無線通信在地鐵乘客信息系統中的運用

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摘要：在國內各大城市，軌道交通均被普遍投入運營，分析目前軌道交通投入運營的實際情況，以及地鐵乘客信息系統的系統組成、特點等內容。針對無線通信技術發展特點以及其在目前地鐵運用中的新情況，有針對性的闡述了地鐵乘客信息系統實施的基點注意事項。

關鍵詞：無線通信；地鐵乘客信息系統；運用情況

1無線通信在地鐵乘客信息系統中的運用實際情況

隨著社會的發展，國內城市軌道交通發展取得了非常明顯的發展成績，尤其是隧道區間內使用的相應的無線通信技術愈加的邁向成熟，乘客信息系統(PassengerInformationSys-tem）是地鐵通信過程中非常重要的一個環節以及部分，乘客信息系統目前正在以一個嶄新的形態逐漸走入人們的日常生活。乘客信息系統主要依賴的媒介是多媒體網絡技術以及無線通信技術，主要的核心為計算機系統，在使用車站的顯示終端以及車載的顯示終端的使用，順利的向乘客提供相關的、有效的信息服務[1]。乘客信息系統可以在運行過程中，向乘客實時播放軌道交通列車到達預告信息、列車換乘信息、列車乘車導向以及列車乘車時間等，上述信息的提供與顧客順利乘車有著非常緊密的聯系，不僅如此，乘客信息系統可以在運行過程中實現重要新聞的播放、體育賽事的播放、股票資訊的播放以及天氣預報滾動播放。此外，還會適當地播放相應的娛樂資訊以及廣告資訊等相關信息，在出現緊急情況的時候，就可以順利地中斷正常信息的，實現緊急救災以及安防反恐信息的動態傳遞，這樣一來就可以提醒乘客進行緊急的避險。在之前的地鐵建設過程中，一般只是在通信運營商手機覆蓋的GSM、CDMA技術以及指揮調度的數字集群TETRA技術中使用。因為在實際工作中，大容量的車以及地鐵無線通信技術還是相對缺乏，地鐵乘客信息系統只能被車站級別顯示所限制，在車—地則難以順利地實現信息實時雙向的資源傳輸。地鐵控制中心的工作人員以及公安人員難以及時地掌握車廂內的實際乘客流量大小以及實際治安情況，在車廂內的乘客同樣也難以順利及時地觀看到自己想看見的體育賽事以及實時新聞等直播資訊[2]。隨著社會化的發展，計算機技術以及WLAN移動通信技術實現進一步創新，目前在高速運行狀態下的列車已經實現了實現車—地之間的可靠的雙向通信技術，其存在的問題得以解決。所以，目前的大趨勢就是在建設新線的過程中，地鐵運營商紛紛選擇車—地雙向實時通信技術的實驗，該項技術的有效實驗可以在軌道交通列車運行自動化程度提高的同時保證系統的安全性。不僅如此，該項技術的實驗也推動著運營模式發生根本性的轉變，由開始的以車輛運行為中心轉向以乘客服務為中心。

