HMI列車監控系統介面設計解決方案

互動設計 | html | 介面設計

2013年·╃•,為加拿大龐巴迪(Bombardier)設計列車監控系統介面設計₪☁。 2015-至今·╃•,為中車集團旗下若干公司提供HMI列車監控系統介面設計,綜合考慮中車特點╃╃✘↟、城軌車╃╃✘↟、動車組的不同需求以及HMI硬鍵屏和觸控 屏的不同操作方式·╃•,重構框架設計╃╃✘↟、互動設計╃╃✘↟、設計通用的╃╃✘↟、具有顯著特色的╃╃✘↟、美觀友好的HMI介面·╃•,並分別使用 fltk ╃╃✘↟、Codesys╃╃✘↟、Qt 三種開發語言搭建技術框架╃╃✘↟、留出介面·╃•,實現圖形介面₪☁。(資料保密)

專案背景╃☁:

國際方面·╃•,高鐵強國間的博弈和競爭₪☁。世界高鐵強國主要有日本╃╃✘↟、法國╃╃✘↟、德國╃╃✘↟、加拿大╃╃✘↟、西班牙等傳統鐵路強國·╃•,這些國家也是中國高鐵“走出去”的主要競爭對手₪☁。日本是世界上最早發展高速鐵路的國家·╃•,新幹線高速鐵路擁有世界上最為成熟的商業執行經驗和高安全標準·╃•,執行50年來從未發生重大安全事故₪☁。法國是歐洲最早擁有高鐵的國家·╃•,TGV高鐵以高速度著稱₪☁。德國在ICE高速鐵路技術方面有著很高的國際聲譽·╃•,特別是高鐵上所用的所有東西它都能自己內部解決·╃•,能做到這點的全世界只此一國·╃•,德國和法國高鐵技術標準在國際市場特別是歐洲市場均有強大影響力₪☁。加拿大的龐巴迪是 航空和列車製造商·╃•,很早介入高鐵行業·╃•,也是頂尖高鐵的設計者₪☁。

國內方面·╃•,隨著列車網路控制技術的發展·╃•,列車顯示屏技術也在不斷向前發展₪☁。目前·╃•,國內外列車顯示屏研發部門都已構建適應自身發展的顯示屏HMI軟體開發平臺·╃•,以適應技術的不斷髮展₪☁。另外·╃•,國內外主要的顯示屏供應商也在不斷有新型的顯示屏推出₪☁。

為適應顯示屏技術的發展·╃•,縮短開發週期·╃•,提高開發效率₪☁。專案透過在調研不同廠家顯示屏的技術特點╃╃✘↟、研究常用的嵌入式作業系統╃╃✘↟、研究HMI軟體開發框架搭建技術的基礎上·╃•,構建具有自主智慧財產權的╃╃✘↟、開放的╃╃✘↟、可擴充的╃╃✘↟、適應顯示屏技術不斷髮展的顯示屏HMI軟體開發平臺₪☁。與藍藍設計合作·╃•,綜合考慮中車特點╃╃✘↟、城軌車╃╃✘↟、動車組的不同需求以及HMI硬鍵屏和觸控式螢幕的不同操作方式·╃•,設計通用的╃╃✘↟、具有顯著特色的╃╃✘↟、美觀友好的HMI介面₪☁。

使用場景╃☁:

觸屏/按鍵╃☁:800*600 1024*768 觸屏居多 使用者╃☁:動車和城軌車駕駛員

使用環境╃☁:高速行駛的動車·╃•,駕駛員精神高度集中·╃•,實時關注路況及列車行駛情況·╃•,不容半點失誤₪☁。駕駛員透過監控系統實時檢視列車各個裝置的使用狀態·╃•,透過有無告警·╃•,裝置狀態 瞭解列車行駛過程裝置的使用情況·╃•,以便做出相應的反饋₪☁。

競品分析╃☁:

這些高鐵強國各自都有自己的比較優勢·╃•,如日本川崎重工的低阻力╃╃✘↟、輕量化和減災防災·╃•,德國西門子的主動安全╃╃✘↟、模組化車體╃╃✘↟、質量管理體系和可靠性·╃•,法國阿爾斯通的生態設計·╃•,加拿大龐巴迪的能源—效率—經濟—生態(ECO4)₪☁。

介面普遍存在的問題╃☁: 表現方式老舊·╃•,整體設計不夠美觀₪☁。有一些·╃•,顯示區的各部分層次不清晰·╃•,功能區域雜亂·╃•,邏輯關係不明確₪☁。有些選單按鍵區選中和未選擇有的沒有區分₪☁。某些按鈕位置不合理圖示風格不統一.

我們從以往的汽車專案經驗中深入洞察與思考·╃•,我們選取了3個具有代表性的HMI╃☁:代表傳統中控的奧迪MMI系統(A8L)·╃•,基於傳統結合科技的賓士COMMAND系統(S400L)和當下網際網路特質的特斯拉OTA7.1系統(ModelS)₪☁。

控制元件開發及基於介面的程式開發╃☁:

開發出基於fltk/codesys/qt/wpf的故障列表控制元件╃╃✘↟、柱狀圖╃╃✘↟、曲線圖╃╃✘↟、按鈕╃╃✘↟、tab籤╃╃✘↟、燈光警示按鍵╃╃✘↟、儀表盤等多種控制元件·╃•,以便開發中複用₪☁。 (資料保密·╃•,以下圖型為類似)

fltk控制元件設計

使用者體驗優秀的HMI的評價維度╃☁:

易用性是一個產品使用者體驗是否良好的核心評判標準₪☁。然而由於列車固有的屬性·╃•,駕駛是其亙古不變的主任務(PrimaryTask)·╃•,HMI的操作僅僅是次任務(SecondaryTask)₪☁。HMI使用者體驗遠遠超過可用性評估的範疇·╃•,一款使用者體驗優秀的HMI除了便捷準確地完成各種任務之外·╃•,更應儘可能地減少視線離開路面的時間·╃•,降低對駕駛安全的干擾₪☁。

圖示設計╃☁:

設計機車╃╃✘↟、動車╃╃✘↟、城軌車等符合交通軌道行業標準╃╃✘↟、美觀╃╃✘↟、易用1000個左右的圖示庫₪☁。

互動及視覺設計╃☁:

設計出機車╃╃✘↟、動車╃╃✘↟、城軌車等符合交通軌道行業標準╃╃✘↟、美觀╃╃✘↟、易用200個左右的介面及不同的互動框架設計₪☁。

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