站車客運(yùn)信息無線交互系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用

吳寅威 上海鐵路局杭州客運(yùn)段

站車客運(yùn)信息無線交互系統(tǒng)是鐵路為提高客運(yùn)系統(tǒng)信息化管理水平，實(shí)現(xiàn)站車客運(yùn)信息無線傳遞，確保站車客運(yùn)信息及時(shí)準(zhǔn)確而開發(fā)的一套綜合信息系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)已于2010年起在全路部分旅客列車開展試運(yùn)行，即將推廣至所有旅客列車正式使用。

1 站車客運(yùn)信息無線交互系統(tǒng)的組成及功能

1.1 系統(tǒng)組成

站車客運(yùn)信息無線交互系統(tǒng)主要由地面系統(tǒng)、無線傳輸平臺(tái)及移動(dòng)系統(tǒng)組成。

1.2 系統(tǒng)功能

（1）地面系統(tǒng)由以下設(shè)備組成：信息發(fā)布服務(wù)器、GPRS接口服務(wù)器、安全隔離系統(tǒng)、路由器及防護(hù)墻。地面系統(tǒng)負(fù)責(zé)從客票系統(tǒng)獲取乘車人數(shù)通知單、列車席位等相關(guān)信息，并通過無線傳輸通道，發(fā)送給指定的移動(dòng)終端設(shè)備。

信息發(fā)布服務(wù)器負(fù)責(zé)接收與管理從客票系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，根據(jù)移動(dòng)系統(tǒng)的獲取請求，將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS接口服務(wù)器。GPRS接口服務(wù)器是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與站車交互系統(tǒng)發(fā)布服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，負(fù)責(zé)應(yīng)用協(xié)議的轉(zhuǎn)換、終端地址尋址、信息發(fā)送、GSM和GSM-R（預(yù)留）網(wǎng)絡(luò)的隔離、非法數(shù)據(jù)的安全屏蔽。安全隔離系統(tǒng)負(fù)責(zé)保護(hù)鐵道部中心客票系統(tǒng)的安全，只允許預(yù)定義的合法信息通過。防火墻負(fù)責(zé)保護(hù)客票系統(tǒng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的邊界安全。

（2）無線傳輸平臺(tái)是利用中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（或鐵通網(wǎng)絡(luò)）GSM 、GPRS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的無線傳輸通道，用以完成列車（或客運(yùn)段）與地面的信息傳遞。

（3）移動(dòng)系統(tǒng)是指配備專用SIM卡，具備接受指定無線信息功能的手持終端或筆記本電腦，在列車和客運(yùn)段使用。列車終端設(shè)備主要提供乘車人數(shù)通知單統(tǒng)計(jì)、列車席位信息查詢及車票查驗(yàn)等功能；客運(yùn)段終端設(shè)備主要提供列車密度表查詢、監(jiān)控列車移動(dòng)終端設(shè)備使用情況等功能。

移動(dòng)系統(tǒng)配置中國移動(dòng)專用SIM卡，連入中國移動(dòng)的專用APN，由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分配專用IP地址，再通過專用VPN接入客票系統(tǒng)，移動(dòng)系統(tǒng)開機(jī)啟動(dòng)應(yīng)用后，完成專用SIM卡在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的注冊，向信息發(fā)布器發(fā)送身份認(rèn)證信息，通過合法性驗(yàn)證后接受信息。

2 站車客運(yùn)信息無線交互系統(tǒng)的主要作用

（1）可以無線傳遞乘車人數(shù)通知單的信息，從而減少客運(yùn)站車交接工作內(nèi)容，有效縮短站車交接時(shí)間，一定程度上減輕了站車客運(yùn)人員的負(fù)擔(dān)。同時(shí)通過客運(yùn)段終端設(shè)備對乘車人數(shù)通知單進(jìn)行日常統(tǒng)計(jì)分析匯總，用計(jì)算機(jī)取代了人工數(shù)據(jù)錄入工作，大大減少了相關(guān)專業(yè)管理人員的工作量。

（2）能夠及時(shí)動(dòng)態(tài)掌握列車席位信息，為列車乘務(wù)人員精確掌握本趟列車沿途旅客上下人數(shù)，抓好列車超員控制和避免旅客越站提供真實(shí)客觀數(shù)據(jù)。此外，通過對空余席位的查詢，可以開展列車查漏補(bǔ)收工作，并適當(dāng)滿足旅客在列車上的補(bǔ)軟補(bǔ)臥、延長區(qū)段等合理需求。

（3）列車手持終端新增車票查驗(yàn)功能，可以方便快捷查驗(yàn)條碼車票的真?zhèn)?。通過列車手持終端掃描車票正面的條碼，讀入相關(guān)信息，連接客票系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。因此，通過此項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用，改變了以往手工查驗(yàn)車票容易出現(xiàn)的一些問題和誤差，杜絕了不法人員假票乘車的現(xiàn)象。

