淺析CRH3型動車組旅客信息系統(tǒng)原理和檢修技術(shù)

宋嘉健 許麗媛

【摘 要】動車組旅客信息系統(tǒng)是分布于動車組上的分布式信息服務(wù)系統(tǒng)，能夠給旅客提供與旅行相關(guān)的語言及文字信息或音頻和視頻服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】CRH3型動車；旅客信息系統(tǒng)；故障；通訊功能

（PIS）旅客信息系統(tǒng)是分布于動車組上的分布式信息服務(wù)系統(tǒng)，主要由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，一是旅客信息顯示系統(tǒng)，二是通告廣播系統(tǒng)、列車內(nèi)部對講通信系統(tǒng)，三是音頻、視頻娛樂節(jié)目播放系統(tǒng)。除了通告廣播、內(nèi)部對講通信外，各個系統(tǒng)都采用集中控制方式。

一、系統(tǒng)組成

CRH3型動車組中PIS系統(tǒng)通常包含了內(nèi)外顯示系統(tǒng)、廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)以及乘客緊急處理系統(tǒng)。目前音視頻系統(tǒng)由于只關(guān)系乘客旅行舒適度，是可選系統(tǒng)。而內(nèi)外顯示系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、乘客緊急處理系統(tǒng)由于關(guān)系到乘客的安全問題是必選系統(tǒng)，例如在特殊狀況下進行應(yīng)急信息發(fā)布、緊急疏散導(dǎo)向、殘疾人求助、以及乘客意外事件處理等。

1.系統(tǒng)控制器。CRH3型動車組PIS均含系統(tǒng)控制器（STC：Sys—Tem Controller）。STC是整個PIS的控制核心，也是PIS與列車控制網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，直接連接到MVB上。每個車廂都裝有車廂控制器（CCT：CoaCh Controller），并且都能通過唯一的地址經(jīng)由PIS專用數(shù)據(jù)總線和STC通信。通常每列動車組只設(shè)置一個STC，STC所在的車廂依據(jù)不同車型而不同。

2.人機接口。PIS系統(tǒng)的人一機接口（HMI：Human Machine In—terface）位于乘客服務(wù)室內(nèi)，連接到STC上。PIS—HMI采用彩色顯示屏。PIS—HMI是PIS與人交流的主要接口，它負責(zé)把PIS傳來的信息顯示給操作人員，同時也把操作人員的命令傳給PIS系統(tǒng)。可以通過PIS—HMI單獨控制各節(jié)車廂或設(shè)置整列車的背景音樂，調(diào)節(jié)各節(jié)車廂的吸頂式揚聲器背景聲音系統(tǒng)的音量。

3.顯示系統(tǒng)。CRH3型動車組PIS顯示系統(tǒng)包含了內(nèi)顯示系統(tǒng)和外顯示系統(tǒng)。內(nèi)顯示系統(tǒng)采用LED顯示屏分別安裝在客室的兩端，用來顯示時間、車次、車號，還可以循環(huán)顯示歡迎或告別信息，以及溫度、速度、下一站、出口和列車路線。

外顯示系統(tǒng)分布在外門附近，用來顯示車次、始發(fā)地、目的地和車廂號，該顯示系統(tǒng)在離開車站后將關(guān)閉，到達下一站后再顯示。

4.廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)。固定電話一般安裝在通過臺。在頭車，固定電話安裝在司機室。必須安裝頭車和乘務(wù)員室的固定電話，便于司機和乘務(wù)員之間的即時溝通，其他車廂則可以酌情考慮。通過列車廣播功能，旅客能夠獲得來自列車員的信息。廣播系統(tǒng)允許工作人員通過撥號鍵實現(xiàn)全列廣播和可選車廂的廣播。選擇性廣播只能由與STC有關(guān)的乘務(wù)員室的通信站發(fā)起。揚聲器分布在吧臺和衛(wèi)生間。5.公共通信系統(tǒng)。全球移動通信系統(tǒng)（GSM：Global System for Mobile communications）中繼器呈中間對稱分布，包含900MHz和1800MHz中繼器，用于增強車內(nèi)的移動通信信號，提供高質(zhì)量的移動通信服務(wù)。目前，GSM設(shè)備是可選項。

