城市軌道交通乘客信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探析

邱志興

【摘 要】隨著我國城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，需要全面加強(qiáng)服務(wù)質(zhì)量，在發(fā)展期間需要合理應(yīng)用信息化技術(shù)，完善和優(yōu)化乘客信息系統(tǒng)建設(shè)，為了全面實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)，最基礎(chǔ)的就是乘客信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)。城市軌道交通乘客信息系統(tǒng)要借助多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，包括流媒體傳輸技術(shù)和系統(tǒng)消息處理、發(fā)布和調(diào)度技術(shù)及車地?zé)o線傳輸技術(shù)等，從根本上提升乘客服務(wù)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】乘客信息系統(tǒng)；城市軌道交通；關(guān)鍵技術(shù)

【中圖分類號】U29-39 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）07-0171-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，部分城市的地鐵系統(tǒng)正在迅猛發(fā)展，地鐵的發(fā)展也相應(yīng)促進(jìn)了我國城市化發(fā)展速度。城市人口的集聚增多不斷加大交通壓力，為了為人們出行提供方便，需要有效完善和加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，逐漸擴(kuò)大城市軌道交通建設(shè)的規(guī)模。因此，全面加強(qiáng)城市公共交通服務(wù)質(zhì)量，需要充分應(yīng)用信息技術(shù)，建立和完善乘客信息系統(tǒng)，要求運(yùn)營方能夠給予乘客全新服務(wù)體驗(yàn)，建立乘客信息系統(tǒng)。然而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要深入分析系統(tǒng)搭建的關(guān)鍵技術(shù)，只有這樣，才能全面滿足現(xiàn)代化發(fā)展要求。

1 乘客信息總體框架設(shè)計(jì)

1.1 網(wǎng)絡(luò)框架

整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)框架主要由終端設(shè)備、線路中心、車站控制、PCC等構(gòu)成。

1.2 集成服務(wù)平臺結(jié)構(gòu)

為了確保該平臺能夠展現(xiàn)出作用效果，需要應(yīng)用通信技術(shù)和軟件技術(shù)等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)手段，全面建設(shè)系統(tǒng)集成服務(wù)平臺。在此服務(wù)平臺當(dāng)中主要以PCC為主構(gòu)建統(tǒng)一控制平臺，這樣能夠及時(shí)獲取和處理分析乘客信息，并且利用多種通信媒介傳播信息，并傳遞到乘客手中，為了實(shí)現(xiàn)以上功能需要提升服務(wù)質(zhì)量。通常情況下，乘客所接受的信息主要包括數(shù)據(jù)源，該項(xiàng)信息貫穿于整個服務(wù)平臺當(dāng)中，屬于基礎(chǔ)性信息，要及時(shí)采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息并予以發(fā)布和分析，為乘客給予信息調(diào)用服務(wù)；信息采集服務(wù)，該項(xiàng)服務(wù)主要是存儲各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，并且為信息傳輸提供基礎(chǔ)，還能夠給予信息處理和發(fā)布服務(wù)。在整個服務(wù)平臺當(dāng)中信息處理屬于關(guān)鍵服務(wù)，能夠加工和處理數(shù)據(jù)，并在處理信息之后能夠通過發(fā)布功能給予相應(yīng)的服務(wù)資源。

