城市軌道交通車控室電子IBP的研究與應用

摘要：當前，城市軌道交通車控室中的IBP通常僅限于提供基本的緊急控制功能，如緊急停車和站臺門控制等，難以滿足現(xiàn)代交通運營所需的復雜邏輯控制需求。傳統(tǒng)IBP作為一個相對獨立的模塊，在車控室內(nèi)應用時，與具體的應急場景結合程度較低，這在一定程度上影響了其在緊急情況下的響應效率。為了應對這些問題，本文探討了如何通過采用電子化的IBP來實現(xiàn)更為復雜的邏輯控制，并確保這些控制功能能夠緊密地與實際運營需求相結合，從而提升緊急情況下的處理能力和響應速度。實驗結果表明，本文提出的方法能夠顯著增強車控室的操作便捷性及應急響應能力，進而提高城市軌道交通系統(tǒng)的整體運行安全性和穩(wěn)定性。

關鍵詞：軌道交通；電子IBP；應急場景

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.038

中圖分類號：TP 273；U 231 " " " " "文獻標志碼：B " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-0-03

Research and Application of Electronic IBP Panel

in Urban Rail Transit Vehicle Control Room

WANG Yuliang， LI Fangjuan， CUI Xiongyou， CUI Xin

（Qingdao Metro Group Co.， Ltd.， Qingdao 266100， China）

Abstract： The IBP panel in the current urban rail transit control room is usually limited to providing basic emergency control functions， such as emergency parking and platform door control， which cannot meet the complex logic control requirements of modern transportation operations. The traditional IBP panel， as a relatively independent module， has a low degree of integration with specific emergency scenarios when applied in the vehicle control room， which to some extent affects its response efficiency in emergency situations. To address these issues， the article explores how to achieve more complex logic control through the use of electronic IBP disks， and ensure that these control functions can be closely integrated with actual operational needs， thereby improving emergency handling capabilities and response speed. The experimental results show that the method proposed in the article can significantly enhance the operational convenience and emergency response capability of the vehicle control room， thereby improving the overall operational safety and stability of the urban rail transit system.

Keywords： rail transit; electronic IBP disk; emergency scenarios

在城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)中，車站監(jiān)控室內(nèi)的綜合后備控制盤（Integrated Backup Panel，IBP）在越來越多線路中得到了應用[1]。然而，傳統(tǒng)的IBP操作單一，與實際應急場景結合較低，影響緊急事件處理效率，難以滿足現(xiàn)代城市軌道交通的高效和安全需求。電子IBP是將與應急場景相關的車站環(huán)控、隧道通風系統(tǒng)等關鍵設施集成到智慧運行系統(tǒng)中的一種先進解決方案。如青島軌道交通6號線智慧運行系統(tǒng)就采用了電子觸摸屏[2]作為IBP盤面，不僅提升了系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平，也增強了系統(tǒng)的實用性和靈活性。相較于傳統(tǒng)方法，通過集成電子觸摸屏，IBP的操作變得更加直觀和便捷，工作人員可以通過圖形化界面快速識別并響應各種緊急情況。這種設計不僅優(yōu)化了人機交互體驗，還支持實時數(shù)據(jù)展示和遠程監(jiān)控管理，進一步提升了車站的應急管理能力和日常運營效率。因此，本文將針對城市軌道交通車控室的電子IBP（E-IBP）進行研究，深入探討其在實際應用中的價值。

1 " E-IBP布局

城市軌道交通車控室中的電子IBP被設計為由左中右三部分組成的新型結構。這種設計旨在優(yōu)化應急響應機制，同時保留傳統(tǒng)IBP的關鍵功能。從傳統(tǒng)IBP中分離出來的與應急場景相關的車站環(huán)控和隧道通風系統(tǒng)控制功能，被集成到了中間部分的兩塊55英寸高清觸摸屏中。這兩塊觸摸屏的尺寸為

1 234 ㎜×720 ㎜×40 ㎜，提供清晰直觀的圖形界面，使得操作更加便捷，響應也更為迅速。在電子IBP的左右兩側，仍然保留了傳統(tǒng)IBP上重要的手動控制裝置，包括信號系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、專用排煙風機、設備區(qū)應急照明、加壓送風機、消防水泵等系統(tǒng)的指示燈、按鈕以及操控鎖。這些保留下來的實體控制元素確保了在緊急情況下能夠快速響應，并且為操作員提供了雙重確認的手段，從而增強了系統(tǒng)的可靠性和安全性。具體如圖1所示。

