城市軌道交通乘客信息系統智能移動平臺的設計與應用

張 斌

（上海法維萊交通車輛設備有限公司，201906，上海∥工程師）

信息化和智能化是城市軌道交通技術發展的必然要求。乘客信息系統（PIS）承擔了向乘客發布和提供旅行相關信息服務的重要職能。然而，傳統的PIS由于受到顯示媒介和發布平臺的限制，在信息傳遞的可得性、針對性、多樣性和定制化方面的發展受到了較大的阻礙。如何利用廣泛普及的智能移動設備作為PIS向乘客提供個性化的信息服務已經成為了一個現實而迫切的需求。因此，本文通過對智能移動平臺在PIS中的設計與應用研究，探討了PIS在此類平臺上的實現方式。

1 傳統的PIS及需求分析

PIS多采用典型的C／S（客戶端／服務器）架構進行構建（見圖1）。信息內容和播出計劃由PIS控制中心子系統經過信息編輯、模板設計、播放列表編排、審核與批準等流程，通過數據多媒體傳輸網絡傳送到各車站和列車，最終利用車站和車載的播放控制設備與對應的媒體顯示終端實現信息的可靠發布。此外，多媒體信息查詢機作為PIS用于乘客互動的一種補充手段，也經常在城市軌道交通項目中得到應用。

圖1 傳統PIS的架構圖

PIS一般采用單獨組網的方式進行建設，為了控制風險，除了少量信息互聯接口，從控制中心、車站及網絡設備均采用專用設備，故系統較為封閉。由于PIS必須借助一定數量的、安裝在車站與車廂固定位置的顯示終端（如LCD、LED等），其信息覆蓋的能力十分有限。此外，由于大多數屏幕懸掛在吊頂及車廂壁等乘客無法觸及的位置，這種固定信息服務點的傳統模式嚴重限制了乘客根據個人在旅行中不同時間、空間、活動狀態對信息內容和服務方式個性化要求的能力，阻礙了PIS在提升旅行效率、加強安全管理、改善服務感受能力方面的持續發展。因此，需要探索可以實現“任何時刻、任何位置、任何狀態”條件下提供乘客獲取、選擇、訂制信息及服務的新模式，即基于智能移動平臺的PIS應用。

2 智能移動平臺設計

2.1 模式設計

乘客通過移動設備獲取城市軌道交通的運營及公共服務信息的模式分為2種：① 由城市軌道交通運營單位獨立管理的直接服務模式；② 通過第三方網絡平臺向公眾溝通的間接服務模式。

在直接服務模式中，運營單位通過完全自主的信息平臺和網上服務窗口向公眾提供在線的乘客信息服務。這一模式的代表案例有廣州地鐵建設和維護的“新生活干線”地鐵生活資訊平臺等。乘客可以登錄在線資訊網站，獲取票務政策、安全常識等標準信息，也可以根據個人的需求進行線路查詢等個性化操作。該模式的特點是整體資訊平臺由城市軌道交通單位統一建設、維護，其管理效率高，后期實施線路延伸擴容改造的方案靈活。

間接服務模式特指城市軌道交通運營單位將線路設施有關的運營服務信息發布給第三方的網絡平臺，由這些專業的公共網站提供具體的交通資訊信息功能，包括公共查詢交互界面、工具模板、信息訂閱和其他高級功能，公眾通過登錄或鏈接經授權的公共交通服務信息站點獲得資訊服務的方式。該模式應用比較成熟的案例有英國的倫敦地鐵。地鐵公司通過標準的數據接口提供準確的運營數據或公告信息，傳遞給授權的第三方機構完成高質量的資訊服務，并保證高可靠的網絡安全和系統管理。間接模式的特點在于通過標準化的信息接口消除了軌道交通單位管理和維護公共網絡平臺的任務和壓力，以便專注于線路運營和設施經營的核心業務，同時滿足了乘客豐富、靈活的使用體驗。

