全自動列車緊急對講與遠(yuǎn)程廣播聯(lián)動場景應(yīng)用方案

孟向陽 曾武勝

（卡斯柯信號有限公司，廣東 深圳 518000）

全自動駕駛運行系統(tǒng)相比普通CBTC線路，信號、車輛、站臺門、綜合監(jiān)控、通信等系統(tǒng)之間的聯(lián)動功能增多，接口復(fù)雜。為了確保各核心系統(tǒng)功能之間的完整，統(tǒng)一接口的設(shè)計、開發(fā)必須滿足全自動運行系統(tǒng)的運行要求， 需要針對一般與特殊場景做出具體的指導(dǎo)規(guī)范。在通信相關(guān)接口中緊急對講與遠(yuǎn)程廣播聯(lián)動是其中一個比較重要的語音視頻聯(lián)動項。接口技術(shù)方案包括結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D、相關(guān)系統(tǒng)組成關(guān)系及功能說明、外部接口需求及信息交換形 式需求、場景如何聯(lián)動等。完善的接口設(shè)計方案為后期生產(chǎn)制造及設(shè)備安裝調(diào)試階段奠定了良好的基礎(chǔ)[1]。

1 乘客緊急對講及遠(yuǎn)程列車廣播概述

乘客緊急對講及遠(yuǎn)程列車廣播是控制中心調(diào)度與乘客進行通信的重要手段。車輛、通信、綜合監(jiān)控核心專業(yè)通過接口共同實現(xiàn)乘客緊急對講功能和遠(yuǎn)程列車廣播功能[2]。

圖1中車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)（LTE）用于控制中心通信無線系統(tǒng)和車輛傳輸通道，承載乘客緊急對講及列車廣播業(yè)務(wù)；車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)（WLAN）用于控制中心通信CCTV與車載CCTV傳輸通道，承載乘客緊急對講聯(lián)動視頻。

圖1 乘客緊急對講和遠(yuǎn)程列車廣播聯(lián)動示意圖

2 乘客緊急對講方案

乘客緊急對講可實現(xiàn)乘客和控制中心調(diào)度員通話，同時控制中心可通過乘客緊急對講聯(lián)動視頻畫面了解現(xiàn)場情況[3]。

2.1 乘客緊急對講觸發(fā)方式

方式一：當(dāng)車廂發(fā)生緊急情況，乘客或列車巡視人員可人工按下乘客緊急對講終端設(shè)備的按鈕一鍵呼叫預(yù)設(shè)置的控制中心無線調(diào)度臺。

方式二：當(dāng)車廂發(fā)生緊急情況，車輛告警（車門緊急解鎖告警、車門狀態(tài)丟失、車門檢測到障礙物、逃生門蓋板被打開）自動聯(lián)動對應(yīng)乘客緊急對講，呼叫控制預(yù)設(shè)置的控制中心無線調(diào)度臺。

2.2 乘客緊急對講接聽方式

控制中心乘客無線調(diào)度臺顯示列車乘客緊急對講請求提示，控制中心調(diào)度員可選擇拒絕或接聽與乘客的緊急通話，進行緊急處置。有多路乘客緊急對講請求時，中心乘客調(diào)可按需選擇接聽其中1路，其他乘客緊急對講請求應(yīng)保持排隊等候。當(dāng)接聽的乘客緊急對講通話結(jié)束后，可繼續(xù)選擇接聽排隊等候的其他乘客緊急對講請求。

2.3 乘客緊急對講視頻聯(lián)動

乘客緊急對講觸發(fā)時，ISCS根據(jù)乘客緊急對講告警信息聯(lián)動對應(yīng)視頻畫面（列車客室攝像頭和乘客緊急對講自帶攝像頭），ISCS給CCTV發(fā)送視頻聯(lián)動指令，CCTV響應(yīng)聯(lián)動指令，并將視頻推送至控制中心CCTV監(jiān)視器上顯示。

當(dāng)無線系統(tǒng)采用LTE-M數(shù)字集群時，乘客緊急對講和控制中心建立通話后，自帶視頻也可通過LTE并在控制中心乘客調(diào)無線調(diào)度臺顯示。

2.4 乘客緊急對講對行車的聯(lián)動

當(dāng)列車在運行過程中時，列車將運行至下一站臺自動扣車；當(dāng)列車停靠在站臺未發(fā)車時，列車在該站臺自動扣車。乘客調(diào)度復(fù)位或結(jié)束緊急對講，行車調(diào)度取消扣車。

2.5 乘客緊急對講主要設(shè)備

乘客緊急對講及聯(lián)動相關(guān)設(shè)備主要包括乘客緊急對講終端、車載PIS主機、無線車載臺、ISCS工作站、CCTV監(jiān)視器、車輛調(diào)工作站。

