关于动车组旅客信息系统与列车网络控制系统通信接口分析

高德健 徐恒巍

摘 要：文章介绍了动车组旅客信息系统的组成和功能，进一步分析了与列车网络控制系统的通信接口信息，以及各车型的共性和异性。旅客信息系统的通信接口技术依托TCN技术发展，实现了现代化的工作模式和控制功能。分析了现有技术发展对通信接口的影响，以及技术发展趋势。

关键词：动车组;旅客信息系统;多功能车辆总线

1 系统组成

动车组中系统通常包含了内外显示系统、广播和内部通讯系统、音视频系统以及乘客紧急处理系统。目前音视频系统由于只关系乘客旅行舒适度，是可选系统。而内外显示系统、通讯系统、乘客紧急处理系统由于关系到乘客的安全问题是必选系统，例如在特殊状况下进行应急信息发布、紧急疏散导向、残疾人求助以及乘客意外事件处理等。

1.1 系统控制器

动车组PIS均含系统控制器。STC是整个PIS的控制核心，也是PIS与列车控制网络连接的桥梁，直接连接到MVB上。每个车厢都装有车厢控制器并且都能通过唯一的地址经由PIS专用数据总线和STC通信。通常每列动车组只设置一个STC，STC所在的车厢依据不同车型而不同。

1.2 人机接口

PIS系统的人一机接口位于乘客服务室内，连接到STC上。PIS-HMI采用彩色显示屏.PIS-HMI是PIS与人交流的主要接口， 它负责把传来的信息显示给操作人员，同时也把操作人员的命令传给PIS系统。可以通过PIS-HMI单独控制各节车厢或设置整列车的背景音乐， 调节各节车厢的吸顶式扬声器背景声音系统的音量。

1.3 显示系统

动车组PIS显示系统包含了内显示系统和外显示系统.内显示系统采用LED显示屏分别安装在客室的两端，用来显示时间、车次、车号还可以循环显示欢迎或告别信息，以及温度、速度、下一站、出口和列车路线。外显示系统分布在外门附近， 用来显示车次、始发地、目的地和车厢号，该显示系统在离开车站后将关闭，到达下一站后再显示。

1.4 广播和内部通讯系统

固定电话一般安装在通过台。在头车，固定电话安装在司机室。必须安装头车和乘务员室的固定电话，便于司机和乘务员之间的即时沟通，其他车厢则可以酌情考虑通过列车广播功能，旅客能够获得来自列车员的信息。广播系统允许工作人员通过拨号键实现全列广播和可选车厢的广播。选择性广播只能由与STC有关的乘务员室的通信站发起。扬声器分布在吧台和卫生间。

1.5 乘客紧急呼叫和乘客紧急制动

在残疾人卫生间设有紧急呼叫按钮，按钮状态通过MVB传递给中央控制单元和HMI.在乘务员室的HMI上有报警提示。要想解除报警必须通过复位紧急呼叫按钮。当发生紧急情况时，乘客可提请乘务员拉动乘客紧急制动手柄，也称为乘客紧急制动拉杆，可以发出最大常用制动请求。当拉下乘客紧急制动手柄后，司机HMI上可以显示出具体的车厢位置并且伴有声光报警提示，如果在一定时间内司机未采取动作，列车会自动施加惩罚制动。考虑到桥梁、隧道等特殊位置不适宜停车时，司机在一定时间之内可以通过将制动手柄置于过充位来取消此最大常用制动请求，并选择在合适的地方操作制动手柄实施制动停车。

1.6 音视频系统

音视频系统是用来满足旅客的娱乐需求的，包括音频播放器、无线电接收器、扬声器、音频娱乐、视频娱乐架、视频分配架、音频显示器等。在声音和视频控制的辅助下，列车员可以监视正确的DVD播放，并通过耳机检查所有声音的质量。

2 通信接口

PIS整个系统通信层分三层。

2.1 PIS接收来自CCU的数据

旅客信息系统接收来自CCU的信号，包括门状态数据、服务数据、配置数据、里程和速度信息、时间数据以及PIS组件电源供电状态。门状态数据包括左侧门关闭信号、右侧门关闭信号和所有门关闭信号。服务数据主要是列车处于稳定就绪状态、牵引、整备、维修等工作模式数据。配置数据包括列车配置是否有效， 司机室占用情况、主从单元判断、车辆编号等信息。里程和速度信息包括行驶里程速度记录、距离信息和运行方向等信息。时间数据包括格林威治时间和时区。电源供电状态主要指各节车厢的组件供电等。

2.2 PIS发送到CCU的数据

主要包括PIS初始化和运行状态。与PIS所在同一个牵引单元的CCU，将这些信息通过网关转发给另一个牵引单元的CCU。

2.3 PIS发送到HMI的数据

主要包括据，包括配置数据、诊断信息和位置信息。其中配置数据包括各节车辆的车序号和车辆编号，以及系统的版本信息。诊断信息主要是PIS子系统诊断的故障报警信息，用于显示故障。位置信息包括位置坐标信息及数据有效性。

3 PIS系统技术发展

3.1 现有技术发展对通信接口影响分析

基于PIS与列车网络控制系统之间的通信接口分析，分析技术发展对PIS与列车网控制系统之间通信接口的影响。旅客娱乐系统中，用数字传输系统取代模拟分配系统和用媒体服务器取代声频和视频源不会影响PIS与CCU之间的通信接口。内外显示系统中， 用薄膜晶体管液晶显示器取代现有的内外显示器不会影响PIS与CCU之间的通信接口。

3.2 技术发展趋势

（1）网络化。PIS系统和列车通信网络之间将进一步网络化，在新的标准中列车通信网络包括了基于实时以太网的列车骨干网和列车编组网。将来动车组列车网可能采用以太网，由于其传输速度的提高，控制网与旅客信息网可采用同一个网络传输，且采用不同的发送方式，如控制网采用周期发送方式，旅客信息采用非周期发送方式。

（2）智能化。随着轨道交通智能化的技术基础进一步发展，主要包括数据采集技术，网络通信技术，智能决策与评判技术和面向服务架构技术。PIS将进一步智能化。

本文以动车组为例，分析了現有技术发展对PIS与列车网络控制系统通信接口的影响。PIS系统今后将进一步网络化和智能化，为今后PIS的提高和发展提供参考。

参考文献

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