分析数字广播系统在城市轨道交通中的应用
浅谈数字广播在南京地铁的首次应用
浅谈数字广播在南京地铁的首次应用作者：丁国平来源：《电脑知识与技术》2018年第15期摘要：该文介绍了数字广播的一些特点和优势，以及南京地铁宁高线二期广播系统的组成和功能，并对其在轨道交通行业中的应用进行简要分析。
关键词：地铁；以太网；数字；广播系统中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）15-0196-021 引言广播系统是轨道交通工程重要组成部分，是控制中心调度人员和车站值班员向旅客通告地铁列车运行及安全、向导等服务信息、是发布作业命令和通知的通信设备。
在发生紧急情况时，广播系统发挥指导疏散旅客的作用。
车辆段广播单独设置信号楼行车值班员、停车列检库运转值班员向库内流动生产人员发布作业命令等。
随着广播技术进入数字化时代，无线数字广播电视技术的应用领域呈现出多种业务形态。
南京熊猫信息产业有限公司正在积极研究和探索如何将广播电视信号与移动通信信号集成共缆传输。
本文以南京地铁宁高线二期的数字广播系统为案例，对系统的设计和参数选择进行了分析和研究，并对实际系统的应用效果进行了测试与分析。
2 系统构成及功能2.1 控制中心广播系统构成功能控制中心广播系统配置广播服务器软件及客户管理端软件用于对整个系统进行管理及第三方系统的接口。
控制中心广播系统配有网管终端，具有系统网络管理功能，并对整个广播系统进行监控，直接连接以太网，通过内部通信协议获取整个系统中各种设备状态，并进行广播控制。
1）与ATS系统连接广播系统服务器通过RS-422接口或RJ-45与ATS系统连接，接收ATS系统发送过来的信号，解析后下发至对应车站的广播系统，并启动相应的广播语音向相应的广播分区进行广播。
广播语音存储在各车站广播系统控制器X-DCS3000或主机HN-CP500中。
2）与ISCS系统连接广播系统对ISCS系统开放相关协议，接口类型：RJ-45，ISCS系统可控制广播系统，并可获取广播系统的运行状态信息。
城市轨道交通广播系统的功能
城市轨道交通广播系统的功能(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--城市轨道交通广播系统的功能广播系统可为控制中心行调和车站值班员提供正常行车时列车到发车站、安全上下车、客流疏导、通告等客运信息。
当车站发生灾情时，控制中心环调、车站值班员可选择相应的车站和区域进行防灾广播。
广播系统采用控制中心和车站广播两级控制的工作方式。
控制中心的广播信息通过传输网络提供的语音和数据通道传送到各车站，实现中心调度员遥控选择或分组联系各车站的功能。
车站广播只实现本地信息的广播。
车辆段广播和列车广播相互独立。
1. 总体功能（1）广播系统可实现控制中心和车站/车辆段两级广播的要求，并可根据车站用户的具体情况，在站台的监控亭里设置供站台站务员进行定向广播的播音台。
（2）控制中心一级行调、环调均可使用相应的广播，必要时可进行录音。
（3）车站一级用户（车站值班员）可通过相应的广播控制台对本站辖区范围内的选区进行广播，并能对任意一个广播区域进行监听。
（4）在各站台监控亭内设置站台广播台，供站台站务员在必要的时候插入广播系统对本站进行定向广播。
（5）广播系统按用户的需求设置播音优先级，排列顺序为：控制中心环调、控制中心行调、车站值班员、站台站务员。
（6）车站播音区按以下区域划分：上行站台区、下行站台区、站厅区、办公区、线路（隧道）广播区。
（7）各区扬声器均采用分散布设方式，其间隔应保证扬声器输出声压级与环境噪声声压级的比值（建议值为6 dB）。
（8）在环境嘈杂区设置噪声传感器，并以此实现自动控制音量的功能。
（9）放大器单元均采用N∶1备份，并可自动切换。
（10）车站一级广播（含站务员广播）采用广播电缆连接。
车站至控制中心一级采用城市轨道交通专用传输系统的线路或分组通道连接。
（11）车辆段/停车场内部广播应满足车辆段/停车场值班员和车库值班员对车场等播音区的广播。
（12）系统发生故障时可启用降级使用功能，以确保紧急情况下的广播功能能正常实现。
