城市有轨电车人机交互系统的设计

1 发展概况
有轨电车人机交互系统是驾驶员与列车控制系统之间人机信息交互的主要通道，早期的有轨电车电子设备较少，信息显示装置简单，通常采用仪表和指示灯来显示相关信息。

随着大量车载电子设备的出现，传统的显示方式已无法满足有轨电车信息显示的需求。

该文介绍的人机交互系统可视化程度更高，更方便，能够满足有轨电车信息显示的需求。

2 人机交互系统的设计有轨电车人机交互系统的设计要充分考虑到车辆的需求，由于车辆是在路面上运行，需要有更简洁、高效的显示
界面来让驾驶员更快地了解车辆当前状态，因此有机电车人机交互系统的设计应遵循以下原则。

(1)人机交互系统设计的整体性。

人机交互系统的布局要合理，颜色搭配要符合人机工程学的要求，同时文字大小配比的尺度等要给驾驶员以轻松舒适的感觉，这样可以减少驾驶者的疲劳度以及误操作的可能性。

(2)人机交互系统的图形化设计。

由于有轨电车是在城市路面上运行，路况复杂，驾驶人员需要兼顾路面上行人及其他车辆的运行情况，因此人机交互系统采用图形化的设计理念，能够使驾驶人员更快速更准确地了解车辆的当前状态，而不会因此忽略路况信息。

(3)按照车辆系统划分设计。

人机交互系统的设计应按照车辆系统来划分各界面显示内容，能够使驾驶员更快捷地分辨出人机界面的规律和性能，减少误操作。

同时人机交互系统采用分级管理，不同的操作者需要不同的权限。

3 人机交互系统界面的划分
人机交互系统显示主界面如图1所示。

DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2016.27.003
城市有轨电车人机交互系统的设计
李柏榕
(中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062)
摘　要：城市有轨电车人机交互系统是列车监控系统的重要组成部分，通过人机交互显示界面与其他各系统进行数据传输，来监视和控制列车的运行。

随着城市轨道交通的高速发展，有轨电车需要通过人机交互系统处理大量信息，同时有轨电车驾驶员能够简单有效地通过人机交互系统对有轨电车的状态进行掌控，因此开发一种能显示多样信息且人性化的人机交互系统具有重要意义。

该文介绍基于QT开发的人机交互系统，实现了列车总线数据的收发功能，在列车监控系统中发挥了重要作用。

关键词：人机交互系统 QT 列车通信网络中图分类号：TP311
文献标识码：A
文章编号
：
1674-098X(2016)09(c)-0003-02
图1 界面主显示区域
图2 维修界面
图3 设定界面
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(1)有轨电车到站情况显示区。

有轨电车到站情况显示区位于显示区域的上部，显示内容包括：当前站、下一站及终点站等信息。

(2)有轨电车信息提示显示区。

有轨电车信息提示显示区位于显示屏的上部，显示内容包括：故障提示，限速提示，紧急对讲开启，紧急手柄开启，时间显示等信息。

(3)主显示区。

主显示区位于显示界面的中部，主要内容均在此区域显示，包括车辆运行方向、车门状态、牵引制动信息等。

(4)各系统切换按钮。

位于显示屏界面的下部，用于司机切换各系统界面。

4 人机交互系统显示界面简介
(1)人机交互系统维修界面如图2所示。

包括牵引、制动、照明、网络状态、I/O信息、故障信息等内容的显示。

(2)人机交互系统设定界面如图3所示。

包括洗车模式、空调设定、日期设定等。

5 结语
该文介绍的有轨电车人机交互系统的设计充分考虑到有轨电车运行情况，对显示界面采用图形化设计，使驾驶员能够更快捷方便地掌控车辆的运行状态，从而使车辆运行更安全，具有很高的现实意义。

参考文献
[1] 康洪军,黄振晖，张玉琢,等.有轨电车AT S系统人机交互
界面设计[J].中国铁路,2015(1):79-83.
[2] 巴锦韬.现代有轨电车模拟驾驶系统的研究与实现[D].兰
州:兰州交通大学,2015.
[3] 陈飞.有轨电车控制策略分析与研究[D].北京:北京交通
大学,2014.
许进行继续操作；若模拟预演的操作步骤和内容与原有“五防”逻辑规则不一致，则系统给出提示并闭锁相关操作。

只有模拟操作校验正确后，远方遥控人员才可根据事先模拟正确的操作票进行逐项操作。

在操作时，监控防误主机的“五防”逻辑规则与I/O测控模块中的进行对比，如果两者逻辑规则不一致时，I/O测控不执行该命令，并给出提示[3]。

以合母线接地刀闸为例，其存储逻辑规则为：所接在母线上所有的刀闸都在断开位置且母线电压为零(母线无电)。

进行模拟预演时，监控防误主机首先读取与母线上相连接设备的状态量，然后与系统的防误逻辑相判别。

如果规则不一致，则闭锁操作；只有同时满足这两个条件后，模拟预演才完成。

开始远方遥控时，输入输出测控模块的是采集隔离开关的状态量，从而达到安全、可靠、在线的防误目的。

3 实践应用
福建省各地市供电公司自2010年起在各集控中心就逐步开始建立了集控防误系统，此系统有效地保证了开关热备用远方遥控操作的安全性，为远方遥控线路冷备用操作积累了丰富的经验。

进一步提升了变电站远方遥控操作，在满足原无人值守／集中监控技术条件的基础上，目前调控和防误一体化的智能操作管理系统已部署调控中心主站端。

基于O P E N3000系统，南平供电公司调控中心历时1年时间，在2014年底建设完成并投入使用，经过两年运行后，到目前为止此系统运行良好，有效地保证了远方遥控操作的安全。

此系统自上线运行以来，基于变电站无人值守的大背景下，电网事故及日常倒闸操作变得更加安全、可靠和快速，不仅大大节约了人力财力，更保障了人为出错的可能性。

从实际操作来分析，单线路间隔操作由运行转冷备用操作时间由原来的30 m i n缩短为10 m i n,调控中心在调控端现在基本可以完成线路由运行到冷备用状态互转的远方遥控操作，替代运维人员在现场操作并无需到现场确认，大大减轻了运维人员操作时的安全风险。

4 结语
调控和防误一体化的安全防误系统是与站内监控一体化的防误系统相通讯，从而取消了传统的独立微机防误子站，此种方式大大减少了系统之间信息交换的环节，有效地促进了远方线路冷备用遥控操作的开展。

但随着调控中心大面积推广远方遥控线路冷备用操作的项目，采用这种方式在通信协议和模型共享等方面仍存在需要改进的地方。

(1)调控中心防误主站端与变电站内微机五防系统生产厂家不相同，各厂家间未形成统一的通信协议，都是采用自己的通讯方式，这就导致需加装规约转换器才能将不同厂家的变电站内微机五防系统接入到调控系统。

(2)此系统存在重复建模的现象，站端防误系统需独立建模，不具备与调控主站端共享一次设备的状态信息，不仅增加了调度端和运维端人员建模的工作量还有可能导致遥控对象与建立模型不对应的风险。

参考文献
[1] 毛耀红,刘志洋,赵春山.变电站计算机监控防误操作系统
的应用[J].电力安全技术,2016(1):66-70.
[2] 林静怀,米为民,李绎科,等.智能电网调度控制系统的远
方操作安全防误技术[J].电力系统自动化,2015(1):60-64,240.
[3] 郭创新.朱传柏,曹一家,等.基于多智能体的全面防误策
略及智能操作票生成系统[J].电网技术,2006,30(4):50-
54.
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