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摘要：国内所有地铁列车都安装有列车乘客信息系统(也称车载PIS系统)，采用成熟可靠的网络技术和多媒体传输、数字化技术，在指定的时间，将指定的信息显示给乘客。其成功的应用将原有封闭的车辆空间变成一个信息互动中心场所，增加了乘客舒适感。
关键词：地铁列车；乘客信息系统；系统形成；
长期以来设计中往往按建筑类型去了解室内环境的一般功能要求，很少深入探索使用者心理、行为特点与空间需求。为了使人与环境构成一个共生的、完美的互动体系，行为必须成为人与环境联系的纽带。本文从研究地铁列车乘客信息的行为出发，将地铁的宽带多媒体传输技术应用于分布式数字播控网络，不仅可进一步提高地铁的安全监控水平，也可提高对乘客的服务质量，为提供优质信息服务搭建一个崭新的平台。
1乘客信息系统概述
乘客信息系统(PIS)是依托多媒体网络技术，以计算机技术为核心，以地铁车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。乘客信息系统在正常情况下，提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、运营公告、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息；地铁乘客信息系统主要由控制中心子系统、车站子系统、车载子系统及网络子系统构成。其网络子系统主要包括有线网络子系统和无线网络子系统。有线网络子系统是为PIS提供网络通道，该通道用来传输从中心到各车站，各车站至隧道区间接人点(AP)的各种数据信息、视频信息和控制信息。无线网络子系统为PIS提供车地传输通道，该通道用来传输从地面至列车的各种数据信息、视频信息和控制信息。
2 技术的特点分析
目前，可用于地铁宽带多媒体传输技术的主要有WLAN、WiMAX、Mesh技术。
2.1 WLAN技术
无线局域网(WLAN)的主要标准是IEEE 802.1l，它包括IEEE802.1lb、IEEE802.11a和IEEE802.1lg3种。802.1lb通常也被称为wi-Fi(Wireless Fidelity)，工作在2.4GHz频段，可支持最高11Mb/s的共享接入速率；802.1la工作在5.8GHz频段，其速率高达54Mb/s，分频采用OFDM(正交频分复用)技术，但最高速率的无障碍接人距离降到30-50 m；802.119也采用OFDM技术，与802.11a一样可支持最高54Mb/s的速率，同时它工作在2.4GHz频段，因此，可以做到与802.1lb兼容，而最高速率是802.11b的5倍。
2.2 WiMAX技术
微波接入全球互通(WiMAX)是一种新兴的无线宽带接入技术，该技术以IEEE802.16的系列宽频无线标准为基础。IEEE802.16标准是为在各种传播环境(包括视距、近视距和非视距)中获得最优性能而设计的，是在IEEE802.11之后开发出来的具有大带宽、广覆盖、可移动、非视距传输等优势无线传输技术，即使在链路状况最差的情况下，也能提供可靠的服务。
3地铁应用特点分析
3.1车载子系统功能
车载子系统通过采用先进的无线视频传输技术，实现列车与地面之间的双向高速实时通信。列车两端司机室设置功能相同的车载设备，以双机热备方式运行，当一台出现故障时，另一台能够及时接管系统，系统仍能正常运行，且不会导致丢帧、马赛克等播出质量的下降。当车载设备遇到电源中断而系统停止运行时，能够实现在供电恢复后，车载系统自动重启。车载子系统的重启操作均可记录日志。
控制中心发送的实时信息(包括视频、文字、图形)通过车载无线单元设备接收下载后，经视频播放控制器处理并沿着车载数据传输线路传至列车车厢LCD显示屏显示播放。一旦无线传输单元出现故障，能够播放列车预制信息，如DVD、VCD等。车载子系统具有同一传送内容的断点续传功能，能实现运行列车通过车地无线传输网及时有序接收信息内容，而不破坏内容的完整性和数据质量。
