喻波

摘 要：ChLCD 技術(shù)（Cholesteric liquid crystal display 膽甾醇液晶顯示技術(shù)）是全球電子紙顯示器領(lǐng)域中較為成熟的技術(shù)之一，擁有良好的對(duì)比度、寬廣的視角、低功耗的工作特性和雙穩(wěn)定性。將ChLCD顯示屏應(yīng)用到智能公交電子站牌上，不僅能有效節(jié)省電能，還能克服已有智能公交站牌的顯示屏不耐用、顯示內(nèi)容刺眼、反光等問(wèn)題。采用ChLCD顯示屏的太陽(yáng)能智能公交電子站牌，憑借其廣視角、低功耗、長(zhǎng)壽命、寬溫度的特點(diǎn)，在智能交通領(lǐng)域打開(kāi)了一扇通往智慧城市的大門(mén)。這種新型智能公交站牌，于2017年底已在重慶主城區(qū)成功安裝使用。

關(guān)鍵詞：ChLCD；顯示屏；智能公交系統(tǒng)；太陽(yáng)能；電子站牌

中圖分類(lèi)號(hào)：TN27 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）31-0078-02

Abstract： ChLCD technology （Cholesteric liquid crystal display） is one of the maturest technologies in the field of global electronic paper display. It has good contrast， wide viewing angle， low power consumption and dual stability. The application of ChLCD display screen to intelligent bus stop board can not only save electricity effectively， but also overcome the problems of the existing intelligent bus stop board， such as the display screen is not durable， the display content is dazzling， the reflection and so on. The solar intelligent public transport electronic stop board with ChLCD display， with its characteristics of wide viewing angle， low power consumption， long life and wide temperature， has opened a door to smart city in the field of intelligent transportation. The new intelligent bus stop sign was successfully installed in the main urban area of Chongqing at the end of 2017.

Keywords： ChLCD； display screen； Intelligent Public Transportation System； solar energy； electronic stop board

1 ChLCD技術(shù)與ChLCD智能公交電子站牌概述

根據(jù)深圳公交服務(wù)指數(shù)統(tǒng)計(jì)顯示，75%以上的市民認(rèn)為公交候車(chē)時(shí)間的不確定性，影響了公交出行舒適度；80%以上市民認(rèn)為公交候車(chē)時(shí)間，占公交出行時(shí)間的30%以上。為了改善市民公交出行舒適度，智能公交系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

智能公交電子站牌，是智能公交系統(tǒng)的重要組成部分。智能公交系統(tǒng)是采用全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)（GPS）、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊方式、地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）、無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)，以及智能傳感器有機(jī)結(jié)合的新一代應(yīng)用系統(tǒng)，充分利用目前智能公交調(diào)度管理系統(tǒng)的公交車(chē)輛GPS到站數(shù)據(jù)，通過(guò)技術(shù)對(duì)接，建立公交車(chē)到站預(yù)報(bào)系統(tǒng)，通過(guò)各個(gè)智能公交站牌發(fā)布所有經(jīng)過(guò)線(xiàn)路的公交車(chē)輛實(shí)時(shí)到站信息，為候車(chē)乘客提供實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確的車(chē)輛到站預(yù)報(bào)信息。該系統(tǒng)應(yīng)用后可有效提高交通運(yùn)輸效益，使交通擁擠降低20%，延誤損失減少10%-25%，車(chē)禍降低50%-80%，油料消耗減少30%，廢氣排放減少26%。[1]

利用ChLCD，液晶分子的電可控陣列可以生成具有不同光特性的“結(jié)構(gòu)”，這種雙穩(wěn)態(tài)，意味著只要調(diào)出一屏顯示畫(huà)面，就不需要進(jìn)行通電刷新來(lái)維持內(nèi)容。從2009年美國(guó)Kent Displays在“SID Display Week 2009”研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布膽固醇液晶面板手機(jī)以來(lái)，ChLCD技術(shù)產(chǎn)業(yè)步伐加快，逐漸被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域[2]，主要為一些以文字內(nèi)容為主，內(nèi)容顏色比較少，刷新頻率與次數(shù)都不會(huì)有太高要求的產(chǎn)品上，如美國(guó)“Boogie Board”液晶手寫(xiě)屏、電子書(shū)、創(chuàng)意U盤(pán)產(chǎn)品，以及一些樓宇顯示屏和電子價(jià)格標(biāo)簽（超市ESL）等。

