CN103847747B - 一种集束式分布轨道交通系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种集束式分布轨道交通系统及其控制方法，系统包括列车、轿厢、车站、列车轨道以及车站管理系统。乘客购买车票，车站管理系统给车票分配一个特定车票识别码，轿厢内的信息处理装置对车票识别码进行识别，同时将轿厢自身的电子标签反馈给车站管理系统，轿厢通过轿厢轨道进入编组单元，车站管理系统控制编组单元将轿厢引导到对应列车，列车运行至下一车站，轿厢脱离列车并进入轿厢轨道，再经编组单元选择正确的路线，进入对应列车，重复此原理直至到达目的地。本发明所有列车均行驶在规定的相邻两站之间，无干涉现象，轨道资源利用充分；列车发车时间间隔短，公众出行随到随走；列车运行无空载现象，节约资源；独立轿厢设计保障乘客私密性。

Description

一种集束式分布轨道交通系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种集束式分布轨道交通系统及其控制方法。

背景技术

现有的铁路交通系统覆盖面积广，给公众出行带来了便利，但仍然存在一些问题，诸如：无直达车的两站之间中转换乘需由人工完成，且无法实现全时无缝换乘；列车有严格的时刻表，公众出行时间受限；列车上乘客不具备私密性；列车采用线路制分时运行，行驶列车存在路线干涉问题，现行解决干涉问题方法是排序分时通行，但造成轨道运力资源的严重浪费。

专利“超轻型高架自动化轨道交通系统”（专利号：CN1463876A）提供一种超轻型高架自动化轨道交通系统，在计算机的管理下，通过架空轨道系统实现单一轨道车门到门运输。该技术方案虽然具有低交通阻塞率和低环境污染率等优点，但是其所述的架空轨道交通系统资金投入较大，且只适合小范围的城市轨道交通运输，不能满足长途旅客的需求。而本发明则利用现有轨道交通技术，可以很好的解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有轨道交通系统存在的上述不足，提供一种集束式分布轨道交通系统，该系统以轿厢为基本单元，乘客进入独立的轿厢后，通过整个系统的控制，反复智能地将轿厢调配到正确的列车上进而运送到目的地。这种集束式轨道交通系统便利快捷，乘客无需中转换乘。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种集束式分布轨道交通系统，包括：列车、轿厢、车站、列车轨道以及车站管理系统；

所述列车、列车轨道设置在两两车站之间，列车上铺设有用于装载轿厢的轿厢装载轨道，每趟列车装载轿厢后行驶在两两车站之间的列车轨道上；

所述轿厢用于装载乘客，轿厢内设置有信息处理装置，信息处理装置用于读取乘客的车票识别码并与车站管理系统通信连接；轿厢内还安装有用于驱动其运行的动力装置、以及用于对各个轿厢进行身份识别的轿厢电子标签；

所述车站用于调配列车和轿厢的运行，车站包括进站平台、出站平台、进出站机构、轿厢轨道、编组单元，所述进站平台、出站平台用于乘客出入进出站机构，所述进出站机构用于乘客上下轿厢；所述轿厢轨道用于轿厢运行：当列车进入某个车站后，轿厢轨道与该列车上的轿厢装载轨道衔接，轿厢通过轿厢轨道、轿厢装载轨道上下列车；所述编组单元用于对轿厢进行编组、并将轿厢调至相应列车，编组单元包括识别机构和变轨机构，识别机构用于识别轿厢内部的轿厢电子标签、将轿厢电子标签信息反馈给车站管理系统，变轨机构用于接受车站管理系统的命令、将轿厢引导至正确的列车上；

所述车站管理系统与所述轿厢、列车及车站通信连接（车站管理系统与列车的通信参考现有技术中火车或者地铁与控制站实现通信的模式），控制整个轨道交通系统。

按上述方案，所述车站管理系统由信号收发装置、计算机组成，信号收发装置与计算机通过串口通信连接，信号收发装置用于接收来自轿厢的信息处理装置读取的车票识别码信息、车站的识别机构识别的轿厢电子标签信息，并将车票识别码信息、轿厢电子标签信息反馈给计算机，计算机用于处理信号收发装置反馈的车票识别码信息、轿厢电子标签信息，同时计算机还通过信号收发装置发送信息给变轨机构、控制轿厢到达正确的列车上。

按上述方案，所述列车装载多个轿厢，列车根据客流量每隔一个设定时间发出一趟，且每趟列车均只运行在相邻两个车站之间。

按上述方案，所述铺设于列车上的轿厢装载轨道上设有多个卡口，各个卡口之间相隔一定距离，便于轿厢能停在预订的位置，所述卡口由电磁控制，轿厢运行到列车上后，卡口通电并通过磁力将轿厢紧紧吸住，到达某一车站停车后，卡口断电打开，轿厢继续运动。

