青岛地铁互联互通技术规范编制研究

青岛地铁互联互通技术规范编制研究

0各线路之间标准不一，缺少出行协同城市轨道交通已经发展了很长一段时间。中国一些城市的轨道交通发展形成了网络发展模式。但是在运营方面也面临着诸多问题，特别是国内大城市客流大，客流分布不均衡，乘客大多需要通过换乘才能到达目的地，而换乘容易造成大客流集中，对运营组织和安全都是较大的考验。伴随着城市轨道交通的网络化运营发展，原来因各条线路设计建设标准不一致导致的各线路无法实现跨线路运营的现状面临严峻的挑战。各线路之间要实现“互联互通，资源共享”已经成为人们关注的问题。城市轨道交通互联互通涉及到土建、电力、信号以及车辆等诸多领域内的交叉，是一项需要彼此之间进行协同、配合的复杂工程。目前CBTC、LTE-M已经发布了行业的团体标准，但是还缺少乘客信息系统的行业标准。本文主要对乘客信息系统互联互通展开分析。1互联互通运营截至2018年12月31日，我国共有43座城市获批建设地铁，已有32座城市开通运营155条线路，总里程达到5139km，在建里程达5520km，投资额高达37175亿元。轨道交通已经进入快速发展的黄金时期。国内各个城市也在探索轨道交通互联互通的运营模式。重庆地铁二期工程的4号、5号、10号线和环线作为国家示范工程，在设计阶段，通过对线路、供电、车辆、信号和车地无线等各个环节都进行统一规划，实现了4条线的互联互通运营。长沙地铁也在探索跨线路互联互通运营。长沙地铁4号、5号线互联互通项目，将实现城市轨道交通内列车跨线运营联通联运，大幅度提高车辆利用率和运营效率。北京轨道交通部门根据目前区域内对轨道交通运营的互联互通潜在需求，组织开展编制《北京市互联互通规范》，为北京城市轨道交通互联互通提供了参考依据。中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会组织编制并发布了CBTC和LTE-M互联互通的技术规范，目的是支持城市轨道交通网络化运营，为各地城市轨道交通的互联互通建设提供标准依据，但是缺少PIS系统互联互通的规范。青岛轨道交通线网建设初期建立起完善的互联互通规范，将有利于整个路网的整体建设规划，提高运营效率与乘客服务质量。城市轨道交通实行互联互通及网络化运营的客观条件，其必要性体现在：(1）青岛是国内知名旅游城市，每年有大量游客，特别是在旅游高峰期，为公共交通带来非常大的压力，通过互联互通运营，能够满足乘客多样化的出行需求。(2）路网规划大体呈网格状，线路密度大，换乘站多，各交通枢纽已经实现地铁直达。实施互联互通及网络化运营，能够最大化地利用既有的线路资源，缓解换乘车站的客流压力，(3）互联互通能够实现不同线路设施设备、车辆、维护等资源共享，也有助于节约能源，建设资源节约型城市。2pis连接方案2.1互联互通关键技术青岛地铁的互联互通作为轨道交通路网规划方案的一部分，要求在充分了解青岛本地的基本情况下，通过编制互联互通技术规范，各线预留与后续互联互通线路的接口，进而达到青岛轨道交通的互联互通网络化，最终实现地铁互联互通的顺利运行。青岛市互联互通网络建设的各线采用分期建设，将中国城市轨道交通协会和青岛的互联互通技术规范作为对互联互通线路招标时的明确要求。为实现乘客信息系统的互联互通，要解决不同厂家设备兼容问题，达到信息的高效传送，其中涉及的关键技术包含：(1）轨道交通互联互通乘客信息系统需求和系统架构；(2）采用车地通信方式与接口通信协议；(3）实现满足互联互通需求的信息传输接口协议；(4）实现满足互联互通需求的信号系统；(5）实现满足互联互通需要的车辆。2.2通过连接pis系统进行连接2.2.1各线路pis系统PIS系统包括线网编播中心子系统，线路控制中心子系统，车站子系统和车载子系统，见图1。