鐵路客運(yùn)車(chē)站小區(qū)廣播系統(tǒng)的優(yōu)化研究及應(yīng)用實(shí)踐

王 丹 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司客運(yùn)部

1 引言

隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展以及客站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，大量新技術(shù)、新設(shè)備在客運(yùn)車(chē)站投入使用，信息化水平顯著提升，使得鐵路運(yùn)營(yíng)進(jìn)入到高技術(shù)、高標(biāo)準(zhǔn)和高安全性為一體的全新時(shí)代。車(chē)站客運(yùn)廣播系統(tǒng)是客運(yùn)服務(wù)信息系統(tǒng)的重要組成部分，是為旅客提供信息服務(wù)的核心載體之一。客運(yùn)廣播系統(tǒng)的設(shè)置旨在體現(xiàn)以人為本的理念，為車(chē)站旅客提供購(gòu)票、進(jìn)站、候車(chē)、乘車(chē)、出站等各個(gè)環(huán)節(jié)的全方位信息服務(wù)。小區(qū)廣播作為車(chē)站客運(yùn)廣播系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要功能，主要用于車(chē)站工作人員引導(dǎo)、組織旅客有序乘車(chē)，緊急情況下提醒旅客安全事項(xiàng)，維護(hù)車(chē)站良好乘車(chē)秩序。

2 管內(nèi)客運(yùn)車(chē)站小區(qū)廣播系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

2.1 概況

截至2019 年底，上海局集團(tuán)公司管內(nèi)共有客運(yùn)車(chē)站245個(gè)（含金溫公司4 站），其中客運(yùn)營(yíng)業(yè)站232 個(gè)，停辦或臨時(shí)停辦客運(yùn)業(yè)務(wù)13 個(gè)；高鐵車(chē)站163 個(gè)（含高普混合車(chē)站），普速車(chē)站69 個(gè)。經(jīng)全面調(diào)研梳理管內(nèi)客運(yùn)車(chē)站廣播系統(tǒng)情況，目前仍有12 個(gè)較小普速客站沒(méi)有客運(yùn)廣播系統(tǒng)；除高鐵車(chē)站以及部分改造車(chē)站具備小區(qū)廣播系統(tǒng)外，大部分既有普速客站廣播系統(tǒng)無(wú)小區(qū)廣播功能。從集團(tuán)公司管內(nèi)車(chē)站小區(qū)廣播的覆蓋范圍來(lái)看，新建高鐵車(chē)站的小區(qū)廣播一般覆蓋候車(chē)室、站臺(tái)、售票廳、出站廳等旅客服務(wù)區(qū)域；后續(xù)改造車(chē)站小區(qū)廣播時(shí)，從節(jié)約和控制投資費(fèi)用的角度統(tǒng)籌，綜合考慮小區(qū)廣播使用頻次和重要性，一般重點(diǎn)覆蓋候車(chē)室、站臺(tái)等核心區(qū)域。

目前管內(nèi)客站既有小區(qū)廣播廠家主要有天津北海、天津先唯、天津奧帕斯博、黎明時(shí)代、TOA、ITC、濟(jì)南滋泉等7 家單位，其中50 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為天津北海；21 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為天津先唯；21 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為天津奧帕斯博；21 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為黎明時(shí)代；20 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為T(mén)OA；9 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為ITC；6 個(gè)車(chē)站小區(qū)廣播廠家為濟(jì)南滋泉。

2.2 傳統(tǒng)小區(qū)廣播工作模式

根據(jù)《鐵路客運(yùn)服務(wù)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（Q/CR 9140-2018）相關(guān)規(guī)定，小區(qū)廣播設(shè)置控制設(shè)備、無(wú)線接收設(shè)備及無(wú)線話筒等，根據(jù)需要可利用客運(yùn)對(duì)講設(shè)備。從目前上海局管內(nèi)客站小區(qū)廣播工作模式來(lái)看，一般由車(chē)站客運(yùn)人員手持小區(qū)廣播話筒口播，安裝在廣播區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)接收到話筒傳來(lái)的無(wú)線音頻信號(hào)，接收機(jī)接收到信號(hào)后通過(guò)音頻線纜傳輸至信息機(jī)房小區(qū)廣播接收單元設(shè)備，再進(jìn)入對(duì)應(yīng)的廣播分區(qū)設(shè)備實(shí)現(xiàn)小區(qū)廣播功能。

