地铁多媒体屏蔽门系统的研究与设计

(南京轨道交通系统工程有限公司 江苏 南京 210000)

一、系统概述

地铁多媒体屏蔽门系统是近几年新兴和发展起来的智能化显示系统，是将固定屏蔽门变成超大彩色显示器，以动态高清画面播放多媒体信息；为乘客带来全新观感体验，同时为地铁运营管理人员带来全新的商业价值。列车进站时，屏蔽门呈现透明状态，乘客安全乘车；列车出站时，乘客候车时，屏蔽门显示多媒体信息。

地铁多媒体屏蔽门系统与传统多媒体显示系统相比(如地铁乘客信息系统、LED屏显示系统)，明显具备如下优点：图像表现力强、超大画面显示、观看舒适、观测角度大、多画面显示等。

二、系统研究与设计

(一)车站多媒体系统现状

目前，地铁车站多媒体信息播放主要通过设置在车站的乘客信息系统(PIS系统)显示屏、LED显示屏、广告灯箱实现。其中PIS系统显示屏存在屏幕尺寸小、观看角度不佳，造成观看体验差等弊端；LED显示屏存在近看刺眼，像素点大，易发热，视觉效果差，设备故障率高等问题；车站设置的广告灯箱，无法展示动态图像，表现形式单一，容易引起视觉疲劳等等缺点。

地铁屏蔽门多媒体系统克服以上显示缺点，利用屏蔽门作为显示屏，将播出控制工作站播放的多媒体版式通过光纤或者有线网络发布到各投影仪，由投影仪投放到对应的调光投影玻璃(即地铁屏蔽门)上进行播放，从而较好解决当前地铁多媒体信息播放存在的弊端。

(二)地铁屏蔽门多媒体系统架构

地铁屏蔽门多媒体系统由控制中心子系统、车站子系统、列车进站检测子系统和显示控制子系统组成。

控制中心子系统主要由中心交换机、中心服务器、防火墙、操作工作站等设备组成，主要用于车站屏蔽门多媒体播出版式的制作、编辑、审核、下发；实时检测各个车站屏蔽门多媒体信息播出状态；保障整个系统网络安全等功能。

车站子系统主要由车站交换机、播出控制工作站等设备组成；主要用于接收、存储并组织播放控制中心下发的多媒体信息；并将播放信息的播放状态、下载进度，设备运行状态实时上传至控制中心子系统，以便控制中心实时监测车站设备运行、播放状态。

列车出入站检测子系统主要由列车出入站检测设备、信号传输设备组成，检测或者接收列车进出站信息；根据检测到的信号，组织播放或者暂停播放多媒体信息。

显示控制子系统主要由调光投影玻璃、投影仪设备、电源控制设备、信号传输等设备组成，用于接收车站实时播放的多媒体信息，并通过地铁屏蔽门显示多媒体信息；其中电源控制设备主要用于控制调光投影玻璃、投影仪设备电源的通断。

(三)地铁屏蔽门多媒体系统核心软硬件介绍

1.调光投影玻璃

调光投影玻璃是一款夹层玻璃，是两层玻璃之间夹着一层液晶膜，通过接通电源改变液晶分子的排列状况，进而控制玻璃的透明与否。

当调光玻璃关闭电源时，调光玻璃里面的液晶分子会呈现不规则的液晶状态，此时调光玻璃呈现透光而不透明的外观状态；当给调光玻璃通电后，里面的液晶分子呈现整齐排列，光线可以自由穿透，此时调光玻璃瞬间呈现透明状态。

2.控制中心多媒体模板编辑软件、车站多媒体播放软件

控制中心多媒体模版编辑软件是整个系统的核心软件，主要用于车站屏蔽门多媒体版式的制作、编辑、审核、下发等。此软件能够实现预定义文本信息、信息优先级设定、多区域屏幕分割、播出节目单制作、播放及显示信息预览、系统运营开始及结束时间设置、直播延时设置等功能。具备版式审核权限的人员，可以对制作好的多媒体版式播放的内容进行审核，审核通过的多媒体版式，才能下发到车站。控制中心多媒体模板编辑软件安装于控制中心操作工作站上。

