譚秋鈺

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，北京　100055)

Discussion on Integrated Display System Design of Railway Passenger Station

TAN Qiuyu

站房綜合顯示系統(tǒng)顯示屏設(shè)置方案的探討

譚秋鈺

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，北京100055)

Discussion on Integrated Display System Design of Railway Passenger Station

TAN Qiuyu

摘要簡述LED、LCD、PDP三種顯示屏的不同顯示原理，比較分析該三種顯示屏的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)站房綜合顯示系統(tǒng)顯示屏的設(shè)置功能及需求進(jìn)行探討，提出站房綜合顯示系統(tǒng)顯示屏設(shè)計(jì)的選型方案。

關(guān)鍵詞顯示屏LEDLCDPDP站房設(shè)計(jì)

1顯示屏的分類

目前站房設(shè)計(jì)中所使用的顯示屏從技術(shù)的角度主要分為LED顯示屏、LCD顯示屏、PDP顯示屏三種類別。

1.1　LED顯示屏

LED顯示屏由LED點(diǎn)陣組成，通過紅色，藍(lán)色，白色，綠色LED燈的亮滅來顯示文字、圖片、動(dòng)畫、視頻等內(nèi)容，各部分組件都是模塊化結(jié)構(gòu)的顯示器件。

LED顯示屏按顏色分為單色，雙基色，三基色(全彩)三種。其中，單色是指顯示屏只有一種顏色的發(fā)光材料，多為單紅色， 在某些特殊場合也可用黃綠色；雙基色LED顯示屏由紅色和綠色LED燈組成，三基色(全彩)LED顯示屏由紅色、綠色和藍(lán)色LED燈組成。

站房設(shè)計(jì)中LED顯示屏多采用點(diǎn)陣圖文顯示屏，顯示器件由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。

1.2　LCD顯示屏

LCD顯示屏使用兩片極化材料，在它們之間是液體水晶溶液，電流通過該液體時(shí)會(huì)使水晶重新排列，將光線折射出來產(chǎn)生畫面，是一種采用液晶控制透光度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器[3]。

LCD顯示屏所呈現(xiàn)彩色畫面中的每個(gè)像素都是由三個(gè)液晶單元格構(gòu)成，在每個(gè)液晶單元格的前面分別設(shè)有紅、綠、藍(lán)三原色的過濾器，當(dāng)光線通過這些單元格的時(shí)候，屏幕上就顯示出不同的顏色。以1024×768的屏幕為例，根據(jù)計(jì)算，一塊屏約由235萬個(gè)液晶單元格構(gòu)成。如此多的液晶單元格不可避免的會(huì)出現(xiàn)壞點(diǎn)，也就是當(dāng)我們?cè)谔暨x顯示屏的時(shí)候，顯示屏幕上所呈現(xiàn)的“亮點(diǎn)”或“黑點(diǎn)”。

該類顯示屏具有輕、薄的特點(diǎn)，在站房設(shè)計(jì)中多用于顯示或監(jiān)視終端。

1.3　PDP顯示屏

PDP顯示屏的發(fā)光元件是等離子管，屏幕所呈現(xiàn)畫面中的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)等離子管。在PDP顯示屏內(nèi)部還存在一個(gè)個(gè)放電空間，以玻璃基板作為分隔，四周經(jīng)氣密性封接而成。放電空間內(nèi)充入惰性氣體，利用氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線激發(fā)熒光屏而發(fā)光[4]。

PDP顯示屏之所以能夠呈現(xiàn)彩色畫面是因?yàn)橛勺贤饩€所激發(fā)的熒光屏涂有紅、綠、藍(lán)三原色的熒光粉，被激發(fā)的熒光屏可呈現(xiàn)三原色，再經(jīng)混色處理便可實(shí)現(xiàn)彩色顯示。

PDP采用自發(fā)光顯示技術(shù)，它的可視角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于LCD技術(shù)，且畫面均勻，無觀看角度限制，在站房設(shè)計(jì)中多用于較大空間的信息顯示。

