鐵路客運車站小區廣播系統的優化研究及應用實踐

王 丹 中國鐵路上海局集團有限公司客運部

1 引言

隨著我國高速鐵路的快速發展以及客站建設標準的不斷提高，大量新技術、新設備在客運車站投入使用，信息化水平顯著提升，使得鐵路運營進入到高技術、高標準和高安全性為一體的全新時代。車站客運廣播系統是客運服務信息系統的重要組成部分，是為旅客提供信息服務的核心載體之一。客運廣播系統的設置旨在體現以人為本的理念，為車站旅客提供購票、進站、候車、乘車、出站等各個環節的全方位信息服務。小區廣播作為車站客運廣播系統中的一項重要功能，主要用于車站工作人員引導、組織旅客有序乘車，緊急情況下提醒旅客安全事項，維護車站良好乘車秩序。

2 管內客運車站小區廣播系統現狀分析

2.1 概況

截至2019 年底，上海局集團公司管內共有客運車站245個（含金溫公司4 站），其中客運營業站232 個，停辦或臨時停辦客運業務13 個；高鐵車站163 個（含高普混合車站），普速車站69 個。經全面調研梳理管內客運車站廣播系統情況，目前仍有12 個較小普速客站沒有客運廣播系統；除高鐵車站以及部分改造車站具備小區廣播系統外，大部分既有普速客站廣播系統無小區廣播功能。從集團公司管內車站小區廣播的覆蓋范圍來看，新建高鐵車站的小區廣播一般覆蓋候車室、站臺、售票廳、出站廳等旅客服務區域；后續改造車站小區廣播時，從節約和控制投資費用的角度統籌，綜合考慮小區廣播使用頻次和重要性，一般重點覆蓋候車室、站臺等核心區域。

目前管內客站既有小區廣播廠家主要有天津北海、天津先唯、天津奧帕斯博、黎明時代、TOA、ITC、濟南滋泉等7 家單位，其中50 個車站小區廣播廠家為天津北海；21 個車站小區廣播廠家為天津先唯；21 個車站小區廣播廠家為天津奧帕斯博；21 個車站小區廣播廠家為黎明時代；20 個車站小區廣播廠家為TOA；9 個車站小區廣播廠家為ITC；6 個車站小區廣播廠家為濟南滋泉。

2.2 傳統小區廣播工作模式

根據《鐵路客運服務信息系統設計規范》（Q/CR 9140-2018）相關規定，小區廣播設置控制設備、無線接收設備及無線話筒等，根據需要可利用客運對講設備。從目前上海局管內客站小區廣播工作模式來看，一般由車站客運人員手持小區廣播話筒口播，安裝在廣播區域內的接收機接收到話筒傳來的無線音頻信號，接收機接收到信號后通過音頻線纜傳輸至信息機房小區廣播接收單元設備，再進入對應的廣播分區設備實現小區廣播功能。

2.3 傳統小區廣播現狀問題分析

隨著時間的推移，由于站臺電磁環境逐步惡化、無線接收設備性能下降以及綜合布線施工不規范等原因，車站小區廣播在使用過程中，經常出現信號接收不到或口播聲音不流暢存在聲音斷續等問題，影響車站客運乘降組織。主要表現在以下方面：

2.3.1 設備故障率高、維修難度大

現有車站小區廣播的天線、天線放大器、天線分支器大多安裝在站房天花板頂部或站臺雨棚下方位置，安裝高度一般在（6～20）m。站臺區域小區廣播設備受室外天氣環境影響，設備故障率較高。由于接收設備狀態不良、故障頻發導致小區廣播無法使用的情況時常發生，設備故障時需登高作業，且故障點不易排查，維修難度大，登高作業安全系數低。

2.3.2 小區廣播信號覆蓋范圍不夠

由于小區廣播接收機的信號接收半徑約100 m，信號覆蓋范圍有限。在廣播區域的部分地方使用話筒進行廣播業務時，小區廣播接收機無法接收到話筒音頻信號，導致小區廣播無聲音或小區廣播聲音斷續、不清晰。

2.3.3 線路易受干擾

傳統小區廣播信號接收設備接收到話筒信號后，通過線纜傳輸至信息機房小區廣播接收設備。信號在線纜傳輸過程中容易受到周圍環境磁場的干擾。由于小區廣播優先級高于主廣播，當小區廣播線路受干擾時，小區廣播信號切斷主廣播信號，導致該廣播區無聲音或出現電流聲。

2.3.4 建設期布線成本較高

目前小區廣播大多需要從信息機房或配線間布線至站臺、候車室、售票廳、出站口等廣播區域，纜線施工費用較高，且為降低線路干擾對線纜施工工藝有嚴格要求。

2.3.5 便攜性差

車站客運人員作業時，需隨身攜帶一個話筒和一部對講機，作業不便。

3 小區廣播系統的優化研究

3.1 小區廣播系統優化原則

針對傳統小區廣播系統的缺點，以解決小區廣播系統信號覆蓋范圍不夠、線路易受干擾、設備故障率高、后期維護不便、客運人員便攜性差等問題為基本原則，綜合考慮投資費用、現場條件等因素，研究小區廣播系統優化方案 。在恢復小區廣播功能的基礎上，擴充信號覆蓋范圍，增加一鍵觸發廣播等功能，通過按鍵形式播放小區廣播，減少客運人員的工作量。同時終端接入車站語音對講系統，實現小區廣播話筒與語音對講機終端合并。

3.2 對講型小區廣播系統

3.2.1 工作模式

客運值班員手持對講機接入小區頻道，進行客運廣播，信號通過無線傳輸形式至信令接收處理單元，再由信令接收處理單元進行解析后進入對應的廣播設備將聲音傳送至揚聲器，實現小區廣播功能。