6.乘客緊急呼叫和乘客緊急制動。在殘疾人衛(wèi)生間設(shè)有緊急呼叫按鈕，按鈕狀態(tài)通過MVB傳遞給中央控制單元（CCU：Central Control Unit）和HMI在乘務(wù)員室的HMI上有報警提示。要想解除報警必須通過復(fù)位緊急呼叫按鈕。當(dāng)發(fā)生緊急情況時，乘客可提請乘務(wù)員拉動乘客緊急制動手柄，也稱為乘客緊急制動拉桿，可以發(fā)出最大常用制動請求。當(dāng)拉下乘客緊急制動手柄后，司機HMI上可以顯示出具體的車廂位置并且伴有聲光報警提示，如果在一定時間內(nèi)司機未采取動作，列車會自動施加懲罰制動。考慮到橋梁、隧道等特殊位置不適宜停車時，司機在一定時間之內(nèi)可以通過將制動手柄置于過充位來取消此最大常用制動請求，并選擇在合適的地方操作制動手柄實施制動停車。考慮到安全的原因，乘客緊急制動手柄必須復(fù)位后才能繼續(xù)行車。

7.音視頻系統(tǒng)。音視頻系統(tǒng)是用來滿足旅客的娛樂需求的，包括音頻播放器、無線電接收器、揚聲器、音頻娛樂、視頻娛樂架、視頻分配架、音頻顯示器等。在聲音和視頻控制的輔助下，列車員可以監(jiān)視正確的DVD播放，并通過耳機檢查所有聲音（收音機，MP3播放器和視頻聲音）的質(zhì)量。對于8輛編組，音視頻娛樂節(jié)目只在單列車使用，在兩列動車組重聯(lián)（16輛編組）情況下，A/V節(jié)目不會傳到另一列車上。

二、旅客信息系統(tǒng)典型故障技術(shù)分析

1.故障描述。某列車旅客信息系統(tǒng)試驗，存在如下故障現(xiàn)象：全列車廣播，BC04車左側(cè)揚聲器聲音小，IC03車右側(cè)揚聲器聲音小。

2.故障分析。故障描述中的故障現(xiàn)象是由于BC04車的車輛控制器不能正常工作導(dǎo)致的。這是因為在全列車廣播時，每個車廂的客室右側(cè)揚聲器的信號是來自與此車箱相互控制的鄰車的車輛控制器（EC01與TC02相互控制，IC03與BC04相互控制，F(xiàn)C05與IC06相互控制，TC07與EC08相互控制），不是由此車本身的車輛控制器控制的，是通過X92接口連接實現(xiàn)此控制功能的。每個車廂的客室左側(cè)揚聲器的信號是由本車廂的車輛控制器控制的。所以BC04車左側(cè)揚聲器聲音小，IC03車右側(cè)揚聲器聲音小是由于BC04車車輛控制器（CCT）工作不正常引起的，發(fā)現(xiàn)BC04車系統(tǒng)控制器（STC）的軟件運行（SW RUN）指示燈不亮。

3.處理方法。與廠家聯(lián)系先更換系統(tǒng)控制器的CF卡，更換以后，系統(tǒng)控制器的SW RUN仍然不亮，后確認為系統(tǒng)控制器壞，更換系統(tǒng)控制器后，上述故障現(xiàn)象消除。此故障現(xiàn)象是在全列車廣播事發(fā)現(xiàn)的，最終原因是由于系統(tǒng)控制器不能正常啟動從而影響了BC04車的車輛控制器不能正常工作。因為在系統(tǒng)控制器正常啟動后會給每節(jié)車廂的車輛控制器重新刷新一遍程序（這是由內(nèi)部設(shè)計程序控制的），從而使得所有車廂的車輛控制器能夠與系統(tǒng)控制器同步工作。至于為什么只是影響了BC04車的車輛控制器，其余車廂的車輛控制器不受影響，這是因為在單車試驗過程中，BC04車的系統(tǒng)控制器是啟動的，其余車廂沒有系統(tǒng)控制器，所以不存在系統(tǒng)控制器的影響。在列車編組以后，系統(tǒng)控制器如果不啟動，BC04車的車輛控制器得不到系統(tǒng)控制器的刷新，所以不能正常工作。

動車組旅客信息系統(tǒng)在總結(jié)了既有各車型動車組旅客信息系統(tǒng)差異的基礎(chǔ)上，完善了廣播、顯示、娛樂等功能；新增的視頻監(jiān)控和車載無線網(wǎng)絡(luò)等功能，提高了系統(tǒng)的可靠性和先進性，但需要根據(jù)用戶實際需求和技術(shù)發(fā)展不斷完善，以滿足將來物聯(lián)網(wǎng)和用戶不斷變化的需求。

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（作者單位：中車唐山機車車輛有限公司）