广播系统在轨道交通中的应用
摘要：广播系统是轨道交通网络中的重要应用分支，是组成安全轨道交通运输网络的必要硬件设备。
本文简单探讨广播系统在轨道交通中的应用。
关键词：广播系统；轨道交通；系统应用
一．引言
随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快，城市轨道交通以其快捷、高效、环保等优点，成为国内各大城市解决交通、促进发展的首选。
据统计，2012-2020年，城市轨道交通新增运营里程将达到4121km，截至2020年，我国城市轨道交通累计运营里程将达到6019km。
为提供更加完善的轨道交通运输服务，在组网网络结构中，广播系统发挥着重要作用。
二. 轨道交通中广播系统概述
轨道交通自动广播系统是消防紧急广播与业务合二为一的广播系统，在平时作为车站业务广播使用，在有火灾报警信号时，切换为消防广播使用。
在业务广播时，主要由自动广播及人工广播组成。
车站公共广播系统的车次信息源来自信息集成系统，在自动广播服务器的控制管理下，通过数字语音合成广播设备实现自动广播车次信息。
使用多语种（普通话、英语等）在相关区域广播车次动态信息、车站服务信息。
在车站内的广播室、消防控制室、站台等处设置人工呼叫站，可对任意分区进行呼叫广播。
在站台处通过人工呼叫站进行人工广播。
在业务广播间隙，系统配置的CD 机、双卡录音机、收音机等可播放优雅舒缓的背景音乐。
在消防广播时，消防控制室工作人员通过消防广播联动控制信号启动本站内的消防广播（预录广播）或通过呼叫站进行人工广播；消防广播联动控制信号只能对相应的消防广播分区广播，呼叫站可以对本系统的所有分区进行消防广播。
车站采用全数字广播系统进行构造，采用分布式的设备布局，节点设备与总控设备采数字音频网络系统处理结构，这种结构使得音频信号的传输避免了传统模拟系统的音频损耗，系统的音质更加趋于完美，在总控室可对所有站台进行人工呼叫及设备监视，并且使得系统具有优秀的扩展及维护特性。
车站的前端根据建筑结构及装修特性配置有各种不同的扬声器，构成一个完美的声场，在人员变动较大的区域设置有噪音拾取设备，系统可根据区域中背景噪音的变化自动调节音量的大小，使得旅客始终处在一个听音稳定的环境之中。
三. 广播系统在轨道交通中的应用
1.自动广播的实现方式
（1）ATS信息触发
广播系统从轨道信号系统ATS专业获取行车信息，进行列车到站自动广播。
可以使用一个非冗余的TCP/IP以太网连接或者RS422连接来实现广播系统与ATS网络通信设备之间的信息传输。
ATS发送给广播系统的报文内容有：进站预告广播（列车到站前发送）、离站广播（列车离站时发送）以及跳站广播（列车跳停本站）信息。
这些信息使得广播系统可以向站台上的乘客发布列车接近、列车发车和列车跳站等信息。
控制中心广播系统接受到ATS传来的列车到站信息后，将通过以太网将控制信号或者RS422信号传输到对应车站广播系统的控制单元，该控制单元并将控制信号转发给本系统内的语音合成等模块工作，自动启动预先录制在存储卡中的语音信号进行预告广播。
(2)轨行区间传感器信息触发
在隧道内和车站头端墙上安装传感设备，并在隧道内、车站设备房和车控室铺设通讯电缆，根据安装在轨行区的传感器触发信息准确定位列车位置，发送相应的进站广播音频信号或到站广播音频信号到车站广播控制终端，由该广播控制终端控制本站广播系统后台控制单元，该控制单元将控制信号及音频信号转发给本系统的音频汇接等模块工作，最后通过各个广播区的功率放大器进行预告广播。
2. 广播系统构成
广播系统由中心广播设备、车站广播设备及系统网管服务器三部分组成。
中心广播设备，它包含了如下的几部分。
（1）中心广播控制终端及广播操作台。
1）中心广播控制终端：采用工业级控制计算机，配有CobraNet 专用网卡。
2）中心广播操作台：主要由麦克风、监听扬声器、操作控制键盘、液晶显示屏、网络处理单元及CM-Express 接口板组成。
（2）中心广播机柜。
