一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统
阅读说明：本技术 一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统 (Vehicle-mounted passenger information display system applied to rail transit environment ) 是由 褚建 王存福 杨浩 李超 程海林 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统,在首、尾两个司机室内各布置一台控制主机,在各客室的所有车门上方均安装一台动态电子地图显示屏,在各客室内还都安装有两台以上的多媒体显示器、一台过通道显示屏和一台千兆交换机,各客室内的动态电子地图显示屏、多媒体显示器和过通道显示屏均通过网线与其所在客室内的千兆交换机连接通信,各客室的千兆交换机和首、尾两个司机室的控制主机均接入环网内。本发明所公开应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统,在LCD动态电子地图显示屏中加入了站内导航功能,使乘客在车厢内就能了解车站的电梯位置,出站口位置等情况。(The utility model provides a be applied to on-vehicle passenger information display system of track traffic environment, respectively arrange a control host computer in head, two driver's rooms in the tail, all install a dynamic electronic map display screen above all doors of each guest room, still all install the multi-media display more than two in each guest room, a cross passageway display screen and a giga switch, the dynamic electronic map display screen in each guest room, multi-media display and cross the passageway display screen and all connect the communication through the net twine rather than the giga switch in the guest room of place, the giga switch of each guest room and the control host computer of head, two driver's rooms in the tail all insert in the ring net. The invention discloses a vehicle-mounted passenger information display system applied to a rail transit environment, which adds an in-station navigation function into an LCD dynamic electronic map display screen, so that passengers can know the positions of an elevator at a station, the position of a departure gate and the like in a carriage.)
技术领域
本发明属于轨道交通领域，特别涉及该领域中的一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统，具有列车站点显示，多媒体信息播放等功能。
背景技术
随着轨道交通行业的快速发展，如何提高服务质量成为了发展的重点，以车辆为主要考虑对象的理念正在向着以乘客为主要考虑对象的理念转变，而乘客直观感受最强的服务就是车载乘客信息显示系统。目前列车门上方装有LCD胴体电子地图显示站点信息，也有部分列车装有LED灯显示站点信息，每节车厢都配有LCD显示器播放多媒体信息。
现有的乘客信息显示系统中的电子地图屏只是简单的呈现站点名称，对于车厢位置并没有标识，大部分的多媒体显示器都只是播放本地视频，并且在播放过程中可能会出现视频卡顿和不同车厢画面不同步的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统。
本发明采用如下技术方案：
