城市地铁新一代广播系统研究

李鑫 陈华 陈伟

【摘要】    目前，北京轨道交通的广播系统存在一定局限性，无法实现运营异常情况下路网范围内的统一播报及多系统联动，标准化程度不高，无法适应网络化运营管理。北京市指挥中心率先提出了新一代广播系统概念。本文针对北京市22条地铁线路广播系统的现状，加以梳理、分析、总结，引出新一代广播架构，提出基于新架构的智能化广播系统，以提高地铁运营的效率。

【关键词】    广播系统    轨道交通    北京地铁

一、北京市轨道交通发展概述

随着近年来北京市轨道交通建设不断发展，运营线路越来越多，客流数量稳步增涨。2018年，轨道交通路网客运量达到38.48亿人次，日均1054.36万人次[1]。北京市轨道交通从过去的单一线路运营跨入复杂的网络化运营时代，网络化运营组织格局逐渐形成。提高乘客服务迫在眉睫，而直接面向乘客的广播系统在乘客服务、客流诱导和应急调度指挥中的作用越发显著。

在新形势下，北京轨道交通的广播系统出现了不相适应的状况：一方面是自身的架构、功能与网络化运营管理的要求不相适应;另一方面是与运营异常事件处置要求不相适应。2018年轨指中心率先提出了新一代广播架构，实现跨线路广播宣传、乘客诱导的一体化，统一信息发布归口，保证乘客廣播信息发布的统一、及时和高效，使广播系统更好地服务于乘客。

二、轨道交通广播系统现状

2.1广播系统构成

目前广播系统总体结构由两层组成：

第一级：线路级，负责所辖范围内防灾广播信息及运营组织信息发布，设置线路防灾广播、线路行车广播，由线路防灾调度员、线路行车调度员播报。

第二级：车站级，负责所辖车站内防灾广播信息、运营组织信息及背景广播发布，设置车站防灾广播、车站行车广播、车站客运广播，由车站防灾值班员、车站行车值班员、车站客运值班员播报，同时系统具备自动播报功能。

2.2线路系统现状

目前，北京市轨道交通未建设路网层广播系统，现有22条已运营线路，均已建设由控制中心（OCC）和车站广播两级组网的广播系统。广播系统组网方案有两种：有8条线路采用（音频宽带+低速控制）传输技术组网方案和有14条线路采用VoIP传输技术组网方案。

两种方案均仅实现中心至车站1路广播音频（含控制命令）下发、1路监听音频（含状态信息）上传的功能。

2.3广播系统存在问题

当前广播系统存在以下几个问题：（1）偏重车站应用场景，忽视全线全网统一管理;（2）线路系统定制化程度高、对厂家依赖性极强，整体标准化程度不高;（3）忽视数据业务，管理和监控手段单一;（4）偏重实时业务，忽视计划业务，无法适应网络化运营管理。

三、新一代广播系统研究

新一代广播系统针对广播系统既有弊端，对广播系统进行了全面优化升级。广播业务由单点到整个路网，实时业务、计划业务相互辅助，加强了数据收集、汇总、分析，形成对广播系统的一体化整体管控。

新一代广播系统包括日常业务广播（广播播表制作及下发）和应急处置广播（广播直播播报），辅助以广播监听及状态反馈、录音回放及导出、预录制素材制作及分发、广播管理分析等功能，实现对乘客的全过程差异化精准诱导。

3.1系统总体架构

新一代广播系统全网络架构由路网层广播系统（TCC-PA）、线路中心层广播系统（MPA/OCC-PA/BCC-PA）、车站层广播系统（SC-PA/DPA/TPA）及扬声器网组成。

3.2系统组成

3.2.1路网层广播系统

TCC-PA负责全路网（包括车站和列车）防灾广播信息、业务广播信息、背景广播信息播报。主要由业务处理设备、接口设备、网络设备、信息安全设备、终端设备等组成，除终端设备外均须冗余配置。

3.2.2线路中心层广播系统

（1）多线路中心广播系统（MPA）组成

MPA负责本企业所辖线路车站、车辆基地及正线运营列车业务广播信息、背景广播信息播报。主要由业务处理设备、接口设备、共享存储设备（供已纳入MPA统一建设的线路共享）、网络设备、信息安全设备、终端设备等组成。除终端设备外均须冗余配置。

（2）控制中心广播系统（OCC-PA）组成

OCC-PA负责本线路车站、车辆基地及正线运营列车防灾广播信息、业务广播信息、背景广播信息播报。主要由业务处理设备、接口设备、存储设备、网络设备、信息安全设备、终端设备等组成;已纳入MPA统一建设OCC-PA线路，不再建设完整OCC-PA，仅在控制中心设置本线的终端设备及配套网络设备、接口设备等。

（3）备用控制中心广播系统（BCC-PA）组成

在线路控制中心失效，备用控制中心启用降级广播模式后，负责本线路车站、车辆基地及正线运营列车防灾广播信息、业务广播信息、背景广播信息播报。BCC-PA主要由业务处理设备、接口设备、存储设备、网络设备、终端设备等组成。