考慮部分車站信息機房內屏蔽信號較強，為了達到接收效果最佳，可在信令接收處理單元設備上加裝天線，增強接收效果。

3.2.2 主要功能

（1）人工口播功能。當無線對講機按下人工口播鍵實現音頻播放時，直接產生音頻信號進入無線小區接收裝置，根據預先預置的優先級順序，和網絡音頻控制服務器的音頻信號進行比較，把相應音頻輸送到數字功率放大器，驅動揚聲器進行播音。

（2）一鍵直播功能。客運人員根據實際情況，選擇一鍵直播模式代替口播（可提前將常用的語句錄制存放在服務設備），快速實現開始檢票、上下車旅客宣傳、對應站臺地標候車、快捷換乘、清理站臺、安全提醒等業務廣播。

（3）對講功能。客運人員只需攜帶一臺對講機，通過調整手持對講機頻道完成不同業務對講。當需要與既有的客運站車模擬對講系統進行對話時，可直接在對講機上進行模擬頻道切換，調至預設生產的對講頻道，實現與車站其他崗位、列車司機、列車長等的互聯。通過無線雙頻雙守功能可實現當對講機在小區廣播頻道也能收聽到生產對講廣播內容。

（4）音量獨立調節功能 。采用數字控制技術，通過終端實現遠程音量控制。傳統小區廣播音頻調節需在信息機房內對功放設備進行音量調節。

（5）自動巡檢功能。具備自動巡檢功能，可監視小區廣播系統設備運行狀態。

3.2.3 系統優點

（1）信號接收范圍廣。對講型小區廣播的信號傳輸覆蓋廣泛≥1 000 m，站臺無需部署信號接收設備及音頻線纜，相對傳統小區廣播接收機100 m 的接收半徑，信號覆蓋范圍大大增強。

（2）抗干擾能力強。數字對講機采用IP67 標準防水防塵等級防護，能滿足在復雜的電磁與惡劣的自然環境下工作，系統采用無線4FSK 調制和TDMA 傳輸通信方式，省去了大量的綜合布線，由此消除了因線路問題所引發的廣播系統故障。

系統設計遵照國內先進的PDT 標準，獨立靈活的數字傳輸加密機制，保證了廣播的安全性及無線數字頻率的獨立性，PDT 小區制應用模式不會與車站內外的其它無線電波源發生相互干擾現象。

PDT 標準采用先進的窄帶編解碼器及數字糾錯技術，可更好地抑制噪音，能夠適應復雜電磁環境，尤其是在信號覆蓋邊緣范圍，語音明顯比模擬產品更優質清晰。

（3）一機多用，功能整合。客運人員可以通過調節手持對講機上的頻率實現對不同區域的小區廣播（例如檢票口、站臺、進出站通道等）。當需要與既有的客運站車模擬對講系統進行對話時，可直接在對講機上進行模擬頻道切換，實現互聯。

（4）維護方便，節省投資。對講機型小區廣播系統采用無線調頻廣播方式，在工程建設期可省去大量的傳輸線纜和線路鋪設費用，同時省去了運營期間的線路檢修工作，方便日常運行維護，使運維成本大大降低。

3.3 京滬高鐵車站應用實例

3.3.1 京滬高鐵車站小區廣播現狀

京滬高鐵車站原有廣播采用TOA 廣播系統，車站站臺區域小區廣播的天線、天線放大器、天線分支器都安裝在站臺頂部，站臺頂部至站臺面距離在（12～20）m，由于常規車站站臺雨棚無維修馬道，小區廣播接收天線出現故障時常無法及時完成設備維修或更換。沿線車站小區廣播的天線放大器、線路和小區話筒大都存在故障，無法正常使用，主要故障現象表現為小區廣播無聲音、口播聲音不流暢存在聲音斷續、廣播區內信號不能完全覆蓋整個廣播區導致在有的地方無法接收到信號，影響了乘客的乘車體驗。具體故障情況見表1。

表1 京滬高鐵站車站小區廣播故障情況

3.3.2 既有小區廣播系統的優化改造

在充分調研掌握京滬高鐵車站既有小區廣播設備情況的基礎上，按照“滿足生產需要，充分利舊，控制投資”的原則，組織對既有小區廣播設備進行優化改造。

具體實施和應用情況如下：京滬高鐵車站既有站臺小區廣播故障區域全部按照對講機型小區廣播進行改造，并與既有TOA 廣播系統兼容，前端揚聲器設備利舊；南京南站檢票口、昆山南站檢票口、蘇州北站候車廳及出站廳區域考慮站房整體結構以及投資費用，按照接收機配有源音箱模式的小區廣播進行改造，該小區廣播系統為獨立廣播系統，與既有廣播系統無關聯。京滬高鐵車站共新增對講型小區廣播52套，接收機配有源音箱模式的小區廣播36 套。具體改造情況見表2。

表2 京滬高鐵站車站小區廣播改造情況

京滬高鐵車站小區廣播系統改造后，解決了長期存在的信號接收差、信號覆蓋距離不夠、播音效果不佳等問題，特別是站臺區域的小區廣播系統使用頻率高，效果顯著提升，在很大程度上方便了現場乘降組織。

4 結束語

對講機型小區廣播系統的研究應用為后續既有車站小區廣播系統的優化改造提供了借鑒依據和成功經驗。結合上海局管內既有車站設備實際情況，具備條件時分階段逐步改造推廣，通過硬件設備設施的改進，進一步促進服務品質的提升。