陳 楊，張 恒，李 緣，張 楠，鄒 斌

（湖南中車時(shí)代通信信號有限公司，湖南 長沙 410005）

0 引言

智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)（autonomous-rail rapid transit，ART）是一種新型的中低運(yùn)量軌道交通制式，既可作為地鐵、輕軌等軌道交通的補(bǔ)充，也可作為地面客運(yùn)主體，與城市現(xiàn)有的公共交通系統(tǒng)完美結(jié)合，作為一個全新的解決方案來解決現(xiàn)代城市的交通運(yùn)輸難題[1]。

乘客信息系統(tǒng)（passenger information system，PIS）與廣播系統(tǒng)（public address，PA）是重要的運(yùn)營生產(chǎn)服務(wù)系統(tǒng)。PIS系統(tǒng)可向乘客提供動態(tài)的候車、換乘及到站等乘車信息，以及管理公告、媒體新聞及廣告等實(shí)時(shí)的多媒體信息；在火災(zāi)等緊急情況下，可迅速、直觀、優(yōu)先播放緊急疏散和防災(zāi)等文本和圖像信息，以便預(yù)先告知和引導(dǎo)乘客，起到輔助防災(zāi)、救災(zāi)的作用。PA系統(tǒng)用于向乘客播報(bào)列車運(yùn)行以及安全、向?qū)У确?wù)信息，向工作人員發(fā)布作業(yè)命令和通知，并在火災(zāi)、阻塞等非正常情況下進(jìn)行緊急疏散提示。二者為保證乘客便捷乘車、提高運(yùn)營效率起著重要的作用。

現(xiàn)有的軌道交通方式中，PIS和PA系統(tǒng)通常被獨(dú)立部署，存在資源利用率和運(yùn)維管理效率低下、擴(kuò)容周期長、系統(tǒng)間數(shù)據(jù)無法共享及設(shè)備重疊等弊端，無法滿足ART建設(shè)快、投資少的要求[2]。因此，探討并研究兩個系統(tǒng)的資源優(yōu)化有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文為適應(yīng)ART的運(yùn)營特點(diǎn)，提出了一種融合PIS和PA系統(tǒng)的智能軌道快運(yùn)系統(tǒng) PIS系統(tǒng)方案，通過PIS與PA業(yè)務(wù)的深度融合，優(yōu)化了系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源共享，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，縮短了部署及調(diào)試時(shí)間[3]。

1 PIS系統(tǒng)拓?fù)?/h2>

通常的PIS及PA系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)及功能對比如表1所示。

表1 系統(tǒng)架構(gòu)及功能Tab. 1 System architecture and functions

由表1可以看出，PIS與PA系統(tǒng)除去幾個特定設(shè)備及功能外，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)接口及系統(tǒng)功能大部分一致。因此，本文提出一種PIS與PA融合的智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)PIS系統(tǒng)。該系統(tǒng)由中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)、有線傳輸系統(tǒng)和綜合無線通信系統(tǒng)組成（圖1）。其中，有線傳輸系統(tǒng)提供中心至車站的有線傳輸通道，綜合無線通信系統(tǒng)提供車-地?zé)o線傳輸通道，二者為整個ART提供信息傳輸通道。

圖1 PIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig. 1 Structure of the PIS system

1.1 中心子系統(tǒng)

中心子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息發(fā)布、數(shù)據(jù)處理和視頻編播，其采用全數(shù)字架構(gòu)，主要設(shè)備包括中心服務(wù)器、接口服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、操作終端、管理終端、直播數(shù)字電視編碼器、音視頻切換矩陣和尋呼話筒。

中心服務(wù)器提供乘客信息服務(wù)，集中管理PIS與PA業(yè)務(wù)，并對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控。中心服務(wù)器上運(yùn)行PIS系統(tǒng)融合平臺軟件，其采用B/S架構(gòu)，由融合模塊提供Web服務(wù)，工作站通過HTTP協(xié)議訪問該Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了原有PIS和PA的業(yè)務(wù)功能。

