深圳地鐵1號(hào)線一期22列車PIS系統(tǒng)大小交路改造方案

張銳鋒

摘 要：深圳地鐵1號(hào)線東起羅湖，西至機(jī)場東，共有30個(gè)站點(diǎn)。1號(hào)線（羅寶線）配備52列車，隨著網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，每日客流量達(dá)到150萬人次，為提高運(yùn)營用車效率，縮短行車間隔，1號(hào)線決定實(shí)行大小交路混跑方案。根據(jù)以上方案，大交路在羅湖-機(jī)場東區(qū)間運(yùn)行，小交路在羅湖-西鄉(xiāng)區(qū)間運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：地鐵；列車PIS系統(tǒng)；大小交路

引言

地鐵列車PIS系統(tǒng)為地鐵列車乘客信息系統(tǒng)的簡稱，屬于地鐵列車的臉面，肩負(fù)著提供準(zhǔn)確的站點(diǎn)資訊的重要任務(wù)。列車PIS系統(tǒng)主要包含兩個(gè)功能，一是廣播語音報(bào)站，二是線路站點(diǎn)行進(jìn)顯示。乘客通過聽覺或視覺，可獲取下一站、終點(diǎn)站和列車開往方向等信息。

1 深圳地鐵1號(hào)線一期22列車PIS系統(tǒng)狀況

深圳1號(hào)線一期22列車PIS系統(tǒng)由英國懷特利公司提供，該系統(tǒng)由列車有線廣播系統(tǒng)和乘客信息顯示系統(tǒng)，后者含綜合圖文顯示器（WDS）和動(dòng)態(tài)地圖顯示器（FSM）兩部分組成。

2 懷特利PIS系統(tǒng)報(bào)站原理

2.1 列車PIS系統(tǒng)基本功能

列車有線廣播系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)數(shù)字化廣播、人工廣播（PA）、司機(jī)與乘客緊急通訊（P-C）、司機(jī)室之間對講（C-C）等基本功能，主要給乘客提供下一站、終點(diǎn)站報(bào)站和溫馨提示語信息。

乘客信息顯示系統(tǒng)的中動(dòng)態(tài)地圖顯示器以LED線路行駛提供列車起點(diǎn)、終點(diǎn)、當(dāng)前站、下一站及運(yùn)行方向信息。綜合圖文顯示器可顯示下一站圖文信息和溫馨提示公益信息。

2.2 自動(dòng)觸發(fā)數(shù)字化報(bào)站原理分析

列車運(yùn)行時(shí)經(jīng)過軌旁電路時(shí)，ATS的報(bào)站信號(hào)（即目的站、起始站/到達(dá)站的信號(hào)）將通過軌旁電路以報(bào)文方式傳送到車載ATP/ATO，再經(jīng)過TCC轉(zhuǎn)換成相關(guān)的（廣播號(hào)碼（VCU_AnNo）），傳送到PIS進(jìn)行報(bào)站。其信號(hào)流向?yàn)椋篈TS系統(tǒng)→軌旁電路→車載ATO/ATP→車輛TCC→PIS。

懷特利PIS系統(tǒng)根據(jù)TCC傳輸?shù)恼敬a，調(diào)用對應(yīng)的語音、動(dòng)態(tài)地圖及圖文信息。其中語音文件共有50個(gè)，其中包括30條下一站語音、11條緊急廣播語音、1條關(guān)門提示音、2條歡迎詞、2條終點(diǎn)提示。其語音功能為：

上行（機(jī)場東→羅湖）：

列車從機(jī)場東出發(fā)，播報(bào)開往羅湖歡迎詞和下一站后瑞語音。運(yùn)行各區(qū)間，進(jìn)入到下一站前，播報(bào)下一站語音。列車達(dá)到羅湖站前，播報(bào)羅湖終點(diǎn)站提示語音。

下行（羅湖→機(jī)場東）：

列車從羅湖出發(fā)，播報(bào)開往機(jī)場東歡迎詞和下一站國貿(mào)語音。運(yùn)行各區(qū)間，進(jìn)入到下一站前，播報(bào)下一站語音。列車達(dá)到機(jī)場東前，播報(bào)機(jī)場東終點(diǎn)站提示語音。

3 列車運(yùn)行大小交路對PIS系統(tǒng)的需求

為實(shí)現(xiàn)1號(hào)線列車大小交路混跑方案，1號(hào)線列車PIS系統(tǒng)需進(jìn)行功能升級(jí)。升級(jí)后，列車大交路（羅湖←→機(jī)場東）運(yùn)行時(shí)功能不變。小交路（羅湖←→西鄉(xiāng)）運(yùn)行時(shí)，需實(shí)現(xiàn)語音功能為：

上行（西鄉(xiāng)→羅湖）：

列車從西鄉(xiāng)出發(fā)，播報(bào)開往羅湖歡迎詞和下一站坪洲語音。運(yùn)行各區(qū)間，進(jìn)入到下一站前，播報(bào)下一站語音。列車達(dá)到羅湖站前，播報(bào)羅湖終點(diǎn)站提示語音。

下行（羅湖→西鄉(xiāng)）：

列車從羅湖出發(fā)，播報(bào)開往西鄉(xiāng)歡迎詞和下一站國貿(mào)語音。運(yùn)行各區(qū)間，進(jìn)入到下一站前，播報(bào)下一站語音；其中9個(gè)站點(diǎn)加播列車開往西鄉(xiāng)提示語音。列車達(dá)到西鄉(xiāng)前，播報(bào)西鄉(xiāng)終點(diǎn)站提示語音。

