沈阳地铁集团有限公司辽宁沈阳110001
摘要：本文借鉴沈阳地铁乘客信息向导（PIS）系统的建设及应用情况，适当考虑技术发展的前瞻性，并从实际建设、运营维护等角度出发，介绍了乘客信息向导（PIS）系统。
关键词：地铁、PIS、信息、同步、紧急
1、概述
随着社会经济继续快速发展、人民生活水平日益改善，城市中机动车保有量已成几何数量增长，地面交通压力巨大、出行困难，机动车尾气对环境污染严重，雾霾天气肆虐，所以大力发展城市轨道交通网已势在必行。
乘客信息系统（PIS）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，可提供动态辅助性提示，以便其在列车客室内音视频播放，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。
2、系统构成
PIS系统从结构上可分为：控制中心子系统、车站子系统、车载子系统、网络子系统（有线网络子系统和车地无线子系统）、车辆段子系统、广告子系统。
2.1控制中心子系统
控制中心子系统通过接口采集外部信息流，经编辑、处理手段，生成内部信息，按既定规则或版式向车站和列车播出，以达到向乘客传递信息的目的。
2.2车站子系统
车站子系统包括车站服务器、管理工作站、播放控制器、液晶显示器、查询机等设备，负责接收并下载控制中心下达命令（设备开关机等）、各类信息内容（连同节目列表）、系统参数、时钟信息等。
2.3车载子系统
车载子系统包括车载无线、有线以及其他车载控制系统部件等。每列车的车载通信网由车载AP、定向天线和车载交换机等模块组成，为车载PIS提供与地面的传输通道。
列车的车头和车尾各部署一个车地专用AP，与轨旁地面AP之间通过无线方式对接，实现车地网络间的快速漫游切换。
2.4网络子系统
网络子系统主要由中心交换机、中心无线控制设备、车站交换机、车辆段交换机、无线AP设备、及光缆等构成。
2.5车辆段子系统
车辆段设备从控制中心接收数据，并在列车停靠在车辆段的时间内利用车-地无线网络向列车车载设备传送数据。
2.6广告制作子系统
广告制作子系统提供直观方便的用户界面，供业务人员、广告制作人员制作广告视频节目（如商业广告、风光片和宣传片等），供控制中心调度播出。
3、系统功能
3.1运行模式
PIS系统运行分为正常、准实时、录播、降级、单点故障和紧急模式六种运行模式。
在正常情况下，整个系统的素材的提交、内容的发布、设备的播放控制、监看等功能由中心子系统直接进行维护管理、与此同时各个车站子系统进行相应播放节目表的接收和播放内容的下载。
在降级模式情况下，系统的控制权由中心管理子系统、下放至车站子系统。当控制中心故障或网络通信中断及系统检测到非法入侵时，受到影响的车站子系统迅速自动转入降级模式，按已接收到的播放列表和节目内容自行组织播放。当紧急情况下，需切断正在播出的PIS视频信息，保证列车视频监视信号的上传。
3.2系统功能
3.2.1信息显示功能
信息包括视频类信息、图片类信息、文本类信息。采用了先进的图文处理技术，支持多种文字、图片、视频的显示方式，画面显示风格多样，同时支持同屏幕多区域的信息显示方式。
3.2.2信息采集功能
（1）ATS列车服务信息采集
控制中心子系统的中心服务器实时地从ATS接收列车服务信息，再控制指定的终端显示器显示相应的列车服务信息，包括：即将到达列车到站时间；下次列车的到站时间；列车时间表；列车回库清人信息；首末车信息：始发站站号；首班车时间；末班车时间；目的站站号。
（2）播放内容、节目审核功能
播出的内容都要进行相应的审核，广告管理人员将提交的素材入库的时候，经过编辑、审核通过之后进入媒体资产库中，制作人员将其添加进相应的模板并且排好播出的节目单，提交之后，交由相应的审核人员进行审核预览，对于通过审核的节目单，播出设备才能进行相应的下载、播放。
（3）系统状态监视功能
后台监控功能包括日志管理、数据库监控，后台维护包括诊断、预警、报警功能，便于系统维护人员尽快发现并准确判定故障位置和原因，及时处理排除故障。
（4）时钟同步功能
时钟同步信号取自时钟系统的时钟源。控制中心、车站子系统和终端设备应具有时钟源和时钟同步功能。
（5）紧急疏散功能
可以预告设定多种紧急灾难告警模式，通过中心操作工作站，操作员可以预先设定多种紧急灾难告警模式，如火警、恐怖袭击等，并设定每种模式的警告信息及各种警告发布参数。
（6）采集互联网信息
支持流媒体、网站、RSS、短信等动态信息接入，支持同步更新天气、新闻、股票等信息；
4、沈阳地铁乘客信息向导系统（PIS）的特色功能
4.1信息安全功能
PIS系统在数据信息的传输时对数据进行加密及解密。采集、传输过程中采取保障措施防止数据丢失，确保信息的完整性。采用的身份认证确定系统和网络的访问者是否是合法用户。主要采用登录密码鉴别访问者的身份。乘客信息系统具备防止黑客和非法信息入侵的功能，确保播出信息的安全。
4.2设备监控功能
PIS系统支持准确、实时监视网络通信设备、终端控制设备、设备故障报警及运行状态等。并能实时监视全线设备的运行状态，包括：车站设备、有线网络设备、无线网络设备的运行状况，车站子系统能模拟车站设备的布置，图形化地监视车站各种设备的通信状态、运行状态及故障情况。
4.3优先级功能
显示信息具备不同的优先级属性，当各种显示信息在同一时间、同一个显示设备的同一区域需要显示时，高优先级的信息能够取代低优先级的信息优先显示在屏幕上。低优先级的信息不能打断高优先级信息的播出。
发生紧急状况时，系统进入紧急信息播出状态，其他各类信息自动停止播出，直到警告解除，才能够继续进行播出。
4.4播放内容监视功能
能够随时抽查、记录播放节目表的播放执行情况，监视浏览正在播出的信息内容，监视人员可随时中止不良信息的播放，并迅速切换为已预制的其他播放信息。
5、沈阳地铁乘客向导（PIS）系统的应用优势
5.1为实现车载视频直播地下车站、隧道区间全程稳定流畅播放，乘客信息向导（PIS）系统采用控制中心视频服务延时播和组播服务、车载终端配合组播机制和单播补包技术方式，可根据无线网络健康状况调整延时时间，在车地无线LTE和WLAN环境，视频流20M码流下均达到稳定流畅播放效果，无马赛克、黑屏等现象。
5.2基于IP网络的标准化高清音视频传输方案，有效解决当前各类方案普遍存在的布线不统一、设备非标准、设备状态未知、维护难度大、依赖设备厂商等难点，实现网络布线标准化、终端设备标准化、设备可网管可维护、降低运维成本、可持续升级。
5.3液晶显示器作为显示设备，突出的问题就是长时间的静态画面播放会使屏幕灼伤，留下永久的烙印，降低设备寿命。通过全动态背景内容播放，可以在一定程度上进行改善。
5.4PIS统出现故障，可快速定位故障、协助进行故障处理、故障恢复，提供简单一键式操作，实现设备配置信息及相关有效节目发布信息、工作任务等信息的自动恢复功能；针对突发事件，提供一键式操作快速响应。
6、结束语
PIS系统是地铁专用通信系统的一个重要组成部分，是直接服务、面对地铁乘客的媒介，也是紧急信息发布的主要窗口，并为提高地铁服务质量、使乘客能够安全、便捷乘车，做出来重要的贡献。