接口服務(wù)器提供對外系統(tǒng)接口，包括調(diào)度管理及時(shí)鐘等外部系統(tǒng)，也包括車載子系統(tǒng)等內(nèi)部系統(tǒng)。

流媒體服務(wù)器以流式協(xié)議（RTP/RTSP，MMS和RTMP等）對外提供流媒體服務(wù)。

操作終端用于多媒體編輯、預(yù)覽、發(fā)布/控制及調(diào)看等業(yè)務(wù)，同時(shí)用于對車站各個廣播區(qū)的廣播進(jìn)行選區(qū)、編組等操作。

編碼器用于對接收的數(shù)字信號進(jìn)行編碼處理。

音視頻切換矩陣用于節(jié)目源的切換選擇。

網(wǎng)絡(luò)尋呼話筒對指定車站的廣播區(qū)進(jìn)行廣播喊話并監(jiān)測音箱在線狀態(tài)。

1.2 車站子系統(tǒng)

車站子系統(tǒng)可接收控制中心下發(fā)的各種多媒體信息與控制指令，實(shí)現(xiàn)各類乘客服務(wù)信息的終端發(fā)布和對車站設(shè)備的控制。系統(tǒng)采用全數(shù)字架構(gòu)，設(shè)備主要包括車站播控器、LCD屏、LED屏和IP音箱。

車站播控器為站級控制設(shè)備，負(fù)責(zé)站臺LCD屏、LED屏、IP音箱的管理與控制。可根據(jù)控制中心命令執(zhí)行信息的顯示及語音的播報(bào)。

LCD屏主要用于發(fā)布媒體廣告、文本信息、車站應(yīng)急信息及車站信息等的顯示，支持遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)。

LED屏主要用于發(fā)布車站信息、文本信息及車站應(yīng)急消息等信息顯示，支持遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)。

IP音箱為語音播報(bào)設(shè)備，可根據(jù)環(huán)境音量或時(shí)間段進(jìn)行音量調(diào)節(jié)。

1.3 車載子系統(tǒng)

車載子系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收控制中心的視音頻信息、控制信息及車輛運(yùn)行信息，通過車載控制器進(jìn)行混編和合成，并在本列車的所有列車終端顯示屏上實(shí)時(shí)播放。車載子系統(tǒng)由車載PA系統(tǒng)、車載乘客信息顯示系統(tǒng)（passenger information display system，PIDS）和車載閉路電視系統(tǒng)（closed circuit television，CCTV）組成：

（1）車載PA系統(tǒng)包含車內(nèi)揚(yáng)聲器、緊急報(bào)警器、車外揚(yáng)聲器及廣播控制盒等，為乘客及司機(jī)提供語音服務(wù)。

（2）車載PIDS系統(tǒng)包含動態(tài)地圖、客室LCD、車外側(cè)LED和車內(nèi)LED等設(shè)備，為乘客提供導(dǎo)乘信息及多媒體播報(bào)服務(wù)。

（3）車載CCTV系統(tǒng)包含客室攝像機(jī)、司機(jī)室攝像機(jī)、后視攝像機(jī)、后視屏、視頻存儲器和監(jiān)控觸摸屏等，為司機(jī)及運(yùn)營人員提供及時(shí)的視頻信息。

車載子系統(tǒng)采用全數(shù)字方案，所有設(shè)備的數(shù)據(jù)通過列車控制與管理系統(tǒng)（train control and management system，TCMS）以太網(wǎng)傳輸，減少了全車布線量，提升了抗干擾能力[4]；采用冗余配置，兩端控制器互為熱備份，當(dāng)一端出問題后，另外一端會自動升為主控而進(jìn)行工作，不會影響整個PIS系統(tǒng)的正常工作；采用滿足UIC 568-1996通信協(xié)議的音頻總線作為備用總線，保證了緊急情況下語音的正常播報(bào)。

1.4 有線傳輸系統(tǒng)

有線傳輸系統(tǒng)由交換機(jī)（中心級與站臺級）以及網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備組成，是通信系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，為自動控制管理系統(tǒng)提供信息通道。

