crh3c旅客信息系统剖析

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1、1,2008年4月,第10章 旅客信息系统,唐山轨道客车有限责任公司,2,概述 通告与通讯子系统 信息显示子系统 影音娱乐子系统,3,概述,旅客信息系统（Passenger Information System）简称PIS，主要目的是通过比较全面的声音和视觉信息使旅客在旅途中及时准确的掌握旅途相关信息，引导旅客顺利地抵达目的地，同时使旅客在旅途中更安全、更舒适。,4,PIS从功能可分为： 通告与通讯子系统 信息显示子系统 影音娱乐子系统,5,图1：旅客信息系统构成,6,二 通告与通讯子系统 1. 通告与通讯子系统组成： PIS控制器（STC） PIS人机交互界面（PIS-MMI) PIS的车辆

2、控制器（CCT） 内部通讯站 防火箱,7,扬声器 GPS天线 GSM天线 UIC总线 PIS数据总线,8,图2 PIS通告与通讯子系统组成,9,1.1系统控制器（STC）,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。,图3：PIS的STC,10,1.1.1 STC存储的信息 STC包含有全部配置和操作列车所需数据。 与运行日期相关的列车数据（列车号） 车厢号码 列车编组数据 CCT地址上的信息和每个车厢显示器的号码/类型/地址信息 用于自动通告的预先存储的文件 改变显示信息的时刻 出口侧的信息 列车运行过程中的数据和外部温度。,11,1.1.2 STC从MVB总线上得到的

3、信息 STC通过MVB总线和中央控制单元（CCU）通讯。它通过CCU接收到了以下内容： 配置数据 时间、温度和当前运行速度 距离起始车站运行的公里数 旅客下车的出口侧 当前外部温度 其它一些与PIS相关的数据 1.1.3 STC向MVB总线发送的数据 PIS 系统的状态和诊断等数据 PIS初始化后的列车和车厢号,12,1.2 PIS的人机交互界面（PIS-MMI） 1.2.1 PIS-MMI的基本功能 PIS-MMI是PIS与人实时交流的主要接口，它负责把PIS或控制网络传来的的信息反映给操作人员，同时也把操作人员的要求传给PIS系统,图4：PIS-MMI,13,其主要功能如下： 触发单动车组

4、或重联动车组PIS的初始化 激活STC的测试程序 动车组的列车及车厢编号的输入 可选通告的触发 部分预先存储信息的触发 FC05车影音娱乐子系统的启动 重联时初始化/配置数据的显示 其它必要信息的显示,14,1.2.2 重联时PIS-MMI的特殊工作机制 动车组重联时，PIS的相关数据由自动车钩通过PIS 数据总线在STC间交换。两个STC和其从属的PIS-MMI被激活是通过两个PIS-MMI中的一个执行的。在PIS-MMI里执行了一个预防“ 由于输入的内容互相排斥而引起冲突” 的机制，即防止两个动车组的操作人员分别在两个动车组的PIS-MMI 里输入的时候，不互相通知对方。,15,当发生如下

5、情况时PIS-MMI 会重新释放： 先前活动的PIS-MMI上的输入和随后的事件结束 先前活动的PIS-MMI超过1分钟没有输入 列车解钩时 注：重联过程中所有附加的PIS 功能都不可用,16,1.3 PIS的车辆控制器（CCT） 每个车厢都装有CCT，并且都能通过唯一的地址经由PIS 数据总线和STC 通讯。,图5：PIS的车辆控制器,17,其功能如下： 接收控制可选通告的转换命令 把STC发送的显示数据输出 转发通告 可根据列车运行速度自动调整通告的音量 发送自身及其附属器件的诊断数据给STC 含有特殊的测试程序，可通过PIS-MMI 和STC人工激活,18,1.4 内部通讯站 防火箱 扬

6、声器 每节车厢的内部通讯子系统都包含有一个内部通讯站和防火箱以及连着扬声器的CCT，CCT与防火箱都安装在PIS柜中，各个车的防火箱都连在UIC总线上。,图6：内部通讯站 图7 防火箱,19,1.5 GPS天线、GSM天线 GPS天线、GSM天线接收必要的信号，并传到STC中由其进一步处理，GPS传输的信息保证到达或经过指定的行车位置时触发通告和可能的内容显示，GSM可以接收数字语音通知(DVA)及广告文字信息给STC，供其处理。,20,1.6总线系统 UIC总线 UIC 总线是用来做通告和内部通讯的。内部通讯站的LF信号和个别的控制信号在这条总线上传输。 MVB总线 MVB总线是多功能车辆总

