任務1　調(diào)度員基本任務、工作站使用、用戶界面

【場景設計】

在多媒體教室展示城市軌道交通控制中心、車站工作站的視頻資料或圖片（有條件的可在城市軌道交通控制中心、正線車站控制室或模擬仿真實訓室進行現(xiàn)場教學和實踐）。

【知識準備】

列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）是調(diào)度員執(zhí)行工作最重要的工具。ATS程序主要在運營控制中心服務器上運行，基本用途是幫助調(diào)度員監(jiān)控地鐵系統(tǒng)操作和執(zhí)行系統(tǒng)監(jiān)控控制。車站設備包括道岔、信號機和計軸等聯(lián)鎖設備，車站ATS設備通過DCS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)提供給中央ATS設備數(shù)據(jù)信息，中央ATS設備通過數(shù)據(jù)連續(xù)通信進行全線設備監(jiān)控。

一、調(diào)度員的基本任務

ATS人機界面上利用圖示符號、圖像形狀、顏色等表示設備的狀態(tài)指示，調(diào)度員可通過單擊軌道平面圖上的圖示元素，選擇菜單項目，使用表單和窗口，對現(xiàn)場設備進行控制。

登錄系統(tǒng)時，工作站監(jiān)視器上顯示的圖示元素有：軌道平面圖、請求棧窗口、主菜單欄、時間表、VR控制窗口、系統(tǒng)時鐘、報警隊列窗口。

調(diào)度員操作主要有接受指示、發(fā)送控制、登錄和退出、使用報警列隊、控制時刻表。

1.接受指示

從設備發(fā)送給系統(tǒng)的指示中判斷現(xiàn)場的狀態(tài)。這些指示在軌道平面圖窗口中顯示。設備狀態(tài)的變化（如信號機）可能以多種方式顯示，但經(jīng)常出現(xiàn)的是顏色的改變或從穩(wěn)定到閃爍顯示的改變，表示軌旁設備向數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)送指示，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)向中央ATC系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)信息，典型的軌道平面圖窗口如圖3.1所示。

2.發(fā)送控制

通過傳輸有效命令發(fā)送控制命令到現(xiàn)場設備，通常從菜單中選擇一個選項。中央ATC系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（DCS）發(fā)送控制命令到軌旁設備。通過一個菜單條目發(fā)送一條命令時，命令儲存在請求棧窗口，再通過選擇請求棧窗口的“發(fā)送請求”按鈕發(fā)送命令，典型的請求棧窗口如圖3.2所示。

請求棧的每一條信息有三個部分：

車站——設備本地控制的名稱；

設備和請求數(shù)據(jù)——設備名稱和請求類型；

狀態(tài)數(shù)據(jù)——請求有效性的指令。

發(fā)送給安全現(xiàn)場設備的控制命令是受監(jiān)控的，每個命令不是傳達到現(xiàn)場設備，而是傳達到負責這臺設備的安全邏輯控制器。安全邏輯根據(jù)現(xiàn)場狀態(tài)評估安全指令。如果控制命令將引起不安全情況，安全邏輯會摒棄命令或延時；如果安全邏輯認為控制命令是安全的，它將執(zhí)行設備操作。

圖3.1　典型的軌道平面圖

圖3.2　請求棧示例

3.登錄和退出

用主菜單欄登錄和注銷系統(tǒng)。主菜單欄提供命令創(chuàng)建新用戶、控制概覽軌道平面圖、閱讀和修改日志、生成報告，主菜單欄如圖3.3所示。

圖3.3　主菜單欄

4.使用報警列隊

報警隊列用于顯示報警信息警告用戶不尋常的情況和問題。系統(tǒng)根據(jù)優(yōu)先級數(shù)（顏色代碼）報警。必須對更多的正式報警和一些其他的報警進行確認，如圖3.4所示。

