LED诱导显示屏信息发布系统在城市道路交通作用

LED诱导显示屏信息发布系统是城市智能化交通管理系统的重要组成部分。我国许多城市都在城市道路上设置了LED诱导显示屏(简称VMS) ，为缓解交通拥堵、方便出行发挥了积极的作用。

一、城市道路交通诱导信息LED显示系统总体构成

城市道路交通诱导信息LED显示系统一般由中心控制系统、通信系统和外场VMS 显示设备等三部分构成。中心控制系统实现交通信息采集处理、诱导信息生成、诱导信息发布控制、系统管理等功能，通信系统实现发布信息的传输，安装在城市道路的外场VMS 设备实现交通诱导信息的发布显示。

(一〉中心控制系统

一般设在交通指挥中心，物理构成上包括数据库服务器、通信服务器、交通诱导信息数据库、交通诱导信息生成计算机、发布控制计算机及有关软件系统。主要完成以下功能。

(1) 信息采集处理。

信息采集处理是对系统所需要的道路交通动态数据进行处理，一般与专门的交通信息采集系统接口，对采集系统所采集的交通流量、流速、道路占有率等基础检测数据进行处理，形成基础交通信息数据库，为交通诱导信息的生成提供基础。

交通信息按其变化的特点可分为动态信息和静态信息两部分。动态信息如道路上的车流量、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、视频检测器以及浮动车等，或人工报告如电话报警、交通巡逻报告等。静态信息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。

在设有专门采集系统的情况下，采集数据的处理和交通信息数据库也可以归入交通信息采集系统，交通诱导生成系统与其通过网络数据接口连接。

(2) 诱导信息生成。

诱导信息的生成按生成方式分为人工和自动两种。人工诱导信息是根据道路交通状况，结合以往的经验，选择、编辑合适的诱导信息，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。诱导信息自动生成，是根据专业的交通诱导模型，由系统软件自动对采集到的实时交通数据进行处理、运算及预测，生成旅行时间、拥堵状况等信息，并形成适宜于VMS 发布的格式。诱导信息的自动生成，是智能化交通诱导信息系统的核心，决定了系统智能化水平的高低。

(3) 诱导信息的发布控制与系统管理。

对交通诱导信息VMS 发布进行管理、维护及发布信息的编排、查询、监控、记录等，同时对外场设备进行远程管理。在交通诱导信息的发布、管理与维护等操作过程中，不影响VMS 发布系统正常工作。更新的信息能够实时发送到VMS 上，保证信息发送及时。

VMS 的发布的交通诱导信息的形式包括:

1.通用信息显示:显示通用的交通信息，根据设定好的显示时间，多条信息轮流播放。信息内容、显示时间可通过控制系统更改。

2.人工诱导显示:可设定为发送后立即显示或设定好后由控制系统定时发送显示。

3.自动诱导显示:由诱导软件自动生成，生成的诱导信息可直接发布显示或经确认后，发送显示。

(二〉通信系统

是VMS 发布信息的传输网络，通信方式可以使用成熟的无线和有线通信技术。无线方式包括CDPD 、GPRS 、CDMA 以及专用无线网等，有线方式包括光缆、电话线、DDN 专线等。通信系统的选择主要根据实际具备的通信技术基础环境、市政施工条件、通信成本费用以及系统的总体技术要求来确定。

(三〉外场VMS 设备

通常采用LED显示屏，这是交通诱导信息显示发布系统的关键技术设备。目前国内较为普遍应用的交通诱导显示牌主要有两大类，即全点阵类和路图类，具体有三种形式，分别为点阵式、嵌入式和复合式。全点阵LED 交通诱导显示屏是普遍采用的交通信息LED显示设备，一般采用密闭式单元箱体结构，中心远程控制，用以发布显示各种动态交通信息，包括图形和文字等，显示

屏本地可存储一定的固定信息。根据安装方式有龙门架式、悬臂式、单立柱式等。通常采用双基色LED显示，具体尺寸大小可根据道路交通环境工程条件进行设计。比较常用的多采用点间距16mm 的双色LED显示屏。

嵌入式显示牌和复合式显示牌是近两年最新开发研制和投入使用的，其功能结合了指路标志和地图显示的功能，其最大特色就是可以直观地观看前方路网的交通状况，更直接有效地帮助驾驶人提前选择最佳行驶路线。

(四〉系统信息发布

由于交通诱导信息对外发布方式的多样性、发布范围的广域特点和交通管理部门的分级管理体制，交通诱导信息的VMS 发布可采用集中控制发布模式，也可以采用分布式的多级控制发布模式。

集中控制发布模式即有一个控制中心对VMS 发布实行集中管理和发布控制。对于中小规模的城市比较适宜。

分布式的多级控制发布模式，是根据室外VMS 的安装位置和道路管理情况，将VMS分组，有不同的交通指挥分中心控制，分中心与主中心联网，形成现场、分中心、主中心三级控制系统。分布式的多级控制发布模式，现场、主控制中心或分控制中心均可控制VMS的显示内容为此，必须建立安全保障体系以确保显示信息的安全、有效。