常規(guī)的智能公交電子站牌一般都使用LCD或者LED高亮顯示屏，與之不同的是，本文所述智能公交站牌使用雙穩(wěn)態(tài)ChLCD顯示屏進(jìn)行公交車(chē)輛實(shí)時(shí)信息公示。相比而言，ChLCD智能公交站牌支持?jǐn)嚯婏@示，顯示屏自身不發(fā)光，依靠外界太陽(yáng)光照亮，所以更節(jié)能環(huán)保，也更適合太陽(yáng)能發(fā)電模組支持的智能公交站牌。

目前，智能公交站牌可以根據(jù)顯示屏的不同，可簡(jiǎn)單分為三大類(lèi)：LCD/LED型、ChLCD型，另外還有一種采用了E-Ink的電子紙技術(shù)。

2018年，E Ink控股（E Ink Holdings，簡(jiǎn)稱(chēng)EIH）與日本的Papercast聯(lián)手，在距東京135英里的會(huì)津若松市試點(diǎn)部署日本首批智能公交站顯示器。該智能公交站顯示器采用的是E-Ink的電子紙結(jié)局方案以及低功率廣域（LPWA）無(wú)線(xiàn)技術(shù)，提供公交車(chē)實(shí)時(shí)信息，包括：公交達(dá)到、時(shí)刻表、路線(xiàn)數(shù)據(jù)、換乘路線(xiàn)、多語(yǔ)言服務(wù)、計(jì)劃內(nèi)和計(jì)劃外服務(wù)更改等。通過(guò)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。[3]

2 智能公交電子站牌行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)于公交運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)來(lái)說(shuō)，公司的車(chē)輛這個(gè)時(shí)刻在什么位置，停車(chē)場(chǎng)里還有多少車(chē)，哪個(gè)線(xiàn)路最繁忙，如何把不繁忙線(xiàn)路的車(chē)輛或臨時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)投入到繁忙的線(xiàn)路去，公交中心希望對(duì)線(xiàn)路上正在運(yùn)營(yíng)的車(chē)輛發(fā)出一些信息，同時(shí)由于廣告收入在公交收入中占很大比重，因此還希望能控制公交車(chē)輛的廣告播放，希望能有一些先進(jìn)的方式解決考勤的問(wèn)題；對(duì)于公交出行的市民來(lái)說(shuō)，將乘坐的公交車(chē)還有幾站到達(dá)，預(yù)計(jì)需要多長(zhǎng)時(shí)間，如果錯(cuò)過(guò)下一班，還需要等多長(zhǎng)時(shí)間等問(wèn)題，智能公交站牌皆能在大數(shù)據(jù)的運(yùn)算下快速而準(zhǔn)確地展示在顯示屏上。

正是由于以上人群的巨大需求，催生近幾年智能公交站牌快速發(fā)展。公交站臺(tái)是一個(gè)數(shù)億人日常使用的高頻場(chǎng)景，意味著什么？毫不夸張地說(shuō)，誰(shuí)拿下了公交場(chǎng)景，誰(shuí)就占據(jù)了移動(dòng)支付戰(zhàn)爭(zhēng)的新高點(diǎn)。

現(xiàn)在深圳每天乘坐公共交通的人次超過(guò)1000萬(wàn)，開(kāi)通了763條網(wǎng)約巴士線(xiàn)路，每天掃深圳通二維碼乘公交的市民已經(jīng)達(dá)到170萬(wàn)人次。如果深圳市全面建設(shè)智能公交調(diào)度系統(tǒng)，將有效改善交通擁堵情況，節(jié)省出行時(shí)間，提升交通服務(wù)民生水平，減少排放，提高市民生活幸福指數(shù)。

隨著交通行業(yè)“十二五”信息化的大力建設(shè)，尤其是隨著信息化重點(diǎn)工程“城市公共交通智能化應(yīng)用示范工程”（37個(gè)試點(diǎn)城市）的大力推進(jìn)，使得智能公交系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大。電子站牌產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模，取決于各城市公交線(xiàn)路站點(diǎn)發(fā)展規(guī)模和覆蓋率情況。

