旅客服务集成管理平台远程语音模块的研究与实现

2014-05-11吕晓军刘卫平冯文学

铁路计算机应用 2014年4期

詹璇，吕晓军，刘卫平，冯文学

（中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，北京 100081）

铁路客运车站旅客服务集成管理平台采用在铁路局大集中的运行模式，在铁路局设置旅客服务集成平台实现了铁路局对管辖车站、大站对小站的集中管控。在这种模式下，各代管车站无需管理人员参与，大大地提高了业务自动化水平，达到了减员增效的目的。

在运营过程中，常常会遇到春运、暑运等大客流的情况，容易导致车站候车室、出站口、检票口、站台等区域的秩序混乱，工作人员通过监控数字信息显示（DID）电视墙观察到异常情况发生时，利用远程广播可以直接对车站异常区域进行人工广播和人流疏导，提高了管理效率，减少了人工作业量。

此外，列车的到达信息从TDMS 获取，有时会存在几分钟的误差。为了避免此种误差，就需要铁路局综控人员进行手动操作，并与车站工作人员保持密切联系。目前铁路局综控人员与各代管站工作人员之间尚无合理的通讯方式，为了解决此问题，在旅客服务集成管理平台中使用远程语音模块功能，为实现集中管控模式提供了全面支持，同时在有突发情况发生时，提高了管理效率，减少了人工作业量。

1 远程语音模块的总体架构

旅客服务集成管理平台中远程语音模块由两部分组成：远程广播与远程对讲系统。其系统总体架构图如图1所示。

图1 系统架构图

系统分为铁路局、管控车站两级结构，主要数据与功能（即核心功能）集中在铁路局一级。在铁路局使用远程广播可以用话筒对管控车站的作业区域人工广播，在铁路局存放有各个管控站的广播信息，主要数据包括管控站的广播接口机地址、广播分区、信源、声卡等配置信息。在铁路局用远程对讲，可以与管控车站进行远程讲话，在铁路局维护各个站的调度台配置、对讲组配置等信息。

按照系统总体结构的设计，为了实现远程广播，在铁路局分别部署数据库服务器、应用服务器，在各个管控站放置广播接口机，用于控制铁路局与各个管控站的广播设备之间的数据交换。在远程对讲系统中，铁路局部署调度台、录音服务器、对讲麦克风，在管控车站放置有对讲服务器、车载台、对讲机。对讲服务器通过Socket方式接收铁路局远程对讲客户发送来的音频流，车载台带有天线，负责连接对讲机频道和对讲服务器之间的通信。

2 远程语音模块的功能设计

2.1 远程广播的功能设计

铁路局操作台在选择了管控车站后，使用话筒对管控站进行人工广播，控制信号通过网络传送至管控站的广播接口机上，广播接口机是铁路局客户端与广播设备之间通信的桥梁，通过串口与信源矩阵连接，在接收到控制信号后，广播接口机打开广播分区，将音源信号输送到该分区上，通过功率放大器的音源放大作用，声音播放到广播区上。其功能原理如图2所示。

图2 远程广播的功能原理

2.2 远程对讲的功能设计

远程对讲系统包括调度台配置、对讲组配置、单呼、群呼、录音查询、录音回放等功能。其功能结构图如图3所示。铁路局在选择了要呼叫的管控车站后，就与车站用户建立了通信，这时可以听到所选用户对讲机群的通话内容，车站也可以抢占话语权与铁路局进行下行通话，这时控制信号通过网络传送至管控站的对讲服务器上，对讲服务器是铁路局客户端与车载电台之间通信的桥梁，通过串口与车载电台连接，在接收到控制信号后，对讲服务器控制电台向对讲机发射音频信号，此时管控车站的对讲机就能接收到铁路局的音频信号。

图3 远程对讲功能结构图

（1）铁路局对某管控车站工作频道发起远程对讲，进行事件通知，管控车站可直接答复。（2）铁路局对多个管控车站工作频道发起远程对讲，进行事件通知，管控车站可直接答复，答复时各管控车站都可以听到。（3）铁路局对全体管控车站工作频道发起远程对讲，进行事件通知，管控车站可直接答复，答复时所有管控车站都可以听到，同时实现了所有管控车站工作频道的互通。（4）管控车站专用频道向铁路局发起远程对讲，铁路局可直接答复。（5）管控车站专用频道向铁路局发起远程对讲，但铁路局正在通话中，此时系统自动记录呼叫行为，并提醒铁路局回呼。（6）铁路局操作台实时记录与管控车站对讲的全部声音录音。（7）铁路局操作台实时显示各管控车站控制器的通信状态。

3 远程语音模块实现的关键技术

3.1 远程广播的关键技术

广播接口机是客户端与硬件之间沟通的桥梁。铁路局客户端在发出人工广播命令后，通过Socket方式将信源与要打开的广播区组合成数据包发送给广播接口机，广播接口机在接收到数据包后，解析数据包中的内容，然后开始控制广播设备，执行相应的打开广播区和信源操作，从而实现音源的输出，在音源播放完成后，再执行关闭广播区。其流程图如图4所示。

图4 远程广播流程图

3.2 远程对讲的关键技术分析

远程对讲系统的实现主要包括两部分：铁路局远程对讲客户端与远程对讲服务器之间的通信，远程对讲服务器对车站的车载台收发信号的控制。

（1）铁路局远程对讲客户端与远程对讲服务器之间的通信。铁路局远程对讲客户端与车站远程对讲服务器之间通过Socket进行通信，如图5所示。建立通信后，铁路局通过TCP客户端向车站TCP服务端发送开始上行通话命令，TCP服务端接收到命令后会控制车站的UDP客户端向铁路局的UDP服务端传送车站的语音流文件，接收到该文件后会打开扬声器进行播放；铁路局进行下行通话时，也是通过TCP客户端向车站TCP服务端发送开始下行通话命令，同时控制铁路局的UDP客户端向车站的UDP服务端传送语音流文件，车站的UDP服务端在接收到该文件后会打开扬声器进行播放。

图5 远程对讲客户端与远程对讲服务器之间的通信

（2）远程对讲服务器对车站的车载台收发信号的控制。车载台与远程对讲服务器通过2根音频线与1根串口线连接，如图5所示。车载电台的扩展口有16个管脚，每个管脚有不同的功能。远程对讲服务器对车载电台的控制主要是通过串口编程来实现，串口的7号管脚与扩展口的12号管脚相连，通过控制串口7号管脚的高低电屏实现对车载电台收发信号的控制；2根音频线分别将服务器的声卡输出与电台的音频输入、电台的音频输出与服务器的声卡输入相连，从而实现了服务器与车载电台的音频交换。