二、城市道路交通诱导VMS 设备技术特点和选型

VMS 的类型根据安装方式有悬臂式、立柱式、龙门架式等;从显示的颜色有单色(红色、橙色)红绿双基色;从显示内容有全点阵显示屏、嵌入式诱导路径显示牌、复合式显示牌等，具体要根据使用要求和经济技术等综合考虑。

作为交通诱导信息发布的VMS ，有别于常规的LED显示屏，以下特点在选型设计中要

考虑。

(1) 高亮度，合理视角:道路交通诱导信息的发布主要是面向道路上的行驶车辆，对显示屏的视角要求不高，在城市道路上一般达到土35°左右即可。VMS 设备24 小时连续工作，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。

(2) 显示颜色以红绿黄为主:交通信息的发布主要是面向动态行驶中的车辆，行驶中的车辆在可视距离内的停留时间很短，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的图形标志。考虑到交通标志信号的常用颜色，通常采用红、绿、黄三色显示屏。红、绿、黄三钟颜色可分别显示禁止、指示建议和警告信息等。

(3) 显示屏亮度自动可调:交通诱导信息VMS 全天候工作，环境照度变化非常大。既要保证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， VMS的亮度需要能根据环境照度进行自动调整。一般情况下亮度自动调整应在8 级以上。

(4) 全天候工作，环境条件复杂: VMS 处于完全室外环境条件，环境情况复杂，在温度、供电、防雨、防潮、防腐蚀、防雷击等方面要求较高，同时又要求很高的可靠性，对此需要采取专门的针对性措施。要重点注意散热、防水、防尘等问题。

(5) 远程控制，智能检测: VMS 安装位置分布在较大的区域范围内，远程控制。日常维护和检测比较困难，必须具有相应的远程控制和故障诊断、检测功能。

(6) 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VMS 的工作稳定性和可靠性，质量要求方面应以稳定可靠为主。另外，交通诱导信息发布的VMS 显示屏还要综合考虑安放位置、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的因素。

在VMS 设备的技术设计和选用上，要注意防止设计定位脱离实际，忽视经济技术合理性，在产品选型方面要从实际需求出发，防止盲目逐新。在实践中，由于对交通诱导认识的不足，在设计和选用交通诱导VMS 时，动辄追求所谓的全彩显示屏、256 级灰度甚至4096级灰度、动画效果等实际意义不大的功能，既不符合交通安全，也造成浪费。

三、城市道路交通诱导信息LED显示的视认性

视认性主要探讨在不同的天气情况、行驶速度条件下，在途出行者在有效视距范围内对VMS 发布信息的可辨识性，研究发布信息字体、大小与天气情况、行驶速度之间关系。

此外，影响可辨识性的因素还包括:构成VMS 的LED 的视角、VMS 的安装高度、VMS与道路的夹角等等。

动态量化交通诱导信息在VMS 发布时，为便于驾驶员在行驶中易于观察和辨识，一般以图形方式发布，通过对不同颜色反映道路的状态，红色路段为拥堵路段，绿色路段为畅通路段，黄色路段为缓行路段。

根据实践经验和研究体会，对于城市道路交通中VMS 发布动态交通诱导信息，为得到较好的视认性，应注意参照或符合以下的技术条件。

(1) 静态视认距离;三250mo 即观察者(正常人，矫正视力1.0 以上)在环境照度大于5000lx 的晴天、太阳光正射显示面的条件下，在规定的视认角度内能正确认读显示内容的距离不少于250m。

(2) 动态观认距离二三200m 。即当车辆以100kmlh 的速度行驶时，在环境照度大于5000lx 的晴天、太阳光正射显示面的条件下，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距离不少于200m。

(3) 显示方式以单页立即显示为主，忌用动画、移入、移出、瀑布等显示形式。VMS发布的动态交通诱导信息内容以简捷、易于识读的静态图文为主，从左至右识读。VMS 不应出现任何具有商业广告色彩的信息，应该只显示交通相关的信息。VMS 信息显示的时间不应该过长，应多次重复进行，以提高公众对信息的注意力。

(4) VMS 发布动态交通诱导信息之字符显示，应该有汉字、西文、数字及特殊符号，至少包括国标一、二级字库中的所有汉字、?GB2312一信息交换用汉字编码字符集基本集》指定的全部汉字和数字字符及简单图形，汉字点阵可以是16X16、24X24、32X32，支持黑体、楷体、宋体等常用字体。数字、英文字母点阵可以是16X8、24X12、32X16o VMS 发布的交通标识标志图形，必须符合GB5768 的规范要求。

(5) VMS 的安装高度，考虑限高和视角， VMS 的最低点距离路面高度约5.5~6.5m。构成VMS 的LED 半功率角以土35。为宜，显示亮度可自动根据环境亮度调整。VMS 与行进道路方向的夹角以3° ~5 。为好，以减少车辆灯光产生的影响