據(jù)不完全調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全國(guó)當(dāng)前已經(jīng)投用公交站牌數(shù)量約620000個(gè)左右，目前全國(guó)總共試建好的電子站牌僅7000個(gè)左右；中國(guó)大陸五線(xiàn)以上城市總數(shù)450多個(gè)，已經(jīng)建設(shè)智能電子站牌的城市50個(gè)，占比僅10%左右；一線(xiàn)城市北上廣深四座城市，總共的公交站牌數(shù)約46000多個(gè)左右，已建電子站牌數(shù)量?jī)H1200個(gè)左右，一線(xiàn)城市電子站牌化率僅2.6%左右。

3 ChLCD智能公交電子站牌的特點(diǎn)研究

智能公交電子站牌將傳統(tǒng)的紙質(zhì)燈箱站牌改為液晶顯示屏，修改內(nèi)容方便快捷，還有如下普遍功能：

（1）電子站牌將公交車(chē)到站信息以動(dòng)態(tài)的方式實(shí)時(shí)向乘客公布，乘客可以非常明了地了解車(chē)輛距離本站還有幾站、預(yù)計(jì)到達(dá)還需幾分鐘等信息。

（2）電子站牌液晶顯示屏可以投放廣告，也可以發(fā)布活動(dòng)、天氣、新聞等信息，可以增加公交企業(yè)的運(yùn)營(yíng)收入，以及必要時(shí)發(fā)布政府通告以及緊急公告信息。

（3）在監(jiān)控調(diào)度中心可以通過(guò)電子站牌攝像頭實(shí)時(shí)查看站點(diǎn)視頻，針對(duì)實(shí)際人流量調(diào)度公交車(chē)輛。

（4）電子站牌的攝像頭，可以作為交通監(jiān)控?cái)z像頭，對(duì)公交車(chē)的日常營(yíng)運(yùn)情況、車(chē)輛進(jìn)站秩序和駕駛員行車(chē)作風(fēng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以為社會(huì)治安提供一些重要的視頻信息。

采用ChLCD顯示屏作為候車(chē)電子站牌的顯示屏， 具有以下優(yōu)勢(shì)：

廣視角——電子紙技術(shù)，可視角度廣，字跡與畫(huà)面都清晰可見(jiàn)。

低功耗——顯示屏自身不發(fā)光，在斷電情況下照常清晰顯示，維持內(nèi)容刷新僅需要很小的電量。即使在日照條件不好的城市，或者陰雨天氣，依靠太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)已足夠。靜止?fàn)顟B(tài)下無(wú)需用電，無(wú)光污染。普通的紙質(zhì)燈箱站牌，每年的用電量預(yù)計(jì)高達(dá)3000元；而高亮顯示屏的智能站牌每年耗電量為10000元/個(gè)。

長(zhǎng)壽命——相比LCD/LED 顯示屏，ChLCD顯示屏更耐用。美國(guó)華盛頓的ChLCD戶(hù)外顯示屏最長(zhǎng)的至今已使用10年。

寬溫度——自適應(yīng)-20℃至75℃左右的寒冷或極熱氣候，使用范圍廣。（常溫顯示屏支持工作溫度在0℃～50℃之間，寬溫顯示屏支持工作溫度在-20℃～+70℃之間，超寬溫顯示屏支持工作溫度在-40℃～+90℃之間。）

4 結(jié)束語(yǔ)

不言而喻，智能公交站牌將會(huì)取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)標(biāo)牌，可降低手動(dòng)更新信息的各項(xiàng)成本，為用戶(hù)打造更好的交互體驗(yàn)。現(xiàn)在已經(jīng)試建好的LED/LCD電子站牌，由于戶(hù)外惡劣的環(huán)境導(dǎo)致很大一部分電子站牌的顯示屏已經(jīng)損壞，未來(lái)電子站牌需要選用更適合戶(hù)外使用條件的新型創(chuàng)新材料顯示屏。目前，ChLCD智能公交站牌已在美國(guó)華盛頓，以及西班牙巴塞羅那出現(xiàn)，中國(guó)重慶也于2017年底成功安裝試點(diǎn)，未來(lái)的發(fā)展不可估量。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳建明，林玳玳.我國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合與發(fā)展分析[J].生產(chǎn)力研究，2012（3）.

[2]孫順慶.ChLCD（膽甾相液晶顯示）技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].宏觀經(jīng)濟(jì)管理，2014（11）.

[3]智能公交站顯示器來(lái)了：即將取代紙質(zhì)標(biāo)牌[J].網(wǎng)印工業(yè)，2018（3）.