3.列车出入站检测设备

列车出入站检测设备主要实现检测列车的进出站信息，可以通过以下两种方案实现：方案一：在车站隧道区间安装进站检测设备、出站检测设备。进站检测设备由一对红外对射设备检测车辆的进入；出站检测设备由一对红外对射设备检测车辆离开车站。方案二：在车站弱电机房安装接口服务器，与地铁信号系统做接口对接，获取列车进出站信息。此种方案的可靠性有赖于信号系统ATS信息的准确性，本方案观点建议采用方案一。

4.多媒体屏蔽门系统网络设备

多媒体屏蔽门系统网络设备主要由控制中心交换机、防火墙、车站交换机、车站光端机等设备组成。

中心服务器、防火墙设备、操作工作站设备接入控制中心交换机；播出控制工作站、投影仪、电源控制设备、车站光端机接入车站交换机。控制中心交换机与各车站交换机通过通信系统提供的传输通道，实现整个地铁多媒体屏蔽门系统网络信息的互通；其中防火墙设备主要保证整个网络信息的传输、发布的网络安全。播出控制工作站、电源控制设备、车站光端机、投影仪等设备通过车站交换机实现车站内部信息的互联互通。

(四)地铁屏蔽门多媒体系统播放流程

控制中心多媒体模板编辑软件负责编辑制作车站屏蔽门多媒体播放的版式，通过审核的车站屏蔽门多媒体播放版式，由控制中心通过通信系统提供的传输通道，向指定的车站下发。

车站播出控制工作站设备接收并存储控制中心下发的车站屏蔽门多媒体播放版式，并对多媒体播放版式进行解析播放；正常播放的车站屏蔽门多媒体信息通过光缆或者有线网络传输到投影机，并显示到车站屏蔽门上。

列车出入站检测设备依据检测到的列车进入站信息，通过电源控制设备控制调光投影玻璃、投影仪电源的通断；从面实现列车进站时，屏蔽门呈现透明状态；列车出站时，乘客候车时，屏蔽门播放多媒体信息的功能。

安装于车站轨行区的光端机实现光信号与网络信息相互转换的功能。

三、系统发展规划

地铁广告相对于其他户外广告而言，具有形式多样、时间集中、人群接受面大、关注度高等优点，这些优点使得地铁成为一个理想的商业广告投放场所。地铁屏蔽门多媒体系统很好的解决了传统地铁车站多媒体播放存在的弊端，不但能够提高乘客乘车观感体验，还能够很大程度的提高广告收益；再加上近几年全国地铁建设飞速发展，地铁屏蔽门多媒体系统发展市场前景广阔。

地铁屏蔽门多媒体系统做为新兴的智能化多媒体系统，目前仍处于试点推广阶段，自身还存在很多问题。为使系统能够健康发展，在系统开发时可以从下几方面考虑：(1)系统的安全性：建议系统安全等级要满足《计算机信息系统安全保护等级划分准则(GB17859-1999)中第二级的要求，从而保证系统信息从编辑、发布、传输、显示的安全性。(2)接口标准化：从目前地铁现状来看，地铁屏蔽门多媒体系统还不能够完成取代传统的地铁车站多媒体系统；系统在设计时，要充分考虑接口的标准化，方便传统多媒体系统信息的接入，从而弥补传统多媒体系统存在的弊端。(3)硬件工业化设计：地铁屏蔽门多媒体系统中的投影机、调光投影玻璃、列车出入站检测设备都安装在轨道区间，设备运行环境条件差、震动大、维修条件苛刻，在产品设计时需要考虑以上因素对设备寿命的影响。