地铁车辆信息显示系统的设计和应用

1．概况

语音识别技术成为21世纪“数字 时代 ”的重要开发领域，在 计算 机的多媒体技术 应用 和 工业 自动化控制应用等方面，成果令人属目。语音识别技术是指用 电子 装置来识别某些人的某些特征语音，语音识别的手段一般分为二大类，一类利用在计算机上开发语音识别系统，通过编程软件达到对语音的识别，另一类采用专门的语音识别芯片来进行简单的语音识别。利用专门的语音识别芯片应用在地铁车辆上，具有结构简单、使用方便，并且语音识别器有较高的可靠性、稳定性的特点，是简单语音识别在自动控制应用上的一种优先方案。

目前 上海地铁

一、

二、

三、

五、

六、八号线在车辆信息显示系统的设计上缺少实用性和操作性，对乘客来讲缺少在实时报站时的人性化。如：地铁车厢内的乘客信息显示系统和车厢外侧的列车信息显示系统。如果在每个车门的上方安装车站站名动态显示地图，实时显示与车厢广播同步的信息，以及在每节车厢外侧显示列车的终点站，良好的工业设计不仅能给广大的乘客带来非常大的帮助，而且能够提升上海地铁服务的形象。由于在设计以上地铁列车时，受 科技 发展 的限制。现在上海地铁4号线在车辆信息显示系统的设计上满足了广大的乘客的需求，

增加了车站站名动态显示地图。

对使用者来讲仍然存在比较多的 问题 。对于应用在某条线路上数字传输显示系统，其操作 方法 不仅给司机带来了任务，每站需要手动操作二次，同时显示的相关 内容 没有实时性，总之乘客信息显示系统比较落后。

设计一种符合 现代 化要求的乘客信息显示系统是非常必要。

2．设计

针对目前上海地铁列车在车厢内外无LED动态站名显示而设计，通ด过将列车车厢广播的模拟信号转换成数字信号，自动控制LED发光二极管，在列车在车厢内使得广播的内容（每个车站站名）与发光二极管显示面板声光同步，将显示面板放置地铁车辆的每扇车门上方，并且显示面板以地铁运营线路为背景，达到列车进站和出站时能分别指示。在列车车厢外让乘客非常直观地、一目了然地了解车辆的终点站方向，从而方便乘客的上下车，提高了地铁服务水平。在国外的地铁列车上应用已相当普遍。

（1）输入控制部分：

通过麦克风或（结合器）连接，如图4ก所示，要求模拟语音输入点的电压必须控制在大约20mv左右，以确保后期语音识别的正确性。在输入电路中增加了声音控制部分的电路，即将模拟信号转变成数字方波信号，对语音输入进行开关量的控制，确保在T<0.9秒内的正确输入语音字长。

（2）语音识别部分：

利用语音识别芯片HM2007和外接6264SRAM存❧储器组成为主要部分，（HM2007中ROM已经固化了语音语法技术）对语音的存储及语音语法算法进行控制。HM2007的详细 内容 见产品说明书。

（3）噪音滤波部分：

滤波功能是自动识别（阻挡）我们在设计阶段设计好的各个工况的语音情况，例如：司机的讲话及车辆杂音等（在麦克风的工况下），以确保输入语音的可靠性、稳定性，特采用UM3758串行编译码一体化进行滤波电路。如图5。

（4）执行显示部分：

将车厢广播喇叭的模拟信息通过语音识别器转变成数字信息，最终经过译码电路、4/16多路数据选择器及RS485接口，去控制车厢内车门上十个LED显示面板，如图6。

（5）录音功能部分：

在进行广播内容更改时，本项目最大的特点是：不需要任何手段的手工软件编程的修改，而是通过远程音频电路웃控制技术进行按动相关按钮，选择地址然后自动录入内容，如图6。

3. 结论

语音识别器及LED显示面板的设计，能 应用 到以前没有LED显示面功能的地铁车辆上，与其他所设计的方式相比较，语音识别控制简单、可靠性好、安装方便、相对投资最小和不改动车厢内任何电器为特点，仅提供110VDC电源和音频输入接口。

本项目的开发具有一定 社会 效益，得到国内外乘客和残疾人员的欢迎，❥提高了地铁服务质量。

参考 文献 ：

1. HUALON MICRELECTRONICS CORPORATION TIWAN PRODUCT NUMBER: HM2007

2. 555集成电路实用大全 上海 科技 普及出版社

3．①获得“2003年上海市优秀发明选拔赛三等奖”

4．①编入《 中国 科技 发展 精典文库》第四辑

5 ①编入《中国科技发展论坛》建设科技卷

6．文章供有关人员参考和交流