在智能(néng)交通系統的研究和發展中(zhōng),解決城市交通擁擠、保障道路交通安(ān)全、提高交通路網使用(yòng)效率的主要手段之一是建立交通誘導信息系統,這也是智能(néng)交通系統的重要組成部分(fēn)。交通誘導信息系統的作(zuò)用(yòng)是根據道路交通狀況或管理(lǐ)部門指令,及時發布各種交通通告和相關交通信息,從而有(yǒu)效地對交通流進行疏導,合理(lǐ)地控制和均衡道路交通流的分(fēn)布,提高現有(yǒu)道路的使用(yòng)率,為(wèi)駕駛人員和車(chē)輛安(ān)全快速行駛提供良好的服務(wù)。
1、 交通誘導與LED顯示屏
智能(néng)交通系統(Intelligent TransportationSystem,簡稱ITS)是将先進的信息技(jì )術、數據通訊傳輸技(jì )術、電(diàn)子控制技(jì )術及計算機處理(lǐ)技(jì )術等綜合運用(yòng)于整個交通運輸管理(lǐ)體(tǐ)系。通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理(lǐ),借助各種科(kē)技(jì )手段和設備,對各種交通情況進行協調和處理(lǐ);建立起一種實時、準确、高效的綜合運輸管理(lǐ)體(tǐ)系,從而使交通設施得以充分(fēn)利用(yòng)并能(néng)夠提高交通效率和安(ān)全,最終使交通運輸服務(wù)和管理(lǐ)智能(néng)化,實現交通運輸的集約式發展。
交通誘導信息系統是智能(néng)交通管理(lǐ)系統(ITS)功能(néng)體(tǐ)現的關鍵之一。ITS中(zhōng)各個子系統相互協調作(zuò)用(yòng),對交通信息進行采集、處理(lǐ)和分(fēn)析,并向交通管理(lǐ)者和出行者提供所需的有(yǒu)效信息。信息采集、信息處理(lǐ)及誘導信息的生成和誘導信息的發布,構成智能(néng)化城市交通誘導信息系統。
交通誘導系統中(zhōng),誘導信息發布根據信息接收者的不同,分(fēn)為(wèi)面向個體(tǐ)和面向群體(tǐ)兩種。
面向個體(tǐ)的交通誘導信息一般通過出行者的車(chē)載設備進行接收,車(chē)載設備中(zhōng)包括了GPS定位、導航儀等裝(zhuāng)置;面向群體(tǐ)的誘導信息發布方式有(yǒu)交通誘導室外LED顯示屏、無線(xiàn)廣播、電(diàn)視、因特網、電(diàn)話查詢等。其中(zhōng),比較有(yǒu)效的手段是交通廣播和安(ān)裝(zhuāng)在道路上的交通誘導室外LED顯示屏,這也是自前廣為(wèi)發展和普遍采用(yòng)的交通誘導信息對外發布的主要方式。
一般地,城市道路交通誘導信息系統包括基礎交通信息采集與處理(lǐ)、交通誘導算法及誘導信息生成、誘導信息發布顯示等三個方面的内容,總體(tǐ)結構如圖1所示。
2、德(dé)泰光電(diàn)LED交通誘導屏的使用(yòng)功能(néng)
LED顯示屏的生産(chǎn)與應用(yòng)涉及半導體(tǐ)光電(diàn)器件技(jì )術、電(diàn)子電(diàn)路技(jì )術、集成電(diàn)路技(jì )術、信息圖像處理(lǐ)傳輸技(jì )術、計算機網絡通訊技(jì )術以及電(diàn)子産(chǎn)品制造和電(diàn)子産(chǎn)品安(ān)裝(zhuāng)工(gōng)程相關的技(jì )術等。不同類型和不同性能(néng)的LED顯示屏,在材料構成、制作(zuò)工(gōng)藝、控制技(jì )術等方面區(qū)别比較大,技(jì )術内涵差異明顯,即使同類型、同性能(néng)的産(chǎn)品,不同的生産(chǎn)廠家所采用(yòng)的技(jì )術也有(yǒu)很(hěn)大不同。交通誘導信息室外LED顯示屏,根據道路交通管理(lǐ)的要求和交通誘導信息發布顯示的實際情況,在具(jù)體(tǐ)的使用(yòng)功能(néng)上具(jù)有(yǒu)以下特點:
2.1 高亮度,合理(lǐ)視角
道路交通誘導信息的發布主要是面向道路上的行駛車(chē)輛,對顯示屏的視角要求不高,在城市道路上一般達到±35°左右即可(kě)。交通誘導室外LED顯示屏24小(xiǎo)時連續工(gōng)作(zuò)。在陽光直射顯示屏表面的情況下,顯示内容應能(néng)夠清晰可(kě)見,因此,需要有(yǒu)較高的亮度。正常情況下可(kě)視距離要求在200m左右。
