摘要：當(dāng)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(tái)門控制等，難以滿足現(xiàn)代交通運(yùn)營所需的復(fù)雜邏輯控制需求。傳統(tǒng)IBP作為一個(gè)相對獨(dú)立的模塊，在車控室內(nèi)應(yīng)用時(shí)，與具體的應(yīng)急場景結(jié)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(yīng)效率。為了應(yīng)對這些問題，本文探討了如何通過采用電子化的IBP來實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的邏輯控制，并確保這些控制功能能夠緊密地與實(shí)際運(yùn)營需求相結(jié)合，從而提升緊急情況下的處理能力和響應(yīng)速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的方法能夠顯著增強(qiáng)車控室的操作便捷性及應(yīng)急響應(yīng)能力，進(jìn)而提高城市軌道交通系統(tǒng)的整體運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：軌道交通；電子IBP；應(yīng)急場景

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.038

中圖分類號：TP 273；U 231 " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)用[1]。然而，傳統(tǒng)的IBP操作單一，與實(shí)際應(yīng)急場景結(jié)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(yīng)急場景相關(guān)的車站環(huán)控、隧道通風(fēng)系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)施集成到智慧運(yùn)行系統(tǒng)中的一種先進(jìn)解決方案。如青島軌道交通6號線智慧運(yùn)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(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)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(yīng)各種緊急情況。這種設(shè)計(jì)不僅優(yōu)化了人機(jī)交互體驗(yàn)，還支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，進(jìn)一步提升了車站的應(yīng)急管理能力和日常運(yùn)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(jìn)行研究，深入探討其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。

1 " E-IBP布局

城市軌道交通車控室中的電子IBP被設(shè)計(jì)為由左中右三部分組成的新型結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)旨在優(yōu)化應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，同時(shí)保留傳統(tǒng)IBP的關(guān)鍵功能。從傳統(tǒng)IBP中分離出來的與應(yīng)急場景相關(guān)的車站環(huán)控和隧道通風(fēng)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(yīng)也更為迅速。在電子IBP的左右兩側(cè)，仍然保留了傳統(tǒng)IBP上重要的手動(dòng)控制裝置，包括信號系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、專用排煙風(fēng)機(jī)、設(shè)備區(qū)應(yīng)急照明、加壓送風(fēng)機(jī)、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(shí)體控制元素確保了在緊急情況下能夠快速響應(yīng)，并且為操作員提供了雙重確認(rèn)的手段，從而增強(qiáng)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(yùn)行中，左側(cè)顯示器展示智慧運(yùn)行綜合看板，以3D模型形式呈現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并可通過電子按鈕執(zhí)行不同運(yùn)營場景。右側(cè)顯示器則主要用于顯示CCTV監(jiān)控畫面。當(dāng)應(yīng)急場景被觸發(fā)時(shí)，右側(cè)顯示器會(huì)自動(dòng)切換并調(diào)出車站環(huán)控和隧道通風(fēng)系統(tǒng)的E-IBP盤界面，以便快速響應(yīng)和處理緊急情況。

2 " E-IBP的功能設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)IBP采用硬接線的方式直接與現(xiàn)場設(shè)備相連，從而采集現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行信息并進(jìn)行設(shè)備單控[3，4]。E-IBP采用QT技術(shù)實(shí)現(xiàn)，盤面涵蓋了車站環(huán)控和隧道通風(fēng)系統(tǒng)的控制功能。該系統(tǒng)提供了詳細(xì)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(fù)位功能。車站環(huán)控部分被細(xì)分為站廳層和站臺(tái)層，每層均設(shè)有相應(yīng)的控制按鈕和狀態(tài)指示。隧道通風(fēng)系統(tǒng)則分為上行和下行兩個(gè)方向，并明確標(biāo)注了相關(guān)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(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與控制。通過軟按鈕可以實(shí)現(xiàn)權(quán)限切換，確保了數(shù)據(jù)流的安全傳輸。

3 " E-IBP在應(yīng)急場景的應(yīng)用

E-IBP與地鐵應(yīng)急場景應(yīng)用的結(jié)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(jìn)的信息技術(shù)，將傳統(tǒng)的應(yīng)急控制功能與智能化的管理系統(tǒng)相結(jié)合，極大地提高了應(yīng)急響應(yīng)的效率和可靠性。

