城市地鐵新一代廣播系統(tǒng)研究

李鑫 陳華 陳偉

【摘要】? ? 目前，北京軌道交通的廣播系統(tǒng)存在一定局限性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)異常情況下路網(wǎng)范圍內(nèi)的統(tǒng)一播報(bào)及多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，無(wú)法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理。北京市指揮中心率先提出了新一代廣播系統(tǒng)概念。本文針對(duì)北京市22條地鐵線路廣播系統(tǒng)的現(xiàn)狀，加以梳理、分析、總結(jié)，引出新一代廣播架構(gòu)，提出基于新架構(gòu)的智能化廣播系統(tǒng)，以提高地鐵運(yùn)營(yíng)的效率。

【關(guān)鍵詞】? ? 廣播系統(tǒng)? ? 軌道交通? ? 北京地鐵

一、北京市軌道交通發(fā)展概述

隨著近年來(lái)北京市軌道交通建設(shè)不斷發(fā)展，運(yùn)營(yíng)線路越來(lái)越多，客流數(shù)量穩(wěn)步增漲。2018年，軌道交通路網(wǎng)客運(yùn)量達(dá)到38.48億人次，日均1054.36萬(wàn)人次[1]。北京市軌道交通從過(guò)去的單一線路運(yùn)營(yíng)跨入復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)組織格局逐漸形成。提高乘客服務(wù)迫在眉睫，而直接面向乘客的廣播系統(tǒng)在乘客服務(wù)、客流誘導(dǎo)和應(yīng)急調(diào)度指揮中的作用越發(fā)顯著。

在新形勢(shì)下，北京軌道交通的廣播系統(tǒng)出現(xiàn)了不相適應(yīng)的狀況：一方面是自身的架構(gòu)、功能與網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理的要求不相適應(yīng);另一方面是與運(yùn)營(yíng)異常事件處置要求不相適應(yīng)。2018年軌指中心率先提出了新一代廣播架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跨線路廣播宣傳、乘客誘導(dǎo)的一體化，統(tǒng)一信息發(fā)布?xì)w口，保證乘客廣播信息發(fā)布的統(tǒng)一、及時(shí)和高效，使廣播系統(tǒng)更好地服務(wù)于乘客。

二、軌道交通廣播系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1廣播系統(tǒng)構(gòu)成

目前廣播系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由兩層組成：

第一級(jí)：線路級(jí)，負(fù)責(zé)所轄范圍內(nèi)防災(zāi)廣播信息及運(yùn)營(yíng)組織信息發(fā)布，設(shè)置線路防災(zāi)廣播、線路行車(chē)廣播，由線路防災(zāi)調(diào)度員、線路行車(chē)調(diào)度員播報(bào)。

第二級(jí)：車(chē)站級(jí)，負(fù)責(zé)所轄車(chē)站內(nèi)防災(zāi)廣播信息、運(yùn)營(yíng)組織信息及背景廣播發(fā)布，設(shè)置車(chē)站防災(zāi)廣播、車(chē)站行車(chē)廣播、車(chē)站客運(yùn)廣播，由車(chē)站防災(zāi)值班員、車(chē)站行車(chē)值班員、車(chē)站客運(yùn)值班員播報(bào)，同時(shí)系統(tǒng)具備自動(dòng)播報(bào)功能。

2.2線路系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，北京市軌道交通未建設(shè)路網(wǎng)層廣播系統(tǒng)，現(xiàn)有22條已運(yùn)營(yíng)線路，均已建設(shè)由控制中心（OCC）和車(chē)站廣播兩級(jí)組網(wǎng)的廣播系統(tǒng)。廣播系統(tǒng)組網(wǎng)方案有兩種：有8條線路采用（音頻寬帶+低速控制）傳輸技術(shù)組網(wǎng)方案和有14條線路采用VoIP傳輸技術(shù)組網(wǎng)方案。

兩種方案均僅實(shí)現(xiàn)中心至車(chē)站1路廣播音頻（含控制命令）下發(fā)、1路監(jiān)聽(tīng)音頻（含狀態(tài)信息）上傳的功能。