2.3 傳統(tǒng)小區(qū)廣播現(xiàn)狀問(wèn)題分析

隨著時(shí)間的推移，由于站臺(tái)電磁環(huán)境逐步惡化、無(wú)線接收設(shè)備性能下降以及綜合布線施工不規(guī)范等原因，車(chē)站小區(qū)廣播在使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)接收不到或口播聲音不流暢存在聲音斷續(xù)等問(wèn)題，影響車(chē)站客運(yùn)乘降組織。主要表現(xiàn)在以下方面：

2.3.1 設(shè)備故障率高、維修難度大

現(xiàn)有車(chē)站小區(qū)廣播的天線、天線放大器、天線分支器大多安裝在站房天花板頂部或站臺(tái)雨棚下方位置，安裝高度一般在（6～20）m。站臺(tái)區(qū)域小區(qū)廣播設(shè)備受室外天氣環(huán)境影響，設(shè)備故障率較高。由于接收設(shè)備狀態(tài)不良、故障頻發(fā)導(dǎo)致小區(qū)廣播無(wú)法使用的情況時(shí)常發(fā)生，設(shè)備故障時(shí)需登高作業(yè)，且故障點(diǎn)不易排查，維修難度大，登高作業(yè)安全系數(shù)低。

2.3.2 小區(qū)廣播信號(hào)覆蓋范圍不夠

由于小區(qū)廣播接收機(jī)的信號(hào)接收半徑約100 m，信號(hào)覆蓋范圍有限。在廣播區(qū)域的部分地方使用話筒進(jìn)行廣播業(yè)務(wù)時(shí)，小區(qū)廣播接收機(jī)無(wú)法接收到話筒音頻信號(hào)，導(dǎo)致小區(qū)廣播無(wú)聲音或小區(qū)廣播聲音斷續(xù)、不清晰。

2.3.3 線路易受干擾

傳統(tǒng)小區(qū)廣播信號(hào)接收設(shè)備接收到話筒信號(hào)后，通過(guò)線纜傳輸至信息機(jī)房小區(qū)廣播接收設(shè)備。信號(hào)在線纜傳輸過(guò)程中容易受到周?chē)h(huán)境磁場(chǎng)的干擾。由于小區(qū)廣播優(yōu)先級(jí)高于主廣播，當(dāng)小區(qū)廣播線路受干擾時(shí)，小區(qū)廣播信號(hào)切斷主廣播信號(hào)，導(dǎo)致該廣播區(qū)無(wú)聲音或出現(xiàn)電流聲。

2.3.4 建設(shè)期布線成本較高

目前小區(qū)廣播大多需要從信息機(jī)房或配線間布線至站臺(tái)、候車(chē)室、售票廳、出站口等廣播區(qū)域，纜線施工費(fèi)用較高，且為降低線路干擾對(duì)線纜施工工藝有嚴(yán)格要求。

2.3.5 便攜性差

車(chē)站客運(yùn)人員作業(yè)時(shí)，需隨身攜帶一個(gè)話筒和一部對(duì)講機(jī)，作業(yè)不便。

3 小區(qū)廣播系統(tǒng)的優(yōu)化研究

3.1 小區(qū)廣播系統(tǒng)優(yōu)化原則

針對(duì)傳統(tǒng)小區(qū)廣播系統(tǒng)的缺點(diǎn)，以解決小區(qū)廣播系統(tǒng)信號(hào)覆蓋范圍不夠、線路易受干擾、設(shè)備故障率高、后期維護(hù)不便、客運(yùn)人員便攜性差等問(wèn)題為基本原則，綜合考慮投資費(fèi)用、現(xiàn)場(chǎng)條件等因素，研究小區(qū)廣播系統(tǒng)優(yōu)化方案 。在恢復(fù)小區(qū)廣播功能的基礎(chǔ)上，擴(kuò)充信號(hào)覆蓋范圍，增加一鍵觸發(fā)廣播等功能，通過(guò)按鍵形式播放小區(qū)廣播，減少客運(yùn)人員的工作量。同時(shí)終端接入車(chē)站語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)廣播話筒與語(yǔ)音對(duì)講機(jī)終端合并。

3.2 對(duì)講型小區(qū)廣播系統(tǒng)

3.2.1 工作模式

客運(yùn)值班員手持對(duì)講機(jī)接入小區(qū)頻道，進(jìn)行客運(yùn)廣播，信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸形式至信令接收處理單元，再由信令接收處理單元進(jìn)行解析后進(jìn)入對(duì)應(yīng)的廣播設(shè)備將聲音傳送至揚(yáng)聲器，實(shí)現(xiàn)小區(qū)廣播功能。