1.5 綜合無線通信系統(tǒng)

ART選用LTE（long term evolution）或LTE-M（LTE-Metro，用于地鐵的LTE）方案作為車地間綜合業(yè)務(wù)承載方案[5]。其中，LTE方案結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便且節(jié)省投資、無需申請頻段、無需建設(shè)基站，但網(wǎng)絡(luò)可靠性相對較差；自建LTE-M方案通信質(zhì)量較高，可提供多樣化服務(wù)種類，但建設(shè)投資較高，且需考慮后期的運(yùn)營維護(hù)及需要申請頻段等問題。

智軌綜合無線通信系統(tǒng)由車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)組成。地面子系統(tǒng)包括核心網(wǎng)（選用LTE方案時(shí)由運(yùn)營商提供）、基站（選用LTE方案時(shí)由運(yùn)營商提供）、網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度臺、調(diào)度服務(wù)器、錄音系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器等。車載子系統(tǒng)由列車無線接入單元（train access unit，TAU）、車載天線、車載臺和合路器等設(shè)備組成。

智軌綜合無線通信系統(tǒng)的特點(diǎn)在于車載端僅需更換車載臺及TAU即可適用于LTE-M或LTE網(wǎng)絡(luò)，滿足不同項(xiàng)目的需求。

2 PIS系統(tǒng)功能

PIS系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)功能可分為系統(tǒng)通用功能、PIS模塊、PA模塊和車載子系統(tǒng)4個部分。

2.1 系統(tǒng)通用功能

2.1.1 系統(tǒng)管理

PIS系統(tǒng)具備分級權(quán)限管理功能，實(shí)現(xiàn)用戶賬戶和權(quán)限的分離管理。針對每個普通操作員ID，配備相應(yīng)的等級及權(quán)限，分配到各調(diào)度崗位和各區(qū)間站進(jìn)行使用。

PIS系統(tǒng)終端設(shè)備可以接收中心的參數(shù)配置及軟件更新數(shù)據(jù)等，并可根據(jù)車站應(yīng)急指令下發(fā)緊急信息。獲得授權(quán)的操作員可以查看、修改設(shè)備參數(shù)，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

日志功能包含操作員日志、媒體播控日志、廣播日志和視頻監(jiān)控日志。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)管理

PIS系統(tǒng)可以對中心設(shè)備、車站設(shè)備和站臺終端進(jìn)行監(jiān)控，包括運(yùn)行模式、設(shè)備狀態(tài)及報(bào)警等信息。

系統(tǒng)采用集中告警管理方式：

（1）可以對告警級別進(jìn)行分類設(shè)置；

（2）可以對告警進(jìn)行屏蔽，可以選擇按告警碼、地址、設(shè)備、管理員以及持續(xù)時(shí)長等條件進(jìn)行屏蔽設(shè)置；

（3）可以對告警進(jìn)行恢復(fù)。

2.1.3 預(yù)案及聯(lián)動

針對某些異?；蛱厥鈭鼍?，PIS系統(tǒng)提供預(yù)案管理功能，可以對預(yù)案進(jìn)行創(chuàng)建、修改、刪除、查詢及發(fā)布操作。

PIS系統(tǒng)提供了完整的應(yīng)急信息管理功能。通過實(shí)時(shí)下發(fā)如火災(zāi)、交通擁擠及列車意外停運(yùn)等應(yīng)急信息來引導(dǎo)用戶進(jìn)行規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 PIS模塊

2.2.1 中心編播管理

PIS系統(tǒng)可對整條線路的PIS業(yè)務(wù)設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立、完整的管理控制，提供優(yōu)先級設(shè)置、模板管理、播放計(jì)劃管理等功能。

PIS業(yè)務(wù)的運(yùn)行模式包括正常、錄播、降級和單點(diǎn)故障 4種[6]。

（1）正常模式。由控制中心直接組織信息播放并控制終端顯示設(shè)備，車站設(shè)備在接收同步播放列表和節(jié)目內(nèi)容的同時(shí)處于熱備份狀態(tài)，即車站設(shè)備在接收控制中心信息時(shí)隨時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，與控制中心保持同步。