2.3廣播系統(tǒng)存在問(wèn)題

當(dāng)前廣播系統(tǒng)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）偏重車(chē)站應(yīng)用場(chǎng)景，忽視全線全網(wǎng)統(tǒng)一管理;（2）線路系統(tǒng)定制化程度高、對(duì)廠家依賴(lài)性極強(qiáng)，整體標(biāo)準(zhǔn)化程度不高;（3）忽視數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，管理和監(jiān)控手段單一;（4）偏重實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，忽視計(jì)劃業(yè)務(wù)，無(wú)法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理。

三、新一代廣播系統(tǒng)研究

新一代廣播系統(tǒng)針對(duì)廣播系統(tǒng)既有弊端，對(duì)廣播系統(tǒng)進(jìn)行了全面優(yōu)化升級(jí)。廣播業(yè)務(wù)由單點(diǎn)到整個(gè)路網(wǎng)，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、計(jì)劃業(yè)務(wù)相互輔助，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)收集、匯總、分析，形成對(duì)廣播系統(tǒng)的一體化整體管控。

新一代廣播系統(tǒng)包括日常業(yè)務(wù)廣播（廣播播表制作及下發(fā)）和應(yīng)急處置廣播（廣播直播播報(bào)），輔助以廣播監(jiān)聽(tīng)及狀態(tài)反饋、錄音回放及導(dǎo)出、預(yù)錄制素材制作及分發(fā)、廣播管理分析等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客的全過(guò)程差異化精準(zhǔn)誘導(dǎo)。

3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)

新一代廣播系統(tǒng)全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由路網(wǎng)層廣播系統(tǒng)（TCC-PA）、線路中心層廣播系統(tǒng)（MPA/OCC-PA/BCC-PA）、車(chē)站層廣播系統(tǒng)（SC-PA/DPA/TPA）及揚(yáng)聲器網(wǎng)組成。

3.2系統(tǒng)組成

3.2.1路網(wǎng)層廣播系統(tǒng)

TCC-PA負(fù)責(zé)全路網(wǎng)（包括車(chē)站和列車(chē)）防災(zāi)廣播信息、業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全設(shè)備、終端設(shè)備等組成，除終端設(shè)備外均須冗余配置。

3.2.2線路中心層廣播系統(tǒng)

（1）多線路中心廣播系統(tǒng)（MPA）組成

MPA負(fù)責(zé)本企業(yè)所轄線路車(chē)站、車(chē)輛基地及正線運(yùn)營(yíng)列車(chē)業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、共享存儲(chǔ)設(shè)備（供已納入MPA統(tǒng)一建設(shè)的線路共享）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全設(shè)備、終端設(shè)備等組成。除終端設(shè)備外均須冗余配置。

（2）控制中心廣播系統(tǒng)（OCC-PA）組成

OCC-PA負(fù)責(zé)本線路車(chē)站、車(chē)輛基地及正線運(yùn)營(yíng)列車(chē)防災(zāi)廣播信息、業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全設(shè)備、終端設(shè)備等組成;已納入MPA統(tǒng)一建設(shè)OCC-PA線路，不再建設(shè)完整OCC-PA，僅在控制中心設(shè)置本線的終端設(shè)備及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、接口設(shè)備等。

（3）備用控制中心廣播系統(tǒng)（BCC-PA）組成

在線路控制中心失效，備用控制中心啟用降級(jí)廣播模式后，負(fù)責(zé)本線路車(chē)站、車(chē)輛基地及正線運(yùn)營(yíng)列車(chē)防災(zāi)廣播信息、業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。BCC-PA主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備等組成。

3.2.3車(chē)站層廣播系統(tǒng)

（1）SC-PA系統(tǒng)組成

SC-PA負(fù)責(zé)本車(chē)站防災(zāi)廣播信息、業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備、功率放大器、揚(yáng)聲器及聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備等組成。

（2）車(chē)輛基地廣播系統(tǒng)（DPA）組成

DPA負(fù)責(zé)本車(chē)輛基地防災(zāi)廣播信息、業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備、功率放大器、廣播控制盒、揚(yáng)聲器等組成。