乘客緊急對講終端：設(shè)置在列車車門立柱旁邊，主要由喇叭、攝像頭、緊急按鈕組成。車載PIS主機：設(shè)置在列車車頭車尾，用于管理車載乘客緊急對講設(shè)備，并提供與車輛TCMS接口。無線車載臺：設(shè)置在列車車頭車尾，用于列車司機與調(diào)度員及其他無線用戶之間的話音及短消息、狀態(tài)消息的通信以及乘客緊急對講、遠(yuǎn)程列車廣播。無線調(diào)度臺：設(shè)置在控制中心，控制中心調(diào)度員可通過無線調(diào)度臺處理乘客緊急對講及遠(yuǎn)程列車廣播。ISCS工作站：設(shè)置在控制中心，控制中心調(diào)度員客通過ISCS工作站手動聯(lián)動乘客緊急對講視頻。CCTV監(jiān)視器：設(shè)置在控制中心，控制中心調(diào)度員可通過CCTV監(jiān)視器觀看乘客緊急對講聯(lián)動的車載視頻畫面。車輛調(diào)工作站：設(shè)置在控制中心，控制中心調(diào)度員客通過車輛調(diào)工作站查詢乘客緊急對講觸發(fā)報警信息。

乘客緊急對講聯(lián)動設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

圖2 乘客緊急對講聯(lián)動設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

2.6 乘客緊急對講聯(lián)動過程及控制

列車正常運行為全自動運行，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況或運營調(diào)整需要列車有可能采用有人駕駛模式運行。為保證乘客緊急對講第1時間被控制中心調(diào)度員或列車工作人員處置，乘客緊急對講請求方式做了如下設(shè)計。

司機室鑰匙未激活時，乘客緊急對講需同時與控制中心和本地進行對講請求，司機臺緊急對講呼叫提示音取消，控制中心和司機均可接聽，司機優(yōu)先級高于中心。

司機室鑰匙激活時，此時為有人駕駛，乘客緊急對講和列車本地進行連接，無需將緊急對講信息發(fā)送至控制中心。

2.6.1 乘客緊急對講流程

乘客按下乘客緊急對講按鈕或車輛告警自動聯(lián)動對應(yīng)的乘客緊急對講，聯(lián)動乘客緊急對講告警附近對應(yīng)車載CCTV視頻畫面（含列車客室攝像頭視頻畫面和乘客緊急對講自帶攝像頭視頻畫面）至控制中心CCTV工作站；控制中心通信無線調(diào)度臺顯示乘客緊急對講請求信息；控制中心車輛調(diào)工作站顯示乘客緊急對講報警信息。

如果列車在區(qū)間運行，到達(dá)站臺后打開車門自動扣車，如果列車正停在站臺內(nèi)，自動執(zhí)行扣車。

中心乘客調(diào)度員根據(jù)聯(lián)動視頻畫面按需選擇接聽，乘客調(diào)度員和乘客直接進行通話。中心調(diào)度員可通過綜合監(jiān)控工作站點選聯(lián)動告警列表手動聯(lián)動視頻畫面，也可通過CCTV工作站手動調(diào)取對應(yīng)視頻畫面在控制中心大屏幕進行顯示。

中心乘客調(diào)根據(jù)乘客反映情況，并通過CCTV工作站觀察車廂內(nèi)情況后進行緊急處置。必要時通過無線調(diào)度臺對列車進行人工廣播。

完成乘客緊急對講后，控制中心乘客調(diào)調(diào)度員在無線調(diào)度臺進行緊急對講復(fù)位，報警信息自動復(fù)位。

行車調(diào)度員取消乘客緊急對講引起的扣車后，列車自動關(guān)閉車門并根據(jù)列車運行計劃發(fā)車。

2.6.2 乘客緊急對講相關(guān)信息傳輸路由

乘客緊急對講語音請求信息：乘客緊急對講終端→車載PIS主機→無線車載臺→車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)→地面?zhèn)鬏敗刂浦行臒o線調(diào)度臺。乘客緊急對講終端→車載PIS主機→列車司機臺。

自動聯(lián)動乘客緊急對講的車輛TCMS信息（含司機室鑰匙信息、車門緊急解鎖告警、車門狀態(tài)丟失、車門檢測到障礙物、逃生門蓋板及手柄、關(guān)閉狀態(tài)）：TCMS→車載PIS主機→車載乘客緊急對講。

乘客緊急對講觸發(fā)告警信息及乘客緊急對講狀態(tài)信息：TCMS→LTE（車地?zé)o線）→地面?zhèn)鬏敗鶯TE核心網(wǎng)→車輛調(diào)服務(wù)器→車輛調(diào)工作站。

