唐新成 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)公司合肥客運(yùn)段

1 引言

隨著高鐵動(dòng)車(chē)組列車(chē)的開(kāi)行，旅客列車(chē)智能廣播開(kāi)始服務(wù)于高鐵乘客；然而，由于普速旅客列車(chē)在投入運(yùn)營(yíng)時(shí)，不具備智能廣播的軟、硬件條件，只能人工廣播，存在因列車(chē)廣播員業(yè)務(wù)水平參差不齊，不同列車(chē)播音質(zhì)量差別大，難以嚴(yán)格、完整、統(tǒng)一地執(zhí)行旅客列車(chē)廣播作業(yè)規(guī)范，容易出現(xiàn)播音差錯(cuò)等，迫切需要采取科技手段，以智能廣播替代人工勞動(dòng)，提高普速旅客列車(chē)廣播質(zhì)量。

2 列車(chē)智能廣播概述

普速旅客列車(chē)智能廣播是指通過(guò)采集列車(chē)運(yùn)行的位置信息、感知列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多方式智能處理播音內(nèi)容，按照不同播音等級(jí)確定廣播順序，按規(guī)范向旅客推送正常和應(yīng)急播音內(nèi)容。以上功能需要通過(guò)開(kāi)發(fā)普速旅客列車(chē)智能廣播管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)基于普速旅客列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的智能感知，通過(guò)對(duì)列車(chē)廣播內(nèi)容播報(bào)等級(jí)的設(shè)定和迭代運(yùn)算，實(shí)施普速旅客列車(chē)按照規(guī)定順序向各車(chē)廂推送廣播內(nèi)容。

3 列車(chē)智能廣播特點(diǎn)

普速旅客列車(chē)智能廣播主要通過(guò)自動(dòng)識(shí)別列車(chē)位置、開(kāi)停信息、正晚點(diǎn)、臨時(shí)停車(chē)等狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)報(bào)和確報(bào)到站時(shí)間，自動(dòng)播報(bào)晚點(diǎn)信息、臨時(shí)停車(chē)信息等；將前方到站預(yù)確報(bào)、臨時(shí)停車(chē)、晚點(diǎn)致歉、旅行注意事項(xiàng)介紹、娛樂(lè)內(nèi)容等設(shè)定若干等級(jí)，按設(shè)定秩序轉(zhuǎn)換各等級(jí)播放內(nèi)容；實(shí)現(xiàn)普速旅客列車(chē)運(yùn)行全過(guò)程自動(dòng)化播音；正常情況下無(wú)需人工干預(yù)。

4 列車(chē)智能廣播的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

普速旅客列車(chē)智能廣播系統(tǒng)由設(shè)在企業(yè)列車(chē)廣播管理中心的“智能廣播管理子系統(tǒng)”和設(shè)在各次普速旅客列車(chē)播音室的“智能播放子系統(tǒng)”兩個(gè)部分組成。系統(tǒng)釆用M/S和B/S混合體系結(jié)構(gòu)，總體架構(gòu)由功能服務(wù)層、廣播表現(xiàn)層和業(yè)務(wù)邏輯層三個(gè)層面結(jié)構(gòu)組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 普速旅客列車(chē)智能廣播信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

4.1 功能服務(wù)層

系統(tǒng)采用目前流行的SOA提供面向服務(wù)的體系架構(gòu)，播音終端設(shè)備與服務(wù)器之間，利用4G通信技術(shù)，采用Socket方式通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)將智能廣播所需的辦客站地理位置信息，列車(chē)上下行方向區(qū)間變化順序，以及各種播音模板合成存放在應(yīng)用服務(wù)器上，利用JAVA語(yǔ)言進(jìn)行邏輯運(yùn)算，為整個(gè)廣播系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)基礎(chǔ)。