中心广播机柜设置于控制中心中央设备室内，包括以下设备：CM-Express 接口板、音频交换矩阵、接口模块、电源模块等。
每个车站设置一套车站广播设备，主要包括以下两个组成部分。
（1）车站值班员广播操作终端及广播操作台。
1）车站值班员广播操作终端：采用工业级控制计算机，配有CobraNet 专用网卡。
2）车站广播操作台：在各车站控制室内配置广播操作台，车站广播操作台包括麦克风、监听扬声器、线路输入插口、液晶显示屏、紧急广播按键、其他操作按键、网络处理单元及CM-Express 接口板等。
（2）广播机柜。
车站广播机柜设于车站的通信设备室内，主要包括CM-Express接口板、接口模块、音频交换矩阵、功率放大器和电源模块等。
网管服务器采用工业级控制计算机，配有专用CobraNet 网卡。
通过数据传输通道，实现对控制中心及各车站广播设备的统一监控和管理。
3. 广播系统的架构设计
轨道交通公共广播系统采用集中管理、分散控制的体系结构，基于以太网技术，所有系统设备或直接或通过接口设备连接于广播系统VLAN中，控制信号传输采用TCP/IP协议，是一个多语言实时的公共广播系统。
车站公共广播系统主要由自动广播服务器、自动广播合成设备、用户操作计算机、广播系统管理服务器、设备管理工作站、数字矩阵系统、数字语音记录设备、背景音乐播放设备、人工呼叫站、功率放大设备及功放倒备系统、扬声器、噪声探测器、音控开关、系统接口等软硬件组成。
其他车站诸如此类配置，以TELNET的控制方式或TCP/IP方式可实现总控制车站对其余车站进行寻呼和控制。
在广播总机房安装系统集中管理设备；在总控机房及分控机房安装人工呼叫站、设备管理工作站、用户操作计算机、背景音乐播放设备和监听音箱、功放设备。
4.广播系统结构
车站广播系统覆盖车站全部区域，在车站内设有一个总机房、一个消防值班室和多个广播分机房。
各机房内安装有广播系统的机房设备，在各个站台广播分区安装扬声器、噪声探测器和音量调节器等现场设备，在广播室，在消防控制中心设置消防广播控制接口设备和人工呼叫站。
机房与现场设备、呼叫站之间采用音频线缆连接，由此组成一套结构分散、管理集中的有机整体，形成一套完整的广播系统。
5. 广播系统功能
第一，控制中心广播功能。
控制中心调度员可通过中心广播操作终端或广播操作台对全线广播、任意一个车站广播、任意车站的任一个选区或多个选区广播。
中心广播操作终端具有如下功能。
（1）具有话筒、语音、线路等广播功能。
（2）具有全线、单站、分区等广播使用方式。
（3）具有各级广播占用指示和选区占用指示功能。
通过无线通信系统来控制中心广播操作台。
第二，车站广播功能。
车站值班员可通过车站广播设备，对本站所有管辖范围作选区广播、多区广播或单个选区广播。
下面详细讨论车站广播操作终端的功能。
（1）语音、话筒、语音段选择、线路输入等广播功能。
（2）对广播范围内一些分区、全站等进行选择图标。
（3）指示各层次广播和分区占用情况的作用。
（4）可对广播范围中的一些选区进行部分监听和查看。
（5）车站的广播操作平台系统还备有背景音乐输入和输出口，能够把外部音源设备接进来，来进行播放音乐、其他一些娱乐节目。
广播系统还能够按照信号系统提供的各个列车到发站的信息，自动的为广大乘客及时广播予以提醒。
五.结束语
随着轨道交通网络的发展，广播系统为完善运输服务提供了有力支撑，通过广播系统的应用，提高了服务质量和运营效率，有利于确保轨道运输安全。
参考文献：
[1]王红涛.数字广播系统在城市轨道交通中的应用[J].铁路通信信号工程技术,2009,6(4):40-42.
[2]朱强,吴倩.SUPMAX800在轨道交通通信系统中的应用[J].自动化仪表,2007,28(z1):159-162.
[3]黄少熔,黎兴源,蔡波等.平面扬声器在地铁车站广播系统中的应用[J].城市轨道交通研究,2013,16(3):141-144.
[4]朱强,吴倩.SUPMAX800在轨道交通通信系统中的应用[C].//第十八届多国仪器仪表学术会议论文集.2007:159-162.。
