城市轨道交通乘客信息系统智能移动平台的设计与应用

张 斌

（上海法维莱交通车辆设备有限公司，201906，上海∥工程师）

信息化和智能化是城市轨道交通技术发展的必然要求。乘客信息系统（PIS）承担了向乘客发布和提供旅行相关信息服务的重要职能。然而，传统的PIS由于受到显示媒介和发布平台的限制，在信息传递的可得性、针对性、多样性和定制化方面的发展受到了较大的阻碍。如何利用广泛普及的智能移动设备作为PIS向乘客提供个性化的信息服务已经成为了一个现实而迫切的需求。因此，本文通过对智能移动平台在PIS中的设计与应用研究，探讨了PIS在此类平台上的实现方式。

1 传统的PIS及需求分析

PIS多采用典型的C／S（客户端／服务器）架构进行构建（见图1）。信息内容和播出计划由PIS控制中心子系统经过信息编辑、模板设计、播放列表编排、审核与批准等流程，通过数据多媒体传输网络传送到各车站和列车，最终利用车站和车载的播放控制设备与对应的媒体显示终端实现信息的可靠发布。此外，多媒体信息查询机作为PIS用于乘客互动的一种补充手段，也经常在城市轨道交通项目中得到应用。

图1 传统PIS的架构图

PIS一般采用单独组网的方式进行建设，为了控制风险，除了少量信息互联接口，从控制中心、车站及网络设备均采用专用设备，故系统较为封闭。由于PIS必须借助一定数量的、安装在车站与车厢固定位置的显示终端（如LCD、LED等），其信息覆盖的能力十分有限。此外，由于大多数屏幕悬挂在吊顶及车厢壁等乘客无法触及的位置，这种固定信息服务点的传统模式严重限制了乘客根据个人在旅行中不同时间、空间、活动状态对信息内容和服务方式个性化要求的能力，阻碍了PIS在提升旅行效率、加强安全管理、改善服务感受能力方面的持续发展。因此，需要探索可以实现“任何时刻、任何位置、任何状态”条件下提供乘客获取、选择、订制信息及服务的新模式，即基于智能移动平台的PIS应用。

2 智能移动平台设计

2.1 模式设计

乘客通过移动设备获取城市轨道交通的运营及公共服务信息的模式分为2种：① 由城市轨道交通运营单位独立管理的直接服务模式；② 通过第三方网络平台向公众沟通的间接服务模式。

在直接服务模式中，运营单位通过完全自主的信息平台和网上服务窗口向公众提供在线的乘客信息服务。这一模式的代表案例有广州地铁建设和维护的“新生活干线”地铁生活资讯平台等。乘客可以登录在线资讯网站，获取票务政策、安全常识等标准信息，也可以根据个人的需求进行线路查询等个性化操作。该模式的特点是整体资讯平台由城市轨道交通单位统一建设、维护，其管理效率高，后期实施线路延伸扩容改造的方案灵活。

间接服务模式特指城市轨道交通运营单位将线路设施有关的运营服务信息发布给第三方的网络平台，由这些专业的公共网站提供具体的交通资讯信息功能，包括公共查询交互界面、工具模板、信息订阅和其他高级功能，公众通过登录或链接经授权的公共交通服务信息站点获得资讯服务的方式。该模式应用比较成熟的案例有英国的伦敦地铁。地铁公司通过标准的数据接口提供准确的运营数据或公告信息，传递给授权的第三方机构完成高质量的资讯服务，并保证高可靠的网络安全和系统管理。间接模式的特点在于通过标准化的信息接口消除了轨道交通单位管理和维护公共网络平台的任务和压力，以便专注于线路运营和设施经营的核心业务，同时满足了乘客丰富、灵活的使用体验。