广播系统在轨道交通中的应用
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。
无线通信技术在城市轨道交通中的应用
无线通信技术在城市轨道交通中的应用随着城市轨道交通的不断发展，无线通信技术在其中的应用也越来越广泛。
本文将从无线通信技术的发展历程、城市轨道交通的现状、无线通信技术在城市轨道交通中的应用和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、无线通信技术的发展历程无线通信技术的发展可以追溯到19世纪末的无线电技术。
20世纪初，无线电通信开始在军事和商业领域得到广泛应用。
20世纪50年代，移动通信技术开始出现，并在60年代得到了进一步发展。
80年代末，数字通信技术的出现使得无线通信技术进入了数字时代。
随着移动通信技术的不断发展，无线通信技术已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
二、城市轨道交通的现状城市轨道交通是城市公共交通系统的重要组成部分，其发展已成为城市发展的重要标志之一。
目前，全球城市轨道交通的发展呈现出多元化的趋势。
在发达国家，城市轨道交通已经成为城市公共交通的主力军，如纽约地铁、伦敦地铁等；而在发展中国家，城市轨道交通的发展也在迅速加速，如北京地铁、上海地铁等。
三、无线通信技术在城市轨道交通中的应用1. 信号控制系统城市轨道交通的信号控制系统是确保列车正常运行的关键系统。
无线通信技术可以用于信号控制系统中的车站信号控制、列车信号控制和列车地面通信等方面。
通过提高信号控制系统的精度和效率，可以大大提高城市轨道交通的安全性和准确性。
2. 车站广播系统城市轨道交通的车站广播系统是向乘客提供列车信息和公共服务信息的重要渠道。
无线通信技术可以用于车站广播系统中的列车到站信息、列车晚点信息和紧急广播信息等方面。
通过提高车站广播系统的精准度和及时性，可以增强乘客的旅行体验和安全感。
3. 乘客信息系统城市轨道交通的乘客信息系统是为乘客提供列车信息、交通信息和公共服务信息的重要渠道。
无线通信技术可以用于乘客信息系统中的列车位置信息、列车速度信息和列车延误信息等方面。
通过提高乘客信息系统的精准度和实时性，可以增强乘客的旅行便利性和体验感。
LTE-M在城市轨道交通中的增强应用研究
LTE-M在城市轨道交通中的增强应用研究作者：李士东来源：《计算机与网络》2020年第12期摘要：针对城轨车地无线通信应用场景，对LTE-M综合承载业务需求进行了简单介绍，并分析了LTE-M综合承载应用目前存在的问题。
对LTE-M增强应用的关键技术及难点问题进行了详细说明，提出了LTE-M双核心网冗余工程部署方案，闡述了全自动运行场景下列车广播与乘客紧急对讲实现方法，以及通过RAN-Sharing技术提升宽带集群接入网可靠性的技术方案。
通过实际地铁线路的测试验证，证明了系统设计的合理性和工程应用的可行性。
关键词：LTE-M；轨道交通；车地无线；接入网共享中图分类号：U285文献标志码：A文章编号：1008-1739（2020）12-64-40引言2013年TD-LTE技术开始进入城市轨道交通车地无线领域，并在郑州地铁1号线首次应用，主要用来承载车-地视频业务。
2014年国内产、学、研、用相关单位组成联合攻关团队，共同分析、论证和研究TD-LTE技术在城市轨道交通行业进行车地全业务综合承载的可行性，并经过严格的测试验证，并于2015年发布城市轨道交通车地综合通信系统（LTE-M）团体标准，自此LTE-M技术在城市轨道交通行业迅速普及[1]。
随着城轨全自动运行（Fully Automatic Operation，FAO）技术的发展，对LTE-M系统的可靠性提出了新的要求，列车司机的取消也对LTE-M业务模型提出了全新的需求。
1城轨车地业务通信需求城市轨道交通车地无线通信系统综合承载业务主要包括列车运行直接相关业务、生产业务和维修类业务三大类[2]。
