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交通诱导显示屏

智能交通系统的研究和发展中,建设交通诱导信息系统是解决交通拥挤,保证交通安全、提高交通网络使用效率的主要手段之一。

交通诱导信息系统的作用是根据道路交通实时动态状况和交通管理部门的指挥调度指令等,及时发布和显示各种可以诱导道路交通流的通告和引导信息,有效地对交通流进行诱导,合理地控制和均衡交通流分布,提高现有道路的使用率,为驾驶人员安全快速行车提供良好的服务。 

交通诱导信息系统是城市智能化交通管理系统(ITMS)中的一个子系统,系统主要利用道路交通流动态信息实时检测系统、交通信号系统、电视监控系统、GPS系统、交通事故接处警系统、GIS系统等的交通信息来源,实时处理和分析交通动态状况,根据道路交通资源、拥堵的程度、交通流负荷、事故情况等,由控制中心的指挥决策者通过人工或自动的方式,对外发布和显示交通信息。道路状况等,减少堵塞程度,提高道路通行能力。 

一般地,城市道路交通诱导信息系统包括基础交通信息采集与处理、交通诱导算法及诱导信息生成、诱导信息发布三个方面的内容。

总体结构如:  

☆基础交通信息的采集与处理    

基础交通信息可分为动态信息和静态信息两大类。动态信息主要指随时间变化的交通数据,如道路上的车流量、平均速度、拥堵状态、事故状态等,一般来源于各种路面检测器,如环形线圈、微波检测器、视频检测器、信标车辆等,或人工报告,如电话报警、交通巡逻报告等。静态信息主要指不随时间变化的道路现状数据,如道路的电子地图信息、检测器及各种交通管理、控制设备的安装和配置信息等。基础交通信息采集依靠各类检测设备,包括环形线圈、微波检测器,视频检测器、信标车辆、GPS车载记录信息等。

☆交通诱导信息的生成  

诱导信息的生成按生成方式分为人工和自动两种。  人工诱导信息生成,是由交通管理人员根据交通状况和道路状况,结合以往的经验,选择合适的诱导信息,人工输入系统,这是交通诱导信息系统比较低级的使用方式。  诱导信息的自动生成,是智能化交通诱导信息系统的核心,主要基于动态交通流分配最优控制模型与算法、交通流预测模型与算法等各种复杂的交通分析模型和算法,由计算机软件自动生成诱导信息,这是交通诱导信息系统比较高级的使用方式。

☆诱导信息的发布 

诱导信息发布根据信息接收者的不同,分为面向个体和面向群体两种。  面向个体的诱导信息一般通过出行者的车载设备进行接收,车载设备中包括了GPS定位,导航仪等装置;面向群体的诱导信息发布方式较多,例如:交通信息室外LED显示屏、无线广播,电视,因特网、电话查询等。其中比较有效的是交通广播和安装在道路上的室外LED显示屏,这也是目前广为发展和采用的交通诱导信息对外发布的主要方式。——交通诱导信息室外显示LED显示屏的功能特点   LED显示屏的生产与应用涉及半导体光电器件技术、电子电路技术、集成电路技术、信息图像处理传输技术、计算机网络通讯技术以及电子产品制造和电子产品安装工程相关的技术。不同类型和不同性能的LED显示屏,在材料构成、制作工艺、控制技术等方面区别比较大,技术内涵差异明显,即使同类型、同性能的产品,不同的生产厂家所采用的技术也有很大不同。

交通诱导信息室外LED显示屏,在使用功能上具有以下特点:   

☆高亮度,合理视角  

道路交通信息的发布主要面向道路行驶者,对视角要求不高,在城市道路上使用达到±35 0C左右即可,显示屏24小时工作,在阳光直射显示屏表面的情况下显示内容应能够清晰可见,因此需要有较高的亮度,正常情况下可视距离要求在200m左右。  

☆显示颜色以红绿黄为主  

交通信息的发布主要是面向车辆驾驶者,行驶中的车辆在可视距离内的停留时间又很短,因此应避免使用复杂的多灰度图形和动画内容,显示内容多为文字和简单图形标志。考虑到交通标志信号的常用颜色,采用红绿黄三色的显示屏。红绿黄三钟颜色可分别显示禁止,指示建议和警告信息等。 

