盛立芳
中车长春轨道客车股份有限公司
摘要：城铁车辆广播系统是城铁车辆通信系统中的一个专用子系统，在地铁行车组织、客运服务、设备维护等方面具有十分重要的作用，特别是在突发情况下，若无法有效地将运营处置消息发布出来，对乘客进行有序的疏导和指挥，很可能会产生严重的安全事件。广播系统充分发挥了自身系统特点，可以有效的使用声音传播的方式将各类地铁运营消息在指定区域内传播，因而在地铁通信中起着至关重要的作用。本文首先具体介绍了广播系统的总体结构和主要设备及性能指标，然后详细分析了广播系统的各种控制功能。
关键词：广播系统 列车网络 报站 OCC 人工广播 扬声器
1.广播系统的总体结构
广播系统采用2套总线，一套模拟广播对讲总线，一套以太网总线。广播和对讲信号可以通过以太网进行传输，也可以通过模拟总线进行传输。终端设备优先侦听网络数据，网络失效时接收模拟数据。
列车两端司机室各设置一台一样的广播主控设备，一主一备确保冗余。广播控制盒独立挂接在总线上，保证系统故障时人工广播可以降级使用。司机室和客室内的控制设备采用模块化设计，各个部件包括电源、广播控制器、功率放大器模块、I/O模块等均设计为板卡模块，插入机箱内，所有模块间的信号通过背板传输，若一个模块出现故障，更换该模块即可，该模块的故障也不会影响其他模块的正常工作。
2.主要设备介绍及性能指标
2.1 司机室广播控制器
司机室广播控制器是广播系统的核心设备，具备与列车网络、LTE网络等信号交互的接口，具备数字式语音广播和多路音频信道管理，采用两线平衡输入的音频输入方式，是负责整个广播系统的通信调度、管理、故障信息的搜集的设备。PCU中内嵌了交换机单元，用于构建车载乘客信息网络，并提供与其他网络设备的以太网接口。
2.2 广播控制盒
广播控制盒是司机控制列车广播系统的人机交互设备。根据功能不同，设备外形尺寸和设计均不一样。所有广播控制盒内置有蜂鸣器，用于产生提示音；面板有音量调节旋钮，用于调节监听音量，面板上还有有手持麦克风音频接口。
2.3 噪声检测器
在每个客室车厢设置两个噪声监测装置，用于测量客室的环境噪音。噪检拾音器将测到的环境噪音传输至客室中的功率放大器，由功率放大器自动调整广播的音量。
2.4客室广播控制器
客室控制单元是本系统的核心设备之一，主要包括：电源模块、客室控制器、交换机模块、通信模块、功放模块等，该设备是司机室主机与客室设备之间的桥梁，负责客室设备的调度、管理和故障信息的收集等，辅助乘客信息控制主机实施系统功能。
2.5客室扬声器
本设备位于客室，每个客室根据车型不同安装扬声器的数量也不同。客室扬声器用于将功放输出的音频电信号转换为声音信号输出，该设备是无源设备。
2.6 LCD电子地图显示器
本设备采用LCD动态地图，用于显示列车运行线路、运行方向、下一站、越站、换乘站及开门侧等信息，显示的信息与广播同步。列车在停车、启动、区间运行、接近车站和站台到达等阶段，能够完全配合客室广播做全面和重点的信息显示，方便乘客乘行。
3.广播系统控制功能
3.1 人工广播
当列车处于特殊情况时，司机可通过列车激活端的广播控制盒上的麦克风对全车进行人工广播。广播的声音可被客室及其它的司机室听到，而本侧司机室则自动静音，以防止自激。
广播控制盒独立挂在以太网总线上，并且内置放大器以及音频编码器，因此人工广播不依赖于司机室广播控制器，在系统降额使用下即便司机室广播控制器发生故障，只要广播控制盒能够工作即能保证人工广播通过数字总线或者模拟总线顺利播出。
3.2 OCC对客室广播
列车运营时，OCC可通过客室扬声器对乘客广播。司机室设置1个语音网关，用于与地面服务器建立通信，完成OCC广播的接通、挂断的信息转换，实现OCC广播功能。需要OCC广播时，首先控制接口应当先发出激活指令，然后广播系统接收音频数据进行全车广播输出，无须司机授权或干预。通常列车两端车载台同时工作，系统播放激活端的音频信号。
.png)
图1 OCC对客室广播
3.3 乘客紧急对讲
每节客室安装5个乘客紧急报警器，通过手拉手的连接方式组网到交换机中。报警状态在受控端列车网络显示屏上显示。司机得到报警信息后按照“先到先通”原则可接通乘客报警通话点进行对话，对话采用全双工通话模式，对话过程中司机也可复位与乘客的通话。紧急报警器面板设置呼叫、等待/占线和对讲指示灯。呼叫指示灯为红色，当接受到报警信号时，呼叫指示灯闪烁；对讲指示灯为绿色，当报警信号被司机接通时，对讲指示灯常亮。占线/等待指示灯为黄色，在排队时指示灯常亮，接通后指示灯熄灭。
3.4 司机室对讲
两个司机室之间的对讲，需要在任一端司机室发起对讲请求，即可进行对讲。通话功能采用全双工通话模式，司机室对讲不受主控钥匙控制。
3.5 全自动报站广播
通过驾驶室的列车网络显示屏设置广播系统为全自动广播模式。在全自动广播模式下，通过信号系统提供的离站触发信号、进站触发信号、到站触发信号、开门侧信号，以及信号系统提供的起点站代码、下一站代码和终点站代码来报站。通过下一站代码和终点站代码判断当前站运行方向。根据下一站代码和离站触发信号，触发离站广播。根据下一站代码和进站触发信号，触发进站广播。根据下一站代码和到站触发信号，触发到站广播。广播内容依据下一站、终点站、开门侧的信号值来确定。
3.6 半自动报站广播
通过激活端驾驶室司机台上的列车网络系统设置广播系统采用半自动广播模式。此外如果系统已经处于全自动模式，超过一定时间没有收到ATC信号则自动进入半自动模式。半自动报站模式下系统将提取列车网络提供的速度信号和车辆提供的开关门信号进行报站。
3.7 紧急广播
当遇到紧急情况时，如发生火灾、严重故障等，司机可以通过列车网络选择相应的紧急广播信息进行播报，广播控制主机将预先录制好的信息内容通过客室扬声器播放。紧急广播的优先级高于正常报站广播，可随时中断正常报站广播。
3.8 广播监听
在每个驾驶室设置一个监听扬声器，可对客室内所有正在进行的广播监听。监听扬声器接收以太网总线上的广播信息，可通过列车网络触摸屏上的操作界面来调整监听音量的大小。
4.结语
广播系统目前正向着数字化处理、网络化传输的趋势发展，下一代的广播操作系统将尽可能减少设备数量，精简配置，缩小设备体积，系统稳定性、可靠性进一步提高，同时也将更加节能环保。相信下一代广播系统会迅速应用于地铁领域，为智能轨道交通提供智能的广播手段。
参考文献
［1］王亮. 城市轨道交通车辆系统功能与组成［J］.中国建筑工业出版社, 2017.