车载子系统能实现实时播放功能。车载设备通过接收无线传输的信息经处理后实时地在列车乘客室LCD显示屏进行播放。车载子系统可实现准实时播放功能。列车在车站停靠时，与地面进行高速数据交换，实现车载LCD播放数据的预存储和准实时播放的功能。系统可实现录播的功能。系统在当天运营结束后，将第2天需要播放的内容传送到车上进行预存储，并能够在运行过程中利用富余无线带宽传送预制内容，列车根据控制中心下发的节目表和节目内容自行组织播放。
系统还可实现上述3种方式(实时、准实时、录播)的自动转换和交叉应用的功能。例如以实时方式为主，在线路设备被盗或干扰严藿的情况下，自动识别并切换到准实时方式；或者以录播方式为主，采用实时或准实时方式实现插播；或者视频采用录播方式，文本、图片采用实时方式等。
3.2无线带宽需求计算
根据车载乘客信息系统的功能，要求移动的列车与地面之间具有实时数据传输的能力，在列车高速运行下，应保证图像清晰，不出现马赛克和中断等现象，无线通信系统应能支持快速移动通信及漫游切换。按照一个区间1辆列车接收1路中心下发的信息，保证D1(720木576)的图像质量，每列车上传2路图像信息，采用MPEG-2编码方式，需要带宽约12Mb/s；按MPEG-4编码方式，需要的带宽约2Mb/s。在列车高速运行的情况下，要求保证图象显示质量、不出现马赛克和中断现象，车地无线系统应具备支持快速移动通信的功能。目前全国大部分地铁的行车速度设计为80km/h。当视频直播选用4～8Mb/s码流的视频，地铁车地无线传输的数据带宽应按以下条件进行计算。
4 结论
高等级铁路所具有的“三高三新”的特点，需要在施工组织设计和概算编制中更新过去普通铁路设计时的一些理念。在高等级铁路施J二组织设计中要结合其特点注重对施工总工期、铺架(轨)基地设置地点及规模、桥梁梁部工程施工方案、制(存)梁场及制板(枕)场设置地点和规模、材料供应方案等方面的分析和研究。在工程造价的确定过程中要重点关注路桥方案的技术经济比选、取土(石)方案的技术经济比选、各种基础设计的技术经济比选工作并应注意正确反映工程设计，合理反映施工工艺要求。
关键词：地铁列车；乘客信息系统；系统形成；
长期以来设计中往往按建筑类型去了解室内环境的一般功能要求，很少深入探索使用者心理、行为特点与空间需求。为了使人与环境构成一个共生的、完美的互动体系，行为必须成为人与环境联系的纽带。本文从研究地铁列车乘客信息的行为出发，将地铁的宽带多媒体传输技术应用于分布式数字播控网络，不仅可进一步提高地铁的安全监控水平，也可提高对乘客的服务质量，为提供优质信息服务搭建一个崭新的平台。
1乘客信息系统概述
乘客信息系统(PIS)是依托多媒体网络技术，以计算机技术为核心，以地铁车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。乘客信息系统在正常情况下，提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、运营公告、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息；地铁乘客信息系统主要由控制中心子系统、车站子系统、车载子系统及网络子系统构成。其网络子系统主要包括有线网络子系统和无线网络子系统。有线网络子系统是为PIS提供网络通道，该通道用来传输从中心到各车站，各车站至隧道区间接人点(AP)的各种数据信息、视频信息和控制信息。无线网络子系统为PIS提供车地传输通道，该通道用来传输从地面至列车的各种数据信息、视频信息和控制信息。
2 技术的特点分析
目前，可用于地铁宽带多媒体传输技术的主要有WLAN、WiMAX、Mesh技术。
2.1 WLAN技术