2.2 系統架構

從系統架構角度看，直接服務模式可以視作為一種簡化的間接服務模式的系統架構。因此，現著重討論間接服務模式下（多線路對多平臺）的架構設計。

整個系統的架構包括3個層次（見圖2）。最頂層的信息源包括各條城市軌道交通線路控制中心的PIS核心信息接口設備，負責將整合后的運營管理信息，按照約定的通信協議、加密認證方式和報文格式，傳送給信息服務網站。第二層是云服務層，包括智能移動服務核心平臺的所有業務運營及支撐設備，如AAA（認證）服務器用于安全防范與認證，Web Server（網頁服務器）用于B／S（瀏覽器／服務器）模式下相應瀏覽器訪問的請求，APP（應用）服務器用于為安裝了應用程序的移動客戶端提供標準的或訂制化的服務。第三層是應用端層，包括各種類型的智能移動終端，及其安裝的操作系統和相關應用工具。

圖2 系統架構示意圖

2.3 智能移動平臺的組成

城市軌道交通PIS智能移動平臺包括標準信息顯示、個性化服務、人機界面以及網絡安全與管理等4個模塊，如圖3所示。

圖3 智能移動平臺的組成圖

1）標準信息顯示模塊負責提供城市軌道交通線路的運營服務狀態以及由控制中心隨時批準發布的緊急通告或警示信息等。該模塊的特點是通過與城市軌道交通運營系統的實時對接，保證乘客可以通過移動終端準確掌握最新的線路及列車運行狀況。

2）個性化服務模塊的作用是為旅客智能地分析、推薦或確定符合個人需要的出行方案和服務。第三方網站通過信息的二次開發、集成，比如與專業的地理信息系統（GIS）的數據進行有機整合，創造出兼具全面性和特殊性的個性化旅行服務業務。

3）網絡安全與管理模塊作為PIS整體網管的子模塊，與PIS保持著較高的兼容及互通能力，特別是對經公共信息網絡接入的服務及用戶進行有效的保護和管理，如啟用針對公網用戶的安全管理策略等。

4）人機界面模塊是移動交互平臺中直接影響使用感受的關鍵部件，除了查詢簡便、界面美觀的要求之外，還尤其應當重視使用對象在特定應用環境（如車廂振動或者火災事故等情況下）的心理狀態和訴求特性，盡可能減少因使用習慣差異引起的急躁等情緒，避免使用者的誤操作。

3 應用分析

借鑒倫敦地鐵建設PIS的思路，結合主流智能移動平臺的技術特點，建議PIS智能移動平臺應具有以下應用功能：

自助查詢及購票功能：乘客可通過安裝有應用客戶端的智能移動設備，查詢線路及票價信息，并使用移動支付功能在線購票，進站時憑電子車票乘車。

站內設施引導功能：乘客通過GPS（全球定位系統）自動定位，根據手機屏幕的引導去往所需要的設施。這個功能將幫助乘客在陌生環境中輕松找到中轉的最佳路線，特別是在軌道交通、道路公交、高速鐵路、航空港多維一體的超大規模綜合交通樞紐（如上海虹橋站）內可獲得明顯效果。

其他功能：在有些無法及時收到GPS信號的地下車站或線路中，可通過二維碼掃描等方式識別獲取位置的參考信息。

對PIS智能移動平臺的主要服務功能和關鍵技術的分析如表1所示。

表1 PIS智能移動平臺應用功能分析表

4 結語

通過城市軌道交通PIS智能移動平臺的設計和應用，可實現動態、實時、高效、個性化的綜合旅行信息服務，使乘客對各類旅行資訊和資源的使用做到“盡在掌握之中”。智能移動平臺由于其系統接口復雜、面向公眾、需求個性化程度高等特點，需要結合實際的項目應地制宜給予重視，并逐步發展，不斷總結經驗。

［1］翟光洲，劉曉強，趙時旻，等.城市軌道交通乘客信息系統服務框架優化策略［J］.城市軌道交通研究，2008（10）：50.

［2］鄒明霞.基于Web的公交查詢系統的設計與實現［D］.武漢：華中科技大學，2008.

［3］解紅.數字化環境下交互式信息檢索［M］.北京：科學出版社，2010.