3.2.3车站层广播系统

（1）SC-PA系统组成

SC-PA负责本车站防灾广播信息、业务广播信息、背景广播信息播报。主要由业务处理设备、接口设备、网络设备、终端设备、功率放大器、扬声器及声场监测设备等组成。

（2）车辆基地广播系统（DPA）组成

DPA负责本车辆基地防灾广播信息、业务广播信息、背景广播信息播报。主要由业务处理设备、接口设备、网络设备、终端设备、功率放大器、广播控制盒、扬声器等组成。

（3）列车广播系统（TPA）组成

在采用非UTO运行模式时，负责本列车防灾广播信息、业务广播信息、背景广播信息播报。TPA主要由业务处理设备、接口设备、网络设备、功率放大器、列车广播控制盒、乘客紧急报警器、扬声器等组成;列车两端司机室的业务处理设备互为冗余备用;客室功率放大器须冗余配置。

3.3系统功能

3.3.1日常业务广播（编播）

日常广播采用播表下发到车站的方式，充分利用站下分区广播功能，对乘客实现区别化精准诱导。高峰时段信息推送、客流路径诱导、计划性封口封站、运营调整、大型活动等提前預知的广播业务都可以采用播表下发到车站的方式进行播报。

3.3.2应急处置广播（直播）

应急广播是在发生突发事件的情况下，利用广播平台的话筒广播、文字转语音（TTS）或预录制语音对事发区域及影响区域进行实时应急广播。包括：路网层对车站直接广播、线路中心层对车站直接广播、车站直播、路网层对列车直接广播、线路中心层对列车直接广播、列车直播。

3.3.3广播监听及状态反馈

广播操作终端、广播控制盒可对其辖区范围内任一广播区播报内容进行实时监听，监听音量大小可调。路网层广播操作终端、线路中心层广播操作终端能接收车站层（含车站、车辆基地、列车）反馈的广播状态信息、广播设备状态信息及广播播报执行结果。

3.3.4录音回放及导出

路网层调度员、线路中心层调度员及车站层工作人员（包括车站、车辆段、列车）的话筒播报、实时TTS播报的录音文件独立存储;路网层、线路中心层及车站层工作人员可按权限对辖区范围内录音文件进行查询检索、回放及导出。

3.3.5预录制素材制作及分发

广播预录制素材由TTS素材及外部导入素材两种方式进行制作。每个素材有唯一编号。

TTS制作的音频文件和导入后的音频文件经审核后存入素材库，作为预录制素材长期使用;素材制作人员须对TTS制作的素材和外部导入素材进行试听确认和添加信息说明，信息说明包括素材的创建者、审核者、名称、类型、状态、播放音量等。

3.3.6广播管理及分析

（1）广播播报优先级管理功能。广播系统优先级是广播分区冲突时的判断依据，高优先级播报可打断低优先级播报，直播播报相同优先级冲突时遵循“先到先得”原则，编播播报相同优先级冲突时遵循“后到先得”原则。

（2）广播分区音量调节功能。广播系统可统一管理车站不同广播区的音量，通过远程调节达到实时最佳广播效果。

（3）广播分区优先级管理功能。当相同播报优先级用户对两个或多个广播分区相互作用的广播分区进行播报时，高分区优先级的分区进行正常播报，低分区优先级的分区终止播报，并向播报用户反馈终止播报信息及原因。

（4）用户权限分配功能。各级广播系统的操作终端对各级用户有明确权限分配，可定义不同的用户（用户名）追加和变更、可定义不同的角色、可赋予不同用户名的角色定义以及各个角色映射到不同的应用操作权限等。包括：添加用户、用户登录鉴权、删除用户、用户信息修改等。

（5）日志记录功能。各级广播系统具有日志记录功能，包括操作记录、故障记录、接口记录等。日志记录内容在硬盘内保存时间不少于3个月，不可人工删除，记录存满自动覆盖。所有日志记录均支持检索、查询、导出等操作。

（6）网络管理功能。广播系统网管应具备如下功能：

①系统网管终端可对中心、各车站、列车、车辆基地等广播设备进行统一监控和管理。

②具有集中维护和自诊断功能，可进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理。

③可完成故障定位、故障报警、远端维护、集中告警功能等。

④可全面记录系统发生的故障和操作，操作记录包括：操作用户、操作命令、操作开始时间和结束时间等，故障记录包括且不限于功率放大器故障、广播分区故障、接口服务器故障、传输链路故障等。

⑤可汇总交换机及网络故障并可在网管终端界面显示。

⑥可对收集的数据进行汇总、分析、对比，形成系统和设备的全生命周期管控。

（7）基础数据管理。广播系统可通过网管软件进行基础数据管理，包括各线路的名称编号、车站的名称编号、各车站广播分区的名称编号与分组等。

四、结束语

本文提出的新一代广播系统架构，理论上完善了既有广播系统的功能，提升了系统的性能、稳定性，丰富了广播系统的业务，同时对广播系统形成了全方位一体化管控，更便于广播系统与它系统联动，使广播系统向智能化迈进了一大步。

参  考  文  献

[1]北京市轨道交通指挥中心.北京市轨道交通路网2018年度运营报告[R].北京：北京市轨道交通指挥中心，2018.