二、ATS工作站組件

系統(tǒng)中有幾個不同類型的工作站，用于對ATS系統(tǒng)進行操作和維護。ATS操作工作站組件有監(jiān)視器、鼠標和鍵盤。

工作站的監(jiān)視器數(shù)量根據(jù)工作站的功能需求而設置，調(diào)度員工作站需要控制的區(qū)域較大，則需要監(jiān)視器較多，如ATS支持工作站不需要其他操作，則監(jiān)視器較少。一般來說，任何工作站的監(jiān)視器最多3個，最少1個。使用鍵盤可實現(xiàn)以下結(jié)果：

圖3.4　報警列隊

1.在一個指定的顯示屏上定心光標

使用功能鍵迅速地把光標置于一個指定ATS顯示器的中間。

F1——光標置于顯示器1的中間；

F2——光標置于顯示器2的中間；

F3——光標置于顯示器3的中間。

2.使所有的窗口回到默認位置

如果移動或打開了很多窗口，可通過鍵盤使所有打開窗口回到默認位置。按下Ctrl + F1組合鍵時，可使所有的窗口回到默認位置。系統(tǒng)將請求棧、時鐘、報警隊列、軌道平面圖窗口恢復到默認位置并把所有或部分被其他窗口或?qū)ο笳谏w的窗口置頂，使其不被遮蓋。

3.在窗口間改變焦點

通過Alt + Tab組合鍵操作，可將任何打開的或是最小化的窗口放到焦點上，被選窗口顯示在當前監(jiān)視器其他窗口頂端。

三、ATS工作站用戶界面

1.界面窗口

在中央ATC屏幕中，許多操作窗口可以同時打開。打開的窗口可以是任何尺寸，也可能處于工作站屏幕上的不同位置，容易造成窗口相互重疊以及部分窗口被隱藏。如果一個窗口完全被隱藏，則需移開其他窗口或最小化。

接受調(diào)度員輸入的窗口被稱為“在焦點中”。為了使其處于其他窗口上層，將鼠標光標移動到所選窗口，單擊鼠標左鍵，所選新窗口自動移動至所有窗口之前。

對于軌道平面圖和各種設備概要窗口，也可把不同的窗口放到帶著背景菜單指令的下個屏幕和前個屏幕的前面。

圖3.5　用戶界面典型特征

圖3.5所示為典型窗口，圖中顯示了窗框頂端滾動條顯示數(shù)據(jù)窗口和窗框底端信息區(qū)域。表3.1列出了圖中各部分的具體含義。

表3.1　用戶界面各部分含義

窗口的消息區(qū)在窗口底端。消息區(qū)展示的消息是無效用戶的輸入或是一個不完整的表格輸入。當系統(tǒng)探測到表格區(qū)域有錯誤時，區(qū)域附近會顯示紅色突出框，單擊該區(qū)域，在消息區(qū)域顯示相對應的錯誤信息。

2.用戶界面控制

ATS窗口和表格中的操作類型顯示如下所示。

①圖形按鈕如圖3.6所示，在窗口和表格上單擊長方形按鈕，外觀稍微改變時表示被按下。例如，在表格中輸入新數(shù)據(jù)后，選擇確定按鈕，則保存數(shù)據(jù)并關(guān)閉窗口。

圖3.6　按鈕組示例

②開關(guān)按鈕如圖3.7所示，用小正方形開關(guān)按鈕選擇或取消一個或多個選項，當選擇一個開關(guān)按鈕時，填充正方形則表示被選。若開關(guān)按鈕沒有被選，則按鈕空白。

圖3.7　開關(guān)按鈕組示例

③單選按鈕如圖3.8所示，使用單選按鈕選擇互斥的選項。單選按鈕通常為一個圓圈或菱形。選擇一個單選按鈕，按鈕顯示填充。每組中只能有一個單選按鈕被選。

④選擇列表如圖3.9所示，通過豎滾動條選擇列表項目。選擇一個條目后，系統(tǒng)突出顯示所選條目。

圖3.8　單選按鈕組示例

圖3.9　選擇列表示例

⑤選項菜單如圖3.10所示，可使用一個選項菜單選擇一個值。選項菜單是一個帶有標簽的長方形小按鈕。當單擊該按鈕時，系統(tǒng)彈出式菜單列出可能值，標簽指示當前被選值，用鼠標左鍵單擊選項菜單按鈕，拖動指針直到合適的選項突出顯示后才釋放鼠標按鈕。