无线局域网(WLAN)的主要标准是IEEE 802.1l，它包括IEEE802.1lb、IEEE802.11a和IEEE802.1lg3种。802.1lb通常也被称为wi-Fi(Wireless Fidelity)，工作在2.4GHz频段，可支持最高11Mb/s的共享接入速率；802.1la工作在5.8GHz频段，其速率高达54Mb/s，分频采用OFDM(正交频分复用)技术，但最高速率的无障碍接人距离降到30-50 m；802.119也采用OFDM技术，与802.11a一样可支持最高54Mb/s的速率，同时它工作在2.4GHz频段，因此，可以做到与802.1lb兼容，而最高速率是802.11b的5倍。
2.2 WiMAX技术
微波接入全球互通(WiMAX)是一种新兴的无线宽带接入技术，该技术以IEEE802.16的系列宽频无线标准为基础。IEEE802.16标准是为在各种传播环境(包括视距、近视距和非视距)中获得最优性能而设计的，是在IEEE802.11之后开发出来的具有大带宽、广覆盖、可移动、非视距传输等优势无线传输技术，即使在链路状况最差的情况下，也能提供可靠的服务。
3地铁应用特点分析
3.1车载子系统功能
车载子系统通过采用先进的无线视频传输技术，实现列车与地面之间的双向高速实时通信。列车两端司机室设置功能相同的车载设备，以双机热备方式运行，当一台出现故障时，另一台能够及时接管系统，系统仍能正常运行，且不会导致丢帧、马赛克等播出质量的下降。当车载设备遇到电源中断而系统停止运行时，能够实现在供电恢复后，车载系统自动重启。车载子系统的重启操作均可记录日志。
控制中心发送的实时信息(包括视频、文字、图形)通过车载无线单元设备接收下载后，经视频播放控制器处理并沿着车载数据传输线路传至列车车厢LCD显示屏显示播放。一旦无线传输单元出现故障，能够播放列车预制信息，如DVD、VCD等。车载子系统具有同一传送内容的断点续传功能，能实现运行列车通过车地无线传输网及时有序接收信息内容，而不破坏内容的完整性和数据质量。
车载子系统能实现实时播放功能。车载设备通过接收无线传输的信息经处理后实时地在列车乘客室LCD显示屏进行播放。车载子系统可实现准实时播放功能。列车在车站停靠时，与地面进行高速数据交换，实现车载LCD播放数据的预存储和准实时播放的功能。系统可实现录播的功能。系统在当天运营结束后，将第2天需要播放的内容传送到车上进行预存储，并能够在运行过程中利用富余无线带宽传送预制内容，列车根据控制中心下发的节目表和节目内容自行组织播放。
系统还可实现上述3种方式(实时、准实时、录播)的自动转换和交叉应用的功能。例如以实时方式为主，在线路设备被盗或干扰严藿的情况下，自动识别并切换到准实时方式；或者以录播方式为主，采用实时或准实时方式实现插播；或者视频采用录播方式，文本、图片采用实时方式等。
3.2无线带宽需求计算
根据车载乘客信息系统的功能，要求移动的列车与地面之间具有实时数据传输的能力，在列车高速运行下，应保证图像清晰，不出现马赛克和中断等现象，无线通信系统应能支持快速移动通信及漫游切换。按照一个区间1辆列车接收1路中心下发的信息，保证D1(720木576)的图像质量，每列车上传2路图像信息，采用MPEG-2编码方式，需要带宽约12Mb/s；按MPEG-4编码方式，需要的带宽约2Mb/s。在列车高速运行的情况下，要求保证图象显示质量、不出现马赛克和中断现象，车地无线系统应具备支持快速移动通信的功能。目前全国大部分地铁的行车速度设计为80km/h。当视频直播选用4～8Mb/s码流的视频，地铁车地无线传输的数据带宽应按以下条件进行计算。
4 结论
高等级铁路所具有的“三高三新”的特点，需要在施工组织设计和概算编制中更新过去普通铁路设计时的一些理念。在高等级铁路施J二组织设计中要结合其特点注重对施工总工期、铺架(轨)基地设置地点及规模、桥梁梁部工程施工方案、制(存)梁场及制板(枕)场设置地点和规模、材料供应方案等方面的分析和研究。在工程造价的确定过程中要重点关注路桥方案的技术经济比选、取土(石)方案的技术经济比选、各种基础设计的技术经济比选工作并应注意正确反映工程设计，合理反映施工工艺要求。