地铁广告系统的无线通信技术应用

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【摘要】地铁的功能管理主要是依靠无线通信技术加以实现的，无论是地铁的调度、运行还是地铁内的媒体播放都离不开无线通信技术。无线通信技术有多种多样，每一种都有不同的特点，也适用于地铁不同的功能，在地铁广告系统中，采用的无线通信技术主要是采用计算机与系统的RS-422串行连接，与列车自动监控系统进行信息交换，进行通信，从而实现地铁广告功能。

【关键词】地铁广告系统；无线通信；信息交换

中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：

0.引言

随着使用地铁出行的乘客逐渐增多，城市地铁系统的运营管理必须针对乘客服务质量的提高，一切功能开发都是以为乘客提供优质服务为中心。要实现优质高效的服务，都有赖于地铁无线通信技术的开发和应用，在地铁正常运行中，地铁无线通信技术发挥着重要作用，所有功能都需要通过地铁无线通信技术来实现，尤其是地铁广告系统和乘客引导系统。这两个系统的基本理念是运用先进网络技术和无线传输技术，乘客需要的即时信息通过屏幕显示给乘客，切实提供有关地铁方面的信息，甚至是新闻视频、广告媒介等多种消息，方便乘客出行，丰富乘客坐车体验，有效提高地铁服务质量。无线通信系统在保证列车正常运行及提高运营成本方面有较为重要的作用，尤其是因为无线通信系统较好的数据保存功能、通信质量高效及覆盖面积方面有着突出的优势，因而在地铁运行中必不可少。

1.地铁无线通信系统的应用

1.1车站乘客引导系统

车站乘客引导系统（英文缩写为PIS），其主要由发车表示器和控制计算机组成，控制计算机与发车表示器以点对点的串行方式进行连接，通过无线通信系统实现信息交换。控制计算机根据列车自动监控系统（英文缩写为ATS）发出的列车信息，将状况发送给广告系统，广告系统根据轨道即时状况，对信息进行编排，然后显示在屏幕上供乘客了解列车到站情况。发车表示器一般安装在可供司机看到的站台旁，是司机是否发车的依据，每个站台处都有这一装置，通过控制计算机在界面上显示出地铁运行状况，方便乘客乘车和地铁管理。与发车表示器相连接的控制计算机有可供操作人员进行内容修改的人机界面，通过这一界面能显示列车详细信息及操作人员输入的相关内容[1]。

1.2控制计算机功能实现

控制计算机与发车表示器交换的信息主要包括发车时间、到站时间、离站时间、预计到站时间、跳停信息等列车信息。（1）发车时间：当列车操作人员发出开车指令后，ATS即可将这一指令发送给PIS，并执行发车计时命令，将其显示在屏幕上。（2）到站时间：当列车到站时，则ATS又将消息发送给PIS，PIS将这些信息储存到后台数据库当中，并提示乘客列车到站信息。（3）离站时间：当列车离开站台后，ATS与PIS之间就会有信息交换，ATS发送消息给PIS并由PIS执行关闭发车表示器的指令。（4）预计到站时间：ATS向PIS发送列车在何时将要到达某一站台的消息，让PIS通过屏幕提示乘客做好上车准备。(5)跳停信息：列车控制人员根据实际情况，或因特殊故障对需要跳停的那一站提前一站以上进行跳停信息的设置，并通过ATS将信息发送至PIS，显示在屏幕上，当列车离开站台后，取消跳停指示。

1.3广告系统

PIS通过与广告系统进行信息交换后，ATS系统发送来的列车股道占用信息后，转而发送给广告系统，自动播放广告，在站台候车的乘客因而能够在列车快要到站时第一时间就知道消息，在广播系统及乘客引导系统的通信信号中断之后，将会发送DC2（控制设备2其主要作用是要求开始通信会话）信息进行通信会话的开启动作，若地铁的广播系统处于正常工作状态，那么它就会使用DC3（控制设备3，其主要作用是缺人开始通信会话）信息进行返回动作，使乘客引导系统了解到通信状况处于正常状态；当通信开始建立以后，乘客引导系统就会将此时的信息发送给广播系统，广播系统由ACK信息进行返回以确认收到了消息，这时双方通信处于正常状态，广告系统将广告和对屏幕的显示内容进行控制，实现乘客引导及媒体播放作用[2]。