⑥編輯框如圖3.11所示，使用長方形編輯框輸入一個值，將指針放在錄入?yún)^(qū)域，單擊鼠標左鍵，然后使用鍵盤輸入新文本或編輯當前文本，刪除文本則可使用退回鍵，從右至左逐個刪除。

大多數(shù)文本框?qū)τ谳斎肟騼?nèi)的字符數(shù)有限制，當文本框輸入字符達到最大值，光標自動移動到表格的下個區(qū)域，直到系統(tǒng)檢測到區(qū)域里有錯誤。如果系統(tǒng)在區(qū)域里發(fā)現(xiàn)錯誤，將生成錯誤信息且不能移動光標。

當完成文本框輸入，也可使用Tab鍵移動光標到表格的下個區(qū)域，或是在區(qū)域里單擊鼠標左鍵將光標置于表格的任何區(qū)域。

⑦文本選擇如圖3.12所示，可用文本選擇區(qū)域輸入或選擇一個值，單擊文本選擇區(qū)域右邊的箭頭按鈕，系統(tǒng)顯示選擇列表所有可能的值，文本框顯示當前的值。

圖3.10　選項菜單示例

圖3.11　編輯框示例

圖3.12　文本選擇示例

⑧日期和時間顯示

在ATS軌道平面圖、窗口和表格中，所有日期和時間字段均使用一致的日期和時間采用統(tǒng)一的格式。

日期的典型格式是YYMMDD。

YY表示年份，為00—99；MM表示月份，為1—12；DD表示日期，01—31。

時間的典型格式是HHMM。

HH是軍用時間，為00—23；MM表示分鐘，為00—59。

⑨滾動條應用

當窗口所包含的條目超出窗口可以容納的范圍時，系統(tǒng)在窗口右邊或下邊顯示滾動條。如表格窗口、軌道平面圖及報警列隊等，水平滾動條如圖3.13所示。

圖3.13　水平滾動條

3.菜單使用

利用中央ATS系統(tǒng)的菜單列表可簡化調(diào)度員的操作。菜單根據(jù)當前的情況只顯示可用選項，如菜單選項文字呈灰色，則表示“不激活”，不能選用。系統(tǒng)中不同類型的菜單如下所示。

（1）下拉式菜單

按住鼠標左鍵或右鍵，然后移動鼠標光標至相應的菜單選項，松開鼠標按鈕可從菜單欄訪問。或快速單擊鼠標左鍵或右鍵顯示菜單，保持菜單打開，然后在相關(guān)的菜單選項上單擊鼠標左鍵或右鍵進行選擇。

例如，從主菜單選擇“訪問控制”顯示與系統(tǒng)登錄和注銷相關(guān)的下拉式菜單。

（2）設備彈出式菜單

與指定設備相關(guān)。將鼠標光標置于適合的位置（如信號機、軌道平面圖的空白區(qū)域、設備概要表格等），光標置于一個設備周圍時顯示一個突出框，單擊鼠標右鍵出現(xiàn)菜單，然后在相關(guān)的菜單選項上選擇。這些菜單用于調(diào)度員執(zhí)行功能、輸入或請求信息。

（3）背景彈出式菜單

和軌道平面圖的空白區(qū)域相關(guān)。光標放到軌道平面圖上沒有設備和菜單的空白區(qū)域，然后單擊鼠標右鍵彈出背景菜單。這個菜單幫助調(diào)度員執(zhí)行操作功能、傳送或取消請求，或選擇窗口（下個屏幕，前個屏幕）。

