2012 년도한국철도학회추계학술대회논문집 KSR2012A357 철도차량의열차종합정보장치 (TCMS) 화면구성표준화에대한연구 Research for the standardization of configuration display of TCMS for rolling stock 이증섭 *, 서상준 *, 신광균 *, 김재기 ** Jeung-Sub Lee *, Sang-Jun Seo *, Kwang-Kyun Shin *, Jae-Gi Kim * * Abstract The Development of communication technology bring to accuracy and variety of information that is displayed on Train Control & Monitoring System(TCMS) of railway vehicles. Therefore, there is a need to standardization that enables recognition intuitive for user(driver or maintenance step) and make up screen structure systematically. In this paper, standardization of display structure for TCMS information screen is described through the principle of user interface and example of ongoing projects. Keywords : Train Control & Monitoring System(TCMS), standardization, display configuration, user interface 초록통신기술의발달은철도차량에서의열차종합정보장치 (TCMS) 화면내현시가능한정보의정확성과다양함을가져다주었다. 따라서, 이러한다양한정보를기관사나검수원등사용자가좀더직관적으로인지가가능하게하고, 화면구조를체계적으로구성하는표준화의필요성이대두되고있다. 본논문에서는사용자중심의인터페이스원칙을통해열차종합정보장치화면구성의표준화를논한다. 주요어 : 열차종합정보장치 (TCMS), 화면구성, 표준화, 사용자중심, 인터페이스 1. 서론열차통신기술의발달로인해열차종합정보장치 (TCMS) 의차상모니터는열차에설치된각종장치들의상태현시나고장현시뿐만아니라승무원지원및서비스장치의제어, 차상시험기능등이확대되어철도차량내의모든시스템을일괄적으로모니터링할수있는통합정보현시기로발전하였다. 하지만이러한기술적고도화에따른승무원에게제공되는다양한정보가효과적이고직관적으로전달되고있는지는생각해볼문제이다. 최근대부분의열차가 1인승무및고속화가되어감에따라, 기관사가운행도중다른조작을하지않고운전에만집중하면서열차의상태정보를한눈에파악하기쉽도록 TCMS의화면장치도사용자중심의인터페이스를고려하여화면구성을표준화해야될것이다. 본논문에서는인간중심의인터페이스원칙을통해열차종합정보장치화면구성의표준화를서술하고자한다. * 현대로템주식회사기술연구소통신제어개발팀
2. 본론 2.1 인체공학적인접근을통한화면구성표준화인간과화면장치간상호작용디자인기술은오류의감소, 필요한훈련시간감소, 효율성향상, 사용자만족도의증가와같은목적을위해인체공학적접근으로구현되어야한다. Christopher Wickens 등 [1] 이소개한사용자중심의인터페이스디자인의여섯가지원칙을열차종합정보장치의화면에적용하여다음과같이서술하였다. 2.1.1 알기쉽게표시되는문자나색상 (Make displays legible or audible) 기관사의눈의피로를줄이고오판단을방지하기위해사용하는색상의종류의수를기존보다줄이고색상에대한기준을정하여동일한기능에한해동일한색상을사용하도록하였다. Fig. 1 example of Make displays legible or audible - 청색 (Blue) : 정상 (OK), 여자On( 컨텍터류 ), 닫힘 ( 도어류 ). - 적색 (Red) : 비정상 (NG), 또는고장 (Fault). - 황색 (Yellow) : 통신고장 (Communication NG) - 백색 (White) : 일반적인상황, 고정변수또는장치명 - 녹색 (Lime) : 사용가능상태이거나, 변경가능한값들 - 회색 (Gray) : 소자 Off( 컨텍터류 ), Cut-off 상태. 2.1.2 일관성의원칙 (Principle of consistency) 화면현시가일관된방식으로설계된경우, 다른화면에익숙한습관도새로운화면의처리방식에쉽게적응할수있다. 기관사의오랜익숙한기억은화면의정보를더욱신속하게분석할수있게한다. 따라서화면현시는이를바탕으로화면구성이일관성을유지하도록설계