（2）錄播模式。當(dāng)有線傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)帶寬受限或擁堵，利用晚上停止運(yùn)營后的時(shí)間進(jìn)行傳送或通過移動存儲媒介導(dǎo)入節(jié)目，可預(yù)先將停運(yùn)時(shí)間設(shè)置好，到達(dá)停運(yùn)時(shí)間后自動觸發(fā)該操作。

（3）降級模式（應(yīng)急模式）。當(dāng)中心故障或網(wǎng)絡(luò)通信中斷以及系統(tǒng)檢測到非法入侵時(shí)，受到影響的車站設(shè)備迅速自動轉(zhuǎn)入降級模式，按已接收到的播放列表和節(jié)目內(nèi)容自行組織播放。

（4）單點(diǎn)故障模式。當(dāng)個別終端顯示設(shè)備與系統(tǒng)通信中斷時(shí)，通信中斷的終端設(shè)備按照無輸入顯示方式運(yùn)行，其余設(shè)備按照原有模式運(yùn)行。

信息管理包括信息分類、信息接收和處理、信息安全。信息優(yōu)先級管理中設(shè)置了以下5級：

（1）1級（最高級），為最高級別的緊急事件信息；

（2）2級（高級），經(jīng)操作員觸發(fā)的插播信息；

（3）3級（普通級），列車運(yùn)營組織相關(guān)的信息；

（4）4級（低級），與列車運(yùn)營組織無關(guān)的服務(wù)信息；

（5）5級（最低級），為填補(bǔ)播出節(jié)目不足而組織播放的臨時(shí)信息。

平臺模板功能中，可以按照多種板式將整個車站顯示終端屏幕劃分成多個邏輯區(qū)域，每個區(qū)域可以展示不同媒體內(nèi)容。操作員可以任意定制模板以滿足實(shí)際運(yùn)營需要。

播表功能中定義了在某個時(shí)間段播放媒體的列表，由中心服務(wù)器下發(fā)給車站播控器，車站播控器解析播表并按照其指令來執(zhí)行播放媒體文件。

PIS系統(tǒng)中可定義模板、制定播放計(jì)劃并下發(fā)給車站播控器，由車站播控器解析播放計(jì)劃并按照其指令來執(zhí)行播放工作，該系統(tǒng)還支持播放計(jì)劃的預(yù)覽功能。

2.2.2 車站播放控制

車站設(shè)備可接收中心子系統(tǒng)下發(fā)的播放計(jì)劃及運(yùn)營信息，輸出給顯示終端播放，同時(shí)具備文件斷點(diǎn)續(xù)傳功能。車站設(shè)備可保存中心子系統(tǒng)下發(fā)的播放計(jì)劃及運(yùn)營信息，在中心子系統(tǒng)故障時(shí)，按照保存的播放計(jì)劃在本站顯示終端上自動播放并進(jìn)行日志記錄。還支持同車站上下行方向顯示屏顯示不同的內(nèi)容，不同車站播放不同的內(nèi)容。

信息顯示支持以下觸發(fā)方式：

（1）在指定位置始終顯示，可在部分屏幕上固定位置上顯示的內(nèi)容；

（2）按照節(jié)目表安排顯示，可按照單獨(dú)的播放列表在不同屏幕的不同區(qū)域進(jìn)行顯示；

（3）由操作員觸發(fā)顯示，可由操作員編輯或選定預(yù)定義信息在指定位置顯示；

（4）由其他系統(tǒng)觸發(fā)顯示，系統(tǒng)還可根據(jù)其他系統(tǒng)的信息顯示相關(guān)內(nèi)容；

（5）降級顯示，當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)自主顯示預(yù)定義信息。

由中心子系統(tǒng)的工作站預(yù)先定義各車站需要發(fā)布的緊急信息以及播放規(guī)則，同時(shí)保存在車站播控器中進(jìn)行存儲。

2.2.3 車載PIDS控制

PIS系統(tǒng)借助綜合無線通信系統(tǒng)的高數(shù)據(jù)速率通道對車載PIDS系統(tǒng)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）媒體文件遠(yuǎn)程更新、播放計(jì)劃、緊急消息下發(fā)；