（3）列車(chē)廣播系統(tǒng)（TPA）組成

在采用非UTO運(yùn)行模式時(shí)，負(fù)責(zé)本列車(chē)防災(zāi)廣播信息、業(yè)務(wù)廣播信息、背景廣播信息播報(bào)。TPA主要由業(yè)務(wù)處理設(shè)備、接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、功率放大器、列車(chē)廣播控制盒、乘客緊急報(bào)警器、揚(yáng)聲器等組成;列車(chē)兩端司機(jī)室的業(yè)務(wù)處理設(shè)備互為冗余備用;客室功率放大器須冗余配置。

3.3系統(tǒng)功能

3.3.1日常業(yè)務(wù)廣播（編播）

日常廣播采用播表下發(fā)到車(chē)站的方式，充分利用站下分區(qū)廣播功能，對(duì)乘客實(shí)現(xiàn)區(qū)別化精準(zhǔn)誘導(dǎo)。高峰時(shí)段信息推送、客流路徑誘導(dǎo)、計(jì)劃性封口封站、運(yùn)營(yíng)調(diào)整、大型活動(dòng)等提前預(yù)知的廣播業(yè)務(wù)都可以采用播表下發(fā)到車(chē)站的方式進(jìn)行播報(bào)。

3.3.2應(yīng)急處置廣播（直播）

應(yīng)急廣播是在發(fā)生突發(fā)事件的情況下，利用廣播平臺(tái)的話筒廣播、文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音（TTS）或預(yù)錄制語(yǔ)音對(duì)事發(fā)區(qū)域及影響區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)應(yīng)急廣播。包括：路網(wǎng)層對(duì)車(chē)站直接廣播、線路中心層對(duì)車(chē)站直接廣播、車(chē)站直播、路網(wǎng)層對(duì)列車(chē)直接廣播、線路中心層對(duì)列車(chē)直接廣播、列車(chē)直播。

3.3.3廣播監(jiān)聽(tīng)及狀態(tài)反饋

廣播操作終端、廣播控制盒可對(duì)其轄區(qū)范圍內(nèi)任一廣播區(qū)播報(bào)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)，監(jiān)聽(tīng)音量大小可調(diào)。路網(wǎng)層廣播操作終端、線路中心層廣播操作終端能接收車(chē)站層（含車(chē)站、車(chē)輛基地、列車(chē)）反饋的廣播狀態(tài)信息、廣播設(shè)備狀態(tài)信息及廣播播報(bào)執(zhí)行結(jié)果。

3.3.4錄音回放及導(dǎo)出

路網(wǎng)層調(diào)度員、線路中心層調(diào)度員及車(chē)站層工作人員（包括車(chē)站、車(chē)輛段、列車(chē)）的話筒播報(bào)、實(shí)時(shí)TTS播報(bào)的錄音文件獨(dú)立存儲(chǔ);路網(wǎng)層、線路中心層及車(chē)站層工作人員可按權(quán)限對(duì)轄區(qū)范圍內(nèi)錄音文件進(jìn)行查詢(xún)檢索、回放及導(dǎo)出。

3.3.5預(yù)錄制素材制作及分發(fā)

廣播預(yù)錄制素材由TTS素材及外部導(dǎo)入素材兩種方式進(jìn)行制作。每個(gè)素材有唯一編號(hào)。

TTS制作的音頻文件和導(dǎo)入后的音頻文件經(jīng)審核后存入素材庫(kù)，作為預(yù)錄制素材長(zhǎng)期使用;素材制作人員須對(duì)TTS制作的素材和外部導(dǎo)入素材進(jìn)行試聽(tīng)確認(rèn)和添加信息說(shuō)明，信息說(shuō)明包括素材的創(chuàng)建者、審核者、名稱(chēng)、類(lèi)型、狀態(tài)、播放音量等。