考慮部分車(chē)站信息機(jī)房?jī)?nèi)屏蔽信號(hào)較強(qiáng)，為了達(dá)到接收效果最佳，可在信令接收處理單元設(shè)備上加裝天線，增強(qiáng)接收效果。

3.2.2 主要功能

（1）人工口播功能。當(dāng)無(wú)線對(duì)講機(jī)按下人工口播鍵實(shí)現(xiàn)音頻播放時(shí)，直接產(chǎn)生音頻信號(hào)進(jìn)入無(wú)線小區(qū)接收裝置，根據(jù)預(yù)先預(yù)置的優(yōu)先級(jí)順序，和網(wǎng)絡(luò)音頻控制服務(wù)器的音頻信號(hào)進(jìn)行比較，把相應(yīng)音頻輸送到數(shù)字功率放大器，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行播音。

（2）一鍵直播功能?？瓦\(yùn)人員根據(jù)實(shí)際情況，選擇一鍵直播模式代替口播（可提前將常用的語(yǔ)句錄制存放在服務(wù)設(shè)備），快速實(shí)現(xiàn)開(kāi)始檢票、上下車(chē)旅客宣傳、對(duì)應(yīng)站臺(tái)地標(biāo)候車(chē)、快捷換乘、清理站臺(tái)、安全提醒等業(yè)務(wù)廣播。

（3）對(duì)講功能?？瓦\(yùn)人員只需攜帶一臺(tái)對(duì)講機(jī)，通過(guò)調(diào)整手持對(duì)講機(jī)頻道完成不同業(yè)務(wù)對(duì)講。當(dāng)需要與既有的客運(yùn)站車(chē)模擬對(duì)講系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話時(shí)，可直接在對(duì)講機(jī)上進(jìn)行模擬頻道切換，調(diào)至預(yù)設(shè)生產(chǎn)的對(duì)講頻道，實(shí)現(xiàn)與車(chē)站其他崗位、列車(chē)司機(jī)、列車(chē)長(zhǎng)等的互聯(lián)。通過(guò)無(wú)線雙頻雙守功能可實(shí)現(xiàn)當(dāng)對(duì)講機(jī)在小區(qū)廣播頻道也能收聽(tīng)到生產(chǎn)對(duì)講廣播內(nèi)容。

（4）音量獨(dú)立調(diào)節(jié)功能 。采用數(shù)字控制技術(shù)，通過(guò)終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程音量控制。傳統(tǒng)小區(qū)廣播音頻調(diào)節(jié)需在信息機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)功放設(shè)備進(jìn)行音量調(diào)節(jié)。

（5）自動(dòng)巡檢功能。具備自動(dòng)巡檢功能，可監(jiān)視小區(qū)廣播系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

3.2.3 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）信號(hào)接收范圍廣。對(duì)講型小區(qū)廣播的信號(hào)傳輸覆蓋廣泛≥1 000 m，站臺(tái)無(wú)需部署信號(hào)接收設(shè)備及音頻線纜，相對(duì)傳統(tǒng)小區(qū)廣播接收機(jī)100 m 的接收半徑，信號(hào)覆蓋范圍大大增強(qiáng)。

（2）抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字對(duì)講機(jī)采用IP67 標(biāo)準(zhǔn)防水防塵等級(jí)防護(hù)，能滿足在復(fù)雜的電磁與惡劣的自然環(huán)境下工作，系統(tǒng)采用無(wú)線4FSK 調(diào)制和TDMA 傳輸通信方式，省去了大量的綜合布線，由此消除了因線路問(wèn)題所引發(fā)的廣播系統(tǒng)故障。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵照國(guó)內(nèi)先進(jìn)的PDT 標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立靈活的數(shù)字傳輸加密機(jī)制，保證了廣播的安全性及無(wú)線數(shù)字頻率的獨(dú)立性，PDT 小區(qū)制應(yīng)用模式不會(huì)與車(chē)站內(nèi)外的其它無(wú)線電波源發(fā)生相互干擾現(xiàn)象。

PDT 標(biāo)準(zhǔn)采用先進(jìn)的窄帶編解碼器及數(shù)字糾錯(cuò)技術(shù)，可更好地抑制噪音，能夠適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境，尤其是在信號(hào)覆蓋邊緣范圍，語(yǔ)音明顯比模擬產(chǎn)品更優(yōu)質(zhì)清晰。

