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LED誘導顯示屏信息發布系統在城市道路交通作用

發布日期:2018年08月28日    瀏覽次數:1635

LED誘導顯示屏信息發布系統是城市智能化交通管理系統的重要組成部分。我國許多城市都在城市道路上設置了LED誘導顯示屏(簡稱VMS) ,為緩解交通擁堵、方便出行發揮了積極的作用。


一、城市道路交通誘導信息LED顯示系統總體構成

城市道路交通誘導信息LED顯示系統一般由中心控制系統、通信系統和外場VMS 顯示設備等三部分構成。中心控制系統實現交通信息采集處理、誘導信息生成、誘導信息發布控制、系統管理等功能,通信系統實現發布信息的傳輸,安裝在城市道路的外場VMS 設備實現交通誘導信息的發布顯示。


(一〉中心控制系統

一般設在交通指揮中心,物理構成上包括數據庫服務器、通信服務器、交通誘導信息數據庫、交通誘導信息生成計算機、發布控制計算機及有關軟件系統。主要完成以下功能。


(1) 信息采集處理。

信息采集處理是對系統所需要的道路交通動態數據進行處理,一般與專門的交通信息采集系統接口,對采集系統所采集的交通流量、流速、道路占有率等基礎檢測數據進行處理,形成基礎交通信息數據庫,為交通誘導信息的生成提供基礎。


交通信息按其變化的特點可分為動態信息和靜態信息兩部分。動態信息如道路上的車流量、平均速度、擁堵狀態、事故狀態等,一般來源于各種路面檢測器如環形線圈、微波檢測器、視頻檢測器以及浮動車等,或人工報告如電話報警、交通巡邏報告等。靜態信息如道路的電子地圖信息、檢測器及各種交通管理、控制設備的安裝和配置信息等。


在設有專門采集系統的情況下,采集數據的處理和交通信息數據庫也可以歸入交通信息采集系統,交通誘導生成系統與其通過網絡數據接口連接。


(2) 誘導信息生成。

誘導信息的生成按生成方式分為人工和自動兩種。人工誘導信息是根據道路交通狀況,結合以往的經驗,選擇、編輯合適的誘導信息,人工輸入系統,這是交通誘導信息系統比較低級的使用方式。誘導信息自動生成,是根據專業的交通誘導模型,由系統軟件自動對采集到的實時交通數據進行處理、運算及預測,生成旅行時間、擁堵狀況等信息,并形成適宜于VMS 發布的格式。誘導信息的自動生成,是智能化交通誘導信息系統的核心,決定了系統智能化水平的高低。


(3) 誘導信息的發布控制與系統管理。

對交通誘導信息VMS 發布進行管理、維護及發布信息的編排、查詢、監控、記錄等,同時對外場設備進行遠程管理。在交通誘導信息的發布、管理與維護等操作過程中,不影響VMS 發布系統正常工作。更新的信息能夠實時發送到VMS 上,保證信息發送及時。


VMS 的發布的交通誘導信息的形式包括:

1.通用信息顯示:顯示通用的交通信息,根據設定好的顯示時間,多條信息輪流播放。信息內容、顯示時間可通過控制系統更改。

2.人工誘導顯示:可設定為發送后立即顯示或設定好后由控制系統定時發送顯示。

3.自動誘導顯示:由誘導軟件自動生成,生成的誘導信息可直接發布顯示或經確認后,發送顯示。


(二〉通信系統

是VMS 發布信息的傳輸網絡,通信方式可以使用成熟的無線和有線通信技術。無線方式包括CDPD 、GPRS 、CDMA 以及專用無線網等,有線方式包括光纜、電話線、DDN 專線等。通信系統的選擇主要根據實際具備的通信技術基礎環境、市政施工條件、通信成本費用以及系統的總體技術要求來確定。


(三〉外場VMS 設備

通常采用LED顯示屏,這是交通誘導信息顯示發布系統的關鍵技術設備。目前國內較為普遍應用的交通誘導顯示牌主要有兩大類,即全點陣類和路圖類,具體有三種形式,分別為點陣式、嵌入式和復合式。全點陣LED 交通誘導顯示屏是普遍采用的交通信息LED顯示設備,一般采用密閉式單元箱體結構,中心遠程控制,用以發布顯示各種動態交通信息,包括圖形和文字等,顯示

屏本地可存儲一定的固定信息。根據安裝方式有龍門架式、懸臂式、單立柱式等。通常采用雙基色LED顯示,具體尺寸大小可根據道路交通環境工程條件進行設計。比較常用的多采用點間距16mm 的雙色LED顯示屏。

嵌入式顯示牌和復合式顯示牌是近兩年最新開發研制和投入使用的,其功能結合了指路標志和地圖顯示的功能,其最大特色就是可以直觀地觀看前方路網的交通狀況,更直接有效地幫助駕駛人提前選擇最佳行駛路線。


(四〉系統信息發布

由于交通誘導信息對外發布方式的多樣性、發布范圍的廣域特點和交通管理部門的分級管理體制,交通誘導信息的VMS 發布可采用集中控制發布模式,也可以采用分布式的多級控制發布模式。


集中控制發布模式即有一個控制中心對VMS 發布實行集中管理和發布控制。對于中小規模的城市比較適宜。


分布式的多級控制發布模式,是根據室外VMS 的安裝位置和道路管理情況,將VMS分組,有不同的交通指揮分中心控制,分中心與主中心聯網,形成現場、分中心、主中心三級控制系統。分布式的多級控制發布模式,現場、主控制中心或分控制中心均可控制VMS的顯示內容為此,必須建立安全保障體系以確保顯示信息的安全、有效。