2各類顯示屏優(yōu)缺點(diǎn)分析

LED顯示屏主要有以下特點(diǎn)：

亮度高，觀看距離遠(yuǎn)[5]；

壽命長，LED的壽命長達(dá)10年以上；

視角大，通過調(diào)整LED發(fā)光二極管的形狀，可使顯示屏在室內(nèi)視角大于160°，戶外視角大于120°；

屏幕面積可隨實(shí)際需要定制。

LED顯示屏是由多個(gè)LED燈組成的，同時(shí)也具有耗電量大、分辨率低等缺點(diǎn)。

LCD顯示屏主要有以下特點(diǎn)：

顯示質(zhì)量高，不會(huì)閃爍，降低視疲勞度；

沒有電磁輻射，可近距離使用；

畫面效果好，可在小面積屏幕上實(shí)現(xiàn)高分辨率；

數(shù)字式接口。

由于材料所限，LCD顯示屏同時(shí)也具有壽命短、造價(jià)高、亮度低、面積小等缺點(diǎn)。據(jù)了解，在首都機(jī)場T2和T3航站樓環(huán)島行李提取中心設(shè)有目前全球最大的LCD顯示屏，尺寸達(dá)到108英寸，單價(jià)超百萬。

PDP顯示屏主要有以下特點(diǎn)：

可視角度大，無觀看角度限制；

外形平而薄，適合壁掛；

無損顯像，不存在拖尾現(xiàn)象；

畫面柔和，清晰穩(wěn)定。

PDP顯示屏采用的熒光粉發(fā)光效率不高，因此PDP顯示屏的亮度不及LCD顯示屏和LED顯示屏。由于材料與結(jié)構(gòu)性限制，使得PDP顯示屏的屏幕尺寸不能太小，這也制約了PDP顯示屏的應(yīng)用發(fā)展。

LED顯示屏、LCD顯示屏及PDP顯示屏分項(xiàng)對(duì)比見表1。

表1　LED顯示屏、LCD顯示屏及PDP顯示屏分項(xiàng)對(duì)比

3站房綜合顯示系統(tǒng)顯示屏設(shè)計(jì)方案

3.1　站房顯示屏分類

主要包括進(jìn)站大屏、窗口條屏、票額屏、進(jìn)站引導(dǎo)屏、到發(fā)信息屏、到發(fā)通告屏、出站信息屏和資訊信息屏等[1]。

其中，進(jìn)站大屏一般設(shè)置在進(jìn)站集散廳、候車廳的墻面上，采用壁掛或嵌入安裝方式。顯示屏集中顯示多次列車始發(fā)站、終到站、到發(fā)時(shí)刻、晚點(diǎn)變更、檢票狀態(tài)、停靠站臺(tái)、檢票口及當(dāng)前時(shí)刻等。由于顯示內(nèi)容較多，顯示屏屏幕較大，需要較大面積墻體及適宜的墻體高度。

窗口條屏一般設(shè)置在售票窗口上方，用以顯示售票窗口工作狀態(tài)等信息，多采用嵌入式安裝方式。

票額屏一般設(shè)置在售票廳，根據(jù)建筑條件可選擇設(shè)置在窗口條屏上方或售票廳內(nèi)一側(cè)墻壁上，采用壁掛或嵌入式安裝。顯示內(nèi)容包括當(dāng)前日期及時(shí)刻、售票車次及余票信息、相關(guān)車次發(fā)車時(shí)間。與進(jìn)站大屏相似，由于顯示內(nèi)容較多，顯示屏屏幕較大，需要較大面積墻體及適宜的墻體高度。

進(jìn)站引導(dǎo)屏設(shè)置在檢票口，一般采用壁掛的安裝方式，顯示內(nèi)容有列車車次、始發(fā)站、終到站、晚點(diǎn)變更、乘車站臺(tái)、檢票狀態(tài)等信息。

到發(fā)信息屏設(shè)置在站臺(tái)入口處，多采用吊桿的安裝方式，為進(jìn)站乘客提供站臺(tái)編號(hào)指示、當(dāng)前時(shí)刻、列車車次、列車編組、始發(fā)站、終到站、到發(fā)時(shí)間、晚點(diǎn)變更等信息。

到發(fā)通告屏一般設(shè)置在售票室、運(yùn)轉(zhuǎn)室，采用壁掛或桌面安裝方式，為車站工作人員提供車次、到發(fā)地點(diǎn)、運(yùn)行時(shí)間、晚點(diǎn)變更、檢票狀態(tài)、?？空九_(tái)等信息。

出站信息屏設(shè)置在出站口處，可根據(jù)建筑條件采用壁掛、嵌入等安裝方式，顯示內(nèi)容包括當(dāng)前時(shí)刻、到站車次、停靠站臺(tái)等信息。

資訊信息屏多設(shè)置在候車大廳，采用壁掛或嵌入的安裝方式，顯示內(nèi)容包括政府、鐵路部門公告，影視娛樂，廣告，資訊，氣象等信息。

由于每條線路情況及車站的規(guī)模均不同，以上僅列出了在站房中常見的8種顯示屏。除此之外，可依據(jù)每個(gè)站房及線路設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，增減不同功能用途的顯示屏設(shè)置。