（2）告警收集、設(shè)備狀態(tài)收集；

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)看播放界面；

（4）開關(guān)屏及音量調(diào)節(jié)[7]。

2.3 PA模塊

PIS系統(tǒng)對各個站臺、停車場等進(jìn)行業(yè)務(wù)上的信息廣播，發(fā)生緊急情況時(shí)能進(jìn)行應(yīng)急廣播通知，空閑時(shí)能播放背景音樂等。

2.3.1 廣播選區(qū)

PIS系統(tǒng)可根據(jù)運(yùn)營需求對車站設(shè)備進(jìn)行靈活的控制：

（1）編組廣播模式。PIS系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全線任意車站和任意廣播區(qū)的組合，并向已設(shè)定的固定組合廣播區(qū)域進(jìn)行廣播。

（2）單選廣播模式。PIS系統(tǒng)能向任意車站內(nèi)的任一區(qū)域、多個區(qū)域、全部區(qū)域進(jìn)行廣播。

2.3.2 廣播播放模式

廣播播放設(shè)置有自動廣播、話筒廣播、預(yù)錄制語音廣播和應(yīng)急廣播4種模式。

（1）自動廣播。PIS系統(tǒng)可接收信號系統(tǒng)發(fā)送的到站信息數(shù)據(jù)包，自動啟動預(yù)錄制語音信息，在相應(yīng)車站播出列車預(yù)到站、到站、發(fā)車等信息。

（2）話筒廣播。中心調(diào)度人員在操作終端選擇話筒廣播后，可使用對應(yīng)配置的音頻話筒進(jìn)行廣播。

（3）預(yù)錄制語音廣播。PIS系統(tǒng)具有預(yù)錄制語音的功能，當(dāng)操作員選取預(yù)錄制語句作廣播時(shí)，系統(tǒng)可自動使用相應(yīng)的錄音語句進(jìn)行廣播。

（4）應(yīng)急廣播。在緊急情況下，如火災(zāi)、車輛事故等情況時(shí)，PIS系統(tǒng)可自動或由中心調(diào)度人員手動啟動應(yīng)急廣播組織指揮、疏導(dǎo)乘客安全撤離。

廣播優(yōu)先權(quán)順序一般為人工廣播、應(yīng)急廣播、自動廣播及預(yù)錄制廣播。

2.3.3 通用功能

PIS系統(tǒng)具備編輯語音文件及播放計(jì)劃、監(jiān)視站臺廣播設(shè)備狀態(tài)等功能。

編程模式，可實(shí)現(xiàn)控制中心人工對車站廣播的編組、語音合成信息鍵位與內(nèi)容設(shè)定等。

監(jiān)控模式，可顯示全線各車站及廣播區(qū)的工作、空閑及故障狀態(tài)。

監(jiān)聽模式，可選擇監(jiān)聽全線車站的任一廣播區(qū)的廣播內(nèi)容，監(jiān)聽音量可調(diào)。

任一區(qū)域自動直播/廣播：通過控制中心軟件的設(shè)定，可單獨(dú)或區(qū)域選擇等任意組合控制廣播的前端設(shè)備，播放不同的內(nèi)容， 不同組合之間互不干涉。

2.4 車載子系統(tǒng)

2.4.1 車載PA系統(tǒng)

車載子系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)接收信號系統(tǒng)傳輸給TCMS系統(tǒng)終點(diǎn)站ID、下一站ID、起點(diǎn)站ID、速度、距離等“車輛運(yùn)行”信息，實(shí)現(xiàn)車輛預(yù)存儲數(shù)字語音全自動廣播。