（4）設備概要表彈出式菜單

這些菜單用于發(fā)送各種控制，包括報警重置或站臺退出服務。先打開設備概要表，從這些概要表中打開背景彈出式菜單。

（5）層疊菜單

層疊菜單是其他菜單的子菜單。選擇該類型菜單選項后，層疊菜單選項右端出現(xiàn)一個箭頭，表示進一步可選擇一項功能。

4.ATS系統(tǒng)界面窗口

用戶界面主要有：軌道平面圖、請求棧、報警隊列、時刻表和VR控制窗口、主菜單、設備概要表。

（1）軌道平面圖

軌道平面圖是以圖形方式展示軌道交通系統(tǒng)所有設備和事件的窗口，并通過ATS監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)更新。軌道平面圖顯示列車運動狀態(tài)及系統(tǒng)內(nèi)所有現(xiàn)場設備，如道岔、軌道、計軸、信號機等狀態(tài)信息，以及由另一個調(diào)度員所控制的設備和靜止設備，如軌道編號、道岔編號和信號機編號等信息。

有兩種類型的軌道平面圖：概覽軌道平面圖和細節(jié)軌道平面圖。概覽軌道平面圖是只讀圖形，用來監(jiān)控大型區(qū)域。大多數(shù)情況下，概覽軌道平面圖為大屏幕提供界面顯示，也可在工作站上配置顯示概覽軌道平面圖。細節(jié)軌道平面圖用在調(diào)度員工作站，包含更多的細節(jié)和信息，允許調(diào)度員控制所屬區(qū)域內(nèi)設備。

（2）請求棧

請求棧列出從軌道平面圖和窗口中發(fā)出的請求，并在發(fā)送至現(xiàn)場之前確認這些請求。

（3）報警隊列

系統(tǒng)總是顯示報警隊列窗口，用于顯示報警數(shù)據(jù)并要求用戶確認。

（4）編輯表格

編輯表格是一個窗口允許審查和編輯文本數(shù)據(jù)?？删庉嫳砀褫斎?、修正、審查文本或與系統(tǒng)相關(guān)對象的數(shù)字區(qū)域。

中央ATS系統(tǒng)大多數(shù)窗口被稱為表格。表格包括按鈕、各種窗口控制和區(qū)域，可以從列表選擇項目、輸入信息、查看所需的信息。

（5）時刻表和VR控制窗口

可用時刻表和VR控制窗口查看或控制時刻表，時刻表和VR控制窗口視圖如圖3.14所示。

圖3.14　時刻表和VR控制窗口

（6）主菜單欄

主菜單欄位于每個顯示器頂端，能在ATS各種窗口訪問?？墒褂弥鞑藛螜谠L問多個重要的ATS窗口、表格、功能，如圖3.15所示。

圖3.15　主菜單

（7）設備概要表

設備概要表是一種特殊窗口，表示一個特定“概括設備”的當前指示和可用控制請求的列表。

概要設備是軌道平面圖上通過改變顏色來指示報警條件的圖標。單擊鼠標左鍵，系統(tǒng)顯示一個概要表。表格以不同顏色的文本顯示各種指示信息和控制信息。用鼠標右鍵單擊控制信息，系統(tǒng)顯示彈出菜單，在菜單中可重置報警或執(zhí)行操作功能。

如圖3.16所示的一個設備概要表示例。

在表格空白區(qū)域單擊鼠標右鍵，從一個概要表中調(diào)用背景彈出菜單，可發(fā)送所選控制請求。

圖3.16　概要表示例

站臺概要表顯示許多站臺控制信息，通過它可以控制站臺停站時間、車站停車制動率和車站跳停。

在表格空白區(qū)域單擊鼠標右鍵顯示背景彈出菜單，選擇刪除屏幕，關(guān)閉概要表。

（8）用戶界面屏幕配置

ATS工作站配置有一個或多個顯示器，圖3.17所示為配置3個顯示器的典型布局。

圖3.17　中央ATS調(diào)度員屏幕配置

當移動指針經(jīng)過顯示器屏幕底端時，鼠標指針跳到相鄰屏幕的邊緣。

除主菜單欄之外，每個用戶界面都是一個窗口，可以重新設置窗口尺寸，也可在同一顯示器或不同顯示器上任意移動窗口。除了主菜單欄、登錄窗口和報警列隊外，可最小化大部分用戶界面窗口。

