铁路客运车站小区广播系统的优化研究及应用实践

2020-06-19中国铁路上海局集团有限公司客运部

上海铁道增刊 2020年1期

王丹中国铁路上海局集团有限公司客运部

1 引言

随着我国高速铁路的快速发展以及客站建设标准的不断提高，大量新技术、新设备在客运车站投入使用，信息化水平显著提升，使得铁路运营进入到高技术、高标准和高安全性为一体的全新时代。车站客运广播系统是客运服务信息系统的重要组成部分，是为旅客提供信息服务的核心载体之一。客运广播系统的设置旨在体现以人为本的理念，为车站旅客提供购票、进站、候车、乘车、出站等各个环节的全方位信息服务。小区广播作为车站客运广播系统中的一项重要功能，主要用于车站工作人员引导、组织旅客有序乘车，紧急情况下提醒旅客安全事项，维护车站良好乘车秩序。

2 管内客运车站小区广播系统现状分析

2.1 概况

截至2019 年底，上海局集团公司管内共有客运车站245个（含金温公司4 站），其中客运营业站232 个，停办或临时停办客运业务13 个；高铁车站163 个（含高普混合车站），普速车站69 个。经全面调研梳理管内客运车站广播系统情况，目前仍有12 个较小普速客站没有客运广播系统；除高铁车站以及部分改造车站具备小区广播系统外，大部分既有普速客站广播系统无小区广播功能。从集团公司管内车站小区广播的覆盖范围来看，新建高铁车站的小区广播一般覆盖候车室、站台、售票厅、出站厅等旅客服务区域；后续改造车站小区广播时，从节约和控制投资费用的角度统筹，综合考虑小区广播使用频次和重要性，一般重点覆盖候车室、站台等核心区域。

目前管内客站既有小区广播厂家主要有天津北海、天津先唯、天津奥帕斯博、黎明时代、TOA、ITC、济南滋泉等7 家单位，其中50 个车站小区广播厂家为天津北海；21 个车站小区广播厂家为天津先唯；21 个车站小区广播厂家为天津奥帕斯博；21 个车站小区广播厂家为黎明时代；20 个车站小区广播厂家为TOA；9 个车站小区广播厂家为ITC；6 个车站小区广播厂家为济南滋泉。

2.2 传统小区广播工作模式

根据《铁路客运服务信息系统设计规范》（Q/CR 9140-2018）相关规定，小区广播设置控制设备、无线接收设备及无线话筒等，根据需要可利用客运对讲设备。从目前上海局管内客站小区广播工作模式来看，一般由车站客运人员手持小区广播话筒口播，安装在广播区域内的接收机接收到话筒传来的无线音频信号，接收机接收到信号后通过音频线缆传输至信息机房小区广播接收单元设备，再进入对应的广播分区设备实现小区广播功能。

2.3 传统小区广播现状问题分析

随着时间的推移，由于站台电磁环境逐步恶化、无线接收设备性能下降以及综合布线施工不规范等原因，车站小区广播在使用过程中，经常出现信号接收不到或口播声音不流畅存在声音断续等问题，影响车站客运乘降组织。主要表现在以下方面：

2.3.1 设备故障率高、维修难度大

现有车站小区广播的天线、天线放大器、天线分支器大多安装在站房天花板顶部或站台雨棚下方位置，安装高度一般在（6～20）m。站台区域小区广播设备受室外天气环境影响，设备故障率较高。由于接收设备状态不良、故障频发导致小区广播无法使用的情况时常发生，设备故障时需登高作业，且故障点不易排查，维修难度大，登高作业安全系数低。

2.3.2 小区广播信号覆盖范围不够

由于小区广播接收机的信号接收半径约100 m，信号覆盖范围有限。在广播区域的部分地方使用话筒进行广播业务时，小区广播接收机无法接收到话筒音频信号，导致小区广播无声音或小区广播声音断续、不清晰。

2.3.3 线路易受干扰

传统小区广播信号接收设备接收到话筒信号后，通过线缆传输至信息机房小区广播接收设备。信号在线缆传输过程中容易受到周围环境磁场的干扰。由于小区广播优先级高于主广播，当小区广播线路受干扰时，小区广播信号切断主广播信号，导致该广播区无声音或出现电流声。

2.3.4 建设期布线成本较高

目前小区广播大多需要从信息机房或配线间布线至站台、候车室、售票厅、出站口等广播区域，缆线施工费用较高，且为降低线路干扰对线缆施工工艺有严格要求。

2.3.5 便携性差

车站客运人员作业时，需随身携带一个话筒和一部对讲机，作业不便。

3 小区广播系统的优化研究

3.1 小区广播系统优化原则

针对传统小区广播系统的缺点，以解决小区广播系统信号覆盖范围不够、线路易受干扰、设备故障率高、后期维护不便、客运人员便携性差等问题为基本原则，综合考虑投资费用、现场条件等因素，研究小区广播系统优化方案。在恢复小区广播功能的基础上，扩充信号覆盖范围，增加一键触发广播等功能，通过按键形式播放小区广播，减少客运人员的工作量。同时终端接入车站语音对讲系统，实现小区广播话筒与语音对讲机终端合并。

