青島地鐵互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范編制研究

青島地鐵互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范編制研究

0各線路之間標(biāo)準(zhǔn)不一，缺少出行協(xié)同城市軌道交通已經(jīng)發(fā)展了很長一段時間。中國一些城市的軌道交通發(fā)展形成了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展模式。但是在運營方面也面臨著諸多問題，特別是國內(nèi)大城市客流大，客流分布不均衡，乘客大多需要通過換乘才能到達(dá)目的地，而換乘容易造成大客流集中，對運營組織和安全都是較大的考驗。伴隨著城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)化運營發(fā)展，原來因各條線路設(shè)計建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一致導(dǎo)致的各線路無法實現(xiàn)跨線路運營的現(xiàn)狀面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。各線路之間要實現(xiàn)“互聯(lián)互通，資源共享”已經(jīng)成為人們關(guān)注的問題。城市軌道交通互聯(lián)互通涉及到土建、電力、信號以及車輛等諸多領(lǐng)域內(nèi)的交叉，是一項需要彼此之間進(jìn)行協(xié)同、配合的復(fù)雜工程。目前CBTC、LTE-M已經(jīng)發(fā)布了行業(yè)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，但是還缺少乘客信息系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本文主要對乘客信息系統(tǒng)互聯(lián)互通展開分析。1互聯(lián)互通運營截至2018年12月31日，我國共有43座城市獲批建設(shè)地鐵，已有32座城市開通運營155條線路，總里程達(dá)到5139km，在建里程達(dá)5520km，投資額高達(dá)37175億元。軌道交通已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時期。國內(nèi)各個城市也在探索軌道交通互聯(lián)互通的運營模式。重慶地鐵二期工程的4號、5號、10號線和環(huán)線作為國家示范工程，在設(shè)計階段，通過對線路、供電、車輛、信號和車地?zé)o線等各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，實現(xiàn)了4條線的互聯(lián)互通運營。長沙地鐵也在探索跨線路互聯(lián)互通運營。長沙地鐵4號、5號線互聯(lián)互通項目，將實現(xiàn)城市軌道交通內(nèi)列車跨線運營聯(lián)通聯(lián)運，大幅度提高車輛利用率和運營效率。北京軌道交通部門根據(jù)目前區(qū)域內(nèi)對軌道交通運營的互聯(lián)互通潛在需求，組織開展編制《北京市互聯(lián)互通規(guī)范》，為北京城市軌道交通互聯(lián)互通提供了參考依據(jù)。中國城市軌道交通協(xié)會技術(shù)裝備專業(yè)委員會組織編制并發(fā)布了CBTC和LTE-M互聯(lián)互通的技術(shù)規(guī)范，目的是支持城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營，為各地城市軌道交通的互聯(lián)互通建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，但是缺少PIS系統(tǒng)互聯(lián)互通的規(guī)范。青島軌道交通線網(wǎng)建設(shè)初期建立起完善的互聯(lián)互通規(guī)范，將有利于整個路網(wǎng)的整體建設(shè)規(guī)劃，提高運營效率與乘客服務(wù)質(zhì)量。城市軌道交通實行互聯(lián)互通及網(wǎng)絡(luò)化運營的客觀條件，其必要性體現(xiàn)在：(1）青島是國內(nèi)知名旅游城市，每年有大量游客，特別是在旅游高峰期，為公共交通帶來非常大的壓力，通過互聯(lián)互通運營，能夠滿足乘客多樣化的出行需求。(2）路網(wǎng)規(guī)劃大體呈網(wǎng)格狀，線路密度大，換乘站多，各交通樞紐已經(jīng)實現(xiàn)地鐵直達(dá)。實施互聯(lián)互通及網(wǎng)絡(luò)化運營，能夠最大化地利用既有的線路資源，緩解換乘車站的客流壓力，(3）互聯(lián)互通能夠?qū)崿F(xiàn)不同線路設(shè)施設(shè)備、車輛、維護(hù)等資源共享，也有助于節(jié)約能源，建設(shè)資源節(jié)約型城市。2pis連接方案2.1互聯(lián)互通關(guān)鍵技術(shù)青島地鐵的互聯(lián)互通作為軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃方案的一部分，要求在充分了解青島本地的基本情況下，通過編制互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范，各線預(yù)留與后續(xù)互聯(lián)互通線路的接口，進(jìn)而達(dá)到青島軌道交通的互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化，最終實現(xiàn)地鐵互聯(lián)互通的順利運行。青島市互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的各線采用分期建設(shè)，將中國城市軌道交通協(xié)會和青島的互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范作為對互聯(lián)互通線路招標(biāo)時的明確要求。為實現(xiàn)乘客信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通，要解決不同廠家設(shè)備兼容問題，達(dá)到信息的高效傳送，其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)包含：(1）軌道交通互聯(lián)互通乘客信息系統(tǒng)需求和系統(tǒng)架構(gòu)；(2）采用車地通信方式與接口通信協(xié)議；(3）實現(xiàn)滿足互聯(lián)互通需求的信息傳輸接口協(xié)議；(4）實現(xiàn)滿足互聯(lián)互通需求的信號系統(tǒng)；(5）實現(xiàn)滿足互聯(lián)互通需要的車輛。