按上述方案，所述识别机构采用市用的自动车辆识别系统。

按上述方案，所述变轨机构为扳道岔，所述扳道岔由转辙器、连接部分、辙叉及护轨组成，扳道岔为电动道岔，通过道岔变轨，由转辙器驱动并控制列车走向。

按上述方案，所述信息处理装置为条形码识别器，识别车票识别码的条形码以后，通过电子标签（电子标签由集成电路芯片和小型微波发射器组成），将车票识别码和电子标签编码发送至该车站的信号收发装置。

按上述方案，所述信号收发装置为微波收发器。

本发明还提供了一种集束式分布轨道交通系统控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一：乘客购买车票，车站管理系统根据乘客的要求，给乘客选取最优化的路线，并对车票分配一个对应（特定）的车票识别码；

步骤二：乘客通过进站平台进入进出站机构后，再进入轿厢，由轿厢内的信息处理装置读取车票识别码信息，轿厢通过轿厢轨道进入编组单元；

步骤三：编组单元中的识别机构识别轿厢自身的轿厢电子标签信息、并与车站管理系统通信，车站管理系统根据反馈的轿厢电子标签信息控制变轨机构动作，轿厢沿轿厢轨道经过变轨机构的变轨路线进入对应车站的列车上并通过轿厢装载轨道上的卡口卡住（车站管理系统控制编组单元将轿厢引导到对应列车），列车沿着列车轨道运行至下一车站；

步骤四：列车运行至下一车站后，轿厢装载轨道上的卡口断电打开，轿厢脱离列车并进入轿厢轨道，再经编组单元选择正确的路线，进入相应列车并前往下一车站，列车每到达一车站均重复本步骤，直至到达乘客目的地车站，最后轿厢进入目的站的车站的进出站机构，乘客再从出站平台离开。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1、车站管理系统控制轿厢由起点车站经由各个中转车站重新编组转换后进入目的车站，无需人工换乘，具有广泛的应用前景；

2、所有列车均行驶在规定的相邻两站轨道之间，无干涉现象，列车发车时间间隔短，列车轨道资源利用充分且乘客随到随走，列车运行无空载现象；

3、独立的轿厢设计，保障乘客私密性。

附图说明

图1为本发明集束式分布轨道交通系统的结构原理示意图；

图2为图1中I处局部放大视图；

图3为图1中II处局部放大视图；

图4为图3中III处局部放大视图；

图中：1-列车，2-轿厢，3-车站，4-列车轨道，5-车站管理系统，31-进站平台，32-进出站机构，33-出站平台，34-轿厢轨道，35-编组单元，36-识别机构，37-变轨机构。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

参照图1~图4所示，本发明所述的集束式分布轨道交通系统，包括：列车1、轿厢2、车站3、列车轨道4以及车站管理系统5；

所述列车1、列车轨道4设置在两两车站3之间，列车1上铺设有用于装载轿厢2的轿厢装载轨道，每趟列车1装载轿厢2后行驶在两两车站3之间的列车轨道4上（列车轨道4用于列车1运行，实现相邻两个车站3站点之间运输）；

所述轿厢2用于装载乘客，轿厢2内设置有信息处理装置，信息处理装置用于读取乘客的车票识别码并与车站管理系统5通信连接；轿厢2内还安装有用于驱动其运行的动力装置、以及用于对各个轿厢2进行身份识别的轿厢电子标签；

所述车站3用于调配列车1和轿厢2的运行，车站3包括进站平台31、出站平台33、进出站机构32、轿厢轨道34、编组单元35，所述进站平台31、出站平台33用于乘客出入进出站机构32，所述进出站机构32用于乘客上下轿厢2；所述轿厢轨道34用于轿厢2运行：当列车1进入某个车站3后，轿厢轨道34与该列车1上的轿厢装载轨道衔接，轿厢2通过轿厢轨道34、轿厢装载轨道上下列车1；所述编组单元35用于对轿厢2进行编组、并将轿厢2调至相应列车1，编组单元35包括识别机构36和变轨机构37，识别机构36用于识别轿厢2内部的轿厢电子标签、将轿厢电子标签信息反馈给车站管理系统5，变轨机构37用于接受车站管理系统5的命令、将轿厢2引导至正确的列车1上（轿厢2通过轿厢电子标签随时接受车站管理系统5的定位）；