2.2 系统架构

从系统架构角度看，直接服务模式可以视作为一种简化的间接服务模式的系统架构。因此，现着重讨论间接服务模式下（多线路对多平台）的架构设计。

整个系统的架构包括3个层次（见图2）。最顶层的信息源包括各条城市轨道交通线路控制中心的PIS核心信息接口设备，负责将整合后的运营管理信息，按照约定的通信协议、加密认证方式和报文格式，传送给信息服务网站。第二层是云服务层，包括智能移动服务核心平台的所有业务运营及支撑设备，如AAA（认证）服务器用于安全防范与认证，Web Server（网页服务器）用于B／S（浏览器／服务器）模式下相应浏览器访问的请求，APP（应用）服务器用于为安装了应用程序的移动客户端提供标准的或订制化的服务。第三层是应用端层，包括各种类型的智能移动终端，及其安装的操作系统和相关应用工具。

图2 系统架构示意图

2.3 智能移动平台的组成

城市轨道交通PIS智能移动平台包括标准信息显示、个性化服务、人机界面以及网络安全与管理等4个模块，如图3所示。

图3 智能移动平台的组成图

1）标准信息显示模块负责提供城市轨道交通线路的运营服务状态以及由控制中心随时批准发布的紧急通告或警示信息等。该模块的特点是通过与城市轨道交通运营系统的实时对接，保证乘客可以通过移动终端准确掌握最新的线路及列车运行状况。

2）个性化服务模块的作用是为旅客智能地分析、推荐或确定符合个人需要的出行方案和服务。第三方网站通过信息的二次开发、集成，比如与专业的地理信息系统（GIS）的数据进行有机整合，创造出兼具全面性和特殊性的个性化旅行服务业务。

3）网络安全与管理模块作为PIS整体网管的子模块，与PIS保持着较高的兼容及互通能力，特别是对经公共信息网络接入的服务及用户进行有效的保护和管理，如启用针对公网用户的安全管理策略等。

4）人机界面模块是移动交互平台中直接影响使用感受的关键部件，除了查询简便、界面美观的要求之外，还尤其应当重视使用对象在特定应用环境（如车厢振动或者火灾事故等情况下）的心理状态和诉求特性，尽可能减少因使用习惯差异引起的急躁等情绪，避免使用者的误操作。

3 应用分析

借鉴伦敦地铁建设PIS的思路，结合主流智能移动平台的技术特点，建议PIS智能移动平台应具有以下应用功能：

自助查询及购票功能：乘客可通过安装有应用客户端的智能移动设备，查询线路及票价信息，并使用移动支付功能在线购票，进站时凭电子车票乘车。

站内设施引导功能：乘客通过GPS（全球定位系统）自动定位，根据手机屏幕的引导去往所需要的设施。这个功能将帮助乘客在陌生环境中轻松找到中转的最佳路线，特别是在轨道交通、道路公交、高速铁路、航空港多维一体的超大规模综合交通枢纽（如上海虹桥站）内可获得明显效果。

其他功能：在有些无法及时收到GPS信号的地下车站或线路中，可通过二维码扫描等方式识别获取位置的参考信息。

对PIS智能移动平台的主要服务功能和关键技术的分析如表1所示。

表1 PIS智能移动平台应用功能分析表

4 结语

通过城市轨道交通PIS智能移动平台的设计和应用，可实现动态、实时、高效、个性化的综合旅行信息服务，使乘客对各类旅行资讯和资源的使用做到“尽在掌握之中”。智能移动平台由于其系统接口复杂、面向公众、需求个性化程度高等特点，需要结合实际的项目应地制宜给予重视，并逐步发展，不断总结经验。

［1］翟光洲，刘晓强，赵时旻，等.城市轨道交通乘客信息系统服务框架优化策略［J］.城市轨道交通研究，2008（10）：50.

［2］邹明霞.基于Web的公交查询系统的设计与实现［D］.武汉：华中科技大学，2008.

［3］解红.数字化环境下交互式信息检索［M］.北京：科学出版社，2010.