北京地铁昌平线列车广播测试仪的研发与应用

张 唯 张 勇 郑 虎 闫 鹏

北京地铁昌平线列车广播测试仪的研发与应用

张 唯 张 勇 郑 虎 闫 鹏

介绍北京地铁昌平线检修中心针对列车广播系统自动报站功能测试不方便的现状，自主研发了广播系统测试仪，并且在实际应用中取得良好效果，节省人力和维修成本的同时，提高了广播系统的使用可靠度，保证了运营服务品质。

地铁列车；广播系统；测试仪

0 引言

U279.3

地铁列车的广播系统是乘客服务设施的重要组成部分，它的稳定可靠运行是关系到乘客满意度的重要指标。北京地铁每年都有超过百起的因列车广播系统错报、误报站名而遭到乘客投诉的事件发生。地铁运营公司也积极采取应对措施，一方面要求广播系统生产厂商不断改进系统功能和提高运行稳定性；另一方面要求检修部门加强日常对于广播系统的试验和检查。昌平线检修中心自主研发列车广播测试仪，丰富了广播系统的维修手段，不仅节约维修成本，还提高工作效率。

1 列车广播系统简介

昌平线列车的广播系统由列车广播单元、乘客信息显示单元、视频监控单元组成。

1.1 列车广播单元

列车广播单元负责自动广播报站，主要包括：广播控制主机（DCP）（图1）、广播通信控制器（PCU）（图2）以及客室的广播通信车辆接口单元（VIU）等。

广播音频总线采用1条屏蔽双绞线进行广播语音传送，将激活后PCU主机的广播语音传送到每辆车的VIU功放模块里进行功率放大后，通过扬声器向乘客播放。在PCU 主机里，广播语音输出信号通过音频隔离变压器进行耦合输出，输出电平为定压100 V，源阻抗低于3.3 kΩ。VIU 功放模块通过音频隔离变压器耦合输入，输入阻抗为150 kΩ。

图2 广播通信控制器

1.2 乘客信息显示单元

图1 广播控制主机

乘客信息显示单元用于为乘客提供站点名和列车时刻等视觉信息，与广播单元报站信息同步且一致。包括PCU（与广播单元共用）、视频控制器（VCU）、网络接口单元（NIUC）、客室动态地图（图3）等部分。

图3 客室动态地图

1.3 视频监控系统

视频监控系统（CCTV）通过安装在车厢内的摄像机和存储器记录图像信息，并把画面实时地传送给司机，用以监视客室动态，保证列车运营安全，并且为乘客提供及时必要的服务。该系统主要包括：视频控制器（图4）、列车网络单元、摄像机、司机室监控显示器等。

2 广播系统故障原因

图4 视频控制器

广播系统内部通过网线连接和实现数字化模块控制，由于设备运行不稳定以及网络干扰等因素，昌平线列车经常出现错报站的现象，导致乘客下错车站，直接影响了地铁运营的服务品质。

据统计，2014年由于广播系统错报站、不报站造成的故障数23次，占到该系统全部故障数量的45%。虽然厂家已经对系统进行了部分设计改进，但是偶尔还是会出现问题，所以需要加强预防性的检查手段和必要的测试环节。

3 列车广播测试仪的研制

列车广播系统故障维修后需要进行调试试验。如显示灯不亮，修复后验证起来比较简便。但是，有一些故障修复后却不容易进行测试，如广播错报站的问题，验证起来就比较麻烦，因报站信息是和列车速度信号密切关联的：设定当列车起动速度达到30 km/h时报下一站信息，当列车速度降低到5 km/h时报到站信息。所以,广播系统修复后一般采取试车线上调试的方法进行功能检测。而像昌平线这样没有试车线条件的维修基地，只能通过正线调试的方法进行测试，无形中增加了维修工时和电能消耗，工作效率很低。

针对以上情况，昌平线检修中心的工程师们研制出SFM13型列车广播测试仪，使其能够在车辆静态条件下模拟出列车速度信号，以便试验出自动报站信息的准确性。

4 测试仪功能介绍

4.1 设备参数

SFM13型地铁列车广播测试仪参数如表1所示，列车广播测试仪的外观和操作面板如图5、图6所示。

表1 SFM13型地铁列车广播测试仪参数

4.2 设计原理

图5 测试仪外观

图6 测试仪操作面板

利用可编程控制器PLC进行测试程序编写，模拟列车的速度信号发生指令，通过3根信号线（5 km/h信号线、30 km/h信号线、列车门全关闭信号线）与列车继电器屏柜内的对应端子排相连接。当起动测试以后，测试仪会根据间隔时间发出模拟速度信号，触发列车广播系统的报站信息，从而进行准确性和连续性验证。

故障数量/次 20 3 减少85调试人数/人 3 1 减少66调试工时/min·列-1 90 20 减少77正线调试电能消耗/度 1 430 0 减少100

4.3 功能描述

4.3.1 自动测试功能

连接好数据线，确认列车客室门完全关闭，打开电源开关，在司机操纵台上设置好起始站位置，然后按下自动检测按钮。程序会自动发出模拟速度的脉冲信号，并触发报站信息进行广播测试，如图7所示。

4.3.2 手动测试功能

连接好数据线，确认列车客室门完全关闭，打开电源开关，在司机操纵台上设置好起始站位置，把选择键放置手动挡位，当手动按下“30公里信号”按钮时才会播报下一站信息；当手动按下“5公里信号”按钮时播报到站信息。这种模式可以对单个报站环节进行反复测试。

4.3.3 过流保护功能

在仪器内部有过流保护设计，将“保护开关”置于“ON”位即打开保护模式，一旦出现电流过大时会自动跳开保险，用以保护测试仪免受冲击。

4.3.4 内置电源功能

测试仪内部设计有大容量锂电池，即使使用过程中没有外接电源也可以正常操作。在控制面板上面设计有液晶显示屏，操作者可以随时了解电池电量，电量不足时利用外接电源充电即可。

图7 广播测试仪在现场使用

5 效果评价

通过表2可以看出在使用列车广播测试仪后各项数据的明显变化。在故障次数、人力需求、工时消耗、维修成本等方面均有较大幅度的降低，直接为企业带来了经济效益，并且为乘客满意度持续提升提供了基础保证。另外，该测试仪结构简单、携带操作方便、通用性强，同样适用于其他地铁线路的列车广播系统测试使用，具有较高的推广价值。

6 结语

SFM13型地铁列车广播测试仪的研制和使用，填补了长久以来检修专业缺乏该项目检测手段的空白，目前已经在北京地铁昌平线列车的日常维修中广泛应用，通过这种科学高效的检测方式，地铁公司可以及早发现广播系统故障隐患，确保车辆维修质量和提高乘客服务满意度。

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[6] 陈静，秦孝峰. 西安地铁二号线列车广播系统故障分析及解决措施[J]. 轨道交通装备与技术，2014（2）.

Development and Application of Train Broadcasting Tester on Beijing Metro Changping Line

Zhang Wei, Zhang Yong, Zheng Hu, et al.

The paper makes an introduction of Beijing Changping metro maintenance center mainly on the current status of the inconvenient test over function of automatically broadcasting stops by the train on-board broadcasting system. The independently developed broadcasting system tester has gained the good effect in practical application, at the same time saving manpower and maintenance costs, improving the broadcasting system reliability, and having ensured the service quality.

metro train, broadcasting system, tester

张 唯：北京市地铁运营四分公司冒平线检修中心，高级工程师，北京 100372

2015-01-28

责任编辑凌晨