人机界面设备优化对北京地铁线路运营服务的重要性

北京地铁运营三分公司 / 邢君

引言

随着地铁建设及运营的发展壮大,地铁服务运营的设备设施从设计到投用不断与时俱进,日趋完备和先进。但随着运营线路的不断增多,投用的设备型号也多种多样,设计标准不一,现场使用难度加大。通过现有北京地铁线路人机界面设备使用体验，积累总结出现场设备使用的优缺利弊,本文提出地铁运营服务设备需求标准原则,在现有设备使用标准的基础上提出改进、优化和提升的建议,以使现场使用更加标准、实用、安全、便捷,更好地满足运营需求,并为今后新线运营发展提供参考。

一、北京地铁线路现有人机界面存在问题及分析

（一）人机界面对运营服务的重要性

人机界面又称用户界面或使用者界面，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口。是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。地铁运营服务工作离不开人机界面设备，人机界面设备可以做到各项功能的简洁化，人们在人机界面上就能快速地完成操作，因此智能先进的人机界面设备是地铁运营服务的重要需求，是完善地铁通行的自动化的重要组成部分。

（二）目前北京地铁线路常用的人机界面设备

地铁通行实现自动化的过程中，离不开地铁监控运营设备及车站乘客服务及票务设备这两类。

地铁运营监控设备包含：行车设备监控、FAS(Fire Alarm System)火灾报警系统、BAS（Building Automation System）/ISCS(Integrated Supervision and Control System)环境与设备监控系统工作站。

车站乘客服务及票务设备包含：AFC(Automatic Fare Collection System)自动售检票系统、PIS（Product information system ）乘客信息系统、CCTV(Close Circuit Television)闭路电视系统。这两大类型基本涵盖了北京地铁线路常用的人机界面设备。

（三）存在问题及分析

1.各运营线路同一功能类型的设备,界面状态显示颜色、意义不统一，现场使用容易混淆,尤其是给跨线路、跨区域人员在熟悉操作和方便使用方面增加了难度。

2.在人性化服务方面考虑不足,部分设备现场实际操作较为复杂,不够便捷和实用。

3.运营服务设备的人机接口操作界面过于复杂,标识不够清晰明确,难于识别辨认。

4.常态化与应急类功能按钮、图标或区域区分不明显,容易误判断或误操作。

5.随着运营服务水平的不断提高,部分服务设备的技术参数、配置标准、功能要求等与运营实际需求存有差距,且冗余度不足。

二、地铁线路对人机界面设备的需求标准原则

用于地铁运营服务设备的人机操作设备设计,除符合国家、行业现行有关标准和规定外,还应遵循以下需求标准原则:1.设计更多从人性化服务角度出发,力求实用、舒适和方便。2.设备标识应统一、易于识别;使用标准清晰简单、易于操作。3.线网同一功能类型的设备,界面布局、显示颜色、意义等应规范统一,功能保持一致。4.紧急及应急类功能按钮、图标或区域,界面应与常态类有明显区分,且留有一定安全距离,易于判断,防止误操作。5.考虑远期运营发展需求,各类设备技术参数、配置标准应留有一定冗余度。

三、针对现有地铁线路两类常用人机界面设备进行研究

（一）地铁运营监控设备

1.行车监控系统。（1）监控系统设计界面应直观、清晰，使用时便于综控员对信号、道岔、进路状态进行快速判断和故障排除。（2）信号、道岔、进路标识统一、颜色统一、代表的意义应一致。（3）关键性的功能按钮采用多种操作方式，保障功能按钮准确实现性。（4）当列车运行状态发生变化或者异常情况时，监控系统信息栏应变换醒目颜色并加以报警音，如列车扣车或者跳停、道岔四开、列车运行偏离运行图等。

（二）FAS(Fire Alarm System)火灾报警系统

1.各线路FAS主界面内容应相同。设备主要包括：火灾自动报警控制器、图形工作站、探测器、 气体灭火控制器、手动报警按钮、消火栓报警按钮、消防电话系统、 防救灾设备、现场各种监控模块等设备。

2.系统应实时自动监视车站管辖范围内的火灾灾情和消防救灾设备的工作状态。控制车站管辖范围内专用防救灾设备启/停，显示运行状态。

3.显示界面分层设计，第一层界面内容不宜过多，仅显示关键FAS报警信息，如总览、火警、技术报警、故障、关断、消音、复位。设计颜色醒目的火警信息栏并配有报警音。其他信息可放置在第二层及下一界面，避免出现判断错误混乱和误判断。