司機(jī)通過TCMS系統(tǒng)HMI觸摸屏選擇起始站，車載子系統(tǒng)結(jié)合TCMS發(fā)送的起始站ID、終點(diǎn)站ID、當(dāng)前站ID、實(shí)時(shí)速度、時(shí)間和開關(guān)門信息，實(shí)現(xiàn)半自動報(bào)站廣播；通過激活端司控臺上TCMS顯示屏上的按鈕，實(shí)現(xiàn)報(bào)站廣播；可通過激活端廣播控制盒上的麥克風(fēng)對客室內(nèi)/外進(jìn)行人工廣播。

車載子系統(tǒng)自動接收綜合無線通信系統(tǒng)車載臺的控制激活信號，將從控制中心接收的音頻信息通過車載廣播系統(tǒng)對乘客進(jìn)行廣播，無須司機(jī)授權(quán)或干預(yù)[8]。

當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，如發(fā)生火災(zāi)、嚴(yán)重故障等，司機(jī)可以通過TCMS系統(tǒng)的HMI選擇相應(yīng)的緊急廣播信息進(jìn)行播報(bào)，PIS控制主機(jī)將預(yù)先錄制好的信息內(nèi)容通過客室揚(yáng)聲器播放。

兩個司機(jī)室之間可實(shí)現(xiàn)半雙工通話。乘客可通過車輛客室內(nèi)乘客緊急對講裝置實(shí)現(xiàn)與司機(jī)通話，同時(shí)監(jiān)控觸摸屏將監(jiān)視畫面切換到報(bào)警的客室對應(yīng)的攝像機(jī)畫面。司機(jī)在駕駛室可通過客室揚(yáng)聲器進(jìn)行監(jiān)聽，當(dāng)乘客緊急對講或者司機(jī)室對講功能被激活時(shí)，該監(jiān)聽揚(yáng)聲器優(yōu)先播放對講的聲音；當(dāng)對講結(jié)束時(shí)，恢復(fù)對客室廣播的監(jiān)聽。

車載子系統(tǒng)還支持?jǐn)?shù)字語音本地存儲功能。

2.4.2 車載PIDS系統(tǒng)

車載PIDS系統(tǒng)為司機(jī)及乘客提供必要的旅行信息。

車載PIDS系統(tǒng)設(shè)有前端目的地LED顯示器，用于指示線路號和終點(diǎn)站；設(shè)有動態(tài)地圖用于顯示目的地、到站站名、下一站站名、開門側(cè)（左或右）及其他宣傳文字；設(shè)有車外側(cè)LED顯示器用于服務(wù)車外乘客，顯示車輛的線路號和終點(diǎn)站等信息。

車載PIDS系統(tǒng)通過客室動態(tài)地圖顯示線路信息及提示乘客到站信息。

車載PIDS系統(tǒng)通過客室LCD顯示屏播放實(shí)時(shí)媒體文件，也可預(yù)先存儲媒體播放節(jié)目。系統(tǒng)可接收緊急情況觸發(fā)指令，使車輛所有客室LCD顯示屏全屏顯示相應(yīng)預(yù)案處理信息，同時(shí)停止播放所有的商務(wù)廣告、娛樂節(jié)目。

2.4.3 車載CCTV系統(tǒng)

司機(jī)通過監(jiān)控觸摸屏選擇查看各車廂的監(jiān)控情況（包括司機(jī)室）。當(dāng)檢測到操作客室門緊急解鎖時(shí)，監(jiān)控觸摸屏自動跳轉(zhuǎn)到解鎖所在車廂的監(jiān)控畫面；當(dāng)檢測到司控臺開門動作時(shí)，監(jiān)控觸摸屏自動跳轉(zhuǎn)到開門車廂對應(yīng)的監(jiān)控畫面；當(dāng)客室內(nèi)乘客緊急對講裝置觸發(fā)時(shí)，監(jiān)控觸摸屏切換到報(bào)警的客室對應(yīng)的攝像機(jī)畫面。

車載CCTV系統(tǒng)對司機(jī)室攝像機(jī)及客室攝像機(jī)所拍攝到的畫面進(jìn)行全程錄像，并將影音文件進(jìn)行本地存儲。

車載CCTV系統(tǒng)車載視頻可通過綜合無線通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)上傳至控制中心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端。

