軌道交通車輛乘客信息系統LCD動態地圖應用發展方向

張祖偉，韓慶軍，劉明坤，劉仁振

（中車青島四方機車車輛股份有限公司，青島 266111）

0 引言

隨著LCD顯示技術的大幅提升和廣泛應用，LCD異形屏切割技術也在同步快速發展，屏幕從最初的28寸，迅速推廣到37寸、43寸和48寸等，并得到了軌道交通車輛的廣泛使用。目前，大部分軌道交通車輛LCD動態地圖顯示元素與傳統的LED線路顯示器基本一致，如列車目的地、開往方向、下一站信息和開門信息等。區別在于LCD動態地圖采用圖片和動畫方式取代了傳統LED發光二極管和靜態貼膜，給乘客帶來了一種新的視覺沖擊。

為進一步豐富LCD顯示內容便捷乘客出行，本文深度挖掘乘客出行需求，采用成熟可靠的新技術，努力探索出LCD動態地圖的應用升級與發展方向。

1 傳統LCD動態地圖顯示應用

早期軌道交通車輛LCD動態地圖常采用集中式控制，司機室控制單元與列車TCMS網絡通過MVB進行通信，并將列車運營信息通過RS485或CAN總線等方式傳輸給客室控制單元。客室控制單元將接收的控制信號進行界面合成，轉成左右兩路獨立的差分VGA信號，并分別級聯接入多塊LCD動態地圖，系統拓撲見圖1所示。

圖1 傳統LCD動態地圖系統拓撲

傳統的LCD動態地圖系統架構以車廂為單位，左右側可獨立控制，但同一側LCD動態地圖顯示內容完全一致，如圖2。界面示例中上部分圖為列車出站顯示界面，LCD動態地圖顯示的站點顏色為線路顏色，左上方顯示地鐵Logo，右上方顯示列車目的地，中間區域顯示線路信息，已過站點顯示為灰色，即將到站采用單體縮放效果，后續站點采用線路色。對于有換乘界面的站點，下方配有換乘箭頭和文字，換乘箭頭顏色同樣采用換乘線路色；界面示例中下部分圖為列車到站顯示界面，界面中只保留了當前站點前后五個站點，當前值采用單體縮放效果，右側區域配有開門動畫信息和換乘信息。

圖2 傳統LCD動態地圖顯示界面示例

傳統的LCD動態地圖雖然功能上完全取代了LED線路顯示器，但是仍然存在一些缺陷：

（1）可視區域小，線路站點多，導致界面擁擠、復雜，不利于乘客高效快速的獲取導乘信息。

（2）相比LED線路顯示器而言，傳統LCD動態地圖顯示元素基本一致且性價比低，僅提升了顯示效果卻沒有豐富顯示內容。

（3）采用VGA差分方式，信號易受到干擾，從而導致故障率高，增加檢修維護成本。

2 LCD動態地圖顯示界面應用升級與發展方向

經過近幾年的發展，LCD動態地圖由早期的集中式控制升級為分布式控制方式，即每個LCD動態地圖都是一個獨立的個體，可通過網絡直接通信，LCD顯示界面根據網絡信號進行合成與顯示。雖然系統架構與顯示區域得到提升，但其顯示內容還有待豐富和提升，本文從以下幾方面深度挖掘LCD動態地圖的潛能。

2.1 線路擁擠度和車輛擁擠度信息顯示

通過LCD動態地圖獲取本列車線路擁擠情況和本列車各車廂擁擠度，從而便于乘客進行有效的時間規劃和車廂客流疏散。

對N、P、Al2O3、SiO2、TFe2O3、K2O、Na2O、Corg、CaO、MgO、B、Mo、Mn、Se、Ge、F、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Sb、pH等元素(指標)的測試結果進行統計分析，得到平均值、標準離差、變異系數等地球化學參數(表1)。

車輛乘客信息系統通過獲取ATS的信息或列車非站臺停車時間，可計算出線路的擁擠度信息。同時，還可接收如地面綜合監控、調度中心操作等信息，在列車上實時顯示，便于乘客合理選擇交通方式和后續時間規劃。線路擁擠度顏色與示意如表1所示。

表1 線路擁擠度顏色與示意

乘客信息系統可通過列車TCMS網絡獲取車輛載重信息，從而計算出列車車廂擁擠度，或通過客室攝像頭進行客室人數統計，并在LCD動態地圖上實時顯示車廂擁擠度，疏散客流避免不必要的乘客沖突等情況發生。

車輛LCD動態地圖顯示的線路擁擠度和車輛擁擠度信息可通過車地無線系統與站臺PIS顯示器保持信息同步，從而全方位的將信息提供給乘客。

2.2 列車實時運營時刻與換乘信息顯示

我們在出行時，經常會使用手機進行線路實況查詢，從而合理規劃出行時間。當乘客在地鐵車廂時，更多關心的是還有多少站，何時到目的地，下車后從哪里出去，又從哪個出站口出去，以及是否需要換乘其他線路等。

2.2.1 列車實時運營時刻

車輛LCD動態地圖實時顯示列車運營時刻，效果如圖3所示。

圖3 列車實時運營時刻信息示例

列車實時運營時刻信息可以通過兩種渠道來獲取：

（1）從信號系統獲取最準確的列車運營時刻信息，車輛LCD動態地圖自動進行時間校準，精確到分鐘。

上述兩種情況都是乘客信息系統處在全自動模式下進行的，當運行在半自動和手動模式時，LCD動態地圖依然采取第二種方式。當列車在非站臺停車超過30秒時，LCD動態地圖會自動更新列車到達后續站點時間，同時顯示列車線路擁擠度信息，并通過組合的方式來提醒乘客。

2.2.2 列車實時換乘信息顯示

不同線路不同站點首末班車時間不盡相同，在LCD動態地圖上增加列車換乘有效性提示，如當換乘站點在運營時間外或者換乘站點臨時關閉時，車輛LCD動態地圖中換乘圖標旁進行顯示，可便于乘客及早的更改出行計劃，避免到達換乘地點時已錯過末班車。

2.3 車站建筑結構信息顯示

相較而言列車是個封閉空間，車站是開放空間。當乘客下車時，需要進行空間意識的轉換。當人流較大且乘客不能直觀的看到導向標識時，往往很難做出路徑選擇。在LCD動態地圖界面增加車站建筑結構等信息顯示，可便于乘客下車后快速進行出站路徑選擇，如圖4所示。車站建筑結構信息主要包括出入口信息、上下扶梯信息、服務臺、換乘通道、衛生間以及本站特殊區域信息等。

圖4 車站建筑結構信息示例

2.4 車站周邊環境信息顯示

每個車站都有自己的特色文化，“一站一景”已深入人心。通過車輛LCD動態地圖對車站及外部周邊環境信息的顯示，顯示內容格式多樣化（圖片、動畫、視頻等），便于乘客快速了解周邊的標志性建筑、公交車等信息，如景點、銀行、學校等信息，如圖5所示。對于城市而言，這也是展示城市魅力的一種體現方式。

圖5 車站周邊環境信息示例

3 結束語

LCD動態地圖的發展應用是軌道交通車輛的核心亮點之一，我們要充分發揮并挖掘其承載信息量大、信息精確、界面友好等特性，為廣大市民出行提供更加便捷的渠道。