2無線通信在地鐵乘客信息系統中的運用注意事項

首先是服務質量技術。地鐵乘客信息系統是否具有足夠連貫的圖像顯示以及語音，主要跟數據的承載網所具備的服務質量能力存在緊密的聯系[3]。因為地鐵乘客信息系統有線網絡千兆骨干網帶寬想要實現地鐵乘客信息流媒體業務承載是很簡單的，無線部分是整個地鐵乘客信息系統性能的發展致命點。所以，WLAN所具備的服務質量會直接影響到地鐵乘客信息系統的性能提升以及發展。在802.11g協議中，關于報文傳遞的服務質量等規定主要集中于第一個報文發送成功之后需要等待DIFS所產生的時間間隔大小，在上述的基礎上，設置好的終端用戶才開始實現時間片的爭搶，之后進行發送，但是，如果發送的是高優先級的報文類型，那么等待時間可以低于DIFS。實際過程中，一般會設置車廂內視頻播放流為最高優先的級別，同時設置視頻監控流為普通優先的級別。之后對視頻報文進行修改，一般改成SIFS或者是改成PIFS，發送第一個報文，完成發送之后，之前最高優先的級別的用戶就可以優先搶到報文發送權力，最后實現媒體視頻高質量水平得到基本的保證[4]。其次是保證帶寬。一般情況下，車、地兩者之間的數據報文傳遞之前，一般是需要使用Probe-Request.、Probe-Response等實現很多次的握手協商處理，在處理的過程中需要占用大量的WLAN空口實際帶寬。在上述的基礎上，我們選取使用相應的先進技術促使該項技術得到進一步創新以及改進，促使大部分短包傳輸報可以拼接在一起，實現一個長報文的發送，化零為整的方法可以促使短包傳遞所需協議交互報文的數量進一步減少，減少了軟件的工作量，不僅如此，還促使WLAN空中接口帶寬的使用效率得到了顯著的提升。在開展地鐵環境測試的過程中，在列車達到每小時80km行駛速度的時候，其實際能夠使用的數據報文帶寬就達到了每秒18Mbit。最后是相關信號產生的干擾。802.11相關規定將從2.4GHz~2.4835GHz之間的83.5MHz空間進行了分隔，將83.5MHz空間分成了13個不一樣的頻道，13個頻道中的每一個頻道在運行的過程中均需要占用22MHz的頻帶大小，上述13個頻道中的1頻道、6頻道、11頻道各不相干，不重疊[5]。在實際使用過程中，想要在某一片區域范圍內實現車載客戶端的無縫漫游，任何一個相鄰的AP均需要具備一定程度重疊的覆蓋范圍。但是會同時也重疊重疊區域范圍內的無線信號，這樣一來就會導致頻道也重疊，頻道的重疊就會形成一定程度的沖突，進而導致網絡傳輸的速度以及效率受到影響，所以，只要是相鄰的AP，一般情況下選擇使用不重疊頻道的辦法來防止出現干擾情況[6]。基于無線通信的地鐵列車運行自動控制系統中的車、地兩個區域之間的無線傳輸需要依據的標準是802.11b標誰，自動控制系統主要使用的就是直接的序列擴頻技術，乘客信息系統標誰在使用的是802.1lg的正交頻分復用標準。分析其原理我們可以發現，在相同區域、相同頻段存在的不同調制形式的通信工作是不會出現干擾情況的，但是在實際工作中，某此范圍內存在載波對干擾幅度之比（C/I）力的時候，上述兩者之間會出現一定程度的干擾。接收器的任何一方在遭受強大干擾的時候，就會出現相應的前端過載現象，進而阻塞全部的接收信號，實際使用的過程中，我們需要在發射功率調節以及AP點安裝位置錯開的基礎上實現上述情況的順利避免。

3結語

在國內地鐵中乘客信息系統目前已經完成了多條線路的開通，就現階段來說，乘客信息系統該項技術的發展情況越來越明顯，車以及地的實時資訊信息的傳送作用目前還沒有最大程度地發揮出來，其最主要的原因就是一部分干擾的因素還沒有徹底地解決掉。與此同時，在其移動性方面還存在一定的局限性，在列車運行速度非常快的時候，就會出現非常明顯的滑碼以及丟碼的情況。但是在未來，相信隨著科學技術的進一步發展，無線技術和視頻壓縮格式將會被不斷地完善以及創新。尤其是從根本上轉變運營服務的思路，促使乘客信息系統技術以及其實際使用逐漸走向完美的發展趨勢。

參考文獻：

[1]高光瑞,汪彬.淺談無線通信在地鐵乘客信息系統中的應用[J].通信管理與技術,2011,03:28-31+44

[2]陳爽.地鐵乘客信息顯示系統中的無線通信傳輸穩定性研究[D].華南理工大學,2011

[3]闞庭明.城市軌道交通乘客信息系統關鍵技術研究[D].中國鐵道科學研究院,2013

[4]吳銳敏.淺析南京地鐵乘客信息系統無線網絡傳輸[J].機電信息,2012,12:187-188

[5]許津津.地鐵乘客信息系統綜合服務平臺設計[D].天津大學,2012

[6]陳棟.地鐵乘客信息系統中無線局域網的研究與實現[D].北京交通大學,2012

作者：卓善平 單位：中鐵三局集團電務工程有限公司