乘客緊急對講聯(lián)動視頻有2種方式。

方式一：列車客室車載攝像頭視頻/乘客緊急對講自帶攝像頭視頻→車載PIS主機→WLAN→地面?zhèn)鬏敗刂浦行腜IS中心設(shè)備→控制中心CCTV。

方式二：乘客緊急對講自帶攝像頭視頻→車載PIS主機→LTE→地面?zhèn)鬏敗刂浦行暮诵木W(wǎng)→無線調(diào)度臺。

TCMS信息車輛TCMS收集通信車載設(shè)備（無線系統(tǒng)車載設(shè)備、乘客緊急對講終端、WLAN等）自檢信息及狀態(tài)信息，并將信息匯總后發(fā)送給信號系統(tǒng)。

乘客緊急對講終端→車載PIS主機→車輛PA主機→TCMS。WLAN車載設(shè)備→車載PIS主機→車輛PA主機→TCMS。無線車載臺→車輛PA主機→TCMS。

2.6.3 相關(guān)專業(yè)聯(lián)動動能

相關(guān)專業(yè)聯(lián)動動能情況見表1。

表1 聯(lián)動功能表

3 遠(yuǎn)程列車廣播方案

控制中心調(diào)度員可通過乘客調(diào)無線調(diào)度臺人機界面選擇1列或多列車進行遠(yuǎn)程列車人工廣播或遠(yuǎn)程列車預(yù)錄廣播。遠(yuǎn)程列車人工廣播：乘客調(diào)無線調(diào)度臺人機界面可選取1列車或多列車進行人工語音廣播，被選取列車車載廣播應(yīng)能播放人工語音廣播。遠(yuǎn)程列車預(yù)錄廣播：乘客調(diào)無線調(diào)度臺或綜合監(jiān)控工作站人機界面客選取1列車或多列車，并對選取列車發(fā)送遠(yuǎn)程廣播條目指令，車載廣播應(yīng)能根據(jù)廣播條目指令播放對應(yīng)的預(yù)錄廣播詞。

3.1 遠(yuǎn)程列車廣播主要設(shè)備

遠(yuǎn)程列車廣播主要設(shè)備由無線調(diào)度臺、無線車載臺、車輛PA主機、車載揚聲器組成。車輛PA主機：設(shè)置在列車車頭車尾，用于管理車載廣播設(shè)備。車載揚聲器：設(shè)置在列車客室及司機室，用于播放車載廣播。遠(yuǎn)程列車廣播聯(lián)動設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖3。

圖3 遠(yuǎn)程列車廣播聯(lián)動設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 遠(yuǎn)程列車廣播聯(lián)動過程及控制

3.2.1 列車遠(yuǎn)程廣播流程

控制中心調(diào)度員在乘客調(diào)無線調(diào)度臺人機界面選取遠(yuǎn)程列車廣播界面；控制中心調(diào)度員選取1列車或多列車，并下發(fā)預(yù)錄廣播指令條目或人工進行語音廣播；車載廣播根據(jù)預(yù)錄廣播指令條目播放對應(yīng)的預(yù)錄廣播詞或人工執(zhí)行語音廣播。

3.2.2 列車遠(yuǎn)程廣播相關(guān)信息傳輸路由

遠(yuǎn)程人工廣播（音頻）路由：無線調(diào)度臺→控制中心無線設(shè)備→通信傳輸有線網(wǎng)絡(luò)→軌旁基站→車載臺→車載廣播。遠(yuǎn)程預(yù)錄廣播指令路由：無線調(diào)度臺→控制中心無線設(shè)備→通信傳輸有線網(wǎng)絡(luò)→軌旁基站→車載臺→LTE車載交換機→車載廣播。

4 總結(jié)

采用上述方案可以在地鐵全自動運行線路中實現(xiàn)緊急對講與遠(yuǎn)程廣播相關(guān)的聯(lián)動，經(jīng)過與業(yè)主、設(shè)計單位討論修改，該文的設(shè)計可以滿足建設(shè)、運營的需求。全自動相關(guān)核心專業(yè)根據(jù)需求定義的聯(lián)動過程，各自正確執(zhí)行相關(guān)的聯(lián)動與報警的軟件開發(fā)，經(jīng)過現(xiàn)場安裝與綜合聯(lián)調(diào)，實施最終方案。為了聯(lián)動功能的實現(xiàn)，各專業(yè)參考輸入的一致性是重要環(huán)節(jié)。希望借此案例拋磚引玉，以便相關(guān)專業(yè)工程師產(chǎn)生更多優(yōu)秀的場景聯(lián)動方案，在實際運用中保障運營的高效與安全。