高德健 徐恒巍

摘 要：文章介紹了動(dòng)車(chē)組旅客信息系統(tǒng)的組成和功能，進(jìn)一步分析了與列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信接口信息，以及各車(chē)型的共性和異性。旅客信息系統(tǒng)的通信接口技術(shù)依托TCN技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的工作模式和控制功能。分析了現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對(duì)通信接口的影響，以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組;旅客信息系統(tǒng);多功能車(chē)輛總線(xiàn)

1 系統(tǒng)組成

動(dòng)車(chē)組中系統(tǒng)通常包含了內(nèi)外顯示系統(tǒng)、廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)以及乘客緊急處理系統(tǒng)。目前音視頻系統(tǒng)由于只關(guān)系乘客旅行舒適度，是可選系統(tǒng)。而內(nèi)外顯示系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、乘客緊急處理系統(tǒng)由于關(guān)系到乘客的安全問(wèn)題是必選系統(tǒng)，例如在特殊狀況下進(jìn)行應(yīng)急信息發(fā)布、緊急疏散導(dǎo)向、殘疾人求助以及乘客意外事件處理等。

1.1 系統(tǒng)控制器

動(dòng)車(chē)組PIS均含系統(tǒng)控制器。STC是整個(gè)PIS的控制核心，也是PIS與列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，直接連接到MVB上。每個(gè)車(chē)廂都裝有車(chē)廂控制器并且都能通過(guò)唯一的地址經(jīng)由PIS專(zhuān)用數(shù)據(jù)總線(xiàn)和STC通信。通常每列動(dòng)車(chē)組只設(shè)置一個(gè)STC，STC所在的車(chē)廂依據(jù)不同車(chē)型而不同。

1.2 人機(jī)接口

PIS系統(tǒng)的人一機(jī)接口位于乘客服務(wù)室內(nèi)，連接到STC上。PIS-HMI采用彩色顯示屏.PIS-HMI是PIS與人交流的主要接口， 它負(fù)責(zé)把傳來(lái)的信息顯示給操作人員，同時(shí)也把操作人員的命令傳給PIS系統(tǒng)。可以通過(guò)PIS-HMI單獨(dú)控制各節(jié)車(chē)廂或設(shè)置整列車(chē)的背景音樂(lè)， 調(diào)節(jié)各節(jié)車(chē)廂的吸頂式揚(yáng)聲器背景聲音系統(tǒng)的音量。

1.3 顯示系統(tǒng)

動(dòng)車(chē)組PIS顯示系統(tǒng)包含了內(nèi)顯示系統(tǒng)和外顯示系統(tǒng).內(nèi)顯示系統(tǒng)采用LED顯示屏分別安裝在客室的兩端，用來(lái)顯示時(shí)間、車(chē)次、車(chē)號(hào)還可以循環(huán)顯示歡迎或告別信息，以及溫度、速度、下一站、出口和列車(chē)路線(xiàn)。外顯示系統(tǒng)分布在外門(mén)附近， 用來(lái)顯示車(chē)次、始發(fā)地、目的地和車(chē)廂號(hào)，該顯示系統(tǒng)在離開(kāi)車(chē)站后將關(guān)閉，到達(dá)下一站后再顯示。

1.4 廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)

固定電話(huà)一般安裝在通過(guò)臺(tái)。在頭車(chē)，固定電話(huà)安裝在司機(jī)室。必須安裝頭車(chē)和乘務(wù)員室的固定電話(huà)，便于司機(jī)和乘務(wù)員之間的即時(shí)溝通，其他車(chē)廂則可以酌情考慮通過(guò)列車(chē)廣播功能，旅客能夠獲得來(lái)自列車(chē)員的信息。廣播系統(tǒng)允許工作人員通過(guò)撥號(hào)鍵實(shí)現(xiàn)全列廣播和可選車(chē)廂的廣播。選擇性廣播只能由與STC有關(guān)的乘務(wù)員室的通信站發(fā)起。揚(yáng)聲器分布在吧臺(tái)和衛(wèi)生間。

1.5 乘客緊急呼叫和乘客緊急制動(dòng)

在殘疾人衛(wèi)生間設(shè)有緊急呼叫按鈕，按鈕狀態(tài)通過(guò)MVB傳遞給中央控制單元和HMI.在乘務(wù)員室的HMI上有報(bào)警提示。要想解除報(bào)警必須通過(guò)復(fù)位緊急呼叫按鈕。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，乘客可提請(qǐng)乘務(wù)員拉動(dòng)乘客緊急制動(dòng)手柄，也稱(chēng)為乘客緊急制動(dòng)拉桿，可以發(fā)出最大常用制動(dòng)請(qǐng)求。當(dāng)拉下乘客緊急制動(dòng)手柄后，司機(jī)HMI上可以顯示出具體的車(chē)廂位置并且伴有聲光報(bào)警提示，如果在一定時(shí)間內(nèi)司機(jī)未采取動(dòng)作，列車(chē)會(huì)自動(dòng)施加懲罰制動(dòng)?？紤]到橋梁、隧道等特殊位置不適宜停車(chē)時(shí)，司機(jī)在一定時(shí)間之內(nèi)可以通過(guò)將制動(dòng)手柄置于過(guò)充位來(lái)取消此最大常用制動(dòng)請(qǐng)求，并選擇在合適的地方操作制動(dòng)手柄實(shí)施制動(dòng)停車(chē)。