1.3 軟件結(jié)構(gòu)體系

在創(chuàng)建過程中需要全面注重規(guī)范體系統(tǒng)一化和保障體系安全化等要素，按照各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求搭建應(yīng)用系統(tǒng)。安全保障體系主要包括設(shè)備安全、信息安全及運(yùn)行安全等。規(guī)范體系統(tǒng)一化主要是要求物理層、傳輸層和應(yīng)用層滿足統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。應(yīng)用層的構(gòu)成層級主要包括平臺層、路網(wǎng)中心業(yè)務(wù)和應(yīng)用層及PIS層。其中，平臺層能夠作為PIS系統(tǒng)層和路網(wǎng)中心系的橋梁作用，利用平臺層能夠?qū)⑿畔?shù)據(jù)傳輸?shù)絇IS層，因此平臺層主要包括業(yè)務(wù)服務(wù)和技術(shù)服務(wù)等平臺；路網(wǎng)中心業(yè)務(wù)與應(yīng)用層是一種系統(tǒng)支撐平臺，主要面向重點(diǎn)業(yè)務(wù)，其構(gòu)成主要包括計(jì)費(fèi)結(jié)算軟件系統(tǒng)等應(yīng)用服務(wù)管理軟件系統(tǒng)；PIS層主要是起到通信和監(jiān)督服務(wù)等功能，全面落實(shí)信息發(fā)布。

2 城市軌道交通乘客信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基于P2P模式下的流媒體傳輸技術(shù)

該模式下的流媒體當(dāng)中所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)主要包括安全機(jī)制設(shè)計(jì)、容錯機(jī)制設(shè)計(jì)、定位機(jī)制設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等，在實(shí)際應(yīng)用中要充分利用P2P技術(shù)執(zhí)行系統(tǒng)文件傳輸任務(wù)。在不同線路下由于存在不固定的播放器數(shù)量，所以要借助BT協(xié)議對帶寬進(jìn)行拓展，有效傳輸各項(xiàng)文件；在BT模式下，運(yùn)行執(zhí)行基礎(chǔ)借助文件發(fā)布和下載實(shí)現(xiàn)，下載負(fù)荷被納入系統(tǒng)當(dāng)中，避免產(chǎn)生阻塞問題。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚?dāng)中的集中式結(jié)構(gòu)能夠幫助系統(tǒng)集中管理文件發(fā)布，建立各項(xiàng)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用P2P技術(shù)傳輸文件，其拓展性較為良好。在實(shí)際運(yùn)行期間播放數(shù)量不會影響系統(tǒng)傳輸過程，這樣可以顯著實(shí)現(xiàn)文件的高效傳輸。所以，該系統(tǒng)能夠有效彌補(bǔ)C/S模式下的各項(xiàng)缺陷，不僅能夠提升文件傳輸速率，還能夠處理文件負(fù)載量過大而導(dǎo)致播放數(shù)量無法滿足實(shí)際需求的情況。

在設(shè)計(jì)點(diǎn)播和下載方案時(shí)需要全面遵循以下要求：{1}對于下載而言，通過P2P技術(shù)能夠加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行效果，便于用戶使用。主要包括資源管理器、服務(wù)器、普通下載節(jié)點(diǎn)和CDN下載節(jié)點(diǎn)等。{2}對于點(diǎn)播方案設(shè)計(jì)來說，需要搭建用戶終端、管理模塊及傳輸模塊等。

2.2 處理、發(fā)布和調(diào)度系統(tǒng)消息技術(shù)

在系統(tǒng)消息處理和發(fā)布方面，可以確保排版系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)消息統(tǒng)一化，之后借助于發(fā)送進(jìn)行播放。

（1）信息處理技術(shù)。在播放終端顯示信息實(shí)現(xiàn)公開功能，通常都是應(yīng)用滑動字幕方式展現(xiàn)出需要播放的信息，全面保障展示服務(wù)質(zhì)量。為了滿足以上要求，此次研究在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)引入多引擎字幕渲染技術(shù)，應(yīng)用三維渲染技術(shù)設(shè)計(jì)背景、圖片及文字等，全面達(dá)到個性化服務(wù)需求。

（2）信息發(fā)布技術(shù)。實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)主要是應(yīng)用RSS方式輸出，全面確保用戶能夠及時(shí)獲取更新的信息，因此在設(shè)計(jì)期間需要創(chuàng)建RSS文檔并且進(jìn)行存儲，之后建立針對性的發(fā)布模式，播放各類信息，利用播放器能夠讀取各項(xiàng)信息，之后將信息內(nèi)容提供給乘客，確保服務(wù)質(zhì)量高效性。

