列车牵引系统控制界面设计原则：平衡速度与安全的艺术

列车牵引系统HMI，是司机与这座钢铁巨龙之间进行能量对话的 “主控台” 。在高速、高密度、高安全要求的城市轨道与高铁运营中，每一次牵引、每一次制动都关乎成百上千乘客的安全与准点。其设计必须 “信息精准、反馈及时、故障导向安全” ，核心目标是辅助司机实现 “平稳、节能、准时” 的驾驶。

界面设计原则：速度与安全的平衡艺术

牵引与制动状态精准呈现：让“力”可视化

速度与安全是两个相互矛盾的需求，如何实现两者的平衡，是一道需要技术和艺术来解答的问题。列车牵引系统HMI的界面设计正是在这样的背景下进行的。通过精准呈现牵引与制动状态，司机可以更好地控制列车，以确保乘客的安全。

主界面的视觉中心是一组 “速度-距离-时间”曲线。其中，绿色的“推荐速度曲线”或“ATP（自动列车保护）允许速度曲线” 是安全边界，红色的“实际速度曲线” 是司机的操作结果。两条曲线的贴合程度，直观反映了驾驶的平稳性与节能性。曲线下方，是 “力的分解” 区域。实时显示牵引力（kN）、电制动力（kN）、空气制动力（kPa） 的数值与柱状图。当司机推动牵引手柄或制动阀时，界面通过动态效果（如光晕、颜色变化）实时反馈当前手柄档位对应的牵引/制动百分比，以及系统实际输出的力值，使抽象的操作变得具体可感。当实际速度偏离目标曲线超过阈值（如±5 km/h），偏离区段的曲线会标红加粗，并给出建议：“轻微超速，建议减小牵引级位”。这个设计让司机可以更好地控制列车，确保乘客的安全。

故障分级预警与处理：从“报警”到“行动指引”

列车牵引系统HMI不仅要能实时反馈当前状态，还需要能够对故障进行及时响应。这个设计把故障分为两类，一类是影响行车安全的致命故障，另一类是一般性故障或预警。在第一类故障中，系统会触发全屏红色覆盖式报警，强制司机关注。这其中包括故障代码、系统自动执行的安全措施和司机必须执行的操作等信息。所有故障信息在本地记录的同时，通过无线网络自动发送至地面控制中心（OCC），便于维修调度提前准备。在第二类故障中，系统会在屏幕顶部或底部的固定信息栏以黄色滚动文字显示，不影响司机对前方线路和核心驾驶信息的监控。

操作权限的严格控制与审计

列车牵引系统HMI需要能够保证安全性，而这就要求我们对其进行严格的管理。这个设计通过严格密码保护来确保修改参数的安全性，并且所有参数修改操作均记录在不可删除的日志中。这使得我们能够更好地控制列车，确保乘客的安全。

扩展功能与价值

列车牵引系统HMI不仅能提供实时反馈，还有一个“运行数据黑匣子回放”功能。这个功能可以让司机或分析员调取任意趟次的历史数据，以曲线和仪表的形式重现当时的驾驶全过程。这对于优化驾驶策略、分析能耗或排查故障原因等问题都是非常有价值的。

列车牵引系统HMI的界面设计原则是速度与安全的平衡艺术。通过精准呈现牵引与制动状态，实时反馈当前状态，严格控制操作权限和审计，以及提供“运行数据黑匣子回放”功能等，这些都使得列车牵引系统HMI能够更好地保证安全性，并且具有很高的价值。