在智能交通系統的研究和發展中(zhōng),解決城市交通擁擠、保障道路交通安全、提高交通路網使用效率的主要手段之一(yī)是建立交通誘導信息系統,這也是智能交通系統的重要組成部分(fēn)。交通誘導信息系統的作用是根據道路交通狀況或管理部門指令,及時發布各種交通通告和相關交通信息,從而有效地對交通流進行疏導,合理地控制和均衡道路交通流的分(fēn)布,提高現有道路的使用率,爲駕駛人員(yuán)和車(chē)輛安全快速行駛提供良好的服務。
1、 交通誘導與LED顯示屏
智能交通系統(Intelligent TransportationSystem,簡稱ITS)是将先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術及計算機處理技術等綜合運用于整個交通運輸管理體(tǐ)系。通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理,借助各種科技手段和設備,對各種交通情況進行協調和處理;建立起一(yī)種實時、準确、高效的綜合運輸管理體(tǐ)系,從而使交通設施得以充分(fēn)利用并能夠提高交通效率和安全,最終使交通運輸服務和管理智能化,實現交通運輸的集約式發展。
交通誘導信息系統是智能交通管理系統(ITS)功能體(tǐ)現的關鍵之一(yī)。ITS中(zhōng)各個子系統相互協調作用,對交通信息進行采集、處理和分(fēn)析,并向交通管理者和出行者提供所需的有效信息。信息采集、信息處理及誘導信息的生(shēng)成和誘導信息的發布,構成智能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)爲面向個體(tǐ)和面向群體(tǐ)兩種。
面向個體(tǐ)的交通誘導信息一(yī)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、導航儀等裝置;面向群體(tǐ)的誘導信息發布方式有交通誘導室外(wài)LED顯示屏、無線廣播、電視、因特網、電話(huà)查詢等。其中(zhōng),比較有效的手段是交通廣播和安裝在道路上的交通誘導室外(wài)LED顯示屏,這也是自前廣爲發展和普遍采用的交通誘導信息對外(wài)發布的主要方式。
一(yī)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、交通誘導算法及誘導信息生(shēng)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、德泰光電LED交通誘導屏的使用功能
LED顯示屏的生(shēng)産與應用涉及半導體(tǐ)光電器件技術、電子電路技術、集成電路技術、信息圖像處理傳輸技術、計算機網絡通訊技術以及電子産品制造和電子産品安裝工(gōng)程相關的技術等。不同類型和不同性能的LED顯示屏,在材料構成、制作工(gōng)藝、控制技術等方面區别比較大(dà),技術内涵差異明顯,即使同類型、同性能的産品,不同的生(shēng)産廠家所采用的技術也有很大(dà)不同。交通誘導信息室外(wài)LED顯示屏,根據道路交通管理的要求和交通誘導信息發布顯示的實際情況,在具體(tǐ)的使用功能上具有以下(xià)特點:
2.1 高亮度,合理視角
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(yī)般達到±35°左右即可。交通誘導室外(wài)LED顯示屏24小(xiǎo)時連續工(gōng)作。在陽光直射顯示屏表面的情況下(xià),顯示内容應能夠清晰可見,因此,需要有較高的亮度。正常情況下(xià)可視距離(lí)要求在200m左右。
2.2 顯示顔色以紅綠黃爲主
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)輛在可視距離(lí)内的停留時間很短,因此應避免使用複雜(zá)的多灰度圖形和動畫内容,顯示内容多爲文字和簡單的圖形标志(zhì)。考慮到交通标志(zhì)信号的常用顔色,通常采用紅、綠、黃三色顯示屏。紅、綠、黃三鍾顔色可分(fēn)别顯示禁止、指示建議和警告信息等。
2.3 顯示屏亮度自動可調
交通誘導信息室外(wài)LED顯示屏24小(xiǎo)時全天候工(gōng)作,環境照度變化非常大(dà)。既要保證顯示屏在晴天百天最大(dà)環境照度時清晰可見,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根據環境照度進行自動調整。一(yī)般情況下(xià),交通誘導室外(wài)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,環境條件複雜(zá)
交通誘導LED顯示屏在完全室外(wài)條件下(xià)工(gōng)作,環境情況複雜(zá),在溫度、供電、防雨、防潮、防腐蝕、防雷擊等方面的要求複雜(zá),同時又(yòu)要求很高的可靠性,對此需要采取專門的針對性措施。在交通誘導信息室外(wài)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 遠程控制,智能檢測
交通誘導LED顯示屏安裝位置分(fēn)布在較大(dà)的區域範圍内,一(yī)般由控制中(zhōng)心遠程控制。對顯示屏的日常維護和檢測比較困難,因此必須具有相應的遠程控制和故障診斷、檢測功能。一(yī)般對箱體(tǐ)溫度應能自動進行檢測和調整,使LED在适當的溫度範圍内工(gōng)作,保證顯示屏的使用壽命。
2.6 安全性、實時性、準确性、可靠性要求高
