地鐵綜合監控人機界面的設計與實現

張文

摘要：隨著社會的發展，城市軌道交通是解決城市交通緊張、市民出行困難、汽車污染環境等問題的有效方式之一，在城市軌道交通自動化系統中，整個的軌道交通是工程中重要的組成部分，城市軌道交通自動化的程度也是直接會影響到整個工程的水平，在綜合起來的監控系統是整個軌道交通自動化系統重要的系統之一，同時是緊密結合了電力監控系統的組成部分。

關鍵詞：城市軌道交通；問題；自動化

隨著我國城市化的發展，關于城市聚集的社會財富和人口越來越多，同時也是使得城市交通問題也在日益突出，當然地鐵在解決城市交通堵塞方面具有良好的效果，使得軌道交通得到了快速的發展，并在一定的背景之下發展好成熟軌道交通。

1 系統的簡介和工作原理

地鐵綜合監控系統分為中央和車站兩級體系，中央級主義負責完成對地鐵全線的監視和控制，車站級主要負責對本站的監控對象的狀態、性能數據進行實時的收集和處理，供車站值班人員控制和監視，在本文以車站綜合監控系統闡述人機界面設計和實現，車站綜合系統如圖所示：

一般來說，在車站級綜合監控系統的基本硬件結構包括相應的局域網以及服務器的設置，并且在車咋還能局域網絡可以將現場級的信息匯集到車站級相應的綜合監控里，在車站內還要保證相應的運輸條件，以此來確保安全運營，就從本文所做的工作就是要在上述綜合監控的網絡結構基礎上，利用相應的軟件平臺，以工作為平臺，接受來自綜合監控各自系統的的數據信息，設計生動現象的人機界面。

2 關于在地鐵綜合監控人機界面的研究背景

2.1 地鐵交通的特點

由于地鐵交通具有投資性大、建設的周期比較長的特點，因此在規劃網絡中的各條線路分為不同時期的修剪，這就造成了設備程度的不一樣，通信制式等的不一致，這種多樣性、兼容性為后期的地鐵交通擴展，管理所帶來的極大困難，此外還會帶來維護的困難、資源設備難以共享、增大了運營成本等問題，極大低阻礙了我國地鐵交通的可持續發展原則、

2.2 現有的監控系統是一項孤立的、缺乏統一性的調度

一般來說，監控系統是一系列孤立、異域異構、缺乏統一編碼的監控系統。比如行車調度、監控系統、通信監控系統、電力監控系統、環境以及防災監控系統，站段設備監控系統、車輛狀態以及檢測監控系統等多個系統。在其中為多個系統共用的大量業務信息是難以共享，而且還會存在人機交互界面的多樣性是不同的，嚴重影響了信息的充分利用以及綜合決策的水平。

2.3 獨立的監控系統是沒有統一性的通信設備

在各個通信資源中所帶來的通信資源是比較嚴重的，當然消費和傳輸的效率是比較地下的，實時地控制水平地下，就上述所說的問題中可以成為制約我國地鐵交通快速發展的瓶頸，就目前這個階段中需要解決的問題就是在大規模成熟軌道建設之處，從總體上規范作為城市軌道運營管理核心的綜合監控系統，從而大大提高了城市軌道領域的市場競爭力和管理服務水平，為各級的領導、運營管理人員提供了直觀而豐富的決策信息，這樣在一定方面也取得了很大的進展。

3 關于地鐵總體上的設計結構

3.1 數據

在大型的關系型數據庫管理系統中作為歷史和實時數據庫，提供了配置數據庫集成工具的所有系統，在其中的定義就是需要根據相應的數據量，地鐵系統監控系統中的數據量包括一定的范圍，在相應的數據量中可以反映出各個系統設備的狀態等各種信息，在遙控量涉及到了現場設備的控制，這就需要設計一些保護措施，以此防止操作系統，這些保護的措施就包括：設計空追閉鎖的條件、設置控制保留的時間、定義控制失敗的時間等。

但是為了方便查看、記錄和區別系統綜合集成的各個系統的信息，就需要將上述所說的數量產生量報警按系統歸到不同的組成部分中去，即使數據量的報警信息是屬于某個規定的報警組，那么可以按照不同的系統來組成不同的報警組，對于一些比較重要的報警組就可以形成相應的設備，利用對上述報警組可以構建整個系統的報警以及保護功能。

3.2 畫面

畫面是人機界面的基礎和核心，應該可以從功能的需求來進行考慮建立實現各功能的畫面，首先是需要建立一種類似的相關文件上進行操作，在界面的固定區域上顯示所監控的地鐵線路名稱和圖標。

在畫面上，要建立人機界面的導航結構，以便于用戶可以方便的瀏覽各個系統的畫面，導航結構可以采用倒樹形結構，通過對導航樹的情況，然后再經過對兩個步驟的調控能力進行操作畫面。

3.3 動畫

在軟件的操作中，基本都是由軟件公司來進行開發的，是先進的人機界面標準平臺，可以用于創建的圖形、網絡以及和嵌入應用的程序，圖形的編輯是有著完全功能的可視化程序和繪圖程序組成的，所使用圖形創建一個系統的用戶界面，并可以使用用戶界面里包含的元素和所控制的應用進程之間建立起來的。

使用所創建的用戶界面為格式性的動態顯示對象和靜態顯示對象，這就需要包含輸入區域、輸出區域等這些表達方式，在這些表達方式中，數據區域的顯示對象具有動畫效果，實現與終端用戶進行交流的圖像，在創新這些對象的時候，這些對象不影響用戶的輸入、命令和事件，只是在固定的一個位置上，顯示出圖形，這些靜態對象只有被特定激活，才可以顯示出動畫的效果。

4 人機界面的設計

良好的人機界面應該是盡量避免通用界面與功能混雜在一起的，因為這樣做會使得通用界面和功能的耦合性的加強，不利于修改和完善，所以，地鐵綜合監控系統的人機界面設分為兩類：通用界面和各個系統的功能畫面。

通用界面面向所用的用戶，為用戶提供綜合監控系統的公共操作或者是共用的信息，比如啟動、登錄、注銷、報警、事件等操作和信息，以及按鈕、列表框、菜單等人機交互設計，然后再通過這些豐富的圖形對象，使得程序在應用起來就更加變得特別簡單，在專用功能畫面只是面向對該界面具有瀏覽和操控權限的特點人員，通過對專用界面，授權就和可以完成設備的控制、命令發布、。狀態監視等功能。

一般來說通用的界面，在報警設計方面，報警是綜合監控系統最重要的監視內容，只要系統檢測到報警就是顯示在報警界面中，并且發出語音報警，在一定程度上為了給用戶明顯的提示，當報警發生時界面中報警信息的背景閃爍，顏色可以根據不同等級使用的不同顏色來定，當報警恢復到正常的狀態的時候，背景顏色是綠色，當報警發生時，系統會自動將報警信息儲存到歷史數據庫中，可以方便以后查詢。

小結：

以上所述，在地鐵綜合監控人機界面的設計中，所涉及到的方面是比較多的，尤其是在色或將實現功能需要的人機界面通用畫面和各個系統專用的功能畫面中，類似的畫面構成了綜合監控系統的人機界面，雖然在設計過程中存在一定的弊端，但是只要及時進行解決，就可以避免不必要問題的發生，在一定程度上再通過人機界面可以將地鐵的系統分散到自動化控制系統，這樣監控系統以此來進行整合在一個軟件平臺上，提高了地鐵自動化監控的水平以及效率，促進了對地鐵綜合監控人機界面的提高。

參考文獻：

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