7、线（Multifunction Vehicle Bus）的简称，是一种串行数据通信总线,主要用于固定编组的车辆内部通信，是动车组车辆级的控制总线，是PIS中的STC与CCU交互信息的通道。,21,PIS 数据总线 PIS 数据总线实现STC 和CCT之间的通讯。把配置、显示和控制数据从CCT传到STC ，同时把CCT的诊断数据传输给STC。在重联的动车组上，两个动车组的STC通过PIS 数据总线交换信息。,22,2. 通告和通信子系统的相关功能,表1通告和通讯子系统功能组,23,2.1 通告和内部通讯的基本功能 通告和内部通讯的基本功能在每个单动车组内都是可用的。重联的动车组中，每个动车组和整

8、列车的基本功能也同样可用。,2.1.1 通告的基本功能 全列通告 可选的通告 某个的CCT故障时的通告。,24,注 1：假设TC07车上的CCT故障，EC08车上的CCT控制属于它自己的扬声器，即同时控制TC07车上的一部分扬声器和EC08车上的一部分扬声器。 注2：全列通告通过扬声器在单动车组或者重联动车组的所有车厢发布。与扩展通告相比，它拥有最高的优先权，而扩展通告常常被全列通告所打断。,25,2.1.2 基本通讯功能 通过内部通讯站上的拨号键实现各通讯站的拨号，在单动车组或重联动车组都可实现。但此功能仅在连接了CCT 的情况下可用，一旦CCT 因故障失效，此功能将不可用。,26,2. 2

9、 通告扩展功能 只能由列车乘务区的内部通讯站发起。有三类选择： 到全部动车组或者相邻的动车组里的扬声器 到操作人员所在动车组或者与之联挂的动车 组通告车厢的选择 到操作人员所在动车组或者与之联挂的动车组通告级别的选择,27,PIS 系统拥有一个存储器，用户可以将预先定义的通告存储在里面。里面的信息可以采用两种方法播放： 自动触发通告 在到达邻近的站点2公里之前，在GPS 坐标的帮助下，同时借助于存储在列车线路数据库内的数据，在各自的设置点处通告被自动激活。 手动触发通告 操作人员可以通过PIS-MMI 从预先定义/存储的通告里选择一条并且通过扬声器系统输出。,28,2.3 音量设置与优先权 2

10、.3.1 音量的设置 操作人员在列车乘务区借助于STC的服务端口设置通告的基础音量。通告声音的设置可以根据列车的运行速度自动的调整。整列车的音量设置和可选的通告保持不受背景音乐音量设置的影响。,29,2.3.2 通告系统的优先权,表2 通告系统的优先权,30,2.3.3 通讯系统的优先权 如果一个内部通讯站正在发布一条通告，那么其它的内部通讯站将不能再发布通告。如果有两个内部通讯站都没进行通告，那么它们之间一个点对点的通讯还是可用的。,31,2.4 紧急呼叫和紧急制动时PIS的反应 在残疾人厕所有一个紧急呼叫按钮，一旦被按下，将有信号输出到MVB上的智能外围输入输出终端（KLIP站），可以把信

11、号传到CCU中，并经CCU处理后由MVB总线传到PIS的STC中，并由其将相应信息显示在PIS-MMI上。另外，一个定义过的声音将会通过扬声器在所有车厢响起。在PIS-MMI上的信息将会由于紧急按钮的置位而取消。,32,紧急制动被激活将会在CCT的PIS-MMI上显示给列车乘务区的操作人员，显示信息为“ 在XX 车厢紧急制动被激活了”，并且一个已存储的不会被打断的通告将会通过扬声器系统输出。紧急制动比紧急呼叫的优先级要高。,33,二、信息显示子系统 1.系统简介 显示子系统主要由： 单色LED 信息显示器 相关通信总线 GSM天线、GPS天线 CCT,34,图9 PIS信息显示子系统,35,二

