地鐵綜合監(jiān)控人機(jī)界面的設(shè)計與實現(xiàn)

張文

摘要：隨著社會的發(fā)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(huán)境等問題的有效方式之一，在城市軌道交通自動化系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)是整個軌道交通自動化系統(tǒng)重要的系統(tǒng)之一，同時是緊密結(jié)合了電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；問題；自動化

隨著我國城市化的發(fā)展，關(guān)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(dāng)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(fā)展，并在一定的背景之下發(fā)展好成熟軌道交通。

1 系統(tǒng)的簡介和工作原理

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為中央和車站兩級體系，中央級主義負(fù)責(zé)完成對地鐵全線的監(jiān)視和控制，車站級主要負(fù)責(zé)對本站的監(jiān)控對象的狀態(tài)、性能數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的收集和處理，供車站值班人員控制和監(jiān)視，在本文以車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)闡述人機(jī)界面設(shè)計和實現(xiàn)，車站綜合系統(tǒng)如圖所示：

一般來說，在車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本硬件結(jié)構(gòu)包括相應(yīng)的局域網(wǎng)以及服務(wù)器的設(shè)置，并且在車咋還能局域網(wǎng)絡(luò)可以將現(xiàn)場級的信息匯集到車站級相應(yīng)的綜合監(jiān)控里，在車站內(nèi)還要保證相應(yīng)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(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，利用相應(yīng)的軟件平臺，以工作為平臺，接受來自綜合監(jiān)控各自系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)信息，設(shè)計生動現(xiàn)象的人機(jī)界面。

2 關(guān)于在地鐵綜合監(jiān)控人機(jī)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(shè)的周期比較長的特點，因此在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)中的各條線路分為不同時期的修剪，這就造成了設(shè)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(kuò)展，管理所帶來的極大困難，此外還會帶來維護(hù)的困難、資源設(shè)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(xù)發(fā)展原則、

2.2 現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)是一項孤立的、缺乏統(tǒng)一性的調(diào)度

一般來說，監(jiān)控系統(tǒng)是一系列孤立、異域異構(gòu)、缺乏統(tǒng)一編碼的監(jiān)控系統(tǒng)。比如行車調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng)、通信監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境以及防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，站段設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、車輛狀態(tài)以及檢測監(jiān)控系統(tǒng)等多個系統(tǒng)。在其中為多個系統(tǒng)共用的大量業(yè)務(wù)信息是難以共享，而且還會存在人機(jī)交互界面的多樣性是不同的，嚴(yán)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(jiān)控系統(tǒng)是沒有統(tǒng)一性的通信設(shè)備

在各個通信資源中所帶來的通信資源是比較嚴(yán)重的，當(dāng)然消費和傳輸?shù)男适潜容^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(fā)展的瓶頸，就目前這個階段中需要解決的問題就是在大規(guī)模成熟軌道建設(shè)之處，從總體上規(guī)范作為城市軌道運營管理核心的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從而大大提高了城市軌道領(lǐng)域的市場競爭力和管理服務(wù)水平，為各級的領(lǐng)導(dǎo)、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(jìn)展。

3 關(guān)于地鐵總體上的設(shè)計結(jié)構(gòu)

3.1 數(shù)據(jù)

在大型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中作為歷史和實時數(shù)據(jù)庫，提供了配置數(shù)據(jù)庫集成工具的所有系統(tǒng)，在其中的定義就是需要根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)量，地鐵系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量包括一定的范圍，在相應(yīng)的數(shù)據(jù)量中可以反映出各個系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)等各種信息，在遙控量涉及到了現(xiàn)場設(shè)備的控制，這就需要設(shè)計一些保護(hù)措施，以此防止操作系統(tǒng)，這些保護(hù)的措施就包括：設(shè)計空追閉鎖的條件、設(shè)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(qū)別系統(tǒng)綜合集成的各個系統(tǒng)的信息，就需要將上述所說的數(shù)量產(chǎn)生量報警按系統(tǒng)歸到不同的組成部分中去，即使數(shù)據(jù)量的報警信息是屬于某個規(guī)定的報警組，那么可以按照不同的系統(tǒng)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(yīng)的設(shè)備，利用對上述報警組可以構(gòu)建整個系統(tǒng)的報警以及保護(hù)功能。

3.2 畫面

畫面是人機(jī)界面的基礎(chǔ)和核心，應(yīng)該可以從功能的需求來進(jìn)行考慮建立實現(xiàn)各功能的畫面，首先是需要建立一種類似的相關(guān)文件上進(jìn)行操作，在界面的固定區(qū)域上顯示所監(jiān)控的地鐵線路名稱和圖標(biāo)。

在畫面上，要建立人機(jī)界面的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)，以便于用戶可以方便的瀏覽各個系統(tǒng)的畫面，導(dǎo)航結(jié)構(gòu)可以采用倒樹形結(jié)構(gòu)，通過對導(dǎo)航樹的情況，然后再經(jīng)過對兩個步驟的調(diào)控能力進(jìn)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(jìn)行開發(fā)的，是先進(jìn)的人機(jī)界面標(biāo)準(zhǔn)平臺，可以用于創(chuàng)建的圖形、網(wǎng)絡(luò)以及和嵌入應(yīng)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(chuàng)建一個系統(tǒng)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(yīng)用進(jìn)程之間建立起來的。

使用所創(chuàng)建的用戶界面為格式性的動態(tài)顯示對象和靜態(tài)顯示對象，這就需要包含輸入?yún)^(qū)域、輸出區(qū)域等這些表達(dá)方式，在這些表達(dá)方式中，數(shù)據(jù)區(qū)域的顯示對象具有動畫效果，實現(xiàn)與終端用戶進(jìn)行交流的圖像，在創(chuàng)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(tài)對象只有被特定激活，才可以顯示出動畫的效果。

4 人機(jī)界面的設(shè)計

良好的人機(jī)界面應(yīng)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(qiáng)，不利于修改和完善，所以，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)分為兩類：通用界面和各個系統(tǒng)的功能畫面。

通用界面面向所用的用戶，為用戶提供綜合監(jiān)控系統(tǒng)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(jī)交互設(shè)計，然后再通過這些豐富的圖形對象，使得程序在應(yīng)用起來就更加變得特別簡單，在專用功能畫面只是面向?qū)υ摻缑婢哂袨g覽和操控權(quán)限的特點人員，通過對專用界面，授權(quán)就和可以完成設(shè)備的控制、命令發(fā)布、。狀態(tài)監(jiān)視等功能。

一般來說通用的界面，在報警設(shè)計方面，報警是綜合監(jiān)控系統(tǒng)最重要的監(jiān)視內(nèi)容，只要系統(tǒng)檢測到報警就是顯示在報警界面中，并且發(fā)出語音報警，在一定程度上為了給用戶明顯的提示，當(dāng)報警發(fā)生時界面中報警信息的背景閃爍，顏色可以根據(jù)不同等級使用的不同顏色來定，當(dāng)報警恢復(fù)到正常的狀態(tài)的時候，背景顏色是綠色，當(dāng)報警發(fā)生時，系統(tǒng)會自動將報警信息儲存到歷史數(shù)據(jù)庫中，可以方便以后查詢。

小結(jié)：

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

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