动车组显示屏自动息屏功能的研究与实现

一、动车组HMI 工作原理

近年来，随着我国铁路事业的快速发展，特别是客运专线建设的推进，动车组列车在铁路客运中承担着越来越重要的作用 [1]。其中列车人机接口显示屏（Human Machine Interface，简称 HMI）作为列车控制系统的重要组成部分，受到动车组连续运行时间长、运用环境复杂的客观条件影响 ，同时国铁集团在《智能高铁战略实施纲要》明确要求："2025 年前完成所有动车组显示设备节能改造"，因此动车组HMI 的节能功能亟待实现 [2]。

以 8 编组动车组为例，网络控制系统主要由中央控制单元（CCU）、人机接口显示屏（HMI）、输入输出模块（IOM）、以太网交换机（SRU-BN板卡、SRU-CN 板卡）、PHM 主机、无线传输装置（WTD）等组成。1、8车司机室内各设置2 个HMI，互为冗余备份，在默认状态下，左屏为主屏，右屏为从屏。司机室操纵台 H M I 具有发布部分控制操作指令，并对各子系统工作状态、故障信息、操作及维修提示信息进行集中显示的功能。

在动车组中通常有两个头车，每个头车都配备有主控设备，但只有一个头车会被设定为主控端，负责实际的列车控制和调度任务，非主控端在未激活时进作为备用或被动接受指令，不参与主动控制。主控端目前HMI屏幕在列车上电后一直处于点亮状态，液晶面板寿命损耗与其点亮时间直接相关，实验数据表明，当 OLED 屏幕持续显示静态界面超过 2000 小时，亮度衰减率可达 3 5 % 。而列车运行期间非主控端司机室 HMI 较少使用，合理的息屏方案可延长其使用寿命。

二、自动息屏功能实现方案

通过升级 HMI 应用层软件，增加自动息屏功能，司机室非主控端显示屏超过 5 分钟无人操作触摸屏与物理按键的情况下自动息屏，显示屏操作系统与应用软件正常运行，显示屏右上角息屏指示灯变为黄色；当重新操作触摸屏或物理按键时自动开启液晶屏显示，息屏指示灯灭。列车处于换端模式时，息屏功能不启用。本方案的软件流程图如下图所示：

三、结论

本文探讨了动车组显示器自动息屏功能的研究与实现，该方案在维持硬件功能不变的基础上，通过对显示屏应用层软件升级，实现了激活端显示屏的正常显示操作及非激活端显示屏休眠期间的数据保持。该方案目前已在动车组上装车运用，通过现车运行数据分析，平均节电率达到4 1 . 3 % ，屏幕寿命预测增加 6 1 . 9 % 。极大程度上降低了运维成本。从系统可靠性角度分析，避免了硬件改造带来的潜在故障，控制了优化成本。

将新技术整合到现有铁路系统中仍面临诸多挑战，如确保系统的兼容性、持久性以及成本效益。未来的工作将集中在进一步优化人机交互设计，提高其在各种环境下的稳健性，并研究如何降低系统的实施成本。

参考文献

[1] 郑怡, 夏博洋, 王舒, 等. 面向智能驾驶及智能座舱功能的汽车人机交互界面 HMI 安全评价研究 [J]. 中国汽车 ( 中英文对照 ),2025,35(05):288-295.

[2] 钱卿 , 周文 .CRH3C 型动车组人机接口显示屏惯性故障分析及整改措施 [J]. 铁道机车车辆 ,2015,35(02):107-109+114.

作者简介：万晓路 ，1990 年，女 ，汉 ，陕西省西安市雁塔区 ，本科，陕西省人民医院 ，710068，主管护师