100%低地板现代有轨电车pis系统研究

摘 要：100%低地板现代有轨电车代表了国际低地板轻轨车的最先进技术，pis系统是100%低地板轨道交通系统的关键技术之一，为轨道交通乘客提供各种多媒体信息及相关疏散提示，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。乘客信息系统按系统功能分为音频子系统、显示子系统和视频监控子系统。

关键词：轨道交通；PIS系统；系统功能

中图分类号：F570.72 文献标识码：A

1 系统总体描述

PIS系统为列车提供信息交互功能，使乘客在旅行途中及时准确掌握行车相关信息，并提供视频监视数据，引导列车安全顺利到达目的地。本系统采用双环网冗余结构，相比传统的环形网络更为稳定，可靠性高。PIS系统的列车级总线有两条：音频总线和工业以太网总线。

音频总线符合UIC568 标准的和列车安全相关要求，具有较高的供电优先级。当列车发生紧急情况时，能最大限度的保证音频系统正常工作。音频总线设计为四对音频线，分别用于公共广播、乘客紧急报警、司机室对讲和优先级控制。

PIS系统采用百兆工业以太网为列车控制和数据总线，实现全数字化控制传输方式，具有集成度高，抗干扰性强，管理灵活，网络传输信息量大等优点。同时，采用屏蔽超五类双绞线作为总线，车体布线简单可靠，便于扩展维护。此外，这样的框架结构也为接入互联网提供了极大的便利。

PIS系统还与TCMS 相连，获取列车运行触发信号、开关门信号等，用于自动判断列车的到站情况，并通过广播和显示终端告知乘客。系统框图见图1。

2 系统设备介绍

PIS系统按照功能，分为音频、显示和视频监控三个子系统，主要有以下14种设备组成：1）广播主机2）广播控制盒3）鹅颈麦克风4）触摸显示屏5）车厢控制器6）车载服务器7）终点屏8）端部屏9）乘客紧急报警器10）客室摄像头11）端部摄像头12）侧部摄像头13）扬声器14）GPS天线。如表1所示。

由于100%低地板现代有轨电车相比A、B型地铁车辆车体较小，其次车辆整体内装内饰方案对内部电气设备的安装空间做出了诸多限制，因此其内部可用空间更加有限。为满足车辆电气功能要求的实用性和完整性，且充分、有效地利用安装空间，100%低地板PIS系统有以下两个特点：

1）采用集成乘客紧急报警器。表1中的乘客紧急报警器集成了乘客紧急制动装置、噪声检测装置。通常情况，乘客紧急制动安装在侧墙和端墙上，噪声检测器通常安装在侧顶板上，要实现乘客报警、乘客紧急制动和噪声检测三种功能必须是三个独立的器件，占用的安装空间较大，成本较高。集成后的乘客紧急报警器安装在门立罩板上，安装方便，占用空间小，减少了车内电器件，且功能齐全可靠性高。有效解决安装空间紧张问题还产生一定的经济效益。

2）有效利用音频子系统，简化了车内显示子系统。车内显示子系统精减传统地铁车辆内的动态地图和LCD显示器，安装于头车外侧的终点站显示器，向站台乘客显示列车的车次和起始区间；安装于头车客室内通道上方端部显示器，用于显示运行线路、站点信息以及其它预定义的文字内容；有效利用车内扬声器，直接向乘客提供报站广播、信息广播同时报站信息显示广播报站。

3 PIS系统功能

PIS按照功能，分为音频、显示和视频监控三个子系统，系统方案图见图2。

3.1 音频子系统

3.1.1 广播音频

按照触发方式将广播音频分为来自OCC（Operating Control Center，运行控制中心）的广播、人工广播、半自动广播和自动广播。以上四种广播共同占用一对音频线，同一时刻只能进行一种广播，当有多个广播信号到来时，按照优先级进行播放。音频信号的优先级（由高到低）按照以下定义：

3.1.2 新型乘客紧急报警器

各车厢部署新型乘客紧急报警器，并集成紧急制动手柄。司机室部署广播控制盒为紧急报警提供一对音频专线，最大程度的保证其安全性和可靠性。车厢内出现紧急情况时乘客可通过按动紧急报警器上的对讲按钮，乘客与司机之间可进行双工通话。在紧急报警专线没有被占用的情况下，乘客按下紧急报警按钮或拉下紧急制动手柄，乘客与司机之间可进行半双工通话。与传统的乘客紧急报警器相比，本系统采用的新型乘客紧急报警器有以下优点：

a）新型乘客紧急报警器具备结构合理，节省空间的优点，各装置布局紧凑，操作区间划分合理，可以防止紧急情况下乘客的误操作。

b）新型乘客紧急报警器集成了噪声检测模块，实时检测车厢内的噪声值，并通过列车以太网总线将检测值发送至车厢控制器，车厢控制器对噪声值分析，并适当调整功放模块的输出音量。减少了干扰，保证客室内广播清晰、声强均匀。

c）新型乘客紧急报警器集成了乘客紧急制动手柄。紧急制动手柄被拉下时，联动乘客信息系统的监视屏界面，司机需要通过对视频画面的观察，在15秒内对紧急制动请求做出"确认/忽略"的选择。避免了司机误判断，旅客的人身安全得到保障。

3.1.3 司机室对讲

司机室通过广播控制盒实行对讲。提供一对音频专线用于司机室对讲，对讲通信是全双工的，且对讲音量可通过广播控制盒上的按钮调节。司机对讲和广播采用不同的音频线，紧急报警进行时，公共广播不受影响。

3.2 显示子系统

显示子系统主要包括终点站显示器和端部显示器。

通过安装在头车外侧的终点站显示器向站台乘客显示列车的车次和起始区间；通过安装在头车客室内通道上方的端部显示器向车内乘客显示运行线路、站点信息以及其它预定义的文字内容；显示器的显示内容由广播主机控制，广播主机向显示器发送数据采用组播方式，用于统一显示。预留扩展功能接口，通过软件设置，可以向不同的显示器发送不同的内容。可由广播主机发出检查命令，启动端部显示器的LED 显示屏点阵的循环扫描显示，供用户目测检修。

3.3 视频监控子系统

每节客室2个摄像头，司机室分别1个摄像头，每个车厢的2个摄像头可以完全覆盖整节车厢（包括贯通通道），达到很好的监控效果。视频监控子系统的控制数据和视频监控数据均采用IP 格式进行传送。广播主机接收数据并在信息系统操作屏上播放。信息系统操作屏上默认以六分屏的方式对车厢内的摄像头轮询播放。工作人员可指定摄像头按照指定的方式浏览实时监控数据。在车厢内的任何地点，通过交换单元接入网络，用户通过特定的软件也可接受实时监控数据，并进行浏览。监控数据可通过WLAN 上传至地面控制中心。

结语

城市轨道交通作为公共交通工具的主导地位日益体现。随着经济的发展，信息化时代的逐步深入，PIS的应用，不仅限于为乘客提供车辆到站信息，更是潜在的商机，通过信息发布渠道开展广告等商业活动还可以获得额外的收益。因此克服100%低地板车内空间紧张问题，增加LCD显示屏等完善显示子系统，提高服务质量的同时还能取得了相当的经济效益，是今后需要深入研究的方向。

参考文献

[1]葛刚.南京地铁2号线列车乘客信息系统[J].铁道机车车辆.2010（6）.

[2]100%低地板现代有轨电车旅客信息系统方案设计[Z].

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