☆显示屏亮度自动可调  交通诱导信息室外LED显示屏24小时全天候工作,环境照度变化非常大。既要保证显示屏在白天最大环境照度时清晰可见,又要避免在阴雨天和夜晚的“炫光”现象,屏体的亮度需要能根据环境照度进行自动调整。一般亮度自动调整应在8级以上。 ☆全天候工作,环境条件复杂 

完全室外环境,供电环境情况复杂,外部工作环境在温度影响、防雨、防潮、防腐蚀、防雷击等方面要求高,需要采取专门的针对性措施。

☆远程控制,智能检测  显示屏安装位置分布在较大的区域范围内,由中心远程控制。对显示屏的日常维护和检测比较困难,因此必须具有相应的远程控制、检测功能。

☆公众关注,安全性、实时性、准确性、可靠性要求高 

交通诱导信息面向公众发布,实时性、准确性、可靠性要求高。为保证显示屏的工作稳定性和可靠性,在显示屏控制板、软件、LED像素管、集成电路等的选择方面应以稳定可靠为主。一般在网络环境下工作,公共信息发布,安全性要求高。   ——交通诱导信息室外LED显示屏的关键技术   LED显示屏的实践和发展中,普遍关注和应用的技术包括LED显示屏的显示颜色、亮度和视角;灰度控制技术;驱动电路技术;系统控制技术;通汛传输和网络控制技术。  交通诱导信息室外LED显示屏系统在设计时要考虑安放位置、显示屏类型、技术参数、系统控制、产品结构、配套工程等多个方面。根据交通诱导信息室外发布LED显示屏使用上的功能特点,特别应重视和把握以下方面的关键技术:  示颜色、亮度和视角  交通信息发布LED显示屏从经济角度考虑,一般使用琥珀色(橙色)即可。对于城市道路交通诱导信息的显示,为提高警示性和显示效果,采用高亮度红色和纯绿色LED,其组合产生的红色可以达到明黄效果,醒目突出。  LED显示屏的亮度、视角等性能指标是高度相关的,同时又与显示屏的分辨率(点阵密度)有很大关系。单纯的以其中的某一项指标很难进行评价。对于交通信息发布使用的可变情报板,视角要求较小(±350C),动态识别距离要求不同时,在保证观察者(正常人,矫正视力1.0以上)能够正确认读显示内容的条件下,点间距一般在1632mm,亮度可在6000cdm2以上。

☆驱动电路控制技术  

LED显示屏广泛使用的驱动电路是基于通用型集成电路来设计的,采用常规型驱动IC进行电路设计,原理比较简单,价格便宜,产品的技术开放性比较强。近年,恒流驱动功能的巢成电路在交通诱导信息室外LED显示屏中被广泛采用。恒流驱动IC提高下LED显示的均匀性,同时,减少下显示驱动电路的阻容元件,降低了故障点,使LED显示屏更可靠、亮丽。

☆自动检测、远程控制技术  

交通诱导信息室外LED显示屏构成复杂,供电、环境亮度、环境温度条件等对显示屏的正常运行都直接影响,发布信息显示必须准确,远距离控制显示,因此,在控制系统中根据需要应对温度、亮度、电源、显示工作状态等进行检测控制,具备远程对显示屏的亮度调节、开关、复位、参数设置、工作方式转换等功能。

☆显示屏结构 

交通诱导信息室外LED显示屏的结构设计要重点注意显示屏体的散热、防水、防尘等问题。显示屏的单元箱体结构设计应符合IP65防护等级要求,同时对箱体温度应能自动进行检测和调整,使LED在适当的温度范围内工作,保证显示屏的使用寿命。

☆通讯传输和网络控制 

交通诱导信息室外LED显示屏的信息传输和显示有一定的实时性要求,传输距离比较长,通讯传输控制通常采用标准的RS232RS485计算机数据串行通讯方式,比较简便经济,适用于文字、简单图形显示。由于交通诱导信息显示LED显示屏多数情况下是在网络环境下运行,系统控制应采用分布式控制,以适应和满足和多个显示设备、多级控制的要求。