列车运行直接相关业务包括：①CBTC业务；②集群调度语音业务；③应急对讲电话（Imminence Phone Handle，IPH）业务；④列车紧急文本下发业务；⑤列车控制和管理系统（Train Control and Management System，TCMS）业务。
城市轨道交通：广播系统
三、中央智能广播台与车站控制广播台 1. 广播的优先级
广播系统的控制中心和车站采用两级控制的工作方式，通常情
况下以车站广播为主，若出现事故抢险，组织指挥，疏导乘客安全
撤离时，则以控制中心防灾广播为主。因而广播系统应具有优先级，
不仅广播台与广播台之间要有优先级，同一广播台的不同音源之间
也应该具备，根据实际应用情况，优先等级的高低可进行修改设置。
客进行及时有效的疏导和指引，提高应急响应能力；此外，广播系
统还可以对运营人员进行广播，发布有关通知信息，便于协同配合
工作，提高服务质量。
1
目前的广播系统可实现多音源选区的广播方式，即在不同区域
可同时选择不同音源广播的平行广播功能，音源可选择人工、线路、
预存语音等。对乘客的广播区域主要在全线各站的站厅、站台、列
广播系统设备主要分为控制设备、输人设备、输出设备几部分。 典型的系统设备组成与工作原理框图如图所示。
8
9
1）控制设备组成与功能 控制设备包括中央处理器、电子矩阵、输入／输出模块、数字
传输模块等。
① 中央控制处理器(CPU) 中央控制处理器是系统的核心设备，通过I2C总线，可以控制
系统所有设备，实现系统的监听、自检、音频控制、功放替换、远 程控制、故障诊断等功能。
中心级设备与集中网管监控终端相连，通过网管系统，可实时 检测各车站设备的运行状态，故障时会自动报警，便于设备维护及 故障快速定位。
6
7）自动音量调节功能 装在车站站台和站厅的噪感探头，可对所在站台、站厅的噪声
电平进行检测，并通过自动音量调节器，控制信噪比，调整放大器
的增益，实现广播音量自动调节。
8）自动音频测试功能 中央处理器具有音频控制功能，可对系统各类放大器、信号发
浅谈GSM-R系统在城市轨道交通无线通信系统中的应用
浅谈GSM-R系统在城市轨道交通无线通信系统中的应用摘要：我国科学技术水平随着市场经济以及国名生活质量的提高有了质的飞跃，目前我国城市交通无线通信系统面临着严峻的挑战，如果城市轨道交通原来的无线通信系统用GSM-R系统来替代，这不仅优化了城市轨道无线通信系统而且在其运营安全以及缓解城市交通拥挤方面做出了很大的贡献，本文将先从了解GSM-R系统的概况开始，进一步来了解GSM-R系统的特征，以此来说明为什么在选取城市轨道交通无线通信系统的时候选取GSM-R系统，希望通过我简短的介绍，能够为城市轨道交通无线通信系统的发展有所帮助。
关键词：GSM-R系统；城市轨道交通；无线通信系统；应用物质文化需求与社会生产这两者一直都存在着矛盾，而且在社会主义现代化建设步入中期的今天也没有得到缓解，反倒是人们的生活与工作因为现如今越来越拥堵的交通而显得非常不方便，交通拥堵问题不仅会使我国建设社会主义现代化的进程受到影响而且不利于和谐社会的构建，要想这一问题能够从根本上得到缓解，通过地铁、轻轨以及有轨电车等城市轨道交通是目前缓解这个问题最有效的途径，而将独具优势的GSM-R系统应用到城市轨道交通无线通信中是具体实施的重点。
一、GSM-R系统的概况城市轨道交通无线通信系统在科技发展的带动下的有了很大的提高，但是很多无线通信系统在城市轨道交通的实际应用中或多或少还是有不尽人意的地方，而自在城市轨道交通中从欧洲引入了GSM-R系统之后，原来在轨道交通的无线通信系统中存在的不足得到有效的改善，对于GSM-R系统有所了解时候，就能够看出其他无线通信系统不可比拟GSM-R系统的地方。
1.1.GSM-R系统的概念GSMforRailways简称GSM-R系统，从名字就可以看出它实际上是专门为铁路通信系统设计的，事实也是如此，不过它主要是针对综合专用数字移动通信系统来的，GSM-R系统不仅自身的完善性比较好而且它在一体化上也是比较高级的，它有其他各类系统无可比拟的优点，对于高铁运行过程中传送自动控制信息以及调度通信中主要使用语言的部分一个无线通信GSM-R系统就可以做到，这为列车的通信带来了极大的方便。
城市轨道交通广播系统的应用
