地铁车站控制室的工艺设计

王建文 毛宇丰

（广州地铁设计研究院有限公司，510010，广州∥第一作者，工程师）

地铁车站控制室的工艺设计

王建文 毛宇丰

（广州地铁设计研究院有限公司，510010，广州∥第一作者，工程师）

车站控制室是地铁车站内的“中枢神经”。车站控制室内设备类型及数量较多，各系统间的接口协调量大，其设计成果直接影响到地铁运营管理效果。针对车站控制室工艺设计中所包含的多方面内容，如车站控制室的总体布局、综合后备盘的设计、调度操作台的设备布置、车站控制室内设备设施整体布局设计等，提出了相关设计原则及具体方案。

地铁；车站控制室；工艺设计

Author's address Guangzhou Metro Design&Research Institute Co.，Ltd.，510010，Guangzhou，China

车站控制室（以下简为“车控室”）是地铁车站行车组织控制的场所，集车站监控中心、调度中心兼消防控制室于一体，是地铁车站内名副其实的“中枢神经”。

车控室内设置了众多弱电系统的终端设备，如信号、通信、综合监控、火灾报警、自动售检票、门禁等系统的终端工作站，此外还包括IBP（综合后备盘）、调度工作台、智能疏散、智能照明、电气火灾控制箱、FAS（防灾报警系统）主机柜等设备，以及打印机、电话等办公设施。以往的地铁线路车控室一直缺少相关工艺要求，导致车控室内各系统间缺乏统筹和协调，不利于运营。本文就车控室的工艺设计进行研究，并提出相关设计原则及具体方案。

1　车控室总体布局

1.1车控室组成区域

根据运营使用功能的不同，车控室可划分为日常工作和观察区、监控操作区、系统设备区和维护工作区等。某些特殊车站也可根据运营的需要设置接待区。典型车控室布局如图1所示。

图1　典型车站控制室布局图

1.2车控室规模要求

普通车站车控室净面积宜不小于42 m2（6 m× 7 m），换乘车站的车控室应综合考虑两线建设时序、换乘形式、土建及机电系统的实施方式、运营管理模式等因素，采用两线合用一个车控室或分用两个车控室的方式。在两线建设时序较近、土建同期实施、共用公共区面积较大、运营同一部门管理的换乘站，车控室宜两线合用，实现资源共享。如图2所示某换乘车站，两线建设时序相差不到2年，T字换乘，因此推荐采用合设车控室的方案。若换乘站两线土建分期实施，或采用通道换乘的形式，且两线由不同的运营部门管理，则车控室分设。两线合用车控室面积宜不小于60 m2（6 m×10 m），若车站建筑条件较好，车控室的面积宜适当增加，提高站务人员工作环境质量。

图2　采用车控室合设方案的换乘车站示意图

2　IBP工艺设计

IBP工艺设计应包括以下几方面：

（1）盘体设计：包括总体尺寸设计、外观设计、人体工程学分析、材料运用、通风设计、柜内空间规划、运营维修等。

（2）盘面设计：主要是盘面总体设计原则，包括图形化、色彩选择、简洁化操作等。

（3）功能设计：实现各系统功能及接口等。

2.1IBP盘体设计

IBP由操作台面、落地柜、盘面三部分组成，其形式和尺寸设计应符合人体工学原理，便于站务人员操作掌握。IBP由多个IBP单独柜体按照一定的角度拼接而成，目前各城市已建地铁线路的IBP构成形式在以下方面存在差异：

（1）拼接角度。IBP拼接分为直线拼接和角度拼接，大部分线路采用角度拼接，部分线路采用直线拼接（见图3）。两者在使用上差别不大，设计时可根据车控室的建筑条件，采用适当、美观的拼接角度。

（2）内嵌显示终端。北京、武汉、香港等地的部分线路，在IBP中嵌入了可触摸式终端设备，用以对机电系统设备的监控或CCTV（闭路电视）显示。香港更是提出了采用全触摸屏式IBP。据考察，各地IBP内嵌的触摸屏的功能定位有所不同，有些线路的内嵌触摸屏代替了应急按钮功能，如BAS（环境与设备监控系统）火灾模式的下发等；有些线路是在保留IBP原有功能的基础上，将其它系统日常监控的显示终端安装在IBP上，目的是节约空间，简化车控室布局。

图3　部分城市线路的IBP实景图

根据车控室建筑形式和各城市地铁线路主流做法，推荐IBP盘体采用5o角拼接。

触摸屏式IBP一般适用于多线换乘的大型交通枢纽。此类车站由于操作模式数量较多，普通的IBP空间有限。但采用触摸屏式IBP，须确保触摸屏的可靠性，并得到当地消防部门的认可。