交通誘導信息面向公衆發布,實時性、準确性和可靠性要求較高。爲了保證交通誘導LED顯示屏工(gōng)作的穩定性和可靠性,在顯示屏控制系統、軟件。LED像素管、集成電路等的選擇和質量要求方面應以穩定可靠爲主。同時,交通誘導LED顯示屏一(yī)般在網絡環境下(xià)工(gōng)作,進行公共信息發布,對安全性也有較高的要求。
此外(wài),交通誘導室外(wài)LED顯示屏系統還要綜合考慮安放(fàng)位置、顯示屏類型、技術參數、系統控制、産品結構、配套工(gōng)程等多個方面的因素。
3 對目前交通誘導室外(wài)LED顯示屏的幾點看法
随着智能交通系統的發展,我(wǒ)國許多城市正在建設道路交通誘導室外(wài)LED顯示屏系統,這對于改善和提高交通信息服務水平和交通秩序具有積極的意義。但是,由于對交通誘導系統和對室外(wài)LED顯示屏産品認識上的偏頗,以下(xià)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(yī)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(wài)LED顯示屏系統發布的信息貧乏,多集中(zhōng)于交通宣傳口号,提供具有實際誘導意義的交通實時信息較少,大(dà)大(dà)降低了LED顯示屏的作用。另一(yī)方面,在相關的硬件方面投入力度大(dà);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爲定性的模糊信息,缺乏定量信息,誘導力度不強。
這兩方面的建設誤區,導緻交通誘導信息服務水平在低層次徘徊,與智能化的要求差距很大(dà)。
3.2 設計定位脫離(lí)實際,忽視經濟技術合理性
交通誘導室外(wài)LED顯示屏從經濟角度考慮,一(yī)般使用琥珀色(橙色)即可。對于城市道路交通誘導信息的顯示,爲提高警示性和顯示效果,采用高亮度紅色和純綠色LED,其組合産生(shēng)的紅色可以達到明黃效果,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)有很大(dà)關系。單純地以其中(zhōng)的某一(yī)項指标很難進行評價。對于交通信息發布使用的顯示屏,在視角要求較小(xiǎo)(±35°),動态識别距離(lí)要求不同時,在保證觀察者(正常人,矯正視力1.0以上)能夠正确認讀顯示内容的條件下(xià),點間距一(yī)般在16~32mm,亮度可在8000cd/m2以上。
有些用戶由于缺乏對LED顯示技術的了解,或受誤導,在選擇LED顯示屏産品時,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材料光學性能及質量穩定性采取相應的措施;過分(fēn)強調專用LC的使用,沒有認識到由此帶來的生(shēng)産成本和維護費(fèi)用的增加。
雖然某些專用的LED驅動IC,在高灰度、全彩色顯示的白(bái)平衡調整以及某些特殊檢測功能的實現上确實具有一(yī)定的憂勢,但是,由于這些專用驅動IC使用範圍的局限,批量規模不夠,導緻産品開(kāi)放(fàng)性差,成本昂貴。對交通誘導信息室外(wài)LED顯示屏來說,此類IC的使用經濟性比較差。
以特别受到關注的LED像素開(kāi)路、短路自動檢測功能爲例。一(yī)般交通誘導室外(wài)LED顯示屏的主要功能是準确發布信息,其可靠性理當首先要重視。實際上,室外(wài)LED顯示屏的可能故障點有通信部件、開(kāi)關電源、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(wài)部惡劣環境的防護不當。随着半導體(tǐ)器件行業技術水平的提高,LED像素産生(shēng)故障的概率已經非常小(xiǎo),基本可以忽略。對顯示内容影響較大(dà)、影響到識讀者認讀的故障至少應該爲驅動芯片故障。将故障自動檢測做到驅動芯片一(yī)級已經完全可以滿足使用的要求,而需要的代價與實現所謂的LED管開(kāi)路、短路檢測相比可以忽略不計。
如果通過常規電路實現LED管開(kāi)路、短路檢測,由此所增加的驅動電路的複雜(zá)性造成的故障率會遠大(dà)于LED管開(kāi)路、斷路故障的概率,得不償失,沒有實際意義。使用專門的LED驅動芯片來實現,具備該功能的恒流驅動芯片隻有個别廠家生(shēng)産,産品的開(kāi)放(fàng)性和供貨周期等都有所不足,缺乏替代産品,導緻顯示屏在使用中(zhōng)的維護将依賴或受制于芯片生(shēng)産廠商(shāng)。
3.3 産品選型盲目追新,不從實際需求出發
許多情況下(xià),由于對交通系統認識的不夠深入,對交通誘導的具體(tǐ)需求缺乏認真研究,在設計和推薦選用交通誘導室外(wài)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(dà)的功能。
現有LED顯示屏有許多類型的具體(tǐ)産品,實際選用應該按需出發。對于交通誘導信息室外(wài)LED顯示屏,紅綠雙基色LED顯示屏完全能夠滿足交通誘導信息發布顯示的使用要求,交通誘導信息發布顯示紅、綠、黃三色已經足夠。爲節省投資(zī),在有些情況下(xià)還可以使用更加經濟的局部點陣LED顯示誘導指示牌。實際上,從具體(tǐ)安全考慮,面向行駛中(zhōng)的車(chē)輛駕駛員(yuán)的信息發布,提倡簡潔、清晰和醒目,應避免使用複雜(zá)的多灰度圖形和動畫内容,否則輕者行駛者不可能完全看清顯示内容,重者則因注意力被分(fēn)散導緻發生(shēng)交通事故。