1 城市轨道交通广播系统的应用概况
例如，上海轨道交通9号线一期、二期建设完成后，全线共设1个控制中心、 1个车辆段和23个车站。对于广播系统而言，由于9号线一期与二期在建设 时有将近2年的间隔，因此它们的车站广播系统硬件设备存在一定的差别。 但无论是一期设备还是二期设备都受控于控制中心的同一套广播设备，整个 广播系统的运行相对稳定。同时，由于9号线在规划中存在着大小交路的运 营模式，因此，广播系统在软件上也进行了针对大小交路模式的升级。 为了提高车站值班员的工作效率，使设备布置更加合理，车站综合控制室通 信设备宜统一设计。各车站设CD音源，可提供本站背景音乐广播。车站综 合控制室广播设备选用多单元广播控制台作为车站值班员的主控台。
2 城市轨道交通广播系统的应用实例
1. 广播控制盒
（3） 针脚定义。TBA 3833广播 控制盒的接口为DB15-F插座 （孔），其针脚定义如表5-1所示。
2 城市轨道交通广播系统的应用实例
1. 广播控制盒
2 城市轨道交通广播系统的应用实例
2. 语音合成模块
语音合成模块（TBA 3021B）用于播放语音合成信息的内容，合成信息被 存储在SD卡中。合成信息的存储格式为mp3格式。模块通过串口接收语音 播放的控制信息，启动播放相应的语音段。 （1） 结构形式。语音合成模块为模块化结构形式，宽度为6 TE（1 TE=5.08 mm），高度适合于3 U（1 U=44.5 mm）机箱。 其前面板上有 SD卡插槽及电源、播音状态指示灯。语音合成模块的前面板如图5-14所示。 （2） 原理框图。如图5-15所示，语音合成模块由CPU、FLASH、串行接口、 现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）、mp3解 码器、电源等部分组成。以CPU为控制核心，通过串口接收播放控制信息， 控制FPGA从CF卡中读取文件，经mp3解码后通过模拟电路输出音频信号。 电源部分将输入的24 V转化为模块工作所需要的5 V及3.3 V电源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分析数字广播系统在城市轨道交通中的应用
本文通过对数字广播系统自身优势以及特点对数字广播技术进行详细分析，同时对城市轨道交通建设中数字广播系统的组网方式以及系统功能进行介绍，并在此基础上指出了数字广播系统在应用过程中存在的问题。
标签：数字广播系统；城市轨道交通；系统功能
广播系统在城市轨道交通中的基本作用主要有中心人员调度、列车运行情况通告、安全服务信息通知以及向工作人员发出通知等，另外当地铁出现突发灾难例如火灾时，广播系统同时可以作为消防广播。
现阶段随着相关信息技术的不断进步发展，数字广播技术已经形成其完善的技术模式和体系，在轨道交通建设中对数字广播技术的应用也引起社会各界的关注，同时关注度也在逐年递增。
一、数字广播的优势以及特点
（1）数字广播技术首选非压缩数字音频信号传送方式，音频传输质量较高，明显优于CD并且音质优良，也是当前数字音频传输中最先进的技术。
（2）数字广播技术采用以太网传输模式，传输的标准参照以太网网络结构，包括交换机、集线器以及媒体转换器等，通用性较高。
（3）数字广播技术采用多音频传输模式，一条五类线可以实现64路音频的传输，简化连线过程的同时实现广播系统多通道传递。
（4）数字广播技术使用数字化音频传输技术，避免模拟传输中存在传输电平衰减、噪声增加、传输频响衰减以及电源干扰等原因导致传输质量的下降。
二、数字广播技术
数字广播技术是集软件、硬件以及通信协议等为一体的实时网络音频传输技术，目前数字广播技术已经成为各音频供应商的最佳选择。
（一）数字广播技术的应用
由于数字广播技术本身成本较低，同时又具有较高的互通性、稳定性以及安全性，能够对其工作情况以及传输速度进行稳定预测，近年来借助其较为完善的商业机制在以太网音频传输市场上的份额正在不断扩大。
数字广播技术能够与以太网很好地结合起来从而解决长距离传输过程中信号传输困难的问题。
（二）数字广播技术对硬件设施的要求
数字广播技术本身是建立在以太网标准技术上的，根据以太网的相关内容构