2.2 顯示顔色以紅綠黃為(wèi)主
交通信息的發布主要是面向動态行駛中(zhōng)的車(chē)輛,行駛中(zhōng)的車(chē)輛在可(kě)視距離内的停留時間很(hěn)短,因此應避免使用(yòng)複雜的多(duō)灰度圖形和動畫内容,顯示内容多(duō)為(wèi)文(wén)字和簡單的圖形标志(zhì)。考慮到交通标志(zhì)信号的常用(yòng)顔色,通常采用(yòng)紅、綠、黃三色顯示屏。紅、綠、黃三鍾顔色可(kě)分(fēn)别顯示禁止、指示建議和警告信息等。
2.3 顯示屏亮度自動可(kě)調
交通誘導信息室外LED顯示屏24小(xiǎo)時全天候工(gōng)作(zuò),環境照度變化非常大。既要保證顯示屏在晴天百天最大環境照度時清晰可(kě)見,又(yòu)要避免在陰雨天和夜晚的“炫光”現象,LED顯示屏的亮度需要能(néng)根據環境照度進行自動調整。一般情況下,交通誘導室外LED顯示屏的亮度自動調整應在8級以上。
2.4 全天候工(gōng)作(zuò),環境條件複雜
交通誘導LED顯示屏在完全室外條件下工(gōng)作(zuò),環境情況複雜,在溫度、供電(diàn)、防雨、防潮、防腐蝕、防雷擊等方面的要求複雜,同時又(yòu)要求很(hěn)高的可(kě)靠性,對此需要采取專門的針對性措施。在交通誘導信息室外LED顯示屏的結構設計中(zhōng),要重點注意顯示屏體(tǐ)的散熱、防水和防塵等問題。顯示屏的單元箱體(tǐ)結構設計應符合IP65防護等級要求。
2.5 遠(yuǎn)程控制,智能(néng)檢測
交通誘導LED顯示屏安(ān)裝(zhuāng)位置分(fēn)布在較大的區(qū)域範圍内,一般由控制中(zhōng)心遠(yuǎn)程控制。對顯示屏的日常維護和檢測比較困難,因此必須具(jù)有(yǒu)相應的遠(yuǎn)程控制和故障診斷、檢測功能(néng)。一般對箱體(tǐ)溫度應能(néng)自動進行檢測和調整,使LED在适當的溫度範圍内工(gōng)作(zuò),保證顯示屏的使用(yòng)壽命。
2.6 安(ān)全性、實時性、準确性、可(kě)靠性要求高
交通誘導信息面向公(gōng)衆發布,實時性、準确性和可(kě)靠性要求較高。為(wèi)了保證交通誘導LED顯示屏工(gōng)作(zuò)的穩定性和可(kě)靠性,在顯示屏控制系統、軟件。LED像素管、集成電(diàn)路等的選擇和質(zhì)量要求方面應以穩定可(kě)靠為(wèi)主。同時,交通誘導LED顯示屏一般在網絡環境下工(gōng)作(zuò),進行公(gōng)共信息發布,對安(ān)全性也有(yǒu)較高的要求。
此外,交通誘導室外LED顯示屏系統還要綜合考慮安(ān)放位置、顯示屏類型、技(jì )術參數、系統控制、産(chǎn)品結構、配套工(gōng)程等多(duō)個方面的因素。
3 對目前交通誘導室外LED顯示屏的幾點看法
随着智能(néng)交通系統的發展,我國(guó)許多(duō)城市正在建設道路交通誘導室外LED顯示屏系統,這對于改善和提高交通信息服務(wù)水平和交通秩序具(jù)有(yǒu)積極的意義。但是,由于對交通誘導系統和對室外LED顯示屏産(chǎn)品認識上的偏頗,以下幾方面的問題值得引起重視。
3.1 重規模,輕實效;重硬件,輕軟件
一方面,隻注重LED顯示屏數量規模的發展,對交通信息采集、處理(lǐ)分(fēn)析以及綜合的基礎信息平台等信息源的系統性投入不夠,導緻交通誘導信息室外LED顯示屏系統發布的信息貧乏,多(duō)集中(zhōng)于交通宣傳口号,提供具(jù)有(yǒu)實際誘導意義的交通實時信息較少,大大降低了LED顯示屏的作(zuò)用(yòng)。另一方面,在相關的硬件方面投入力度大;對交通動态綜合分(fēn)析模型、算法及系統控制軟件的投入不足,使得交通誘導信息主要為(wèi)定性的模糊信息,缺乏定量信息,誘導力度不強。
這兩方面的建設誤區(qū),導緻交通誘導信息服務(wù)水平在低層次徘徊,與智能(néng)化的要求差距很(hěn)大。
3.2 設計定位脫離實際,忽視經濟技(jì )術合理(lǐ)性