3.2　設(shè)計(jì)案例探討

結(jié)合以上顯示屏的技術(shù)原理和站房顯示屏的設(shè)置需求，以某城際軌道交通項(xiàng)目為例，探討綜合顯示系統(tǒng)中顯示屏的設(shè)置方案。

某城際軌道交通項(xiàng)目鐵路等級(jí)為城際鐵路，設(shè)計(jì)速度200 km/h。根據(jù)城際鐵路的特點(diǎn)，以該項(xiàng)目中的一個(gè)車站為例，綜合顯示系統(tǒng)顯示屏設(shè)置情況如表2。

表2　某城際軌道交通項(xiàng)目車站綜合顯示系統(tǒng)顯示屏設(shè)置

由表2可見，該城際鐵路的綜合顯示系統(tǒng)設(shè)置了檢票屏、票額屏、到發(fā)信息屏、到發(fā)通告屏、司機(jī)監(jiān)視屏及車站信息屏。其中，檢票屏、票額屏及到發(fā)信息屏主要顯示車次、時(shí)間、余票信息、站臺(tái)編號(hào)、列車到發(fā)時(shí)刻等重要信息。顯示屏的顯示內(nèi)容豐富且設(shè)置于大空間區(qū)域，屏幕的尺寸一般按照顯示內(nèi)容及安裝條件定制，可使旅客遠(yuǎn)距離多角度觀看，不要求精細(xì)，對(duì)旅客進(jìn)出站、乘車及購票起引導(dǎo)作用。結(jié)合投資考慮，該三種屏幕均采用LED顯示技術(shù)的屏幕。到發(fā)通告屏主要顯示車次、到發(fā)地點(diǎn)、晚點(diǎn)變更等車站工作人員所需信息、設(shè)置于工作人員房間，顯示屏尺寸相對(duì)較小。根據(jù)該特點(diǎn)，此屏適宜選擇采用PDP顯示技術(shù)的屏幕。車站信息屏主要顯示廣告資訊等方便旅客出行的信息，需要畫質(zhì)均勻使觀看舒適且無角度限制，所以選擇了PDP顯示技術(shù)的屏幕。

該城際軌道交通項(xiàng)目屬于城際鐵路，具有發(fā)車間隔短，無候車區(qū)等特點(diǎn)。因此，在設(shè)置上述常規(guī)顯示屏外，還設(shè)置有司機(jī)監(jiān)視屏。此新設(shè)功能顯示屏主要用于司機(jī)監(jiān)視旅客上下車信息，避免由于旅客搶上搶下所造成的安全隱患。屏幕尺寸無需過大，畫面清晰為佳，根據(jù)該需求，新設(shè)司機(jī)監(jiān)視屏選擇采用PDP顯示技術(shù)的顯示屏。

隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，以往在站房中使用的PDP顯示屏正在逐漸被LCD顯示屏取代。由該城際項(xiàng)目不難看出，采用PDP顯示技術(shù)的到發(fā)通告屏，車站信息屏等正朝著薄、輕、畫面清晰、色彩豐富的方向發(fā)展，而這些正是LCD顯示屏的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，LCD顯示屏的造價(jià)也隨著技術(shù)的不斷更新與成熟而越來越低，這也是LCD顯示屏在站房中應(yīng)用越來越廣的原因之一。

最后，值得一提的是LED顯示屏的發(fā)展。眾所周知，LED顯示屏作為主動(dòng)發(fā)光的顯示屏具有亮度高且壽命長的優(yōu)點(diǎn)，但由于LED顯示屏是采用LED燈的亮滅來顯示內(nèi)容的，畫面帶有顆粒感，分辨率低下，不如PDP顯示屏和LCD顯示屏畫面細(xì)膩。為克服該缺點(diǎn)，隨著LED顯示屏制造技術(shù)的提高，出現(xiàn)了小間距LED顯示屏，即盡量縮小LED燈之間的距離，由此帶來了分辨率的大大提高。

參考文獻(xiàn)

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[6]李娟，關(guān)祥宏.基于微機(jī)的三維真立體顯示技術(shù)評(píng)述[J].鐵道勘察，2005(2)

中圖分類號(hào)：U291.6+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-7479(2015)02-0100-03

作者簡介：譚秋鈺(1982—)，女，2006年畢業(yè)于英國蘭開夏中部大學(xué)數(shù)字信號(hào)與圖像處理專業(yè)，工學(xué)碩士，工程師，E-mail:tan_qy@126.com。

收稿日期：2015-01-09