建传输协议，因此在传输过程中不受上层网络层的影响，只可以通过交换机在局域网中进行传递。
现阶段能够进行数字广播技术传输的介质包括双绞线以及光纤。
（三）搭建数字广播网络过程中应当注意的问题
数字广播网络技术中的音频数据流是未经过压缩的，其一个通道内数据量是1.152Mbit/s，考虑通道上的控制数据以及相关公共数据，传输过程中实际数据流约10Mbit/s，因此应当选择100M以上的交换机。
三、轨道交通中数字广播的应用
（一）数字广播系统的构成
轨道交通中数字广播系统主要包括控制中心广播设备、车站设备以及相应的传输通道等。
1、中心广播设备
中心广播设备主要有广播机柜、操作终端、操作台以及网络管理服务器等。
中心广播设备的控制终端主要采用工业控制计算机同时配有专用的网卡；中心广播操作台主要包括麦克风、扬声器、控制键盘、显示屏以及网络处理单元和接口板；中心广播机柜通常位于控制中心设备室内，包括CM-Express接口板、音频交换矩阵、接口模块以及电源模块。
2、车站广播设备
通常情况下每个车站都会设置相应的车站广播设备，具体包括广播操作终端、操作台以及广播机柜等。
广播操作终端同样采用工业控制计算机，同时配有数字广播技术专用网卡；配置在各个广播操作室的广播操作台主要有麦克风、扬声器、线路输入输出插口、显示屏、紧急按键、网络处理单元、相关操作按键和CM-Express接口板；车站广播机柜主要设置于通信设备室内，主要由CM-Express 接口板、接口模块、音频交换模块、电源模块以及功率放大器构成。
3、系统网管服务器
数字音频系统的网管服务器同样使用工业控制计算机，并根据使用的具体要求配置相应的数字广播音频专用网卡，通过专用的数据传输方式实现对车站和各个广播设备平台的监督、管理和控制。
（二）数字广播系统的功能
1、控制中心广播
通过控制中心的广播，调度员可以借助中心操作端口以及相应的广播操作台实现对任意车站广播、车站站台以及全线区域广播进行操作，同时也可以根据实际情况选取任意广播操作端进行相应操作。
控制中心广播操作终端的主要功能包括语音话筒广播、语音选段广播、特定线路广播功能；全线、单站、分区使用广播功能；占用指示、选区占用各级广播指示功能；监听各广播选区，调节监听音量以及通过控制台对运行列车乘客进行广播等功能。
2、车站广播功能
值班员可以通过车站内广播设备对本站管辖范围之内的选区、多区以及单个选区进行广播。
主要包括如下功能：线路输入、话筒语音、语音选段以及外部音源广播；管辖范围之内各个选区以及站台广播的图标选择；管辖范围内占用指示以及选区占用指示；选择监听权限范围之内的广播；操作台可进行背景音乐的不输入输出设置，可以接入音源设备，对相关内容进行设置；兼有消防安全广播的功能，能够根据信号传输的内容对列车的相关信息进行实时自动广播。
四、数字广播技术在应用过程中应当注意的问题
（一）技术的使用授权以及相关费用
数字广播技术是Cirrus Logic 认证产品，在使用之前需要向Cirrus Logic公司提出申请，在获得相应的使用权限之后才能够进行生产和使用，因此必然会产生相应的使用费用以及相应的使用手续的办理。
（二）使用渠道问题
现阶段市场上销售的成品大多是通用标准的产品，在产品的构成、功能以及生产工艺上并没有达到特定使用的条件标准，在使用过程中可能会存在功能组成以及结构工艺上不符合使用要求的情况，此时可以根据实际情况采用定制的方式。
（三）生产成本及造价
使用数字广播网络技术，其成本会相应上升，此时要根据当前轨道交通的基本现状进行分析并制定科学决策。
结语：
综上所述，数字广播技术因为其先进的科技和特有的使用优势已经在轨道交通建设中逐步普及，进一步对其正确的应用方式进行研究有利于促进轨道交通的建设和长远发展。
参考文獻：
[1]柳重春.DRM数字广播系统分析（架构）[J].中国传媒科技，2013，08：99-100.
[2]韩凤娟. H D-SDI/IP数字视频监控系统在城市轨道交通中的应用分析[J]. 交通科技，2016（5）：153-157.
[3]王旭.河北省数字广播电视监测系统研究分析[J].广播与电视技术，2011，3808：162-165.。