2.无线通信信号

2.1无线通信系统的选择

作为具有悠久历史的地铁工程，不但需要在质量方面追求卓越性，还应注意其发展的成熟性。802.11a的传输一般采用多载波调制的技术，它在办公、家庭、娱乐等方面有一定范围的应用，但 802.11a 标准系列存在一定的缺陷，如 ：收费高、生产商少、布置频率过高等；Train Com® 无线电通信系统是一种不对外开放的私有技术，如需维护或二次升级，则要有专人技术指导，这两种作为无线宽带技术的特征标准，在地铁通信中运用比较广泛，其他的无线标准由于不成熟的技术标准或较小的宽带传输都不能满足地铁无线通信设备的需求；因此，国内地铁中的无线通信设备一般都会采用 WLAN 无线信号技术，因为WLAN 无线信号的运用比较广泛，在 PIS 系统和信号系统中都有运用，为保证列车的行车安全，在只有 3 个信道的802.11g 无线标准条件下，对信号系统分配 2 个信道，PIS 系统分配 1 个信道，实际操作表明占有 1 个信道的 PIS 系统也可以满足地铁通信信号的的要求]。

2.2无线通信技术类别

一般来说，无线通信技术有6种，它们有些应用较为广泛，如WLAN、3G等，而其它几种只在较小领域内应用。（1）WLAN技术分为基础结构网络和对等网络两种，其主要遵照的标准是IEEEE802.11，该标准分为a、b、g三种，一般IEEEE802.11a应用的是OFDM技术，采用5.8GHz频段，无障碍距离范围在30米至50米之间。IEEE802.11b采用的是2.4GHz频段，即所谓的WI-FI，速率不是太高。IEEE802.11g的速率较高，采用与IEEEE802.11a相同的OFDM技术，但频段处在2.4GHz，因而能够很好的与IEEE802.11b相兼容。（2）Train Com® 无线电通信系统是主要运用在列车服务的无线通信技术，该系统拥有较大宽带容量和传输速率。（3）TETRA 技术是用于支持无线数字群集的一种标准，开放性较好，且能在数据传输和指挥调度方面具有较大竞争力，是国内主要采用的无线通信技术。（4）3G是第三代移动通信技术，主要用于高速率传输的通讯方面，信号容量大，传输速率快。（5）DVB-T是数字视频地面广播，主要用于数字视频领域，地铁无线通信系统主要用其进行数字电视的播放。该技术因为传输速率快、引入方便、容量大等诸多优势，能在多个频段进行工作，以降低频率的干扰。(6)Mesh网络作为网络协同通信的主要技术，具有其他技术所没有的优势，因为其形状小，比较容易携带安装，还支持高速移动和高速传输，能迅速组成新网络，是当前无线移动通信方面的主要研究对象。

3.结语

随着科学技术的不断进步，地铁建设不断发展，地铁无线通信技术在广告系统中的应用会不断完善，地铁的移动媒体及乘客引导系统也会越来越趋向于人性化现代化。通过对无线通信技术的深入了解，掌握其在广告系统中的重要作用，发展完善列车在告诉运行条件下的数据传输任务，根据不同的无线技术特点，针对不同的地铁环境和需求进行信号传输技术的选择，以更好地服务于地铁管理和乘客体验。

【参考文献】

[1] 吴浦升，陈爱丽，耿杰.3G移动通信简介及其在地铁中的信号覆盖[J]. 城市轨道交通研究. 2011(05)

[2] 林英沛，殷浩，陈文赛，基于无线局域网通信的列车自动控制系统 [J]，电子工程师，2010 年 06 期