4.2 廣播表現(xiàn)層

列車(chē)智能廣播系統(tǒng)采用客戶(hù)端的形式，利用Flex實(shí)現(xiàn)地圖瀏覽，利用Ext實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)相關(guān)功能。安裝在廣播管理中心的智能廣播管理終端控制若干趟列車(chē)播音室的智能廣播終端。各廣播終端從中心服務(wù)器下載播音數(shù)據(jù)后，通常情況下自行管理廣播內(nèi)容，管理終端監(jiān)控各廣播終端的開(kāi)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；遇非正常情況時(shí)，管理終端能夠向各智能廣播終端推送統(tǒng)一的播音內(nèi)容。

4.3 業(yè)務(wù)邏輯層

系統(tǒng)采用Struts與Spring相結(jié)合的架構(gòu)設(shè)計(jì)，將業(yè)務(wù)邏輯層與廣播表現(xiàn)層和功能服務(wù)層區(qū)分開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各層級(jí)之間的“低耦合”，以提高系統(tǒng)的靈活性。系統(tǒng)收集列車(chē)地理位置、慣性導(dǎo)航、迭代算法、數(shù)據(jù)傳輸、參數(shù)設(shè)置等信息，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算進(jìn)行廣播內(nèi)容的編排，再通過(guò)web及無(wú)線(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)播報(bào)內(nèi)容的準(zhǔn)確傳輸，構(gòu)成旅客列車(chē)智能廣播的業(yè)務(wù)邏輯。

5 列車(chē)智能廣播的系統(tǒng)功能

列車(chē)智能廣播管理系統(tǒng)的廣播管理平臺(tái)運(yùn)行于廣播管理中心PC服務(wù)器上，承擔(dān)智能廣播的管理功能，包括：辦客站管理、車(chē)次管理、區(qū)間管理、廣播模板、語(yǔ)音設(shè)置、背景音樂(lè)管理、新聞插播、優(yōu)先級(jí)管理、廣播監(jiān)控管等。

列車(chē)智能廣播管理系統(tǒng)的智能廣播終端獨(dú)立運(yùn)行于A(yíng)ndroid系統(tǒng)的平板電腦上，主要功能包括：對(duì)列車(chē)進(jìn)行GPS定位、辦客站經(jīng)緯度采集、區(qū)間切換、優(yōu)先迭代、判斷正晚點(diǎn)信息、判斷當(dāng)前列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、下載新聞、插播應(yīng)急廣播等，最終實(shí)現(xiàn)列車(chē)智能廣播播出。如圖2所示。

圖2 普速旅客列車(chē)智能廣播管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

5.1 管理平臺(tái)的功能

廣播管理平臺(tái)主要對(duì)車(chē)次、站點(diǎn)等基礎(chǔ)信息進(jìn)行有效管理，合成播報(bào)語(yǔ)音文件，對(duì)廣播作業(yè)流程進(jìn)行規(guī)范管理，對(duì)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。具體功能如下：

5.1.1 信息采集與管理

根據(jù)鐵路旅客列車(chē)運(yùn)行圖，按車(chē)次采集、存儲(chǔ)辦客站經(jīng)緯度信息，供系統(tǒng)調(diào)用；管理列車(chē)的始發(fā)站、終到站、各車(chē)廂位置、始發(fā)終到時(shí)間等需要在音頻模版中自動(dòng)生成相關(guān)變量的參數(shù)數(shù)據(jù)；管理列車(chē)運(yùn)行區(qū)間發(fā)車(chē)站、到達(dá)站、到發(fā)時(shí)間，中間站辦客時(shí)間、區(qū)間運(yùn)行時(shí)間等信息。

5.1.2 播音內(nèi)容制作

根據(jù)鐵路旅客列車(chē)播音規(guī)范，利用TTS文本-語(yǔ)音轉(zhuǎn)換軟件編輯音頻播放模版，調(diào)整播音語(yǔ)速、音調(diào)、停頓等，并提供在線(xiàn)試聽(tīng)功能；編輯用于鐵路特殊詞匯的發(fā)音，如K1395次中的“K”需要讀“快”等；編輯語(yǔ)音播報(bào)所需的背景音樂(lè)，并根據(jù)需求設(shè)置背景音樂(lè)的淡進(jìn)淡出時(shí)間；錄制并上傳調(diào)頻廣播新聞節(jié)目、企業(yè)應(yīng)急播報(bào)音頻，推送新聞、應(yīng)急播報(bào)音頻至各智能廣播終端。