（3）信息調(diào)度技術(shù)。此次研究主要以Quatz調(diào)度框架實(shí)施業(yè)務(wù)調(diào)度，利用該項(xiàng)模式能夠有效調(diào)度各項(xiàng)作用信息。此調(diào)度組成單元包括Trigger和Job。其中Job單元能夠調(diào)度可以執(zhí)行的任務(wù)，之后調(diào)整各項(xiàng)調(diào)度觸發(fā)器能夠?qū)Χ囗?xiàng)任務(wù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度。

（4）系統(tǒng)信息發(fā)布技術(shù)。在實(shí)際落實(shí)期間主要是應(yīng)用以下各項(xiàng)程序?qū)崿F(xiàn)：按照排班原理原則，有效設(shè)置消息開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間及播放時(shí)間等，之后將消息開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間作為基準(zhǔn)，對相應(yīng)滾動消息實(shí)施排班。

2.3 車地?zé)o線傳輸技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)主要是遵循IEEE808.11n技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，全面優(yōu)化和整合現(xiàn)有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠全面加強(qiáng)乘客信息系統(tǒng)車地?zé)o線傳輸?shù)母咝院桶踩浴＼嚨責(zé)o線傳輸技術(shù)在乘客信息系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用表現(xiàn)在數(shù)字廣播技術(shù)和無線局域網(wǎng)技術(shù)等。其中，數(shù)字廣播技術(shù)主要借助電視將傳輸?shù)男畔@示在顯示器上，因此在應(yīng)用期間需要通過電視臺發(fā)布信息，無法滿足緊急信息發(fā)布要求。在PIS系統(tǒng)模式之下，地鐵不能及時(shí)上傳圖片信息，也不能在線編輯各項(xiàng)信息，這樣就無法引入增值業(yè)務(wù)內(nèi)容。無線局域網(wǎng)技術(shù)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，其中成熟的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為802.11b，雖然該項(xiàng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)成本投入較低，但是也相應(yīng)降低了傳輸速率，還容易受到其他因素干擾。當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)是802.11 g，其雖然具有較高的傳輸速率，但是也容易受到其他因素干擾。當(dāng)前最具有發(fā)展前景的是802.11 n。

對比分析無線傳輸技術(shù)和LTE技術(shù)，在使用性能上LTE技術(shù)顯著高于無線傳輸技術(shù)，并且具有較強(qiáng)的維護(hù)性和拓展性，然而由于投入成本比較大而無法有效應(yīng)用。無線傳輸技術(shù)屬于當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，北京等地區(qū)均應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，在構(gòu)建PIS系統(tǒng)期間，應(yīng)用無線局域網(wǎng)傳輸技術(shù)需要遵循以下要求：{1}地鐵最快運(yùn)行速度下需要確保信息傳輸穩(wěn)定性。{2}技術(shù)傳輸速率需要滿足文件傳輸需求。{3}能夠滿足雙向大數(shù)據(jù)傳輸需求。所以，需要綜合考慮各方面因素，確保無線傳輸技術(shù)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和高效性。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著城市軌道交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，為了加強(qiáng)乘客服務(wù)質(zhì)量，并且滿足各項(xiàng)需求，需要應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)建立乘客信息系統(tǒng)。在落實(shí)和執(zhí)行期間要明確乘客信息總體框架設(shè)計(jì)之后，聯(lián)合各項(xiàng)技術(shù)完善實(shí)際應(yīng)用，借助多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，包括流媒體傳輸技術(shù)、系統(tǒng)消息處理及發(fā)布和調(diào)度技術(shù)、車地?zé)o線傳輸技術(shù)等，從根本上提升乘客服務(wù)質(zhì)量，全面促進(jìn)城市軌道交通系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]