4.当车站发生火灾报警时，车站综控员确认火灾事故发生时，操作现场气体灭火控制盘，启动着火区域气体灭火系统，进行灭火。 气灭系统统一设置三种启动方式：自动操作、手动操作、紧急机械手动操作方式。

（三）车站乘客服务及票务设备

1.AFC(Automatic Fare Collection System)自动售检票系统（自动售票机）

（1）标识清晰、指引明确、操作简单方便,易于乘客购票使用。

（2）具备纸币、硬币的接收暂存及硬币、纸币找零功能,能够根据乘客所选地点或票价自动计费、收费和发售单程车票,具有充值和查询功能。

（3）乘客显示器应显示轨道交通线路、票价等信息,并配有触摸屏,乘客可通过触摸屏选择目的地车站、所需票价、购买张数、收费金额等,实现自助购票。

（4）当投币金额大于或等于所需车费时,设备即开始发售车票并找还硬币。未支付足够费用前,乘客可按取消按钮中止正在进行的交易。

（5）通过状态显示屏能够实时显示TVM的状态。

（6）预留接收非现金支付的软件升级条件

2. PIS（Product information system ）乘客信息系统

（1）各条线路提供信息统一性，应包含乘客导乘信息、乘客服务信息、公告信息、紧急事件信息

（2）网络管理及网络安全，如网元设备管理、防病毒、系统升级等。

（3）接口功能需具备接入FAS系统、CCTV系统、ISCS系统、外部信息源。

（4）系统由控制中心直接组织播放，车站子系统接收实时内容，车站无权自行播放或操作。当控制中心故障或网络通信中断，车站子系统自动转入降级模式。

四、8号线、10号线两条线路人机界面研究案例

下面以北京地铁8号线、10号线为例，通过将两条线路BAS/ISCS环境与设备监控中屏蔽门系统单独进行分析、研究。从而论证文中提出的北京地铁线路人机界面需求标准。

（一）问题：8号线、10号线线路建设开通时间、设备选型不一致

由于两条线路地铁监控运营设备设计厂家不同，因此在使用操作中不可逃避的仍有部分设备系统的人机界面存在着界面状态显示颜色、意义不统一的现象。这种与生俱来的缺陷导致了管理者调配人员的难度，对高速发展的轨道交通是一个较大的阻碍。目前北京地铁各线路已经意识到人机界面标准统一的重要性，通过不断积累、逐步完善改进，能够将标准推广设计到新建线路，后续再逐步改善最终使整个线网都采用统一标准的人机界面。

以10号线、8号线屏蔽门系统人机操作界面主要有站台就地控制盘(PSL操作盘)、综控室紧急控制盘(IBP操作盘)和LCP盘为例说明。

1.两条线路范围内的综合监控系统中屏蔽门系统图，图例、标志清晰、简单，颜色代表意义相同。

2.站台PSL操作盘、综控室IBP操作盘和LCP盘操作面板的布局、指示灯的显示颜色及意义需统一,基本操作程序保持一致。

3.站台PSL.操作盘上站台门的隔离开关应统一标识,采用“自动”、“隔离”、 “就地”3个比较通用的标识,且功能与名称一致。

4.综控室IBP操作盘操作前需要用专用钥匙插入上/下行线IBP“操作允许”钥匙开关。

5.站台门上方应标明站台门编号及相应车门位置。

虽然线路不同、开通时间、设备选型不一致，但人机界面设计符合本文提出人机界面设计标准1-3项：（1）设计更多从人性化服务角度出发,力求实用、舒适和方便。（2）设备标识应统一、易于识别;使用标准清晰简单、易于操作。（3）线网同一功能类型的设备,界面布局、显示颜色、意义等应规范统一,功能保持一致。

五、结语

服务于地铁运营的设备设施,其合理性往往直接影响整个地铁线路运营服务体系。人机界面设备的设计者们应该与用户为中心，多与直接使用人员交流。推广人机操作界面的清晰标准、统一规范,是有利于现场工作人员更加方便、快捷地熟悉、掌握和运用,防止误判断、误操作。上述优化建议已逐步纳入新线用户需求标准中,并且随着新线建设运营的发展,将不断总结和完善,更好地为北京地铁线路服务。