二、城市道路交通誘導VMS 設備技術特點和選型

VMS 的類型根據安裝方式有懸臂式、立柱式、龍門架式等;從顯示的顏色有單色(紅色、橙色)紅綠雙基色;從顯示內容有全點陣顯示屏、嵌入式誘導路徑顯示牌、復合式顯示牌等,具體要根據使用要求和經濟技術等綜合考慮。


作為交通誘導信息發布的VMS ,有別于常規的LED顯示屏,以下特點在選型設計中要

考慮。

(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輛,對顯示屏的視角要求不高,在城市道路上一般達到土35°左右即可。VMS 設備24 小時連續工作,在陽光直射顯示屏表面的情況下顯示內容應能夠清晰可見,因此需要有較高的亮度,正常情況下可視距離要求在200m 左右。


(2) 顯示顏色以紅綠黃為主:交通信息的發布主要是面向動態行駛中的車輛,行駛中的車輛在可視距離內的停留時間很短,因此應避免使用復雜的多灰度圖形和動畫內容,顯示內容多為文字和簡單的圖形標志。考慮到交通標志信號的常用顏色,通常采用紅、綠、黃三色顯示屏。紅、綠、黃三鐘顏色可分別顯示禁止、指示建議和警告信息等。


(3) 顯示屏亮度自動可調:交通誘導信息VMS 全天候工作,環境照度變化非常大。既要保證在白天最大環境照度時清晰可見,又要避免在陰雨天和夜晚的"炫光"現象, VMS的亮度需要能根據環境照度進行自動調整。一般情況下亮度自動調整應在8 級以上。


(4) 全天候工作,環境條件復雜: VMS 處于完全室外環境條件,環境情況復雜,在溫度、供電、防雨、防潮、防腐蝕、防雷擊等方面要求較高,同時又要求很高的可靠性,對此需要采取專門的針對性措施。要重點注意散熱、防水、防塵等問題。


(5) 遠程控制,智能檢測: VMS 安裝位置分布在較大的區域范圍內,遠程控制。日常維護和檢測比較困難,必須具有相應的遠程控制和故障診斷、檢測功能。


(6) 公眾關注,安全性、實時性、準確性、可靠性要求高:交通誘導信息面向公眾發布,實時性、準確性、可靠性要求高。為保證VMS 的工作穩定性和可靠性,質量要求方面應以穩定可靠為主。另外,交通誘導信息發布的VMS 顯示屏還要綜合考慮安放位置、顯示屏類型、技術參數、系統控制、產品結構、配套工程等多個方面的因素。


在VMS 設備的技術設計和選用上,要注意防止設計定位脫離實際,忽視經濟技術合理性,在產品選型方面要從實際需求出發,防止盲目逐新。在實踐中,由于對交通誘導認識的不足,在設計和選用交通誘導VMS 時,動輒追求所謂的全彩顯示屏、256 級灰度甚至4096級灰度、動畫效果等實際意義不大的功能,既不符合交通安全,也造成浪費。


三、城市道路交通誘導信息LED顯示的視認性

視認性主要探討在不同的天氣情況、行駛速度條件下,在途出行者在有效視距范圍內對VMS 發布信息的可辨識性,研究發布信息字體、大小與天氣情況、行駛速度之間關系。


此外,影響可辨識性的因素還包括:構成VMS 的LED 的視角、VMS 的安裝高度、VMS與道路的夾角等等。


動態量化交通誘導信息在VMS 發布時,為便于駕駛員在行駛中易于觀察和辨識,一般以圖形方式發布,通過對不同顏色反映道路的狀態,紅色路段為擁堵路段,綠色路段為暢通路段,黃色路段為緩行路段。


根據實踐經驗和研究體會,對于城市道路交通中VMS 發布動態交通誘導信息,為得到較好的視認性,應注意參照或符合以下的技術條件。

(1) 靜態視認距離;三250mo 即觀察者(正常人,矯正視力1.0 以上)在環境照度大于5000lx 的晴天、太陽光正射顯示面的條件下,在規定的視認角度內能正確認讀顯示內容的距離不少于250m。

(2) 動態觀認距離二三200m 。即當車輛以100kmlh 的速度行駛時,在環境照度大于5000lx 的晴天、太陽光正射顯示面的條件下,觀察者(正常人,矯正視力1.0 以上)能夠正確認讀顯示內容的距離不少于200m。

(3) 顯示方式以單頁立即顯示為主,忌用動畫、移入、移出、瀑布等顯示形式。VMS發布的動態交通誘導信息內容以簡捷、易于識讀的靜態圖文為主,從左至右識讀。VMS 不應出現任何具有商業廣告色彩的信息,應該只顯示交通相關的信息。VMS 信息顯示的時間不應該過長,應多次重復進行,以提高公眾對信息的注意力。

(4) VMS 發布動態交通誘導信息之字符顯示,應該有漢字、西文、數字及特殊符號,至少包括國標一、二級字庫中的所有漢字、?GB2312一信息交換用漢字編碼字符集基本集》指定的全部漢字和數字字符及簡單圖形,漢字點陣可以是16X16、24X24、32X32,支持黑體、楷體、宋體等常用字體。數字、英文字母點陣可以是16X8、24X12、32X16o VMS 發布的交通標識標志圖形,必須符合GB5768 的規范要求。

(5) VMS 的安裝高度,考慮限高和視角, VMS 的最低點距離路面高度約5.5~6.5m。構成VMS 的LED 半功率角以土35。為宜,顯示亮度可自動根據環境亮度調整。VMS 與行進道路方向的夾角以3° ~5 。為好,以減少車輛燈光產生的影響



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