1.6 音視頻系統(tǒng)

音視頻系統(tǒng)是用來(lái)滿(mǎn)足旅客的娛樂(lè)需求的，包括音頻播放器、無(wú)線(xiàn)電接收器、揚(yáng)聲器、音頻娛樂(lè)、視頻娛樂(lè)架、視頻分配架、音頻顯示器等。在聲音和視頻控制的輔助下，列車(chē)員可以監(jiān)視正確的DVD播放，并通過(guò)耳機(jī)檢查所有聲音的質(zhì)量。

2 通信接口

PIS整個(gè)系統(tǒng)通信層分三層。

2.1 PIS接收來(lái)自CCU的數(shù)據(jù)

旅客信息系統(tǒng)接收來(lái)自CCU的信號(hào)，包括門(mén)狀態(tài)數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、里程和速度信息、時(shí)間數(shù)據(jù)以及PIS組件電源供電狀態(tài)。門(mén)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括左側(cè)門(mén)關(guān)閉信號(hào)、右側(cè)門(mén)關(guān)閉信號(hào)和所有門(mén)關(guān)閉信號(hào)。服務(wù)數(shù)據(jù)主要是列車(chē)處于穩(wěn)定就緒狀態(tài)、牽引、整備、維修等工作模式數(shù)據(jù)。配置數(shù)據(jù)包括列車(chē)配置是否有效， 司機(jī)室占用情況、主從單元判斷、車(chē)輛編號(hào)等信息。里程和速度信息包括行駛里程速度記錄、距離信息和運(yùn)行方向等信息。時(shí)間數(shù)據(jù)包括格林威治時(shí)間和時(shí)區(qū)。電源供電狀態(tài)主要指各節(jié)車(chē)廂的組件供電等。

2.2 PIS發(fā)送到CCU的數(shù)據(jù)

主要包括PIS初始化和運(yùn)行狀態(tài)。與PIS所在同一個(gè)牽引單元的CCU，將這些信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)牽引單元的CCU。

2.3 PIS發(fā)送到HMI的數(shù)據(jù)

主要包括據(jù)，包括配置數(shù)據(jù)、診斷信息和位置信息。其中配置數(shù)據(jù)包括各節(jié)車(chē)輛的車(chē)序號(hào)和車(chē)輛編號(hào)，以及系統(tǒng)的版本信息。診斷信息主要是PIS子系統(tǒng)診斷的故障報(bào)警信息，用于顯示故障。位置信息包括位置坐標(biāo)信息及數(shù)據(jù)有效性。

3 PIS系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

3.1 現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對(duì)通信接口影響分析

基于PIS與列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)之間的通信接口分析，分析技術(shù)發(fā)展對(duì)PIS與列車(chē)網(wǎng)控制系統(tǒng)之間通信接口的影響。旅客娛樂(lè)系統(tǒng)中，用數(shù)字傳輸系統(tǒng)取代模擬分配系統(tǒng)和用媒體服務(wù)器取代聲頻和視頻源不會(huì)影響PIS與CCU之間的通信接口。內(nèi)外顯示系統(tǒng)中， 用薄膜晶體管液晶顯示器取代現(xiàn)有的內(nèi)外顯示器不會(huì)影響PIS與CCU之間的通信接口。

3.2 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（1）網(wǎng)絡(luò)化。PIS系統(tǒng)和列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)之間將進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)化，在新的標(biāo)準(zhǔn)中列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)包括了基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的列車(chē)骨干網(wǎng)和列車(chē)編組網(wǎng)。將來(lái)動(dòng)車(chē)組列車(chē)網(wǎng)可能采用以太網(wǎng)，由于其傳輸速度的提高，控制網(wǎng)與旅客信息網(wǎng)可采用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸，且采用不同的發(fā)送方式，如控制網(wǎng)采用周期發(fā)送方式，旅客信息采用非周期發(fā)送方式。

（2）智能化。隨著軌道交通智能化的技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)一步發(fā)展，主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，智能決策與評(píng)判技術(shù)和面向服務(wù)架構(gòu)技術(shù)。PIS將進(jìn)一步智能化。

本文以動(dòng)車(chē)組為例，分析了現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對(duì)PIS與列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信接口的影響。PIS系統(tǒng)今后將進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)化和智能化，為今后PIS的提高和發(fā)展提供參考。

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