基于福州4号线GOA4无人驾驶车辆自动报站逻辑升级及优化

基于福州4号线GOA4无人驾驶车辆自动报站逻辑升级及优化

崔蕾1,2

1.中车唐山机车车辆有限公司，河北唐山063035

2.河北省列车电气控制重点实验室，河北唐山063035

摘  要：基于GOA4等级无人驾驶地铁在运营中出现，在终点站-火车站南站下行出站列车播放离站广播错误，播放了大客流紧急广播条目内容，通过采取增强iic驱动鲁棒性措施，运营两个月，再次发生在始发站上行出站列车播放离站广播错误，播放了大客流紧急广播条目内容。列车回库后，格式化1车与6车司机室广播主机中央控制器SD卡，重新导入配置文件及音库。功能正常，故障消除，但并未从根本解决问题，紧急广播多为突然情况发起的广播，针对无人驾驶车辆，若播放紧急下车等其他条目广播，必将引起乘客恐慌，甚至出现乘客踩踏事件，需进行问题详细分析从根源解决。

故障为偶发现象，需要大量的测试样本进行测试，发现程序在发送日志模块未进行初始化，一直记录TCMS数据中“距离信息”日志，且数据量巨大，导致偶发影响代码内部的事件响应，为便于故障处理增加发送日志模块的初始化。同时增加安全性方式，1）通过增加在播音前的预防性结束指令，如发现仍有上次未结束掉的播音状态，及时结束后再启动新的语音广播。2）增加外部指令，通过函数回调方式启动另一条防错机制，在原有操作系统广播指令无法正常执行时调用结束广播。采用此安全冗余方案解决了广播报错问题，后期运营未发生类似故障。

关键词：无人驾驶；离站广播；自动报站逻辑；

作者简介：崔蕾（1984.11），性别：女，学历：硕士，职称：高级工程师，从事轨道交通行业旅客信息系统研究。

联系电话：18632530271

1PIS广播逻辑

列车广播系统应采用冗余性设计。设置在两个头车内的司机室主机互为冗余热备，一旦主广播控制器发生故障，主从广播控制器将自动进行转换，从列车广播控制器将代替主列车广播控制器进行列车广播系统的控制。主广播控制器正常，列车将接受主控制器的控制指令，从广播控制器只接受TCMS数据完成数据交换，不做任何数据处理。

信号系统发送“离开站台”事件，PIS根据根据“下一站ID”进行报站，播放下一站信息。

如果“起始距离”>60m，PIS未收到信号“离开站台”事件，则PIS自动补报。实际效果为：列车离开站台，播放出离站广播，如：本次列车开往目的地xxx，下一站xxx。

2问题描述

2.1故障触发原因

列车始发前，检修人员通过HMI屏进行广播功能测试，检修人员习惯点选大客流紧急广播条目进行音质检测。若6车主机故障，当司机点停止播放，1车主机将停止播放，由于运营后期，根据地铁公司要求，将紧急广播条目由固定20次循环播放改为无限次播放。此时由于6车主机软件问题，未停止音频文件读取，导致6车广播不停止，一直循环播放直至新的广播打断目前广播。此时，1车主机为主，广播不受影响。直至换端，6车主机为主，出现了始发站播放大客流广播，后续广播正常情况。

2.2故障分析

TC1端中控在05：50：06接到了车辆网络的触发，经程序内部逻辑分析后，开始执行紧急广播业务：触发紧急广播触发，置位紧急广播ID，运行状态也由“0”变为“2”（0表示空闲，2表示紧急广播）。且在随后接到触发的后两包，开始启动音频解码，从图中的“MP3正在播放”状态可以看出，由“/”变为“有效”。

在05：50：26时，接到了紧急广播停止指令，TC1端中控执行紧急广播结束操作，紧急ID变为0，运行状态由“2”变为“0”，同时“MP3正在播音”状态从“有效”到“/”，说明音频文件解码结束.

在05：57：52时，此时，紧急ID由16变为0，运行状态由“2”变为“0”，表示紧急广播状态已结束。但“MP3正在播放”位依然还是“有效”，表示音频解码逻辑并未停止，此现象是造成TC2端中控在后续作为激活端报站时播放紧急广播的原因。

3升级优化

对于非硬件类问题，需要考虑软件的bug,修复软件程序。通过对代码的测试，发现程序在发送日志模块没有进行初始化，程序内一直在记录TCMS数据中的“距离信息”日志，且数据量过大，导致会偶发影响代码内部的事件响应。

故增加以下三条措施：

1）增加发送日志模块的初始化。

2）增加另一条防错机制，在原有发送结束指令的同时再发送一条结束指令，两条结束指令的传输方式，收发逻辑均不同，两种方式保证可以确实接收到紧急广播结束指令。

3）增加在播音前的预防性结束指令，即在开始播音前，先检查当前是否有语音正在播放，MP3文件正在解码等，如发现仍有上次未结束掉的播音状态，及时结束后再启动新的语音广播。详见图1所示。

图8 预防性广播流程

Fig.8  Preventive broadcasting process

4结语

GOA4等级地铁在运营中，由于车内无乘务人员，自动广播相关功能显得尤为重要，正常出站应播放预到站广播，若播放紧急下车等其他紧急条目广播，产生的严重后果对运营造成极大压力及困扰，一般售后处理问题常规解决方式是采用发送日志模块的初始化。本论文强调两条解决思路，1）增加安全性方式，通过增加在播音前的预防性结束指令，如发现仍有上次未结束掉的播音状态，及时结束后再启动新的语音广播。2）增加外部指令，通过函数回调方式启动另一条防错机制，在原有操作系统广播指令无法正常执行时调用结束广播。

5参考文献

[1 ]文作强,赵寻.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.

WEN Zuoqiaing, ZHAO Xun.Failure analysis and disposal of Train Broadcasting system and  TCMS station[J] .Urban Mass Transit,2019,9:43.

[2] 林锋，刘旭宏．福州地铁1号线列车全自动广播报站逻辑的改进[J]．铁道通信信号，2020,56(6):92．

LIN Feng,LIU Xuhong．Improvement on the logic of automatic station announcement of Fuzhou Memo Line 1 train[J]．Railway Signalling&Communication，2020,56(6):92．

[3] 谭俊.上海轨道交通2号线车辆PIS报站广播功能升级与优化[J].城市轨道交通,2023,Z1:120.

TAN Jun.Upgrade and Optimization of Vehicle PIS Station Broadcasting Function of Shanghai Rajl Transit Line 2[J].Urban Mass Transit,2023,Z1:120