IBP的功能主要是应急操作，其构成需简洁、直观、可靠、安全，因此普通车站不宜使用触摸屏替代应急操作功能。有些非应急操作的功能，如车站智能照明系统操作终端，可考虑嵌入IBP中，使车控室设备布置简洁美观。

综合考虑车控室各系统工作站数量、操作人员操作特点及人体工学等因素，IBP取水平长度不小于2 000 mm，操作辅台长度不小于2 500 mm；IBP操作台面深500～600 mm，操作辅台台面深600～700 mm为宜。

2.2IBP盘面设计

IBP盘面元素的布置应遵循如下原则：

（1）IBP的功能设计应满足人员工作和操作、设备布置和摆放、安装和维修空间的要求，其整体构造和布置设计应安全、可靠、便于维护，且满足人机工程的要求。

（2）应根据各系统功能划分区域，各分区分工明确，互不干扰；有功能关联的系统宜相邻布置，相同区域的监控对象应相对集中设置。

（3）与行车方向有关的监视和操作，应与车站的实际方向和信号系统人机界面的方向统一，避免误操作；各系统行车方向的箭头指示、文字标注风格应统一。

（4）同一监控对象指示灯应放在上方，按钮放在下方；相同功能和使用要求的指示灯、按钮应统一选型，并采用统一的颜色。

（5）各系统的文字标注统一在按钮上侧；文字标注应简洁、准确。

2.3IBP功能设计

IBP的功能应当包括但不限于以下功能：·时钟显示；

·信号系统（SIG）的紧急停车、扣车和放行、计轴复位等控制；

·车站环控系统和隧道通风系统在紧急情况下的模式控制；

·自动售检票（AFC）系统的闸机释放控制；·门禁（ACS）释放；

·屏蔽门（PSD）系统和安全门系统（AQM）的开门、关门控制；

·防淹门（FG）系统的关门、开门控制；·自动扶梯的停机控制；·消防水泵的启停控制；

·重要房间的紧急声光报警；

·智能照明系统终端（触摸屏）集成安装。

值得一提的是，IBP上针对自动扶梯的急停功能应是针对单部扶梯设置，站务人员在紧急事件发生时可结合扶梯处CCTV画面对扶梯进行远程控制。IBP不宜设置全站扶梯的急停按钮，以避免盲目急停扶梯而对乘客造成的次生伤害。

3　调度操作台的设备布置

地铁车控室负责多个系统的监控管理、乘客服务、信息上报、站务办公，同时兼具消防控制室的作用，各系统的操作终端数量较多。以往在车控室设计时缺乏整体规划和资源共享的设计理念，调度操作台上设备摆放拥挤。为使车控室内布置简洁，便于站务人员操作管理，应发挥综合监控系统（ISCS）集成平台的作用和优势，将广播（PA）、乘客信息系统（PIS）、AFC、ACS专业的站级上位机功能由ISCS统一实现。另外，各系统宜对打印机进行整合，以减少打印机整体数量。整合后操作台面上的终端设备见表1。

工作站的摆放顺序按照重要性和使用频率排序，重要性和使用频率高的应靠近值班员常坐位置，低的向两侧设置；辅助操作装置也应按照相同原则设置。与工作站监视器相关的操作装置应与监视器对应设置。各系统工作站宜采用同一型号，避免工作站大小不一的杂乱感，也能有效控制操作台长度，合理利用空间。调度操作台设备布置示意图如图4所示。

表1　调度操作台设备一览表

图4　调度台设备布置示意图

4　车控室整体布局设计

除了IBP及调度操作台外，车控室系统设备区和维护工作区还有其它多种箱柜设备和办公设施，具体见表2。

表2　车控室设备设施一览表

地铁线路的综合监控专业（或通信专业）负责车控室的工艺设计，负责各系统专业的整体协调。在布置上述设备设施时，除了满足需求，力求简洁与美观之外，还应综合使用性和维护性，最大化方便运营人员操作，提高运营维护效率。

在运营使用性方面，车控室的设备设施布置应考虑以下几点：

（1）车控室宜全线统一设置在车站站厅的一侧，困难情况下应确保全线IBP的设置方向统一，以确保全线车站信号系统人机界面与IBP盘面的上下行方向统一，便于站务理解和操作。

（2）换乘车站IBP宜分线同排整体布置；多线枢纽车站的IBP应根据规模采用特殊布置工艺，减小占用车控室的空间，方便操作和管理。

（3）车控室应具备人员工作、设备安装、监控操作、维修及适度发展的预留空间，以及工作人员常用器具的摆放空间。

（4）与行车相关的设备设施应靠近操作员，如IBP上有关行车的按钮、信号系统工作站等，应临近观察窗设置。

（5）FAS控制柜、气体灭火控制盘、电气火灾控制器、充电架、钥匙盘等挂墙设备，应根据重要程度按方向性要求布置。同时要考虑设备的尺寸，布置时宜按设备厚度依次摆放。

在运营维修方面，车控室的设备设施布置应考虑以下几点：

（1）车控室内设备盘柜宜采用前检修方式，对于后检修的控制柜，后门与墙壁间应预留足够的检修空间。IBP一般为后检修，IBP盘体距后墙的最短距离宜大于800 mm，以便运营维护人员检修。