（3）一機(jī)多用，功能整合?？瓦\(yùn)人員可以通過(guò)調(diào)節(jié)手持對(duì)講機(jī)上的頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域的小區(qū)廣播（例如檢票口、站臺(tái)、進(jìn)出站通道等）。當(dāng)需要與既有的客運(yùn)站車(chē)模擬對(duì)講系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話時(shí)，可直接在對(duì)講機(jī)上進(jìn)行模擬頻道切換，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

（4）維護(hù)方便，節(jié)省投資。對(duì)講機(jī)型小區(qū)廣播系統(tǒng)采用無(wú)線調(diào)頻廣播方式，在工程建設(shè)期可省去大量的傳輸線纜和線路鋪設(shè)費(fèi)用，同時(shí)省去了運(yùn)營(yíng)期間的線路檢修工作，方便日常運(yùn)行維護(hù)，使運(yùn)維成本大大降低。

3.3 京滬高鐵車(chē)站應(yīng)用實(shí)例

3.3.1 京滬高鐵車(chē)站小區(qū)廣播現(xiàn)狀

京滬高鐵車(chē)站原有廣播采用TOA 廣播系統(tǒng)，車(chē)站站臺(tái)區(qū)域小區(qū)廣播的天線、天線放大器、天線分支器都安裝在站臺(tái)頂部，站臺(tái)頂部至站臺(tái)面距離在（12～20）m，由于常規(guī)車(chē)站站臺(tái)雨棚無(wú)維修馬道，小區(qū)廣播接收天線出現(xiàn)故障時(shí)常無(wú)法及時(shí)完成設(shè)備維修或更換。沿線車(chē)站小區(qū)廣播的天線放大器、線路和小區(qū)話筒大都存在故障，無(wú)法正常使用，主要故障現(xiàn)象表現(xiàn)為小區(qū)廣播無(wú)聲音、口播聲音不流暢存在聲音斷續(xù)、廣播區(qū)內(nèi)信號(hào)不能完全覆蓋整個(gè)廣播區(qū)導(dǎo)致在有的地方無(wú)法接收到信號(hào)，影響了乘客的乘車(chē)體驗(yàn)。具體故障情況見(jiàn)表1。

表1 京滬高鐵站車(chē)站小區(qū)廣播故障情況

3.3.2 既有小區(qū)廣播系統(tǒng)的優(yōu)化改造

在充分調(diào)研掌握京滬高鐵車(chē)站既有小區(qū)廣播設(shè)備情況的基礎(chǔ)上，按照“滿足生產(chǎn)需要，充分利舊，控制投資”的原則，組織對(duì)既有小區(qū)廣播設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造。

具體實(shí)施和應(yīng)用情況如下：京滬高鐵車(chē)站既有站臺(tái)小區(qū)廣播故障區(qū)域全部按照對(duì)講機(jī)型小區(qū)廣播進(jìn)行改造，并與既有TOA 廣播系統(tǒng)兼容，前端揚(yáng)聲器設(shè)備利舊；南京南站檢票口、昆山南站檢票口、蘇州北站候車(chē)廳及出站廳區(qū)域考慮站房整體結(jié)構(gòu)以及投資費(fèi)用，按照接收機(jī)配有源音箱模式的小區(qū)廣播進(jìn)行改造，該小區(qū)廣播系統(tǒng)為獨(dú)立廣播系統(tǒng)，與既有廣播系統(tǒng)無(wú)關(guān)聯(lián)。京滬高鐵車(chē)站共新增對(duì)講型小區(qū)廣播52套，接收機(jī)配有源音箱模式的小區(qū)廣播36 套。具體改造情況見(jiàn)表2。

表2 京滬高鐵站車(chē)站小區(qū)廣播改造情況

京滬高鐵車(chē)站小區(qū)廣播系統(tǒng)改造后，解決了長(zhǎng)期存在的信號(hào)接收差、信號(hào)覆蓋距離不夠、播音效果不佳等問(wèn)題，特別是站臺(tái)區(qū)域的小區(qū)廣播系統(tǒng)使用頻率高，效果顯著提升，在很大程度上方便了現(xiàn)場(chǎng)乘降組織。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)講機(jī)型小區(qū)廣播系統(tǒng)的研究應(yīng)用為后續(xù)既有車(chē)站小區(qū)廣播系統(tǒng)的優(yōu)化改造提供了借鑒依據(jù)和成功經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合上海局管內(nèi)既有車(chē)站設(shè)備實(shí)際情況，具備條件時(shí)分階段逐步改造推廣，通過(guò)硬件設(shè)備設(shè)施的改進(jìn)，進(jìn)一步促進(jìn)服務(wù)品質(zhì)的提升。