 ——交通诱导信息室外LED显示屏发展中的几点问题

     随着智能交通系统的发展,我国许多城市正在建设道路交通诱导信息室外LED显示屏系统,这对于改善和提高交通信息服务水平和交通秩序的优化具有积极的意义。但是,由于对交通诱导信息室外LED显示屏系统和产品认识上的偏颇,

实际中以下几点问题值得引起重视和改进:

重产品,轻系统;重硬件,轻软件。 

一方面,只注重在LED显示屏数量规模的发展,对交通信息采集,处理分析以及综合的基础信息平台等信息源的系统性投入不够,导致交通诱导信息室外LED显示屏系统发布的信息乏陈,多集中于交通宣传口号,提供具有实际诱导意义的交通实时信息较少,大大降低了LED显示屏的作用。 

另一方面,在相关的硬件方面投入力度大,对交通动态综合分析模型、算法及系统控制软件的投入不足,使得交通诱导信息主要为定性的模糊信息,缺乏定量信息,诱导力度不强。  这两方面的建设误区,导致交通诱导信息服务水平在低层次徘徊,与智能化的要求差距很大。

☆设计定位脱离实际,忽视经济技术合理性。

 突出LED材料的品牌、亮度等因素,忽视结构设计和对LED材料光学性能及质量稳定性的措施;强凋专用IC的使用,没有认识到由此带来的生产成本和维护费用的增加;更有特别注重对LED像素进行开路、短路的自动检测等无实际意义的功能,不一而举。  某些专用的LED驱动IC,在高灰度、全彩色显示的白平衡调整以及某些特殊检测功能的实现上确实具有一定的优势。但是,由于这些专用驱动IC使用范围的局限,批量规模不够,导致产品开放性差,成本昂贵,对交通诱导信息室外LED显示屏来说,此类IC的使用无实际意义。 交通诱导信息室外LED显示屏的主要功能是准确发布信息,其可靠性理当为首要重视。实际上,室外LED显示屏的可能故障点有通信部件,开关电源、功率器件、逻辑器件、PCB板、LED驱动ICLED管等。故障原因主要是设计参数不当、器件本身缺陷和对外部恶劣环境的防护不当。 随着半导体器件行业技术水平的提高,LED像素产生故障的概率已经非常小,基本可以忽略。 对显示内容影响较大的(影响到识读者认读)的故障至少应该为驱动芯片故障,将故障自动检测做 到驱动芯片一级已经完全可以满足使用的要求,而需要的代价与实现所谓的LED管开路、短路检测相比可以忽略不计。  如果通过常规电路实现LED管开路,短路检测,由此所增加的驱动电路的复杂性造成的故障率会远大于LED管开路、断路故障的概率,得不偿失,没有实际意义。使用专门的LED驱动芯片来实现,具备该功能的恒流驱动芯片只有个别厂家生产,产品的开放性和供货周期等都有所不足,缺乏替代产品,导致显示屏在使用中的维护将依赖或受制于芯片生产商。 ☆产品选型盲目逐新,不从实际需求出发。  不认真研究需求,一味追求所谓的全彩色,256级灰度甚至4096级灰度,动画效果等。 LED显示屏有许多类型的产品,具体选用应该按需出发。对于交通诱导信息室外LED显示屏,红绿双基色LED显示屏完全可以满足使用要求,为节省投资,在有些情况下还可以使用更加经济的局部点阵LED显示屏。交通诱导信息发布显示红、绿、黄三色足矣。实际上,面向车辆驾驶员的信息发布,应避免使用复杂的多灰度图形和动画内容,否则轻者行驶者不能完全看清显示内容,重者因注意力被过分吸引反而容易造成交通事故。  系统的组成:可变情报板及可变限速标志系统是由主监控计算机、通讯网络转换器、显示屏、控制卡及内置控制系统、机箱、框架、电器保护和防雷装置、电缆安全连接件,成对调制解调器、安装所需的电力及信号工程等。