車載CCTV系統(tǒng)在兩端司機(jī)室左右外側(cè)各安裝1個后視攝像機(jī)，在兩端司機(jī)室內(nèi)A柱上各安裝一個后視屏，便于司機(jī)在路口轉(zhuǎn)彎時(shí)觀察路況顯示。4個后視攝像機(jī)代替了常規(guī)4個后視鏡，從而實(shí)現(xiàn)對車輛側(cè)面和所有車門狀態(tài)的監(jiān)視。

3 PIS系統(tǒng)特點(diǎn)

智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)PIS系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：

（1）實(shí)現(xiàn)中心、站臺設(shè)備的配置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對原有PIS及PA系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控、集中運(yùn)維，減少了硬件投資，降低了運(yùn)維成本。表2示出以最小化控制中心和1個車站設(shè)備融合前后設(shè)備數(shù)量的對比。參照既有項(xiàng)目配置，采用本方案成本降幅可達(dá)15%~25%。

表2 節(jié)約設(shè)備對比Tab. 2 Comparison of equipment cost saving

（2）實(shí)現(xiàn)原本獨(dú)立的PIS系統(tǒng)、PA系統(tǒng)及車載子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的集中存儲和管理，更大程度地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的融合，為后續(xù)對數(shù)據(jù)的分析等功能提供基礎(chǔ)。

（3）車載子系統(tǒng)與信號、綜合無線通信系統(tǒng)基于TCMS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)數(shù)據(jù)通信共用一套網(wǎng)絡(luò)，減少了設(shè)備數(shù)量及安裝空間；同時(shí)，由綜合無線通信系統(tǒng)TAU實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（net address translation，NAT）功能[9]，將每列車內(nèi)網(wǎng)IP地址一對一轉(zhuǎn)換為外網(wǎng)IP地址，整合了車載三層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的功能，精簡了系統(tǒng)架構(gòu)。

（4）車載CCTV系統(tǒng)的后視設(shè)備基于模擬視頻信號，相比數(shù)字信號傳輸，延遲更小，可輔助駕駛員應(yīng)對更復(fù)雜的路面情況。

（5）車載CCTV系統(tǒng)基于全高清1080P數(shù)字信號，能更好地輔助司機(jī)及調(diào)度人員觀察運(yùn)營情況。

4 結(jié)語

本文對智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)PIS系統(tǒng)方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，并從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其特點(diǎn)等方面進(jìn)行了說明，為相關(guān)項(xiàng)目的建設(shè)提供了參考。

隨著ART的逐步推廣以及信息化的不斷深化，項(xiàng)目對PIS系統(tǒng)的功能需求趨于多樣化、復(fù)雜化。后續(xù)將持續(xù)升級相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)，實(shí)現(xiàn)ART的安全運(yùn)營、智能化運(yùn)營：

（1）智能運(yùn)營。在車載端對車載CCTV系統(tǒng)實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行智能化邊緣計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對車輛人員密度過高、異常行為、異常物品等的識別，通過人機(jī)交互單元提示司機(jī)，并由PIS系統(tǒng)向站臺乘客提供是否換乘其他車次的建議，以提供更加舒適的乘車體驗(yàn)[10]。

（2）系統(tǒng)可靠性。車載CCTV存儲的視頻信號對于發(fā)生交通事故等異常情況的后續(xù)追查極為重要，但目前采用的SATA硬盤及SSD固態(tài)硬盤均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。由于智軌電車直接運(yùn)行在城市路面，與快速公交系統(tǒng)（bus rapid transit, BRT）的運(yùn)行環(huán)境類似，后續(xù)可采用“SSD固態(tài)硬盤+SATA硬盤”結(jié)合的存儲方案，結(jié)合兩種存儲方案的優(yōu)點(diǎn)，以保障關(guān)鍵監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全可靠。

（3）系統(tǒng)可用性。后視攝像機(jī)及后視屏選用分辨率不低于720P的模擬高清產(chǎn)品，提升后視系統(tǒng)分辨率及司機(jī)駕駛感受。