天津地铁6号线电客车PIS系统自动广播原理简介论文_牛超

摘要：本文介绍了天津地铁6号线电客车自动广播功能的实现逻辑，对自动广播存在的问题进行了分析，经过改进，6号线列车具备了较为稳定的自动广播报站功能。

关键词：地铁；PIS系统；自动广播；信号系统；

1.概述

天津地铁6号线电客车PIS系统是采用以太网传输的全数字音频信息系统，所有音频信息都是以数字形式通过以太网传输。系统中的功率放大器采用全数字D类功放，效率高达90%。同时系统满足冗余要求，任何一个单点故障不影响系统的正常运行，分别在列车两端的司机室配置一套控制设备，彼此互为冗余。

天津地铁6号线车辆具备三种模式的语音广播：全自动广播、半自动广播、手动广播[1]。

列车的自动广播功能是指列车行驶至特定位置时，可自动触发报站广播及自动更新动态地图显示，而无需驾驶员人工操作。天津地铁6号线在投入运营之初，列车自动广播功能存在很多问题，在经过多次调试、改进后，此功能已比较稳定。

信号系统作为信息发起者，不断的发出各种代码，并根据目前列车所处的实际位置进行实时更新。列车管理系统作为信息传送者，主要负责代码的中转。乘客信息系统作为自动广播的最终体现者，主要的动作是触发动态地图显示站点的更新，以及自动报站广播。

2.全自动广播原理简介

天津6号线PIS系统与TCMS系统之间采用MVB网络通信，TCMS与PIS之间通信端口分配如表1所示，ATC与PIS间控制指令64ms一个轮询周期，其余信息根据重要程度，轮询周期分别为256ms和512ms。

表1

TCMS控制指令数据格式如下：

ATC控制指令数据格式如下：

2.1 全自动广播的激活

在接口参数里，当TCMS发送给PIS的数据B1/B0位“ATO模式”和“CBTC模式”两位不同时为0时，PIS可使用激活端ATC设备发送的MVB数据用于全自动广播。激活端信号来源于TCMS发送的B3/B2位“TC1司机激活”和“TC2司机激活”两位。

2.2 全自动广播的控制方式

在全自动广播模式下，PIS系统可预设每一站播放预到站广播和到站广播的触发距离。由于6号线某些站的站间距很短，为了在列车到站时播放完到站广播，经过多次正线测试，6号线PIS设置离站10米时播放下一站预到站广播，到站前170米播放到站广播。当ATC发送的目标距离与预设的触发距离相同时，就会触发报站。

在全自动广播模式下，PIS的当前站ID、下一站ID、终点站ID、下一站开门侧等完全听从于ATC系统[2]。列车到站停稳后，ATC更新“当前站ID”、“下一站ID”、“起始距离”、“目标距离”。“起始距离”表示列车位置与当前站停车标的距离，列车行驶中这一距离是逐渐增大的。“目标距离”表示列车位置与下一站停车标的距离，列车行驶中这一距离是逐渐减小的。在列车行驶过程中，ATC每64ms向PIS发送一次数据包，当“起始距离”大于预设的触发距离10米时，PIS播放预到站广播。同理，当“目标距离”小于预设的触发距离170米时，PIS播放到站广播[3]。

CBTC模式又分为CBTC-AM（ATO）和CBTC-CM（ATP）两种驾驶模式，这两种模式下，ATC发送的数据均是准确的，均可用于自动报站。ATP模式下自动报站原理与ATO模式一致。

2.3半自动广播、手动广播的激活

TCMS发送给PIS的B1/B0位“半自动模式设置”、“手动模式设置”需要司机手动操作TCMS界面，这两位不能同时为1。当这两种信号不同时为0时，PIS系统采用TMS信号，相应的，PIS系统处于半自动报站模式或手动报站模式。此处的手动报站是操作TCMS界面相应按钮进行报站，不同于广播盒手动报站。当ATO信号与TCMS信号同时有效时，优先采用ATO信号。

2.4全自动广播数据传输路径

TCMS与ATC同时向PIS发送数据，但只有当TCMS发送给PIS的数据B1/B0位“ATO模式”和“CBTC模式”两位不同时为0时，PIS才可以应用ATC的数据进行自动广播。数据经过PIS系统的TCMS接口模块传递给中央控制器，经过中央控制器解码、调取相应的音频信息传递给以太网交换机，再经过以太网传输到客室的功率放大器，再由客室扬声器播放声音。

3.全自动广播调试过程中遇到的问题

（1）中央控制器存在应用层程序失效导致正线全自动广播无法报站的情况，回库后故障不能复现，返厂测试故障也不易复现。

采取措施：①更新中央控制器程序，当检测到进程失效时能够自行重启板卡。②更新程序，使自动报站具备冗余功能。③定期下载PIS日志，查看有无中央控制器重启的情况。④优化中央控制器硬件的抗干扰设计，进一步增强系统的鲁棒性。⑤转移SD卡中的数据至 nand flash存储器，规避sd卡数据操作时可能的风险。

通过采取以上措施，现阶段全自动广播功能表现稳定[4]。

（2）ATP模式下不具备全自动广播功能

通过组织信号、TCMS、PIS三方会议，制定了实现ATP模式自动广播的方案，同时TCMS、PIS、信号系统已完成相应修改，目前已实现自动报站功能。

4.结语

通过改进不足，天津地铁6号线列车实现了较为稳定的自动广播报站功能，大大减轻了驾驶员的操作负担。对于目前存在的一些问题，天津地铁将继续跟进解决，使列车自动报站功能更加趋于完善。

参考文献：

[1]张月秀.西安地铁2号线列车广播系统概况与典型问题探讨[J].铁道车辆，2014（2），25-26.

[2]薛红艳.地铁列车自动报站控制逻辑对比及优化分析[J].现代城市轨道交通，2018（10），63-65.

[3]文作强.列车广播系统与TCMS系统联动报站失效分析及处置[J].现代城市轨道交通,2019（9），43-47.

[4]刘孟续.广州地铁四号线列车大小交路自动广播改造研究[J].机电工程技术，2016（06），153-155.

论文作者:牛超

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/2

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