（2）配电箱（电源双切箱）宜安装在进门附近的侧墙上，布置时应注意其开门和操作空间。设计配电箱时，要注意开门方向对检修的影响，一般左开门更符合右手操作的常规动作，可提高效率，降低危险。

（3）在设计阶段，应有资源共享、整合相似平台的理念。例如，FAS控制盘和气体灭火控制盘从系统功能到产品性能都相似，因此可以考虑将两个子系统在物理空间上整合，在车控室只设置一个消防立柜，同时放置FAS和气体灭火的主机、电源及电话主机，FAS与气体灭火主机建立通信接口（见图5）。这样既减少投资，节省空间，也便于运营统一管理。

综上所述，典型车站的车控室布置示意图如图6所示。

双线合用换乘车站，车控室内预留后续线路IBP的规模和位置，两条线的IBP按一个整体考虑拼接角度。由于两条线路所配置的工作站数量基本相同，因此在IBP的规模尺寸上一般保持一致。典型换乘站车控室平面布置示意如图7所示。

图5　整体式FAS、气体灭火消防立柜实物图

图6　典型地下车站车控室平面布置示意图

图7　典型换乘车站车控室平面布置示意图

车控室内的各设备设施，外观应保持统一，如操作台上的各系统显示器宜统一型号，挂墙安装的各类箱盘，宜统一尺寸、颜色和安装高度等。

5　动力照明、暖通及装修设计的注意事项

5.1车控室动力照明设计的注意事项

车控室设计时常常对房间用电考虑不足，尤其是插座的数量和布置不够合理。通过总结多条线路的运营回访，运营站务人员所用的使用插座的电设备包括以下几类：①办公电脑及打印机设备，这些设备一般从室内插座直接取电；②充电类手持设备，如无线对讲机、警示信号灯、应急手电等设备；③系统设备维修、调试用外接工作站设备。其中前两类设备集中在观察窗前工作台面附近，因此，建议在此侧墙壁上设置充足的2/3孔单相通用电源插座。剩余三面墙也适当配置若干电源插座。另外，可考虑设置用于一处大功率电器的插座。

5.2车控室暖通设计的注意事项

由于车控室兼做消防控制室，因此车站通风空调系统应设置针对车控室的专用送风机，火灾时开启，保证室内正压，以防烟气进入。

车控室为全天有人值守房间，且房间内设置了大量机电设备，因此，建议暖通专业考虑在室内增设冗余的通风空调设备，如多联空调机组（室内VRV），用以非空调季或通风空调系统故障难以达到需求时的后备空调设备。

5.3车控室桥架设计的注意事项

综合监控专业（或通信专业）负责车控室综合管线的设计。强弱电宜分层敷设，各系统管线进入车控室后应沿着电缆桥架敷设。为保证下层桥架的检修空间，静电地板净高度宜大于450 mm，如图8所示。图中，强、弱电金属桥架分层放置于地板下的分层托臂上。桥架的路由宜沿设备底座（IBP，FAS立柜等）环形围绕车控室一周，方便各系统线缆的引入引出。

图8　静电地板下桥架布置示意图

6　结语

车控室是地铁车站内名副其实的“中枢神经”，是众多弱电系统的站级监控中心，也是运营管理模式中重要的基础平台。对车控室工艺设计的准确把握有利于地铁运营，是现代地铁设计中值得重视的环节。

［1］ 魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术［M］.北京：电子工业出版社，2008：10-25.

［2］ 广州地铁设计研究院有限公司.厦门地铁1号线车控室工艺设计专题研究［G］.广州：广州地铁设计研究院有限公司，2013.

［3］ GB 50636—2010城市轨道交通综合监控系统工程设计规范［S］.

［4］ GB 50157—2013地铁设计规范［S］.

［5］ 杨浩如，尹晓宏，杜凡.北京市轨道交通综合监控机房及车站控制室设计［J］.都市快轨交通，2013（3）：66.

Process Design of Metro Station Control Room

Wang Jianwen，Mao Yufeng

Station control room is the″nervus centralis″of metro station，which contains plenty of supervising and control system equipmen.Since the workload of interfaces is large and the coordination between each system is very complicated，the design of control room will directly influence metro operation and management efficiency.According to the factors in process design of the station control room，like the overall layout，comprehensive backup disc design，dispatching operation platform arrangement and the general installation of the equipment，some design principles and detailed implementation methods are proposed. Key words metro；station control room；process design

U 231.4

10.16037/j.1007-869x.2015.07.029

2013-12-26）