해야한다. 하기그림은차세대전동차와신분당선의화면구성이다. 유사한화면기능을유지함으로써일관된화면현시를구현하고있다. Fig. 2 example of Principle of consistency (AUTS) Fig. 3 example of Principle of consistency (DX LINE) : 운행정보표시, : 차량정보표시, : 메뉴전환버튼 2.1.3 하향식처리 (Top-down processing) 화면구조는전원투입시초기화과정을지나기관사용화면에서검수화면, 출고화면, 상태화면등각하부메뉴의화면으로이동할수있도록계층적 (hierarchical) 구조로형성되어있어쉽게인지하고접근할수있다. 기관사화면은차량의전반적인상태정보를확인할수있으며, 열차번호입력과냉난방설정을할수있도록하부메뉴가구성되어있다. 또한상태화면과검수화면으로전환하여차량의검수및장치상태정보를확인가능하다. 검수화면은차량의각종장치를시험하는화면으로서, 시험결과는자동적으로기록되며, 검수편의를위해각종장치의송수신데이터도확인가능하다. 이러한하향식구조는운전자가화면구조를쉽게파악하는데도움을준다.(Fig4 참고 ) 2.1.4 중요한신호의반복현시 (Redundancy gain) 차량운행에필요한기본정보를타화면으로전환하여도계속유지하도록되어있다. 이러한방식은운전자가필요에의해타화면으로전환시에도기본정보를계속확인할수있도록도움을준다.(Fig5, Fig6 참고 )
Fig. 4 example of Top-down processing Fig. 5 example of Redundancy gain Fig. 6 example of Redundancy gain 2.1.5 정보접근의최소화 (Minimizing information access cost) 사용자의주의가필요한정보를액세스하는데한화면에서다른화면으로우회하면시간이나노력에연관된비용이있다. 전환버턴은운전자가화면을조작할때가장가까운곳에위치하여자주액세스하도록해야접근비용이최소화된다. 다른화면으로진입을위해하단부에메뉴버튼을구성하였으며, 다른화면으로진입후오조작방지를위해하부메뉴또는이전메뉴로이동시에사용되는버튼은하단부에공통적으로사용
하도록위치를유지하였다. Fig. 7 example of Minimizing information access cost Fig. 8 example of Minimizing information access cost 2.1.6 근접호환성원리 (Proximity compatibility principle) 열차의동작상태를현시하는화면의가운데영역에는출입문동작상태, C/I 및제동장치의동작상태를기관사화면에서보여주며열차가현재어느정차역을지나는지알수있도록 DIA 내있는정차역정보를보여주도록하였다. 또한추진장치및제동장치와같은주요장치에대해서현재동작상태를보여주도록하였는데이처럼기관사화면에다양한정보를구성한이유는기관사가불필요한화면조작을하지않고도차량운행및승객과밀접한장치의주요정보를한화면에볼수있도록구성하기위함이다. 기관사일반화면에서상태정보버턴선택으로주요장치 ( 추진장치, 보조전원장치, 제동장치등 ) 의현재동작상태정보를한화면에서확인할수있으며, 각장치별세부정보확인은하단부메뉴버튼을선택하여진입할수있다. Fig. 9 example of Proximity compatibility principle
3. 결론최근철도차량은열차종합정보장치의기능및제어영역이확대되고있고, 화면장치를통하여승무원에게다양한정보를실시간으로제공하고있다. 그러나이를이용하고조작해야하는승무원의사용자인터페이스에관련된연구개발이나적용은현재미미한실정이다. 이에운전중다양한정보를취득하고분석해야하는기관사의편의성및직관적인인터페이스를위한방안을하기여섯가지의인간중심디자인원칙과현재운행중인열차화면장치의사례를통해서술하였다. 1) 알기쉽게표시되는문자나색상 (Make displays legible or audible) 2) 일관성의원칙 (Principle of consistency) 3) 하향식처리 (Top-down processing) 4) 중요한신호의반복현시 (Redundancy gain) 5) 정보접근의최소화 (Minimizing information access cost) 6) 근접호환성원리 (Proximity compatibility principle) 참고문헌 [1] Christopher Wicken (2003) Introduction to Human Factors Engineering, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 7(4), pp. 13-15. [2] JS.Lee, H.Kim (2010) Application and Example Analysis of Dual DU(Display Unit) of TCMS for rolling stock, 2010 Spring Conference of The Korean Society For Railway, Changwon, Korea, pp. 89.