5.1.3 確定播音等級(jí)

根據(jù)鐵路旅客列車(chē)播音需求，進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)優(yōu)先級(jí)管理，旅客列車(chē)將前方到站預(yù)報(bào)（確）報(bào)設(shè)為第一優(yōu)先級(jí)、臨時(shí)停車(chē)設(shè)為第二優(yōu)先級(jí)……。系統(tǒng)通過(guò)邏輯運(yùn)算優(yōu)先播報(bào)高等級(jí)的廣播內(nèi)容、順延續(xù)播等級(jí)低的廣播內(nèi)容；同時(shí)，系統(tǒng)按規(guī)定時(shí)間、地理位置播報(bào)特定等級(jí)內(nèi)容。

5.2 播放終端的功能

智能播放終端通過(guò)比對(duì)列車(chē)所處和預(yù)先采集的地理位置信息，感知旅客列車(chē)開(kāi)停車(chē)狀態(tài)，智能化組播音頻內(nèi)容，滿(mǎn)足旅客出行需求。具體功能如下：

5.2.1 列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)感知

智能播放終端能夠自動(dòng)識(shí)別列車(chē)地理位置，利用GIS功能顯示列車(chē)具體位置，并且能夠根據(jù)列車(chē)的不同位置，自動(dòng)播報(bào)到站信息；系統(tǒng)通過(guò)智能播放終端的采點(diǎn)APP來(lái)采集各辦客站的經(jīng)緯度信息，并上傳至廣播管理平臺(tái)；智能播放終端通過(guò)地理位置比對(duì)和對(duì)列車(chē)運(yùn)行方向的感知，自動(dòng)切換運(yùn)行區(qū)間，保證廣播的自動(dòng)化播報(bào)。

5.2.2 智能管理播音方案

智能播放終端通過(guò)迭代算法與狀態(tài)轉(zhuǎn)移算法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的優(yōu)先級(jí)播報(bào)方案；通過(guò)比對(duì)列車(chē)所在地理位置與辦客站關(guān)系，比對(duì)列車(chē)在辦客站的正點(diǎn)到達(dá)時(shí)間與實(shí)際到達(dá)時(shí)間，判定是否需要播報(bào)晚點(diǎn)信息，是否需要順延相關(guān)廣播作業(yè)流程等；當(dāng)列車(chē)在區(qū)間非正常停車(chē)時(shí)，智能播放終端根據(jù)當(dāng)前GPS信息和INS慣性導(dǎo)航，實(shí)時(shí)播報(bào)臨時(shí)停車(chē)，提醒列車(chē)乘務(wù)人員看守車(chē)門(mén)，提醒旅客不要下車(chē)。

5.2.3 智能下載與智能插播

智能播放終端能夠與廣播管理平臺(tái)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)對(duì)接，將新聞節(jié)目、廣播管理中心特別制作的播音內(nèi)容自動(dòng)下載、自動(dòng)播報(bào)；還能夠根據(jù)列車(chē)當(dāng)前需要，實(shí)時(shí)插播為列車(chē)內(nèi)突發(fā)疾病的旅客尋找醫(yī)生等應(yīng)急廣播內(nèi)容，應(yīng)急廣播模板可修改、可在線(xiàn)由文本轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音播出。

6 結(jié)束語(yǔ)

普速旅客列車(chē)智能廣播系統(tǒng)是鐵路普速旅客列車(chē)提高廣播質(zhì)量、優(yōu)化列車(chē)服務(wù)管理的有效手段。如果普速旅客列車(chē)內(nèi)建立了穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)WIFI，智能廣播終端還能夠根據(jù)旅客需求推送供餐信息，能夠利用微信支付方式進(jìn)行企業(yè)產(chǎn)品的廣告宣傳。如果廣播管理中心梳理了主要大城市的中轉(zhuǎn)換乘、公交地鐵、天氣形勢(shì)等，管理平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)定時(shí)向廣播終端推送，普速旅客列車(chē)智能廣播程度會(huì)更加完善。