一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统，其改进之处在于：在首、尾两个司机室内各布置一台控制主机，在各客室的所有车门上方均安装一台动态电子地图显示屏，在各客室内还都安装有两台以上的多媒体显示器、一台过通道显示屏和一台千兆交换机，各客室内的动态电子地图显示屏、多媒体显示器和过通道显示屏均通过网线与其所在客室内的千兆交换机连接通信，各客室的千兆交换机和首、尾两个司机室的控制主机均接入环网内。
进一步的，首、尾两台控制主机采用热备份机制，当激活端控制主机故障时，另一端控制主机替代其工作。
进一步的，动态电子地图显示屏为LCD屏，显示信息包括地铁站点信息、下一站信息、即将到站提醒、文字图片宣传、时间显示、开门侧指示、当前车厢位置、车厢拥挤度和站内导航，动态电子地图显示屏还通过UDP数据传输协议接收并显示列车其他系统发来的消息。
进一步的，在各客室内均配置独立的车载多媒体信息播放系统，该车载多媒体信息播放系统内置硬盘并通过其所在客室的多媒体显示器播放多媒体信息，该车载多媒体信息播放系统优先通过车地无线网络从地面PIS接收由控制中心OCC下发的多媒体信息并实时播放，必要时独立播放其硬盘存储的多媒体信息。
进一步的，在控制主机中部署3个进程：Broker进程、TcmsAdapter进程和DisService进程；在车载多媒体信息播放系统中部署2个进程：DisService进程和StreamingService进程。
进一步的，多媒体显示器为LCD显示屏，能自动诊断其背光不均匀、黑屏、白屏、碎屏和跳屏问题并上报。
进一步的，多媒体显示器支持多窗口分屏播放模式，内容包括视频、图片、文本和伴音，每个区域独立控制，具备单独的播出列表。
进一步的，多媒体显示器以四个窗口分屏进行显示：屏幕上方窗口为地铁公司logo及终点站信息；屏幕中间左边窗口为天气状况及下一站站点信息，屏幕中间最大的窗口为视频播放区域，用来播放来自地面的直播信息或者本地预录视频信息；屏幕下方窗口为紧急及提示信息播放区域。
进一步的，在首、尾两个司机室的列车头部监视玻璃后还各设置一台终点站LED显示屏，显示本列车运行的终点站信息，由司机室钥匙控制，司机打开钥匙后，首尾司机室均显示。
进一步的，各客室的千兆交换机均引出两路网线，分别连接到该客室两侧的设备，各设备均有Bypass功能。
本发明的有益效果是：
本发明所公开应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统，在LCD动态电子地图显示屏中加入了站内导航功能，使乘客在车厢内就能了解车站的电梯位置，出站口位置等情况。还在LCD动态电子地图显示屏中加入了车厢拥挤度显示功能，可从乘客计数系统中获取车厢内的乘客数量，并以5个级别显示各个车厢内的拥挤度。对于多媒体视频播放，本发明通过车地无线网络，基于UDP数据传输协议并对视频流进行处理，可以使得各多媒体显示器的直播视频同步，清晰，无卡顿现象。LCD显示屏故障自诊断和报告技术能够自动诊断出液晶屏的背光不均匀、黑屏、白屏、碎屏和跳屏问题，并及时上报，便于用户及时发现问题并维修，大大提高了本发明所公开乘客信息显示系统的可靠性。可应用于高铁、有轨电车等类似应用场合。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开车载乘客信息显示系统的组成示意图；
图2是系统进程交互示意图；
图3是热备冗余示意图；
图4是集中式维护的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种应用于轨道交通环境的车载乘客信息显示系统，在首、尾两个司机室内各布置一台控制主机，在各客室的所有车门上方均安装一台动态电子地图显示屏，在各客室内还都安装有四台多媒体显示器、一台过通道显示屏和一台千兆交换机，各客室内的动态电子地图显示屏、多媒体显示器和过通道显示屏均通过网线与其所在客室内的千兆交换机连接通信，各客室的千兆交换机和首、尾两个司机室的控制主机均接入环网内。
在本实施例中，首、尾两台控制主机采用热备份机制，当激活端控制主机故障时，另一端控制主机替代其工作。即使其中一台控制主机出现故障，整个显示系统的效果也不受影响。
各客室的千兆交换机均引出两路网线，分别连接到该客室两侧的设备(包括多媒体显示器和动态电子地图显示屏等设备)，即使一侧线路出现问题也不会影响另一侧。
各设备均有Bypass功能，单设备出现故障时不会影响其他级联设备的正常运行。
系统通过千兆交换机与各设备进行通信，千兆交换机之间组建环网冗余，绕过单点故障。所有设备都挂在环网上，可互相访问。所有设备通过六类及以上网线接入千兆交换机，确保设备IP不重复且在一个网段内。
在各客室的每个门区上方都配备LCD动态电子地图显示屏，可显示丰富的信息，包括但不限于：地铁站点信息、下一站信息、即将到站提醒、文字图片宣传、时间显示、开门侧指示、当前车厢位置、车厢拥挤度、站内导航等。LCD动态电子地图显示屏还通过UDP数据传输协议接收列车其他系统发来的消息，并由内部逻辑控制显示不同信息画面。
在各客室内均配置独立的车载多媒体信息播放系统，为乘客提供多媒体信息服务。该系统能优先通过车地无线网络从地面PIS接收由控制中心(OCC)下发的多媒体信息并实时播放，还能通过车上网络独立播放本车存储的多媒体信息。
