深圳地铁1号线一期22列车PIS系统大小交路改造方案

张锐锋

摘 要：深圳地铁1号线东起罗湖，西至机场东，共有30个站点。1号线（罗宝线）配备52列车，随着网络化运营，每日客流量达到150万人次，为提高运营用车效率，缩短行车间隔，1号线决定实行大小交路混跑方案。根据以上方案，大交路在罗湖-机场东区间运行，小交路在罗湖-西乡区间运行。

关键词：地铁；列车PIS系统；大小交路

引言

地铁列车PIS系统为地铁列车乘客信息系统的简称，属于地铁列车的脸面，肩负着提供准确的站点资讯的重要任务。列车PIS系统主要包含两个功能，一是广播语音报站，二是线路站点行进显示。乘客通过听觉或视觉，可获取下一站、终点站和列车开往方向等信息。

1 深圳地铁1号线一期22列车PIS系统状况

深圳1号线一期22列车PIS系统由英国怀特利公司提供，该系统由列车有线广播系统和乘客信息显示系统，后者含综合图文显示器（WDS）和动态地图显示器（FSM）两部分组成。

2 怀特利PIS系统报站原理

2.1 列车PIS系统基本功能

列车有线广播系统的可实现自动触发数字化广播、人工广播（PA）、司机与乘客紧急通讯（P-C）、司机室之间对讲（C-C）等基本功能，主要给乘客提供下一站、终点站报站和温馨提示语信息。

乘客信息显示系统的中动态地图显示器以LED线路行驶提供列车起点、终点、当前站、下一站及运行方向信息。综合图文显示器可显示下一站图文信息和温馨提示公益信息。

2.2 自动触发数字化报站原理分析

列车运行时经过轨旁电路时，ATS的报站信号（即目的站、起始站/到达站的信号）将通过轨旁电路以报文方式传送到车载ATP/ATO，再经过TCC转换成相关的（广播号码（VCU_AnNo）），传送到PIS进行报站。其信号流向为：ATS系统→轨旁电路→车载ATO/ATP→车辆TCC→PIS。

怀特利PIS系统根据TCC传输的站代码，调用对应的语音、动态地图及图文信息。其中语音文件共有50个，其中包括30条下一站语音、11条紧急广播语音、1条关门提示音、2条欢迎词、2条终点提示。其语音功能为：

上行（机场东→罗湖）：

列车从机场东出发，播报开往罗湖欢迎词和下一站后瑞语音。运行各区间，进入到下一站前，播报下一站语音。列车达到罗湖站前，播报罗湖终点站提示语音。

下行（罗湖→机场东）：

列车从罗湖出发，播报开往机场东欢迎词和下一站国贸语音。运行各区间，进入到下一站前，播报下一站语音。列车达到机场东前，播报机场东终点站提示语音。

3 列车运行大小交路对PIS系统的需求

为实现1号线列车大小交路混跑方案，1号线列车PIS系统需进行功能升级。升级后，列车大交路（罗湖←→机场东）运行时功能不变。小交路（罗湖←→西乡）运行时，需实现语音功能为：

上行（西乡→罗湖）：

列车从西乡出发，播报开往罗湖欢迎词和下一站坪洲语音。运行各区间，进入到下一站前，播报下一站语音。列车达到罗湖站前，播报罗湖终点站提示语音。

下行（罗湖→西乡）：

列车从罗湖出发，播报开往西乡欢迎词和下一站国贸语音。运行各区间，进入到下一站前，播报下一站语音；其中9个站点加播列车开往西乡提示语音。列车达到西乡前，播报西乡终点站提示语音。

从实现大小交路功能要求分析，一期22列车PIS系统乘客信息显示系统可满足大小交路功能，但语音播报功能无法满足。据此，若对怀特利系统进行改造，需在PISC-CPU的RTE程序、CACU-CPU语音调用代码程序、列车通信板解码程序等方面升级。由于该系统故障率较高，运行中易死机重启，原研发公司已破产，目前已很难对旧系统进行软件升级。

根据实际情况，专业工程师提出一套新方案，加入一套深圳北海的语音报站系统。改造后，原怀特利系统设备不做任何硬件和程序更改，怀特利系统依然按原程序执行。

原怀特利系统动态地图显示可满足大小交路要求，无须改造。

4 列车PIS系统改造方案

保持原系统设备不变，在原系统基础上增加一套广播系统主机，每个司机室各一台。两台主机根据钥匙信号决定是否工作，即同一时刻只有有钥匙信号一端的主机起作用。乘客信息显示，如动态地图，WDS显示还由原系统控制，新增语音系统仅实现报站广播。

北海广播系统接收TCMS数据，根据离站、到站信号，触发数字报站器工作，同时控制音频选择继电器输出北海数字报站器的音频信号，播报完后，再将继电器切换回原状态（选择原系统音频）。无报站广播情况下，音频选择继电器始终选择原系统音频，因此，在无报站广播的时候，北海系统不会影响原系统功能。北海广播系统仅播报站广播。其余广播，例如关门提示音，紧急广播等还由原系统播报。

当北海系统播报的时候，原系统可能会触发列车无线电广播，司机室对讲，乘客紧急报警，人工广播等事件。因此，北海系统将原系统的状态信号接入，用以识别这些事件的发生。当这些事件触发时，北海系统会将音频选择继电器还原到选择原系统音频输出。在北海系统广播的同时，原系统也在广播空白的mp3语音文件，且原系统的音频信号线已经被继电器切断，列车音频总线交由新增广播系统控制。

4.4 数字语音报站广播

数字语音广播装置通过车内所有扬声器播放数字广播，广播的内容为普通话、广东话和英语，数字语音以MP3数字音频文件的方式存储在广播主机控制机柜内的数字报站器模块的SD卡内，SD卡的容量为2G，可充分保证单程报60个站以上，每站至少60秒语音文件的存储容量。

改造后北海系统几乎不对原系统功能造成影响，包括广播优先级，仍保持原系统优先级。无广播时：原系统保持原样，北海系统不会对原系统造成任何影响。有广播时：北海系统会根据状态信号的判断，如果有更高优先级的事件触发，北海系统马上恢复原系统功能。

5 结束语

文章通过对原PIS系统的控制原理分析，为满足新的功能需求，对PIS系统完成了改造。经1年跟踪，深圳地铁1号线一期22列车经改造后，列车PIS系统故障率与上一年正线故障率持平。改造后前三个月故障偏高，此后系统运行渐稳，全年列车PIS正线故障率维持在3.5次/十万公里的水平，符合改造前的预期指标。

参考文献

[1]长春长客-庞巴迪轨道客车有限公司.深圳地铁1号线车辆维护手册[Z].2004.

[2]长春长客轨道客车有限公司.深圳地铁1号线车辆维护手册[Z].2009.

[3]南车株洲电力机车有限公司.深圳地铁1、5号线车辆维护手册[Z].2010.