交通誘導室外LED顯示屏從經濟角度考慮,一般使用(yòng)琥珀色(橙色)即可(kě)。對于城市道路交通誘導信息的顯示,為(wèi)提高警示性和顯示效果,采用(yòng)高亮度紅色和純綠色LED,其組合産(chǎn)生的紅色可(kě)以達到明黃效果,醒目突出。同時,LED顯示屏的亮度、視角等性能(néng)指标是高度相關的,同時又(yòu)與顯示屏的分(fēn)辨率(點陣密度)有(yǒu)很(hěn)大關系。單純地以其中(zhōng)的某一項指标很(hěn)難進行評價。對于交通信息發布使用(yòng)的顯示屏,在視角要求較小(xiǎo)(±35°),動态識别距離要求不同時,在保證觀察者(正常人,矯正視力1.0以上)能(néng)夠正确認讀顯示内容的條件下,點間距一般在16~32mm,亮度可(kě)在8000cd/m2以上。
有(yǒu)些用(yòng)戶由于缺乏對LED顯示技(jì )術的了解,或受誤導,在選擇LED顯示屏産(chǎn)品時,片面突出LED材料的品牌、亮度等因素,忽視結構設計和保證LED材料光學(xué)性能(néng)及質(zhì)量穩定性采取相應的措施;過分(fēn)強調專用(yòng)LC的使用(yòng),沒有(yǒu)認識到由此帶來的生産(chǎn)成本和維護費用(yòng)的增加。
雖然某些專用(yòng)的LED驅動IC,在高灰度、全彩色顯示的白平衡調整以及某些特殊檢測功能(néng)的實現上确實具(jù)有(yǒu)一定的憂勢,但是,由于這些專用(yòng)驅動IC使用(yòng)範圍的局限,批量規模不夠,導緻産(chǎn)品開放性差,成本昂貴。對交通誘導信息室外LED顯示屏來說,此類IC的使用(yòng)經濟性比較差。
以特别受到關注的LED像素開路、短路自動檢測功能(néng)為(wèi)例。一般交通誘導室外LED顯示屏的主要功能(néng)是準确發布信息,其可(kě)靠性理(lǐ)當首先要重視。實際上,室外LED顯示屏的可(kě)能(néng)故障點有(yǒu)通信部件、開關電(diàn)源、功率器件、邏輯器件、PCB闆、LED驅動IC、LED管等。故障原因主要是設計參數不當、器件本身缺陷和對外部惡劣環境的防護不當。随着半導體(tǐ)器件行業技(jì )術水平的提高,LED像素産(chǎn)生故障的概率已經非常小(xiǎo),基本可(kě)以忽略。對顯示内容影響較大、影響到識讀者認讀的故障至少應該為(wèi)驅動芯片故障。将故障自動檢測做到驅動芯片一級已經完全可(kě)以滿足使用(yòng)的要求,而需要的代價與實現所謂的LED管開路、短路檢測相比可(kě)以忽略不計。
如果通過常規電(diàn)路實現LED管開路、短路檢測,由此所增加的驅動電(diàn)路的複雜性造成的故障率會遠(yuǎn)大于LED管開路、斷路故障的概率,得不償失,沒有(yǒu)實際意義。使用(yòng)專門的LED驅動芯片來實現,具(jù)備該功能(néng)的恒流驅動芯片隻有(yǒu)個别廠家生産(chǎn),産(chǎn)品的開放性和供貨周期等都有(yǒu)所不足,缺乏替代産(chǎn)品,導緻顯示屏在使用(yòng)中(zhōng)的維護将依賴或受制于芯片生産(chǎn)廠商(shāng)。
3.3 産(chǎn)品選型盲目追新(xīn),不從實際需求出發
許多(duō)情況下,由于對交通系統認識的不夠深入,對交通誘導的具(jù)體(tǐ)需求缺乏認真研究,在設計和推薦選用(yòng)交通誘導室外LED顯示屏時,動辄追求所謂的全彩色顯示、256級灰度甚至4096級灰度、動畫效果等實際意義不大的功能(néng)。
現有(yǒu)LED顯示屏有(yǒu)許多(duō)類型的具(jù)體(tǐ)産(chǎn)品,實際選用(yòng)應該按需出發。對于交通誘導信息室外LED顯示屏,紅綠雙基色LED顯示屏完全能(néng)夠滿足交通誘導信息發布顯示的使用(yòng)要求,交通誘導信息發布顯示紅、綠、黃三色已經足夠。為(wèi)節省投資,在有(yǒu)些情況下還可(kě)以使用(yòng)更加經濟的局部點陣LED顯示誘導指示牌。實際上,從具(jù)體(tǐ)安(ān)全考慮,面向行駛中(zhōng)的車(chē)輛駕駛員的信息發布,提倡簡潔、清晰和醒目,應避免使用(yòng)複雜的多(duō)灰度圖形和動畫内容,否則輕者行駛者不可(kě)能(néng)完全看清顯示内容,重者則因注意力被分(fēn)散導緻發生交通事故。