长条LCD动态地图在武汉地铁2号线的应用

长条LCD动态地图在武汉地铁2号线的应用

【摘 要】 随着城市建设的快速发展，现代城市轨道交通系统规模及复杂程度的提高，传统的轨道线路信息显示系统可扩展性有限，视觉盲区和信息量不足的缺点日益突出。LCD动态电子地图应用到智能交通系统的诸多领域后，很大程度弥补了传统轨道线路信息显示系统的不足。本文介绍了动态地图的发展历程，阐述了基于长条LCD动态地图的工作原理及系统构成，并分析了对比其他形式地图的优缺点。

【关键词】 LED LCD 动态电子地图 交通信息显示

随着武汉城市建设的快速发展，以及城市圈“两型社会”的逐步完善，人们的出行需求日益增长，现代城市轨道交通系统规模及复杂程度越来越高，LCD屏幕逐渐应用到轨道交通系统的诸多领域。如车载媒体播放，信息发布，地铁站台的商业信息等。

1 动态地图的发展

1.1 传统形式的动态地图

在列车乘客信息系统设备中，动态地图用于提供列车运行线路信息、当前站信息和下一站信息，列车地图有贴纸地图、LED动态地图和点阵LED信息屏三种，目前列车应用中主要是后两种。

1.1.1 贴纸地图

早期列车没有安装动态地图显示器，把列车线路图制作成贴纸方式贴在列车内，此方式无法提供列车当前运行信息。

1.1.2 闪灯LED动态地图

每个站点使用一个双色LED作为站点显示，LED可以显示红色，绿色，黄色三种颜色，每种颜色作为不同状态显示列车站点信息。通常绿色表示列车将要运行线路站点，红色表示列车已经经过站点，黄色闪烁表示列车下一站停车站点。

当列车控制系统给出起始站和终点站后，动态地图把起始站和终点站之间站点显示为绿色，其他熄灭，然后根据信号系统提供报站信息和列车广播系统同步显示。此类动态地图可以增加开门侧和列车行驶方向指示灯。为了线路扩容，一般设计时预留一定数量LED灯。

1.2 LCD式动态地图

由于目前城市地铁线路不断扩充，需要设计一款能方便更改站名信息和显示

内容，又能直观显示线路状况的方案，所以提出采用LCD屏显示方式LCD动态地图。

1.2.1 方形LCD动态地图

为了显示直观性和显示内容更改的方便性，目前开始使用15”-22”的LCD屏作为动态地图显示使用。由于普通LCD屏尺寸比例一般为4：3（5：4）或16：9（16：10），如果安装在每个车门上，高度都超出车门罩板安装空间，只能安装在车厢侧罩板上，显示不直观（如图1）。

1.2.2 长条形LCD动态地图

如果采用LCD显示器以动态地图方式安装在每个车门上，必须根据车门罩板安装要去选用合适的LCD屏显示器，车门罩板安装空间一般有2000mm×200mm，选择的LCD显示器高度不能超过200mm，只有长条屏可以满足安装要求。长条形LCD屏不仅兼具方形LCD显示上的优点，而且在外形上的优势，可以安装在每个车门，显示更直观和人性化。表1为武汉2号线应用的长条形LCD参数。

2 长条LCD动态地图系统的实现

2.1 显示方案

由于长条屏显示点阵为1366×254，可以把显示画面分为两个显示区域，左边894×254区域显示动态地图部分，另外分一个472×254的4：3比例的小区域作为其他图文显示区域，可用以播放视频、图像、文字等路线沿途城市人文信息、线路信息或广告信息，显示效果如下图2：

运营线路信息，采用FLASH编程方式，每个预报站和到站广播作为一个FLASH动画文件，可动态显示列车运行的线路、方向及终点站；列车将要到达的下一站；列车已经经过的站点；换乘站和用于换乘的相应线路；标识中英文对照；紧急信息。由于列车开门侧信息每个车厢两边显示不同，如果采用视频播放方式需要两套视频播放系统，为了简化系统设计，采用LCD屏OSD方式直接叠加开门侧信息。

右边图文信息显示区域的视频信息可以采用常见的视频文件格式，可以用于播放预存的视频广告、新闻等视频资讯，显示内容按照播放列表播放预先存储在动态地图播放器存储器中，内容信息可以通过网络或USB更新。

2.2 长条屏LCD动态地图方案

在列车上安装长条LCD屏作为列车动态地图，每个车门安装一块LCD显示器，系统结构图见图3。

系统方案可以采用集中播放式和分散播放式两种，集中播放时采用驾驶室播放动态地图图像和其他视频图像，叠加在同一VGA信号中，播放主机输出VGA信号通过VGA编码器编码成H.264信号后送到列车网络，传到列车各个车厢，在各车厢解码后分配输出给每个长条LCD屏显示器显示。集中播放式系统当列车主机故障或列车网络故障时，容易造成整列或整节车厢动态地图无显示。

分散式播放系统在每个车厢设置独立播放器，播放器输出VGA信号分配后给本节车厢8块LCD屏同步显示，播放器和本车厢列车广播分机有通信连接，根据广播报站信息，动态地图播放器同步显示报站信息。系统单节车厢故障不会影响整其他车厢显示，可靠性较高。

2.3 长条屏LCD动态地图优势

2.3.1 可扩展性强

目前轨道交通动态地图比较常用的流水灯式的LED指引方式，该方式在设计的时候，虽然考虑到一定的冗余功能，即可以在线路增多时做相应的调整。但是其调整的能力有限，轨道交通发展迅速，线路增加周期更短且变化较多。传统的方式碰到该情况只能更换整个动态地图，耗费大力人力和物力。

轨道交通发达地区已经开始使用LED点阵式地图（即通过静态的线路贴膜加上点阵LED显示站名），但是该方式占用的车门位置较大，受到车型的限制。

长条形LCD动态地图采用FLASH的方式，通过车载广播控制到站信息。该方式的安装外观和原始的LED流水灯相同。如遇到线路或换乘的更改，只需要更换相应的FLASH即可完成，节省了运营的大量的财力和人力，对地铁运营更趋于国际化。

2.3.2 显示信息量大

传统的LED地图显示只是通过原始的LED的颜色来显示所有信息，信息量比较小，而且其属于显示的初级阶段。

条形LCD式的动态地图可以显示发布：列车运行的线路、方向及终点站；列车到站信息、将要到达的下一站；换乘站和用于换乘的相应线路；开门侧提示的信息；门故障提示信息；实时视频，当无实时视频信号时，播放本地存储的视频。该动态地图类似于电脑显示器，显示直观和人性化，而且各种信息是可以人为控制。

参考文献：

[1]李新春，惠晓威，杨四清.城市交通信息智能播报显示系统[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2002，21（1）：74-75.

[2]张亮，孙海东，贺勇.车载动态实时可视化交通信息服务系统[J].中南公路工程，2004，1（29）：120-122.