系统中最常见的无线通信技术,实现了下行速率超过10Mbps的信息传输,广泛应用于我国各大地铁公司,据调查发现,数字广播电视技术已完全覆盖上海1-13号地铁线,其站内拥有超过五千个地铁LED显示器、超过一千个PDP显示器,用于实时电视节目、新闻资讯等信息的在线传送。其中由地铁源源不断的通过漏缆向地面发射、传输数字信息,通过解码形成视频、广播信号,投放到相应的显示器上进行播放。可以帮助乘客获取实时的数字信号,另外应用广播方式投递信号,信息量少。但视频源由电视台发布,不利于运营商对地铁内部实际信息的调控,导致所发布的紧急信息具有严重的滞后性,而且属于单向传输,导致回传信息受阻。
2.3 无线局域网技术
IEEE802.11做为现阶段无线局域网的通用标准,其协议包括以下四个方面技术指标:其中,802.11b又称Wi-Fi技术,主要工作频段2.4GHz,其共享接入速率最高达到11Mbps;802.11a采用的工作频率为5.8GHz,其共享速率最高可达54Mbps,但无障碍接入距离可达40米左右;802.11g工作频段设置于2.4GHz,其最高支持速率达到54Mbps,且可与Wi-Fi技术兼容,但最高速率能达到Wi-Fi的5倍。相对于其他的技术指标,802.11n应用智能天线技术,最高支持速率最高达到了160Mbps,且能够有效的避免各种信号的干扰,确保所接收信号的稳定,且能够与802.11标准兼容。对比以上四种技术指标,802.11b技术城市,应用最为广泛,但相对兼容性低,802.11a相对传输效率高,但工作频段受限,802.11g具有较高的兼容性,应用相对较多,其中802.11n兼容性最高,传输速度最快,但实践应用相对较少。现阶段国内地铁应用最多的无线通信技术当属WLAN技术,不仅具备网络化又是,而且弥补了802.11a、802.11g技术的相对局限性。
3 小结
做为城市公共交通系统的重要组成部分,运量大的同时,具有快捷、舒适、安全的运输特点。近年随着城市规模的不断发展,城市轨道交通逐渐覆盖各大城市,成为乘客出行的重要选择。而借助无线通信技术形成的乘客信息系统,能够为乘客提供各类地铁运行信息,为乘客提供正确的信息向导,基于此,本文在概述地铁乘客信息系统构成的基础上,分析无线通信技术在地铁乘客信息系统的应用,为确保乘客信息系统的安全稳定运行的同时,为乘客的安全出行提供保障。
参考文献
[1]胡星煜.浅析地铁乘客信息系统中无线通信的应用[J].现代工业经济和信息化,2016,6(05):88-89.
[2]王晓辉.地铁乘客信息系统的车地通信技术研究[J].信息与电脑(理论版),2019,31(17):192-194.
[3]黄佳强.LTE在地铁乘客信息系统无线传输中的应用[J].铁道工程学报,2014,31(11):111-115.
[4]高光瑞,汪彬.浅谈无线通信在地铁乘客信息系统中的应用[J].通信管理与技术,2011(03):28-31+44.
[5]赵伟东.地铁乘客信息系统中无线通信的应用[J].技术与市场,2012,19(03):8-9+11.
...