3 列車手持終端的應(yīng)用測試情況

3.1 測試任務(wù)和目的

（1）分兩個(gè)階段測試動(dòng)車2月6日D3113次、D3106次和5月21日D3111次、D3114次

（2）列車手持終端新硬件新軟件和舊硬件舊軟件的區(qū)別

（3）杭州-福州間各站是否能夠及時(shí)接收信息、具體接收時(shí)間

3.2 測試內(nèi)容

（1）手機(jī)終端測試第一階段（舊硬件舊軟件）

車次D3113杭州--福州 日期：2010年2月6日

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D3106福州--杭州 日期：2010年2月6日

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（2）手機(jī)終端測試第二階段（新硬件新軟件）

車次D3111杭州--福州南 日期：2010年5月21日

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D3114福州南--杭州 日期：2010年5月21日

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3.3 測試結(jié)論

（1）測試一階段由于列車手持終端軟、硬件版本過低，運(yùn)行速度較慢，再加上設(shè)備測試人員熟悉設(shè)備時(shí)間不長，給測試帶來較大困難。但總的看來，該終端都能夠準(zhǔn)確無誤地收到乘車人數(shù)通知單及列車席位查詢的相關(guān)信息，切實(shí)幫助列車乘務(wù)人員掌握席位使用情況。從測試二階段來看，列車手持終端因?yàn)橛布酒母倪M(jìn)和軟件版本的提高，運(yùn)行速度大大提升，測試過程比較順利，手持終端在列車乘務(wù)工作中的實(shí)際使用效果逐步得以體現(xiàn)。

改進(jìn)主要方面：

一是硬件芯片速度提高；

二是具有檢驗(yàn)條碼車票功能；

三是增加了關(guān)機(jī)功能，可以減少電池的消耗；

四是在電話管理中可以查看電話狀態(tài)，能夠更改電話狀態(tài)；

五是簡化電話與系統(tǒng)之間切換操作。

（2）從部分車站信息下載失敗的原因來看，除了手持終端的軟硬件較舊以外，主要可能還有如下二方面原因：

一是中國移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)信號在動(dòng)車高速運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)問題，初步判定是車速過快導(dǎo)致移動(dòng)基站頻段切換出現(xiàn)故障，當(dāng)然也不排除沿海鐵路隧道較多，移動(dòng)基站存在若干盲點(diǎn)的情況；

二是登錄客票系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不夠穩(wěn)定，不同時(shí)段登陸或退出會(huì)有不同結(jié)果，主要表現(xiàn)為有時(shí)手持終端在中國移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)信號正常情況下難以登陸或退出客票系統(tǒng)，造成無法下載信息，這可能是各時(shí)段訪問客票系統(tǒng)時(shí)遇到訪問流量高峰瓶頸造成的。

（3）個(gè)別車站出現(xiàn)延遲下載的現(xiàn)象，大多數(shù)是由于個(gè)別車站沒有及時(shí)向客票系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)，直接導(dǎo)致列車手持終端無法下載信息，經(jīng)聯(lián)系車站確認(rèn)重新發(fā)出后，即可收到。

（4）雖然下載信息均準(zhǔn)確無誤，但下載信息的時(shí)間離規(guī)定的要求還有差距。按規(guī)定要求各站信息應(yīng)該在開車前5 min發(fā)送，但往往許多列車在開車后才收到信息，引起信息部分失效。

（5）隨著設(shè)備軟硬件不斷變化，設(shè)備測試人員教育培訓(xùn)仍要不斷強(qiáng)化。從一二階段對比來看，隨著加強(qiáng)設(shè)備測試人員的理論知識(shí)和實(shí)際操作培訓(xùn)，消除了對設(shè)備掌握理解不夠而引起的誤解，一階段出現(xiàn)的部分問題在二階段得以有效解決。

4 系統(tǒng)尚需改進(jìn)的若干建議

（1）列車手持終端的硬件有待進(jìn)一步提高。硬件方面來看，機(jī)子體積較大，開關(guān)機(jī)鍵過于硬，不便于女列車乘務(wù)人員操作；顯示屏幕面積過小，不能夠一幕了然看清乘車人數(shù)通知單等相關(guān)信息。

（2）乘車人數(shù)通知單的功能內(nèi)容尚需不斷更新擴(kuò)展。希望信息內(nèi)容能夠更加具體，可以統(tǒng)計(jì)反映出各站每個(gè)車廂的上下車人數(shù)，便于列車長掌握每個(gè)車廂的人員動(dòng)態(tài)，以保證旅客安全及時(shí)下車，不發(fā)生越站現(xiàn)象；同時(shí)還可以了解列車超員情況，及時(shí)采取疏解措施。

（3）列車席位查詢功能只能夠停留在看到下一站可補(bǔ)席位，不能夠完全滿足列車上旅客補(bǔ)票需求，建議以后可以直接通過該系統(tǒng)將列車補(bǔ)票數(shù)據(jù)上傳客票系統(tǒng)，與客票系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)鎖定，使列車上旅客也能補(bǔ)到有席位的車票。

（4）驗(yàn)票功能目前還不能夠判別當(dāng)日當(dāng)次車，若防偽技術(shù)過高，把車票的時(shí)間車次更改，那么驗(yàn)票功能也是無法識(shí)別的。因此下一步要能夠與客票系統(tǒng)內(nèi)已售車票信息進(jìn)行核對驗(yàn)證，真正做到假票廢票無所遁形。

5 結(jié)束語

站車客運(yùn)信息無線交互系統(tǒng)在全路推廣應(yīng)用，給客運(yùn)系統(tǒng)信息化的發(fā)展帶來新的突破。該技術(shù)符合當(dāng)前客運(yùn)高速動(dòng)車化的發(fā)展方向，適應(yīng)了站車客運(yùn)服務(wù)的新理念，采用無線交互技術(shù)不僅解決以前鐵路客運(yùn)信息傳遞費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題，同時(shí)也形成了一個(gè)能夠長期擴(kuò)展的站車共享信息平臺(tái)。該技術(shù)在我段動(dòng)車上的試運(yùn)行較好地幫助了我段提升客運(yùn)管理科技水平，為持續(xù)不斷提高客運(yùn)站車服務(wù)質(zhì)量，形成客運(yùn)管理新模式發(fā)揮了積極有益的作用。