圖1 電子IBP盤布局圖

在日常運行中，左側顯示器展示智慧運行綜合看板，以3D模型形式呈現(xiàn)設備的實時狀態(tài)，并可通過電子按鈕執(zhí)行不同運營場景。右側顯示器則主要用于顯示CCTV監(jiān)控畫面。當應急場景被觸發(fā)時，右側顯示器會自動切換并調(diào)出車站環(huán)控和隧道通風系統(tǒng)的E-IBP盤界面，以便快速響應和處理緊急情況。

2 " E-IBP的功能設計

傳統(tǒng)IBP采用硬接線的方式直接與現(xiàn)場設備相連，從而采集現(xiàn)場設備的運行信息并進行設備單控[3，4]。E-IBP采用QT技術實現(xiàn)，盤面涵蓋了車站環(huán)控和隧道通風系統(tǒng)的控制功能。該系統(tǒng)提供了詳細的按鈕狀態(tài)圖例，包括未執(zhí)行、執(zhí)行中、執(zhí)行成功和執(zhí)行失敗等狀態(tài)，并集成了復位功能。車站環(huán)控部分被細分為站廳層和站臺層，每層均設有相應的控制按鈕和狀態(tài)指示。隧道通風系統(tǒng)則分為上行和下行兩個方向，并明確標注了相關車站名，如圖2所示。

圖2 電子IBP盤功能圖

E-IBP與綜合監(jiān)控系統(tǒng)建立連接，實現(xiàn)設備實時數(shù)據(jù)的采集與控制。通過軟按鈕可以實現(xiàn)權限切換，確保了數(shù)據(jù)流的安全傳輸。

3 " E-IBP在應急場景的應用

E-IBP與地鐵應急場景應用的結合是現(xiàn)場城市軌道交通安全管理的重要組成部分，它通過先進的信息技術，將傳統(tǒng)的應急控制功能與智能化的管理系統(tǒng)相結合，極大地提高了應急響應的效率和可靠性。

在地鐵應急場景中，如火災、水淹或其他緊急情況發(fā)生時，智慧運行系統(tǒng)能夠迅速響應并啟動應急程序。系統(tǒng)通過與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的連接，實時采集車站內(nèi)各種設備的狀態(tài)信息，包括溫度、濕度、煙霧濃度等環(huán)境參數(shù)，并由智慧運行系統(tǒng)的觸發(fā)器模塊計算這些數(shù)據(jù)。一旦檢測到異常情況，觸發(fā)器模塊將自動評估并決定是否需要觸發(fā)相應的應急場景。當觸發(fā)條件滿足時，系統(tǒng)會向操作員發(fā)出警報，并在操作界面上顯示具體的場景節(jié)點提示。操作員可以根據(jù)提示信息判斷是否需要彈出E-IBP。如果選擇彈出E-IBP，操作員可以通過點擊軟按鈕來打開執(zhí)行權限，從而獲得對相關設備的控制權。此時，E-IBP將顯示詳細的按鈕狀態(tài)圖例（如未執(zhí)行、執(zhí)行中、執(zhí)行成功、執(zhí)行失敗），確保操作員能夠清楚地了解每個操作步驟的進展。與此同時，右側屏幕將自動切換至CCTV監(jiān)控畫面，實時播放現(xiàn)場視頻。通過視頻監(jiān)控，操作員可以直觀地觀察到事發(fā)現(xiàn)場的具體情況，并據(jù)此做出更精確的操作決策。例如，在火災應急場景中，操作員可以通過E-IBP上的按鈕來控制車站環(huán)控系統(tǒng)，啟動排煙風機，關閉受影響區(qū)域的通風口，從而有效控制火勢蔓延。在水淹應急場景中，操作員可以迅速啟動排水泵，并根據(jù)實際情況調(diào)整排水策略。

這種智能化的應急響應機制不僅提高了應急處理的效率，還大大增強了應急措施的針對性和有效性，確保在緊急情況下能夠迅速、準確地控制局勢，最大程度地保障乘客的生命安全和地鐵設施的完好。

