智慧交通中高速公路隧道群调频广播系统实践

背景

       高速公路隧道具有狭长密闭的结构特点，是高速公路中最为特殊的路段，也是道路管理和安全运营中的重点、难点，特别是处于交通流量大路段的长隧道和隧道群，安全形势十分严峻。

      由于隧道内是广播信号盲区，当车辆行经隧道时，车载收音机传出的沙沙声不仅会让人感觉不适，也容易让驾驶员分心，影响行车安全。当隧道内出现火灾等紧急情况时，由于隧道内各种声音嘈杂再加上车辆本身良好的隔音效果，车内人员无法听到和听清隧道内有线广播发出的疏散通知和指令，这样就无法实现车内人员的迅速疏散逃生，给安全带来很大隐患。

解决思路

       从高速公路管理部门的安全运营出发，非常有必要解决隧道内车载广播的收听问题和在紧急情况下及时通知车内人员疏散。

       建设一套调频广播及应急插播系统，通过将隧道外的调频广播信号引入并覆盖至隧道内来解决车载广播的收听问题，同时，该系统具备强制插播功能，可在紧急情况下通过人工手动或由消防联动自动切换为强制插播，播放预录音频或人工广播。

       由于高速公路里程长，隧道多，为方便管理，可将调频广播系统网管中心和应急切换中心设置在每段高速的管理中心，实现多条隧道的集中统一管理。

       正常状态：整套系统转发由广播电台发出的调频广播信号。架设在隧道口的调频广播施主天线接收空中的信号，由调频广播无线直放站滤除各种杂波并选出想要转发覆盖的广播频道后送入FM光纤直放站近端机，由近端机转换为光信号并由光缆拉远至隧道内，经光纤直放站远端机重新转换为FM信号并通过布置在隧道内的多副重发天线或泄漏电缆进行覆盖。

       应急状态：当出现紧急情况时，系统可在高速管理中心远程切换或由消防联动自动切换至应急广播强制插播，通过车载广播及时通知车内的司机和乘客，实现人员快速撤离和疏散，保障人民群众的生命财产安全。

技术特点

1.同步广播，不会在重叠覆盖区发生同频干扰

        传统的隧道覆盖，是将FM信号解调为音频信号再重新调制然后再重发到隧道进行覆盖。隧道的补点覆盖都不可避免的会在隧道入口和出口位置存在转发信号和广播电台直发信号的重叠覆盖。众所周知，同步广播的三要素是“三同”，即同频、同相、同调制度，而传统的解调再重新调制的方式由于是再生信号因此无法满足“三同”，所以在信号重叠覆盖区会产生同频干扰，车辆经过干扰区时是无法正常收听的。而用直放站进行信号转发覆盖时，由于信源来自于空中接收，直放站仅进行透明传输和放大，没有对信号进行再生，因此经直放站转发的信号和广播电台直发信号完全同步，不会产生同频干扰，车辆经过时收听不会中断。

2.强制插播功能，有效应对突发灾害，保障群众生命财产安全。

       在紧急状态下，可随时由人工或与消防联动自动切换为应急广播，播放预录音频或人工广播，及时疏散隧道内的车辆和人员，在突发自然灾害和发生社会公共安全事件时，有效保障人民群众生命财产安全。

3.远程操控，强制插播更便捷。

       设置在隧道管理中心的插播软件可远程对该路段的所有隧道或部分隧道、或单条隧道、或隧道的一侧进行强制插播， 反应速度快，效率高，可第一时间应对紧急情况。

4.网管功能，实现对多条隧道的集中管理和维护。

       为方便维护，系统具备网管功能，可对所有隧道内设备进行集中管理，设备故障时也会及时向隧道管理中心发出告警，从而减少维护工作量、降低维护人员风险、提高运营效率。