车载多媒体信息播放系统主机内集成LCD控制器，控制器内置128G固态硬盘，用于存储本地播放的媒体文件，可连续播放72小时，远远满足一天的播放容量要求。以2M码流、H.264压缩格式进行编码，存储72小时的视频，计算公式如下：
(2Mbps×3600sec÷8bits)×72hrs÷1024MB≈63.3GB
多媒体显示器为LCD显示屏，LCD显示屏能够自动诊断出液晶屏的背光不均匀、黑屏、白屏、碎屏、跳屏问题，并及时上报。
LCD显示屏支持以太网Bypass功能，满足设备间串联连接的同时，支持故障导通效果，防止单点故障。
在没有直播信息的情况下，司机室控制主机(PCU)可以将根据地面PIS车载服务器提供的播放列表及预存的视频信息经列车网络分发至各客室控制主机。系统具有超时保护功能，当长达10分钟(时间可调)没有接受到信号时，LCD显示屏能够自动全屏播放所指定的内容。
另外系统还支持多窗口分屏播放模式，内容包括视频、图片、文本和伴音，每个区域独立控制，具备单独的播出列表。音量、亮度、对比度等显示参数可通过软件程序进行设置。LCD显示屏以四个窗口分屏进行显示：屏幕上方窗口为地铁公司logo及终点站信息；屏幕中间左边窗口为天气状况及下一站站点信息，屏幕中间最大的窗口为视频播放区域，主要用来播放来自地面的直播信息或者本地预录视频信息；屏幕下方窗口为紧急及提示信息等播放区域。LCD显示屏模板可以通过软件进行更改，编辑界面具有良好的可视化。
在首、尾两个司机室的列车头部监视玻璃后还各设置一台终点站LED显示屏，主要显示本列车运行的终点站信息，由司机室钥匙控制，司机打开钥匙后，首尾司机室均显示。具体信息内容包括：采用中英文两种语言显示；一行可至少显示7个汉字，可滚动；显示完整车站名称，线路上所有车站都可成为目的地；由列车信号或司机进行设定；考虑到列车进站速度和屏蔽门等对可视性的影响，在列车前方30米内、车辆两侧10米内的不同角度都能看清所显示的内容。
列车终点站信息来自列车控制与管理系统(TCMS)，当系统接收到来自TCMS的终点站信息后自动显示。
每个客室还设有2个LED显示屏，位于贯通道处，和语音广播同步显示列车运营信息，一行可至少显示10个汉字，可滚动，文字内容可通过PTU软件设置。显示列车行驶的相关信息，包括：采用中英文两种语言显示；列车运行的线路、方向及终点站；列车将要到达的下一站；到站显示(与数字广播报站同步)；开门信息显示；下一站各出口信息。
如图2所示，在控制主机(PCU)中部署3个进程：
(1)Broker进程，当系统上电时，各设备内进程会与所有可连接的Broker建立连接。但是发送消息时，只会将消息发送给“主”Broker。
(2)TcmsAdapter进程，用于接收列车控制系统发送站点状态，速度等数据。然后通过Broker进程发布站点信息、紧急信息等内容。
(3)DisService进程，负责订阅Broker发布的站点信息，紧急信息等内容，按照私有协议格式发送给司机室LED显示屏。
系统控制分机(SCU)中部署2个进程：
DisService进程，负责订阅Broker发布的站点信息，紧急信息等内容，按照协议格式发送给电子地图屏、LED显示屏、多媒体电视屏。
StreamingService进程，支持本地多目录文件连续播放，支持外接流转发。
如图3所示，两台控制主机互为热备。热备状态及切换时机由调试进程“Scheduler”管理。
两台控制主机，有一台设定为默认“主”。当启动时，默认“主”起来就是主。而另一台控制主机启动时作为“备”来运行。
正常情况下，当前的“主”向“备”发送心跳。当“备”在一定时间间隔内不能接收到“主”的心跳时，自身将切为“主”。并开始向另一控制主机发送心跳。
如果“非默认主”的控制主机，在作为“主”工作状态时，接收到了“心跳”，则将自身转换为“备”的状态。停止向另一控制主机发送心跳。
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议)，是一种基于发布/订阅(Publish/Subscribe)模式的轻量级通讯协议。MQTT最大的优点在于可以以极少的代码和有限的带宽，为远程设备提供实时可靠的消息服务。
在PCU控制主机中搭载MQTT服务器(Broker)，用于：接受来自客户的网络连接；接受客户发布的应用信息；处理来自客户端的订阅和退订请求；向订阅的客户转发应用程序消息。
每个设备通过连接Broker实现：发布其他客户端可能会订阅的信息；订阅其它客户端发布的消息；退订或删除应用程序的消息；断开与服务器连接。
如图4所示，通过PTU软件可以方便地对系统进行维护。维护的内容既包含系统级的，也包括设备级的。PTU可以通过PCU或SCU面板上的网络接口连接系统网络。然后就可以完成日志下载、设备设置、程序升级等任务。
对设备的设置包括集中设置LED屏的字体，内容、大小、滚动速度。支持LCD多媒体屏的内容、字体、字号设置，支持多版式切换(即在原有版式基础之上，可以添加多个版本，而且允许用户集中切换)。
本实施例所公开的车载乘客信息显示系统，采用高冗余的数字通信设计，各终端设备支持Bypass功能。LCD动态电子地图显示屏支持站内导航、拥挤度显示等功能。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：区域控制器在通信列车之间的中间筛选的方法