四、在大屏和工作站上顯示軌道平面圖

通過主菜單欄的顯示控制菜單操作，在工作站上顯示概覽軌道平面圖，如圖3.18所示。

1.在大屏顯示器放置軌道平面圖

通過放置和移除操作，可在任意概覽顯示器上將當前軌道平面圖和其他概覽軌道平面圖交換顯示。

圖3.18　顯示控制菜單

每個大屏顯示器有默認的概覽軌道平面圖。系統(tǒng)管理員可指定每個概要顯示器默認的概覽軌道平面圖，這些界面就和標準大屏顯示一樣只顯示界面，不能發(fā)出控制指令。大屏上不能顯示工作站的軌道平面圖，因為該顯示需要滾動。

如果大屏顯示器故障，則需概要顯示功能將概要圖移轉(zhuǎn)到不同的顯示器上顯示。在概要顯示器上顯示一個概要軌道平面圖。

從主菜單中選擇顯示控制→概要顯示器選擇，系統(tǒng)彈出大屏圖示顯示選擇器窗口，如圖3.19所示。在窗口的上半部分，所有大屏面板的名稱和當前被分配的屏幕名稱出現(xiàn)在選擇列表中。

圖3.19　大屏顯示選擇器窗口

選擇要修改的面板，系統(tǒng)突出顯示該行并復制信息到以下的面板和屏幕區(qū)域窗口，可使屏幕清單出現(xiàn)在可用屏幕選擇列表上，窗口顯示類似于圖3.20，操作員顯示選擇窗口和被選面板。然后從可用屏幕列表中選擇需要的大屏顯示器。

2.在工作站顯示器上顯示軌道平面圖

使用顯示控制功能，可選擇一個可用概覽軌道平面圖，顯示在工作站顯示器上，只允許每個顯示器有一個概覽顯示，如果要在同一個顯示器中增加一個顯示，系統(tǒng)將移除現(xiàn)在的概覽顯示。

從工作站顯示器主菜單欄中選擇顯示控制→控制臺概覽顯示，系統(tǒng)彈出可用概覽軌道平面圖的子菜單。從列表中選擇一個軌道平面圖。需關(guān)閉概覽軌道平面圖時，用鼠標單擊概覽軌道平面圖的空白區(qū)域彈出背景菜單，然后從菜單中選擇移除屏幕。

【任務實施】

1.布置任務（認知城市軌道交通信號系統(tǒng)控制中心工作站的分布特點及功能，調(diào)度員的基本任務，大屏幕及工作站用戶界面顯示），明確目標；發(fā)放相關(guān)學習資料和引導文。

2.學生分組（6～8人一組），按照任務分工設定學習目標，制訂小組學習計劃。

3.小組通過查閱城市軌道交通信號系統(tǒng)的有關(guān)資料，結(jié)合教材及教學資料、圖片等資源，根據(jù)引導文規(guī)定的內(nèi)容進行學習、討論，掌握城市軌道交通調(diào)度員的基本任務，控制中心和車站工作站界面顯示特點及功能，掌握ATS系統(tǒng)硬件和大屏顯示系統(tǒng)組成及其作用，工作站組件應用和用戶界面控制的基本操作。

圖3.20　大屏顯示選擇器窗口和被選面板

4.完成學習之后，小組內(nèi)進行學習交流（注意記錄交流合作的過程與收獲）。小組選派代表，交流匯報本任務的完成情況。

5.小組間進行互評，教師進行評價。

6.完成規(guī)定的自評、互評表等文件并匯總上交。

【思考題】

1.登錄ATS系統(tǒng)后，工作站上顯示的圖示元素有哪些？

2.ATS工作站用戶界面由哪些部分組成？

3.ATS工作站有哪幾種不同類型的菜單？

4.ATS系統(tǒng)有哪幾種用戶界面？

5.怎樣在大屏顯示器上放置軌道平面圖？