從實(shí)現(xiàn)大小交路功能要求分析，一期22列車PIS系統(tǒng)乘客信息顯示系統(tǒng)可滿足大小交路功能，但語音播報(bào)功能無法滿足。據(jù)此，若對懷特利系統(tǒng)進(jìn)行改造，需在PISC-CPU的RTE程序、CACU-CPU語音調(diào)用代碼程序、列車通信板解碼程序等方面升級(jí)。由于該系統(tǒng)故障率較高，運(yùn)行中易死機(jī)重啟，原研發(fā)公司已破產(chǎn)，目前已很難對舊系統(tǒng)進(jìn)行軟件升級(jí)。

根據(jù)實(shí)際情況，專業(yè)工程師提出一套新方案，加入一套深圳北海的語音報(bào)站系統(tǒng)。改造后，原懷特利系統(tǒng)設(shè)備不做任何硬件和程序更改，懷特利系統(tǒng)依然按原程序執(zhí)行。

原懷特利系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地圖顯示可滿足大小交路要求，無須改造。

4 列車PIS系統(tǒng)改造方案

保持原系統(tǒng)設(shè)備不變，在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套廣播系統(tǒng)主機(jī)，每個(gè)司機(jī)室各一臺(tái)。兩臺(tái)主機(jī)根據(jù)鑰匙信號(hào)決定是否工作，即同一時(shí)刻只有有鑰匙信號(hào)一端的主機(jī)起作用。乘客信息顯示，如動(dòng)態(tài)地圖，WDS顯示還由原系統(tǒng)控制，新增語音系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)報(bào)站廣播。

北海廣播系統(tǒng)接收TCMS數(shù)據(jù)，根據(jù)離站、到站信號(hào)，觸發(fā)數(shù)字報(bào)站器工作，同時(shí)控制音頻選擇繼電器輸出北海數(shù)字報(bào)站器的音頻信號(hào)，播報(bào)完后，再將繼電器切換回原狀態(tài)（選擇原系統(tǒng)音頻）。無報(bào)站廣播情況下，音頻選擇繼電器始終選擇原系統(tǒng)音頻，因此，在無報(bào)站廣播的時(shí)候，北海系統(tǒng)不會(huì)影響原系統(tǒng)功能。北海廣播系統(tǒng)僅播報(bào)站廣播。其余廣播，例如關(guān)門提示音，緊急廣播等還由原系統(tǒng)播報(bào)。

當(dāng)北海系統(tǒng)播報(bào)的時(shí)候，原系統(tǒng)可能會(huì)觸發(fā)列車無線電廣播，司機(jī)室對講，乘客緊急報(bào)警，人工廣播等事件。因此，北海系統(tǒng)將原系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)接入，用以識(shí)別這些事件的發(fā)生。當(dāng)這些事件觸發(fā)時(shí)，北海系統(tǒng)會(huì)將音頻選擇繼電器還原到選擇原系統(tǒng)音頻輸出。在北海系統(tǒng)廣播的同時(shí)，原系統(tǒng)也在廣播空白的mp3語音文件，且原系統(tǒng)的音頻信號(hào)線已經(jīng)被繼電器切斷，列車音頻總線交由新增廣播系統(tǒng)控制。

4.4 數(shù)字語音報(bào)站廣播

數(shù)字語音廣播裝置通過車內(nèi)所有揚(yáng)聲器播放數(shù)字廣播，廣播的內(nèi)容為普通話、廣東話和英語，數(shù)字語音以MP3數(shù)字音頻文件的方式存儲(chǔ)在廣播主機(jī)控制機(jī)柜內(nèi)的數(shù)字報(bào)站器模塊的SD卡內(nèi)，SD卡的容量為2G，可充分保證單程報(bào)60個(gè)站以上，每站至少60秒語音文件的存儲(chǔ)容量。

改造后北海系統(tǒng)幾乎不對原系統(tǒng)功能造成影響，包括廣播優(yōu)先級(jí)，仍保持原系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)。無廣播時(shí)：原系統(tǒng)保持原樣，北海系統(tǒng)不會(huì)對原系統(tǒng)造成任何影響。有廣播時(shí)：北海系統(tǒng)會(huì)根據(jù)狀態(tài)信號(hào)的判斷，如果有更高優(yōu)先級(jí)的事件觸發(fā)，北海系統(tǒng)馬上恢復(fù)原系統(tǒng)功能。

5 結(jié)束語

文章通過對原PIS系統(tǒng)的控制原理分析，為滿足新的功能需求，對PIS系統(tǒng)完成了改造。經(jīng)1年跟蹤，深圳地鐵1號(hào)線一期22列車經(jīng)改造后，列車PIS系統(tǒng)故障率與上一年正線故障率持平。改造后前三個(gè)月故障偏高，此后系統(tǒng)運(yùn)行漸穩(wěn)，全年列車PIS正線故障率維持在3.5次/十萬公里的水平，符合改造前的預(yù)期指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]長春長客-龐巴迪軌道客車有限公司.深圳地鐵1號(hào)線車輛維護(hù)手冊[Z].2004.

[2]長春長客軌道客車有限公司.深圳地鐵1號(hào)線車輛維護(hù)手冊[Z].2009.

[3]南車株洲電力機(jī)車有限公司.深圳地鐵1、5號(hào)線車輛維護(hù)手冊[Z].2010.