2.2通過連接pis系統(tǒng)進(jìn)行連接2.2.1各線路pis系統(tǒng)PIS系統(tǒng)包括線網(wǎng)編播中心子系統(tǒng)，線路控制中心子系統(tǒng)，車站子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)，見圖1。線網(wǎng)編播中心子系統(tǒng)主要提供線網(wǎng)級的信息發(fā)布、節(jié)目制作與發(fā)布、直播視頻服務(wù)等功能。線網(wǎng)編播中心PIS系統(tǒng)視頻服務(wù)器提供主、備2路高清直播視頻信號給各線路車站PIS系統(tǒng)，提供主、備2路標(biāo)清直播視頻給各線路車載PIS系統(tǒng)。中心子系統(tǒng)提供線路級的信息發(fā)布，直播視頻服務(wù)等功能。車站子系統(tǒng)在車站為乘客提供直播視頻播放，首末班車服務(wù)，列車時刻表及運營信息發(fā)布等功能。車載子系統(tǒng)在列車提供視頻播放，到離站及開關(guān)門等信息顯示功能。乘客信息系統(tǒng)互聯(lián)互通范圍包括乘客信息系統(tǒng)、車地?zé)o線系統(tǒng)、車載乘客信息系統(tǒng)。地鐵車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)選用統(tǒng)一制式，確保在鏈路層實現(xiàn)兩線車輛網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通；全局考慮、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃，確保兩線車輛混跑時與中心的通信。PIS互聯(lián)互通的主要功能包括車載PIS視頻直播功能、車載PIS補包功能、車載PIS直播/錄播切換、下發(fā)緊急信息到車輛以及撤銷緊急信息。2.2.2頻補包服務(wù)信息傳輸不同廠商車載設(shè)備跨線運營，在控制中心設(shè)置PCC線網(wǎng)編播中心，中心服務(wù)器采用雙機熱備，通過線網(wǎng)編播中心集中管理互聯(lián)互通各線路車載PIS業(yè)務(wù)，實現(xiàn)不同線路視頻直播服務(wù)組播地址管理、視頻直播補包等服務(wù)功能。視頻直播信息傳輸采用組播方式，視頻補包服務(wù)信息傳輸采用單播方式。當(dāng)列車跨線路運行至新線路時，車載PIS系統(tǒng)實現(xiàn)跨線報站，視頻直播等業(yè)務(wù)。PIS系統(tǒng)跨線路運行業(yè)務(wù)流程見圖2。(1）列車PIDS在全自動模式下，根據(jù)信號系統(tǒng)更新線路信息，通過列車TCMS發(fā)送給列車PIDS系統(tǒng)；手動或者半自動情況下，列車跨線路信息來自PIDS系統(tǒng)，司機在PIDS操作臺手動選擇線路信息并觸發(fā)跨線路報站信息。(2）車載PIS系統(tǒng)收到來自列車TCMS的跨線信號，通過當(dāng)前線路信息判斷車輛是否換線。(3）車載PIS系統(tǒng)發(fā)起跨線乘客信息顯示業(yè)務(wù)流程。(4）車載PIS系統(tǒng)更新到新線路的配置信息，包括視頻直播服務(wù)器組播組地址等信息更新，實現(xiàn)跨線路視頻直播服務(wù)。(5）車載PIS系統(tǒng)顯示新線路運營信息及視頻播放信息。(6）車載PIS系統(tǒng)完成跨線乘客信息顯示業(yè)務(wù)流程。2.2.3平臺補包服務(wù)由于受車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的特點影響，無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量受環(huán)境影響較大，車載視頻直播經(jīng)常出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，為保證PIS視頻直播質(zhì)量，需要通過補包服務(wù)保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。根據(jù)青島地鐵的建設(shè)情況，車載PIS系統(tǒng)跨線直播視頻業(yè)務(wù)補包服務(wù)部署線網(wǎng)編播中心（PCC），滿足車載PIS系統(tǒng)視頻流暢直播需求。視頻補包服務(wù)部署在線網(wǎng)編播中心（PCC）補包流程如下：(1）車載PIS系統(tǒng)從線網(wǎng)編播中心PIS系統(tǒng)視頻服務(wù)器主、備2路標(biāo)清直播視頻流。正常情況下通過本線路視頻補包服務(wù)器實現(xiàn)直播視頻補包服務(wù)。(2）車載PIS系統(tǒng)跨線運行時通過PCC線網(wǎng)編播中心實現(xiàn)視頻直播補包服務(wù)，不同PIS廠家的補包服務(wù)安裝到PCC線網(wǎng)編播中心。(3）車載PIS系統(tǒng)收到來自列車TCMS系統(tǒng)的跨線路運行信號，通過當(dāng)前線路信息判斷車輛是否換線。(4）車載PIS系統(tǒng)跨線運行到新線路，完成新線路視頻直播服務(wù)器組播組地址等信息更新，實現(xiàn)跨線路視頻直播服務(wù)。車載PIS系統(tǒng)視頻直播補包服務(wù)客戶端在新線路通過PCC線網(wǎng)編播中心實現(xiàn)視頻直播補包功能。3各線實現(xiàn)互聯(lián)互通在青島地鐵規(guī)劃下，膠南-黃島-膠東機場區(qū)域已經(jīng)通過規(guī)劃8號、12號、13號、14號和16號線組成了互聯(lián)互通交通網(wǎng)絡(luò)。12號、13號、16號及8號線互通，可將即墨區(qū)域與膠東國際機場、膠南火車站區(qū)域?qū)崿F(xiàn)聯(lián)通；而14號及8號線互通，可將平度與膠東國際機場聯(lián)通。在實現(xiàn)互聯(lián)互通后，各線路的區(qū)域乘客均可不換乘直達(dá)膠東國際機場和火車站。目前，青島互聯(lián)互通的線路中，13號線已經(jīng)通車，8號線預(yù)計2020年通車，在可行性設(shè)計階段就考慮了互聯(lián)互通的需求，后續(xù)線路根據(jù)青島地鐵的互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范接入即可。4乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展方向