在地鐵應(yīng)急場景中，如火災(zāi)、水淹或其他緊急情況發(fā)生時(shí)，智慧運(yùn)行系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)并啟動(dòng)應(yīng)急程序。系統(tǒng)通過與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的連接，實(shí)時(shí)采集車站內(nèi)各種設(shè)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(yùn)行系統(tǒng)的觸發(fā)器模塊計(jì)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(dòng)評估并決定是否需要觸發(fā)相應(yīng)的應(yīng)急場景。當(dāng)觸發(fā)條件滿足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向操作員發(fā)出警報(bào)，并在操作界面上顯示具體的場景節(jié)點(diǎn)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(diǎn)擊軟按鈕來打開執(zhí)行權(quán)限，從而獲得對相關(guān)設(shè)備的控制權(quán)。此時(shí)，E-IBP將顯示詳細(xì)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?。?，確保操作員能夠清楚地了解每個(gè)操作步驟的進(jìn)展。與此同時(shí)，右側(cè)屏幕將自動(dòng)切換至CCTV監(jiān)控畫面，實(shí)時(shí)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(zāi)應(yīng)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(dòng)排煙風(fēng)機(jī)，關(guān)閉受影響區(qū)域的通風(fēng)口，從而有效控制火勢蔓延。在水淹應(yīng)急場景中，操作員可以迅速啟動(dòng)排水泵，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整排水策略。

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

4 " 實(shí)驗(yàn)與分析

4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

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

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，操作員可以模擬各種應(yīng)急場景，如火災(zāi)、水淹等情況，并對比E-IBP與傳統(tǒng)IBP在響應(yīng)時(shí)間和操作效率方面的差異。通過這種方式，可以科學(xué)地評估E-IBP在實(shí)際應(yīng)用中的性能提升，并驗(yàn)證其在提高應(yīng)急響應(yīng)速度和效率方面的優(yōu)勢。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

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

（1）實(shí)驗(yàn)一模擬火災(zāi)場景，實(shí)驗(yàn)10次求平均數(shù)，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1所示。

（2）實(shí)驗(yàn)二模擬水淹場景，實(shí)驗(yàn)10次求平均數(shù)，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2所示。

根據(jù)分析表1和表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在傳感器響應(yīng)時(shí)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(luò)通信，雖然響應(yīng)時(shí)間略長，但依然保持在秒級范圍內(nèi)，對于大多數(shù)應(yīng)急場景而言，這種差異是可以忽略不計(jì)的。然而，在緊急控制響應(yīng)時(shí)間這一關(guān)鍵指標(biāo)上，E-IBP卻展現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢。由于E-IBP集成了先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和優(yōu)化的算法，它能在更短的時(shí)間內(nèi)完成從感知異常到采取行動(dòng)的整個(gè)過程。這種快速響應(yīng)能力對于提升城市軌道交通車控室的應(yīng)急處置效率至關(guān)重要。綜上所述，盡管在傳感器響應(yīng)時(shí)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(yīng)方面的卓越表現(xiàn)，能夠?yàn)槌鞘熊壍澜煌ǖ陌踩?、順暢運(yùn)營提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。尤其是在面對突發(fā)事件時(shí)，E-IBP的高效處理能力和快速響應(yīng)機(jī)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(jié)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(yīng)用，并通過實(shí)驗(yàn)證明了其在處理應(yīng)急場景時(shí)的高效響應(yīng)能力。研究表明，E-IBP能夠顯著縮短突發(fā)事件的響應(yīng)時(shí)間，從而大大增強(qiáng)了軌道交通系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，未來的研究人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步探索E-IBP的應(yīng)用范圍，尤其是在智能化和自動(dòng)化領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，期待發(fā)現(xiàn)更多潛在的優(yōu)化空間。同時(shí)，為了更好地服務(wù)于日益復(fù)雜的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，必須加強(qiáng)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(yīng)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(yùn)行效率，也為乘客提供了更加安全可靠的出行保障。

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