中国列车控制系统(CTCS,Chinese Train Control System)的车载子系统遵循故障安全原则进行设计,属于安全苛求系统,是保证列车运行效率和安全的重要组成部分。由于列车司机不理解车载设备的内部原理和功能,而车载人机接口(DMI,Driver-Machine Interface)又是唯一能够实现二者交互的通道,所以DMI必须屏蔽车载系统复杂的内部结构,以便于理解的方式引导司机完成控制操作,才能保证二者的密切配合,充分发挥车载系统的作用。因此对于DMI的研究有着非常重要的意义。以成熟的CTCS-2级系统为基础,已经初步建立起CTCS-3级系统的计算机仿真测试平台,采用该仿真系统进行研究具备成本低、周期短、方式灵活等优点。针对仿真DMI的研究而言,所要解决的问题是:如何有效地借鉴CTCS-2级车载DMI的成功经验,利用已有成果快速、高效地建立满足CTCS-3级需求的高质量DMI,并以此为可重用资源为系统进一步研究奠定基础。本文基于软件重用理论,针对上述问题提出了一种基于可重用框架的解决方案。本文首先对软件重用理论和Catalysis方法进行了简要介绍,并阐述了DMI在列控车载子系统中的作用和功能。采用Catalysis方法建立了DMI的业务模型,从司机的角度将DMI的功能划分为两类:监视与控制,并说明了系统运行过程中DMI与安全计算机及列车间的交互顺序。此外,以典型运营场景为例对业务模型进行了细化,深入分析了DMI的功能需求。然后在模型细化的基础上,通过Catalysis方法的解耦技术建立了DMI的基本模型框架,并对框架的结构进行了双向四层的划分:双向指DMI和安全计算机之间的数据流向,四个层次包括通信协议层、数据转换层、数据处理层和用户界面层。按照基本框架的分层顺序,建立了一整套以重用为目标的仿真DMI框架模板,分别对四个层次中的通信、数据解析、界面布局、图形绘制、音频播放、功能按钮等进行了通用化的规范和设计。最后,采用C++Builder 6.0开发工具,通过该组框架模板对仿真DMI进行了实现,给出了实现过程中的流程和算法,并以实际开发过程中的问题为例,对框架模板的可重用性进行了验证。实现过程和验证结果表明,针对仿真DMI的研究,基于可重用框架模板的方法是一种能够避免重复劳动,利用已有资源,实现便捷开发的有效手段。