3.3.6廣播管理及分析

（1）廣播播報(bào)優(yōu)先級(jí)管理功能。廣播系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)是廣播分區(qū)沖突時(shí)的判斷依據(jù)，高優(yōu)先級(jí)播報(bào)可打斷低優(yōu)先級(jí)播報(bào)，直播播報(bào)相同優(yōu)先級(jí)沖突時(shí)遵循“先到先得”原則，編播播報(bào)相同優(yōu)先級(jí)沖突時(shí)遵循“后到先得”原則。

（2）廣播分區(qū)音量調(diào)節(jié)功能。廣播系統(tǒng)可統(tǒng)一管理車(chē)站不同廣播區(qū)的音量，通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)達(dá)到實(shí)時(shí)最佳廣播效果。

（3）廣播分區(qū)優(yōu)先級(jí)管理功能。當(dāng)相同播報(bào)優(yōu)先級(jí)用戶(hù)對(duì)兩個(gè)或多個(gè)廣播分區(qū)相互作用的廣播分區(qū)進(jìn)行播報(bào)時(shí)，高分區(qū)優(yōu)先級(jí)的分區(qū)進(jìn)行正常播報(bào)，低分區(qū)優(yōu)先級(jí)的分區(qū)終止播報(bào)，并向播報(bào)用戶(hù)反饋終止播報(bào)信息及原因。

（4）用戶(hù)權(quán)限分配功能。各級(jí)廣播系統(tǒng)的操作終端對(duì)各級(jí)用戶(hù)有明確權(quán)限分配，可定義不同的用戶(hù)（用戶(hù)名）追加和變更、可定義不同的角色、可賦予不同用戶(hù)名的角色定義以及各個(gè)角色映射到不同的應(yīng)用操作權(quán)限等。包括：添加用戶(hù)、用戶(hù)登錄鑒權(quán)、刪除用戶(hù)、用戶(hù)信息修改等。

（5）日志記錄功能。各級(jí)廣播系統(tǒng)具有日志記錄功能，包括操作記錄、故障記錄、接口記錄等。日志記錄內(nèi)容在硬盤(pán)內(nèi)保存時(shí)間不少于3個(gè)月，不可人工刪除，記錄存滿自動(dòng)覆蓋。所有日志記錄均支持檢索、查詢(xún)、導(dǎo)出等操作。

（6）網(wǎng)絡(luò)管理功能。廣播系統(tǒng)網(wǎng)管應(yīng)具備如下功能：

①系統(tǒng)網(wǎng)管終端可對(duì)中心、各車(chē)站、列車(chē)、車(chē)輛基地等廣播設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

②具有集中維護(hù)和自診斷功能，可進(jìn)行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理。

③可完成故障定位、故障報(bào)警、遠(yuǎn)端維護(hù)、集中告警功能等。

④可全面記錄系統(tǒng)發(fā)生的故障和操作，操作記錄包括：操作用戶(hù)、操作命令、操作開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間等，故障記錄包括且不限于功率放大器故障、廣播分區(qū)故障、接口服務(wù)器故障、傳輸鏈路故障等。

⑤可匯總交換機(jī)及網(wǎng)絡(luò)故障并可在網(wǎng)管終端界面顯示。

⑥可對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析、對(duì)比，形成系統(tǒng)和設(shè)備的全生命周期管控。

（7）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。廣播系統(tǒng)可通過(guò)網(wǎng)管軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，包括各線路的名稱(chēng)編號(hào)、車(chē)站的名稱(chēng)編號(hào)、各車(chē)站廣播分區(qū)的名稱(chēng)編號(hào)與分組等。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文提出的新一代廣播系統(tǒng)架構(gòu)，理論上完善了既有廣播系統(tǒng)的功能，提升了系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定性，豐富了廣播系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，同時(shí)對(duì)廣播系統(tǒng)形成了全方位一體化管控，更便于廣播系統(tǒng)與它系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使廣播系統(tǒng)向智能化邁進(jìn)了一大步。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]北京市軌道交通指揮中心.北京市軌道交通路網(wǎng)2018年度運(yùn)營(yíng)報(bào)告[R].北京：北京市軌道交通指揮中心，2018.