深圳地鐵1號線一期22列車PIS系統大小交路改造方案

張銳鋒

摘 要：深圳地鐵1號線東起羅湖，西至機場東，共有30個站點。1號線（羅寶線）配備52列車，隨著網絡化運營，每日客流量達到150萬人次，為提高運營用車效率，縮短行車間隔，1號線決定實行大小交路混跑方案。根據以上方案，大交路在羅湖-機場東區間運行，小交路在羅湖-西鄉區間運行。

關鍵詞：地鐵；列車PIS系統；大小交路

引言

地鐵列車PIS系統為地鐵列車乘客信息系統的簡稱，屬于地鐵列車的臉面，肩負著提供準確的站點資訊的重要任務。列車PIS系統主要包含兩個功能，一是廣播語音報站，二是線路站點行進顯示。乘客通過聽覺或視覺，可獲取下一站、終點站和列車開往方向等信息。

1 深圳地鐵1號線一期22列車PIS系統狀況

深圳1號線一期22列車PIS系統由英國懷特利公司提供，該系統由列車有線廣播系統和乘客信息顯示系統，后者含綜合圖文顯示器（WDS）和動態地圖顯示器（FSM）兩部分組成。

2 懷特利PIS系統報站原理

2.1 列車PIS系統基本功能

列車有線廣播系統的可實現自動觸發數字化廣播、人工廣播（PA）、司機與乘客緊急通訊（P-C）、司機室之間對講（C-C）等基本功能，主要給乘客提供下一站、終點站報站和溫馨提示語信息。

乘客信息顯示系統的中動態地圖顯示器以LED線路行駛提供列車起點、終點、當前站、下一站及運行方向信息。綜合圖文顯示器可顯示下一站圖文信息和溫馨提示公益信息。

2.2 自動觸發數字化報站原理分析

列車運行時經過軌旁電路時，ATS的報站信號（即目的站、起始站/到達站的信號）將通過軌旁電路以報文方式傳送到車載ATP/ATO，再經過TCC轉換成相關的（廣播號碼（VCU_AnNo）），傳送到PIS進行報站。其信號流向為：ATS系統→軌旁電路→車載ATO/ATP→車輛TCC→PIS。

懷特利PIS系統根據TCC傳輸的站代碼，調用對應的語音、動態地圖及圖文信息。其中語音文件共有50個，其中包括30條下一站語音、11條緊急廣播語音、1條關門提示音、2條歡迎詞、2條終點提示。其語音功能為：

上行（機場東→羅湖）：

列車從機場東出發，播報開往羅湖歡迎詞和下一站后瑞語音。運行各區間，進入到下一站前，播報下一站語音。列車達到羅湖站前，播報羅湖終點站提示語音。

下行（羅湖→機場東）：

列車從羅湖出發，播報開往機場東歡迎詞和下一站國貿語音。運行各區間，進入到下一站前，播報下一站語音。列車達到機場東前，播報機場東終點站提示語音。

3 列車運行大小交路對PIS系統的需求

為實現1號線列車大小交路混跑方案，1號線列車PIS系統需進行功能升級。升級后，列車大交路（羅湖←→機場東）運行時功能不變。小交路（羅湖←→西鄉）運行時，需實現語音功能為：

上行（西鄉→羅湖）：

列車從西鄉出發，播報開往羅湖歡迎詞和下一站坪洲語音。運行各區間，進入到下一站前，播報下一站語音。列車達到羅湖站前，播報羅湖終點站提示語音。

下行（羅湖→西鄉）：

列車從羅湖出發，播報開往西鄉歡迎詞和下一站國貿語音。運行各區間，進入到下一站前，播報下一站語音；其中9個站點加播列車開往西鄉提示語音。列車達到西鄉前，播報西鄉終點站提示語音。

從實現大小交路功能要求分析，一期22列車PIS系統乘客信息顯示系統可滿足大小交路功能，但語音播報功能無法滿足。據此，若對懷特利系統進行改造，需在PISC-CPU的RTE程序、CACU-CPU語音調用代碼程序、列車通信板解碼程序等方面升級。由于該系統故障率較高，運行中易死機重啟，原研發公司已破產，目前已很難對舊系統進行軟件升級。

根據實際情況，專業工程師提出一套新方案，加入一套深圳北海的語音報站系統。改造后，原懷特利系統設備不做任何硬件和程序更改，懷特利系統依然按原程序執行。

原懷特利系統動態地圖顯示可滿足大小交路要求，無須改造。

4 列車PIS系統改造方案

保持原系統設備不變，在原系統基礎上增加一套廣播系統主機，每個司機室各一臺。兩臺主機根據鑰匙信號決定是否工作，即同一時刻只有有鑰匙信號一端的主機起作用。乘客信息顯示，如動態地圖，WDS顯示還由原系統控制，新增語音系統僅實現報站廣播。

北海廣播系統接收TCMS數據，根據離站、到站信號，觸發數字報站器工作，同時控制音頻選擇繼電器輸出北海數字報站器的音頻信號，播報完后，再將繼電器切換回原狀態（選擇原系統音頻）。無報站廣播情況下，音頻選擇繼電器始終選擇原系統音頻，因此，在無報站廣播的時候，北海系統不會影響原系統功能。北海廣播系統僅播報站廣播。其余廣播，例如關門提示音，緊急廣播等還由原系統播報。

當北海系統播報的時候，原系統可能會觸發列車無線電廣播，司機室對講，乘客緊急報警，人工廣播等事件。因此，北海系統將原系統的狀態信號接入，用以識別這些事件的發生。當這些事件觸發時，北海系統會將音頻選擇繼電器還原到選擇原系統音頻輸出。在北海系統廣播的同時，原系統也在廣播空白的mp3語音文件，且原系統的音頻信號線已經被繼電器切斷，列車音頻總線交由新增廣播系統控制。

4.4 數字語音報站廣播

數字語音廣播裝置通過車內所有揚聲器播放數字廣播，廣播的內容為普通話、廣東話和英語，數字語音以MP3數字音頻文件的方式存儲在廣播主機控制機柜內的數字報站器模塊的SD卡內，SD卡的容量為2G，可充分保證單程報60個站以上，每站至少60秒語音文件的存儲容量。

改造后北海系統幾乎不對原系統功能造成影響，包括廣播優先級，仍保持原系統優先級。無廣播時：原系統保持原樣，北海系統不會對原系統造成任何影響。有廣播時：北海系統會根據狀態信號的判斷，如果有更高優先級的事件觸發，北海系統馬上恢復原系統功能。

5 結束語

文章通過對原PIS系統的控制原理分析，為滿足新的功能需求，對PIS系統完成了改造。經1年跟蹤，深圳地鐵1號線一期22列車經改造后，列車PIS系統故障率與上一年正線故障率持平。改造后前三個月故障偏高，此后系統運行漸穩，全年列車PIS正線故障率維持在3.5次/十萬公里的水平，符合改造前的預期指標。

參考文獻

[1]長春長客-龐巴迪軌道客車有限公司.深圳地鐵1號線車輛維護手冊[Z].2004.

[2]長春長客軌道客車有限公司.深圳地鐵1號線車輛維護手冊[Z].2009.

[3]南車株洲電力機車有限公司.深圳地鐵1、5號線車輛維護手冊[Z].2010.