线网编播中心子系统主要提供线网级的信息发布、节目制作与发布、直播视频服务等功能。线网编播中心PIS系统视频服务器提供主、备2路高清直播视频信号给各线路车站PIS系统，提供主、备2路标清直播视频给各线路车载PIS系统。中心子系统提供线路级的信息发布，直播视频服务等功能。车站子系统在车站为乘客提供直播视频播放，首末班车服务，列车时刻表及运营信息发布等功能。车载子系统在列车提供视频播放，到离站及开关门等信息显示功能。乘客信息系统互联互通范围包括乘客信息系统、车地无线系统、车载乘客信息系统。地铁车地无线网络选用统一制式，确保在链路层实现两线车辆网络互联互通；全局考虑、统一网络IP地址规划，确保两线车辆混跑时与中心的通信。PIS互联互通的主要功能包括车载PIS视频直播功能、车载PIS补包功能、车载PIS直播/录播切换、下发紧急信息到车辆以及撤销紧急信息。2.2.2频补包服务信息传输不同厂商车载设备跨线运营，在控制中心设置PCC线网编播中心，中心服务器采用双机热备，通过线网编播中心集中管理互联互通各线路车载PIS业务，实现不同线路视频直播服务组播地址管理、视频直播补包等服务功能。视频直播信息传输采用组播方式，视频补包服务信息传输采用单播方式。当列车跨线路运行至新线路时，车载PIS系统实现跨线报站，视频直播等业务。PIS系统跨线路运行业务流程见图2。(1）列车PIDS在全自动模式下，根据信号系统更新线路信息，通过列车TCMS发送给列车PIDS系统；手动或者半自动情况下，列车跨线路信息来自PIDS系统，司机在PIDS操作台手动选择线路信息并触发跨线路报站信息。(2）车载PIS系统收到来自列车TCMS的跨线信号，通过当前线路信息判断车辆是否换线。(3）车载PIS系统发起跨线乘客信息显示业务流程。(4）车载PIS系统更新到新线路的配置信息，包括视频直播服务器组播组地址等信息更新，实现跨线路视频直播服务。(5）车载PIS系统显示新线路运营信息及视频播放信息。(6）车载PIS系统完成跨线乘客信息显示业务流程。2.2.3平台补包服务由于受车地无线网络的特点影响，无线网络的数据传输质量受环境影响较大，车载视频直播经常出现马赛克现象，为保证PIS视频直播质量，需要通过补包服务保证数据传输质量。根据青岛地铁的建设情况，车载PIS系统跨线直播视频业务补包服务部署线网编播中心（PCC），满足车载PIS系统视频流畅直播需求。视频补包服务部署在线网编播中心（PCC）补包流程如下：(1）车载PIS系统从线网编播中心PIS系统视频服务器主、备2路标清直播视频流。正常情况下通过本线路视频补包服务器实现直播视频补包服务。(2）车载PIS系统跨线运行时通过PCC线网编播中心实现视频直播补包服务，不同PIS厂家的补包服务安装到PCC线网编播中心。(3）车载PIS系统收到来自列车TCMS系统的跨线路运行信号，通过当前线路信息判断车辆是否换线。(4）车载PIS系统跨线运行到新线路，完成新线路视频直播服务器组播组地址等信息更新，实现跨线路视频直播服务。车载PIS系统视频直播补包服务客户端在新线路通过PCC线网编播中心实现视频直播补包功能。3各线实现互联互通在青岛地铁规划下，胶南-黄岛-胶东机场区域已经通过规划8号、12号、13号、14号和16号线组成了互联互通交通网络。12号、13号、16号及8号线互通，可将即墨区域与胶东国际机场、胶南火车站区域实现联通；而14号及8号线互通，可将平度与胶东国际机场联通。在实现互联互通后，各线路的区域乘客均可不换乘直达胶东国际机场和火车站。目前，青岛互联互通的线路中，13号线已经通车，8号线预计2020年通车，在可行性设计阶段就考虑了互联互通的需求，后续线路根据青岛地铁的互联互通技术规范接入即可。4乘客信息系统的发展方向