12、、信息显示子系统 1.系统简介 信息显示器,图8显 信息显示子系统显示器,36,每节车厢的显示系统包含： 列车外部信息显示，靠近上车门一个，BC04车没有外部信息显示 列车内部信息显示，每个入口到车厢之间的过道一个 显示总线，经过它CCT 传送数据给信息显示器并且传输诊断信息到CCT,37,显示的控制可分两种不同的模式： 自动显示控制（正常模式） 显示的内容依据位置（GPS）自动显示。数据由用户在SW （列车时刻表）工具的帮助下创建，并输入到STC里。 手工显示控制（仅用在列车内部显示） 预先定义和存储的信息可以在PIS-MMI 上选择。可以水平的从右到左滚动显示，手动触发文本结束之后，之前活

13、动的显示自动恢复显示。,38,2. 列车外部信息显示 列车外部信息显示系统在站台上告知旅客列车的终点站和车厢号码,这些信息是用3行文字显示的： 第1行显示列车和车厢号码 第2行显示起点站 第3行显示终点站 3 行固定显示（不滚动）,最多只显示3 行，并且第1行只显示阿拉伯数字：,39,如果字符所占的位置超过1 行的象素，起点站和终点站的显示将是滚动的。显示的内容依据列车当前所处的位置。列车离开站点以后，列车外部信息停止显示,在到达另一个车站之前马上恢复显示。,图10 列车外部信息显示（英文） 图11 列车外部信息显示（中文）,40,3. 列车内部信息显示 主要显示站点，时间，列车号码，车厢号码

14、等。列车号码，车厢号码和时间总是用阿拉伯数字固定的显示在上面一行， 其它显示信息要么静态，要么滚动，要么交替的显示。,图12 列车内部信息显示内容1,41,图13 列车内部信息显示内容2,图14 列车内部信息显示内容3,42,图15 列车部信息显示内容4,图16 列车部信息显示内容5,43,三、影音娱乐子系统 1.系统概述 该系统主要是为了使一等车（FC05）中的乘客更舒适，在旅途中可以进行音乐或视频方面的娱乐。它还分为两个更下一级的子系统，音频系统和视频系统。,44,音频系统包括： 2个MP3播放器 2个FM无线电接收器 视频系统声音通道和声音播放的必要元件 座椅里的控制单元 耳机插座以及相

15、关的线缆 视频系统包括： 一个中央视频娱乐柜（VER） 视频分配柜（VDR） 在FC05车中顶部显示器 相关的线缆,45,影音娱乐子系统与通告与通讯子系统的关系： MP3播放器通过STC来控制 FM无线电广播通过STC来控制，有相应模块集成在其中 声音信号（背景音乐）通过通告系统的扬声器传播 选择车厢的背景音乐通过PIS-MMI来控制 影音系统的音频信号的输入、输出及控制都经过FC05车的CCT 视频显示器通过PIS-MMI来打开和关闭。,46,图 17 影音娱乐子系统的组成,47,2.重要部件 ： 在BC04车上有UKW顶部天线 2个MP3播放器（总共1.5G容量，大约20小时播放时间） 音

16、频娱乐单元（AEU） 视频娱乐柜（VER），全部是DVD播放器 视频分配站（VDR） 影音控制单元（AVP） 视频显示器,48,图18 视频显示器,图19 视频显示器在FC05车的布置,49,3.工作过程简介 3.1音频 SCT将UKW无线电接收器或MP3播放器的LF信号通过音频总线以数字信号形式传输到CCT中，并在那里与视频中的声音信号一起经过PIS-MMI选择后传到FC05车上座椅中的AEU，并且传到顶部的扬声器中（背景音乐） 。 LF信号是以模拟信号形式从每个AEU的耳机中传出去的。每位乘客能够通过键盘单独的改变声音频道和音量。背景音乐的音量仅能由每个动车组的PIS-MMI来改变。,50,3.2视频 DVD播放器的影像和声音信号被调制成高频信号并通过同轴线缆被送到VDR。在VDR中影像和声音信号被分开;影像信号送到顶部的显示器中，声音信号首先送到CCT中并在那里传送到音频总线。 注：要启动DVD播放器，至少一个显示器通过PIS-MMI打开，只有这样DVD播放器才能启动。这个措施是