3.2 对讲型小区广播系统

3.2.1 工作模式

客运值班员手持对讲机接入小区频道，进行客运广播，信号通过无线传输形式至信令接收处理单元，再由信令接收处理单元进行解析后进入对应的广播设备将声音传送至扬声器，实现小区广播功能。

考虑部分车站信息机房内屏蔽信号较强，为了达到接收效果最佳，可在信令接收处理单元设备上加装天线，增强接收效果。

3.2.2 主要功能

（1）人工口播功能。当无线对讲机按下人工口播键实现音频播放时，直接产生音频信号进入无线小区接收装置，根据预先预置的优先级顺序，和网络音频控制服务器的音频信号进行比较，把相应音频输送到数字功率放大器，驱动扬声器进行播音。

（2）一键直播功能。客运人员根据实际情况，选择一键直播模式代替口播（可提前将常用的语句录制存放在服务设备），快速实现开始检票、上下车旅客宣传、对应站台地标候车、快捷换乘、清理站台、安全提醒等业务广播。

（3）对讲功能。客运人员只需携带一台对讲机，通过调整手持对讲机频道完成不同业务对讲。当需要与既有的客运站车模拟对讲系统进行对话时，可直接在对讲机上进行模拟频道切换，调至预设生产的对讲频道，实现与车站其他岗位、列车司机、列车长等的互联。通过无线双频双守功能可实现当对讲机在小区广播频道也能收听到生产对讲广播内容。

（4）音量独立调节功能。采用数字控制技术，通过终端实现远程音量控制。传统小区广播音频调节需在信息机房内对功放设备进行音量调节。

（5）自动巡检功能。具备自动巡检功能，可监视小区广播系统设备运行状态。

3.2.3 系统优点

（1）信号接收范围广。对讲型小区广播的信号传输覆盖广泛≥1 000 m，站台无需部署信号接收设备及音频线缆，相对传统小区广播接收机100 m 的接收半径，信号覆盖范围大大增强。

（2）抗干扰能力强。数字对讲机采用IP67 标准防水防尘等级防护，能满足在复杂的电磁与恶劣的自然环境下工作，系统采用无线4FSK 调制和TDMA 传输通信方式，省去了大量的综合布线，由此消除了因线路问题所引发的广播系统故障。

系统设计遵照国内先进的PDT 标准，独立灵活的数字传输加密机制，保证了广播的安全性及无线数字频率的独立性，PDT 小区制应用模式不会与车站内外的其它无线电波源发生相互干扰现象。

PDT 标准采用先进的窄带编解码器及数字纠错技术，可更好地抑制噪音，能够适应复杂电磁环境，尤其是在信号覆盖边缘范围，语音明显比模拟产品更优质清晰。

（3）一机多用，功能整合。客运人员可以通过调节手持对讲机上的频率实现对不同区域的小区广播（例如检票口、站台、进出站通道等）。当需要与既有的客运站车模拟对讲系统进行对话时，可直接在对讲机上进行模拟频道切换，实现互联。

（4）维护方便，节省投资。对讲机型小区广播系统采用无线调频广播方式，在工程建设期可省去大量的传输线缆和线路铺设费用，同时省去了运营期间的线路检修工作，方便日常运行维护，使运维成本大大降低。

3.3 京沪高铁车站应用实例

3.3.1 京沪高铁车站小区广播现状

京沪高铁车站原有广播采用TOA 广播系统，车站站台区域小区广播的天线、天线放大器、天线分支器都安装在站台顶部，站台顶部至站台面距离在（12～20）m，由于常规车站站台雨棚无维修马道，小区广播接收天线出现故障时常无法及时完成设备维修或更换。沿线车站小区广播的天线放大器、线路和小区话筒大都存在故障，无法正常使用，主要故障现象表现为小区广播无声音、口播声音不流畅存在声音断续、广播区内信号不能完全覆盖整个广播区导致在有的地方无法接收到信号，影响了乘客的乘车体验。具体故障情况见表1。

表1 京沪高铁站车站小区广播故障情况

3.3.2 既有小区广播系统的优化改造

在充分调研掌握京沪高铁车站既有小区广播设备情况的基础上，按照“满足生产需要，充分利旧，控制投资”的原则，组织对既有小区广播设备进行优化改造。

具体实施和应用情况如下：京沪高铁车站既有站台小区广播故障区域全部按照对讲机型小区广播进行改造，并与既有TOA 广播系统兼容，前端扬声器设备利旧；南京南站检票口、昆山南站检票口、苏州北站候车厅及出站厅区域考虑站房整体结构以及投资费用，按照接收机配有源音箱模式的小区广播进行改造，该小区广播系统为独立广播系统，与既有广播系统无关联。京沪高铁车站共新增对讲型小区广播52套，接收机配有源音箱模式的小区广播36 套。具体改造情况见表2。