4 " 實驗與分析

4.1 實驗準備

為了進一步驗證E-IBP在應急場景中的處理效率是否高于傳統(tǒng)IBP，需要搭建一個模擬車站控制室的實驗環(huán)境。實驗將使用百士特品牌的IBP，并配備兩臺Hisense 55X6F系列顯示器，這些顯示器將用于顯示智慧運行系統(tǒng)的綜合信息和實時監(jiān)控畫面。另外，提供若干傳感器和攝像機。通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)和智慧運行系統(tǒng)，共同構建城市軌道交通車控室的E-IBP實驗平臺。

在這個實驗環(huán)境中，操作員可以模擬各種應急場景，如火災、水淹等情況，并對比E-IBP與傳統(tǒng)IBP在響應時間和操作效率方面的差異。通過這種方式，可以科學地評估E-IBP在實際應用中的性能提升，并驗證其在提高應急響應速度和效率方面的優(yōu)勢。

4.2 實驗結果

在驗證IBP的應用效果時，可以通過仿真軟件人工置數(shù)來模擬火災和水淹場景，啟動綜合監(jiān)控系統(tǒng)和智慧運行系統(tǒng)，以測試其響應能力。與此同時，傳統(tǒng)IBP應通過PLC與傳感器進行硬接線并確保供電正常，仔細觀察IBP上的指示燈是否按預定邏輯顯示，以此確認IBP在模擬緊急情況下的功能表現(xiàn)是否符合設計要求，保證其在真正緊急情況下的可靠性和有效性。

（1）實驗一模擬火災場景，實驗10次求平均數(shù)，具體實驗數(shù)據(jù)見表1所示。

（2）實驗二模擬水淹場景，實驗10次求平均數(shù)，具體實驗數(shù)據(jù)見表2所示。

根據(jù)分析表1和表2的實驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在傳感器響應時間方面，傳統(tǒng)IBP的表現(xiàn)優(yōu)于E-IBP。這是由于傳統(tǒng)IBP通過直接的硬接線方式連接傳感器，減少了中間環(huán)節(jié)，使得信號傳輸更為直接快捷。相比之下，E-IBP則依賴于綜合監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信，雖然響應時間略長，但依然保持在秒級范圍內(nèi)，對于大多數(shù)應急場景而言，這種差異是可以忽略不計的。然而，在緊急控制響應時間這一關鍵指標上，E-IBP卻展現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢。由于E-IBP集成了先進的自動化控制技術和優(yōu)化的算法，它能在更短的時間內(nèi)完成從感知異常到采取行動的整個過程。這種快速響應能力對于提升城市軌道交通車控室的應急處置效率至關重要。綜上所述，盡管在傳感器響應時間上，傳統(tǒng)IBP稍占優(yōu)勢，但考慮到現(xiàn)代城市軌道交通對安全和效率的極高要求，E-IBP憑借其在緊急控制響應方面的卓越表現(xiàn)，能夠為城市軌道交通的安全、順暢運營提供強有力的技術支持。尤其是在面對突發(fā)事件時，E-IBP的高效處理能力和快速響應機制能夠有效保障乘客安全，減少事故影響范圍，是現(xiàn)代化城市交通系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。

5 " 結束語

本文深入探討了城市軌道交通車控室E-IBP的功能與應用，并通過實驗證明了其在處理應急場景時的高效響應能力。研究表明，E-IBP能夠顯著縮短突發(fā)事件的響應時間，從而大大增強了軌道交通系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。隨著技術的進步和應用經(jīng)驗的積累，未來的研究人員應當進一步探索E-IBP的應用范圍，尤其是在智能化和自動化領域進行深入研究，期待發(fā)現(xiàn)更多潛在的優(yōu)化空間。同時，為了更好地服務于日益復雜的軌道交通網(wǎng)絡，必須加強對E-IBP系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和升級，確保其始終保持最佳狀態(tài)，適應不斷變化的城市交通需求。這不僅有助于提升軌道交通的整體運行效率，也為乘客提供了更加安全可靠的出行保障。

參考文獻

[1] 李愛軍，張發(fā)明.城市軌道交通車站IBP盤功能實現(xiàn)分析[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2009（1）：10-12.

[2] 吳泰峰，江開雄，肖小峰.基于大尺寸觸摸屏的電子IBP盤設計與實施[J].數(shù)字技術與應用，2017（2）：138-139.

[3] 劉曉軍，吉榮燕，馬筱燕.綜合后備控制盤（IBP）設計問題的探討[J].都市快軌交通，2007，20（2）：44-46.

[4] 魏曉東.城市軌道交通自動化系統(tǒng)與技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.