现代城市地铁无线通信系统应用探究

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1、现代城市地铁无线通信系统应用探究　　摘要：近年来，地铁通信工程在范围涵盖面、功能需求上取得了扩大和增加，涵盖了公共安全、地铁营运、社会公共事业等多行业多类别，对运营管理和旅客服务、生命财产安全等多个方面的工作取得了长远发展和进步。本文针对现代城市地铁无线通信系统的应用进行研究，以供同行参考。关键词：现代城市；地铁通信；WLAN；PIS中图分类号：F291.1文献标识码：A文章编号：前言随着我国经济的飞速发展，城市地铁交通的建设已经十分普及。现代城市地铁交通系统运营管理部门投入了大量的精力来提高对乘客的服务质量。PIS即乘客信息系统作为地铁通信的重要组成部分，依托现代科技在指定的时间向乘客显示信

2、息。目前，无线局域网（WLAN）通信技术已经发展得比较成熟，在PIS系统中的应用逐渐得到了实践，这充分提高了地铁交通的通信水平。一、乘客信息系统构成(1)PIS由控制中心子系统、车站及车载子系统和网络子系统(含有线网络子系统和车地无线子系统)组成。7(2)控制中心子系统包括中心服务器、咨询应用服务器、高清视频服务器、标清视频服务器、直播编码器、音视频切换器、播放控制器、显示屏、各种工作站及播控软件等。其一般构成如图1。图1控制中心系统组成(3)车站及车载子系统分为控制部分和显示部分，控制部分包括服务器、播出控制器和操作员工作站；显示部分包括视频分配器、LCD显示屏、LED显示屏等。由于设在出入

3、口的LED显示屏和设在站厅及上、下行站台的LCD显示屏显示不同的内容，相应的播放控制器分别采用LED控制器和LCD控制器，其中LED控制器通常是嵌入在LED显示屏，LCD播放控制器则设置在车站通信设备机房。车站及车载系统组成如图2。图2车站系统组成(4)网络子系统包括路由器、防火墙、入侵检测系统、交收设备、设于控制中心的无线局域网网络管理设备组成，轨道沿线各AP点通过光纤收发器接入至车站局域网交换机。二、乘客信息系统功能2.1控制中心系统功能7控制中心的主要功能有：采集信息、处理系统内各类数据、管理和控制系统设备、编辑并生成播出版式、制定播放优先等级、播出信息的统计分析、提供系统安全机制、负责

4、视频流的转换及各类信息的播放、监视列车客室视频监视图像、监视和控制网络及终端设备的工作状态、负责系统故障维修的集中管理。控制中心子系统通过接口采集外部信息流，如有线电视、网络视频数据等，经编辑、处理生成内部信息，按既定规则或版式向乘客传递信息。2.2车站系统功能车站子系统分为控制部分和现场显示部分，控制部分设备负责接收和下载控制中心下传命令、各类信息内容、系统参数。当控制中心或网络子系统故障时，按照已下载的节目列表和节目内容在本站显示终端上自动播放；设在出入口的LED显示屏通常用来引导和疏散客流；设在站厅或站台的LCD显示屏，负责向乘客提供乘坐路线、换乘方式、到站时刻以及电视直播、生活资讯等各

5、种信息。车站子系统播出的版面内容在正常运营期间会自动定时切换而不需人工干预，只有特殊或紧急情况下，车站操作员通过权限登录，将需要发布的信息、信息显示屏组和发布申请提交控制中心，由中心审核后将相关信息发布至指定显示屏组。2.3车载系统功能7车载子系统作为车站子系统的延伸，其主要功能与车站子系统基本相同。它还具有闭路电视监控系统的功能，通过车载摄像头实时地将车内的图像传递至列车运行所处隧道区间归属的车站交换机，并及时回传到控制中心及公安监控系统。2.4网络系统功能(1)控制中心--车站有线网络功能地铁利用光纤传输系统提供的通道，实现控制中心与各车站之间的数据信息、视频信息和控制信息传输。PIS及闭

6、路电视监控系统等均依托传输系统提供的1000Mbit/s以太网通道来实现。(2)车、地无线网络功能PIS车、地无线网作为有线局域网的延伸，国内一般采用基于IEEE802.11g的无线通信系统。网络支持组播、单播功能。组播就是在发送端和接收端之间实现一点对多点的网络传输，单播就是发端和接端进行点对点网络传输。在PIS应用中，控制中心通常对运行在地铁同一线路中的所有列车播发同一信息(组播)，但也可根据实际情况为不使整个线路乘客同时得知此事而产生混乱和交通堵塞而专门播发特定信息(单播)。单播(单辆列车)带宽可以满足下行8Mbit/s(1路标清)、上行的车载视频监控共约6～8Mbit/s(6～8路MP

7、EG-2/MPEG-4或H.263+彩色图像)，且应留有有效需求带宽25％的冗余量。沿轨道线安装的无线接入点与移动列车上的移动单元之间能够建立稳定、安全且能避免7冲突的连接，确保列车在高速运行时，不会丢失连接和引起画面质量降低。无线客户端将车辆采集的监视图像数据通过车、地无线网络上传至车站，再通过主干网络上传至控制中心。无线网络覆盖全部轨道范围，当列车在停车场或车辆基地的停车列检库停靠时，维护人员