所述车站管理系统5与所述轿厢2、列车1及车站3通信连接（车站管理系统5与列车1的通信参考现有技术中火车或者地铁与控制站实现通信的模式），控制整个轨道交通系统。

所述车站管理系统5由信号收发装置、计算机组成，信号收发装置与计算机通过串口通信连接，信号收发装置用于接收来自轿厢2的信息处理装置读取的车票识别码信息、车站3的识别机构35识别的轿厢电子标签信息，并将车票识别码信息、轿厢电子标签信息反馈给计算机，计算机用于处理信号收发装置反馈的车票识别码信息、轿厢电子标签信息，同时计算机还通过信号收发装置发送信息给变轨机构37、控制轿厢2到达正确的列车1上。

所述列车1装载多个轿厢2，列车1根据客流量每隔一个设定时间（设定时间间隔较短）发出一趟，且每趟列车1均只运行在相邻两个车站3之间，列车轨道4不存在轨道干涉现象。

所述铺设于列车1上的轿厢装载轨道上设有多个卡口，各个卡口之间相隔一定距离，便于轿厢2能停在预订的位置，所述卡口由电磁控制，轿厢2运行到列车1上后，即通电，卡口通过磁力将轿厢2紧紧吸住，到达某一车站3停车后，卡口断电打开，轿厢2即可继续运动。

所述识别机构36采用市用的自动车辆识别系统，应用现有成熟的自动车辆识别（AVIAutomaticVehicleIdenification）技术。

所述变轨机构37为扳道岔，所述扳道岔由转辙器、连接部分、辙叉及护轨组成，扳道岔为电动道岔，通过道岔变轨，由控制机控制，转辙器驱动并控制列车走向，与现有的铁道变轨技术如出一辙，套用现有技术。

所述信息处理装置为条形码识别器，识别车票识别码的条形码以后，通过电子标签（电子标签由集成电路芯片和小型微波发射器组成），将车票识别码和电子标签编码发送至该车站的信号收发装置。

所述信号收发装置为微波收发器。

本发明集束式分布轨道交通系统控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一：乘客购买车票，车站管理系统5根据乘客的要求，给乘客选取最优化的路线，并对车票分配一个对应（特定）的车票识别码；

步骤二：乘客通过进站平台31进入进出站机构32后，再进入轿厢2，由轿厢2内的信息处理装置读取车票识别码信息，轿厢2通过轿厢轨道34进入编组单元35；

步骤三：编组单元35中的识别机构36识别轿厢2自身的轿厢电子标签信息、并与车站管理系统5通信，车站管理系统5根据反馈的轿厢电子标签信息控制变轨机构37动作，轿厢2沿轿厢轨道34经过变轨机构37的变轨路线进入对应车站3的列车1上并通过轿厢装载轨道上的卡口卡住（车站管理系统5控制编组单元35将轿厢2引导到对应列车1），列车1沿着列车轨道4运行至下一车站3；

步骤四：列车1运行至下一车站后，轿厢装载轨道上的卡口断电打开，轿厢2脱离列车1并进入轿厢轨道34，再经编组单元35选择正确的路线，进入相应列车并前往下一车站，列车1每到达一车站均重复本步骤，直至到达乘客目的地车站，最后轿厢2进入目的站的车站3的进出站机构32，乘客再从出站平台33离开。

例如，设有a、c、d三位乘客，始发站均为B站，目的地分别为A站、C站、D站，a乘客购票，其获得的车票识别码为BA12345，a乘客乘坐的轿厢电子标签编码为9876543，该信息通过电子标签反馈给B站的车站管理系统，c，d两位乘客同理，轿厢运动到编组单元，经过第一个识别机构，第一个识别机构识别出a乘客所乘轿厢电子标签编码，反馈到车站管理系统，车站管理系统控制第一个变轨机构将该轿厢引导到前往A站列车的列车轨道上；c乘客乘坐的轿厢经过第一个识别机构，第一个识别机构识别出c乘客锁乘坐轿厢电子标签编码，反馈到车站管理系统，车站管理系统控制第一个变轨机构，引导该轿厢继续沿着圆周轨道运动，经过第二个识别机构，第二个识别机构识别出c乘客锁乘坐轿厢电子标签编码，反馈到车站管理系统，车站管理系统控制第二个变轨机构，将该轿厢引导到前往C站列车的轨道上；d乘客乘坐的轿厢同理。轿厢到达列车上后，卡口通电，轿厢牢固地安置在列车上，直至行驶到目的地车站，卡口断电，轿厢可运动，轿厢运动到编组单元，与前述一样的原理，最终通过编组单元将轿厢引导到各目的地车站。

电子标签可以参考ETC中的单片式电子标签，单片式电子标签由一片存有车辆属性（标识码等）的集成电路芯片和一个小型微波发射机组成。属性数据只能一次性写入，不能更改。例如乘客购票的车票识别码为AB54784，始发站为武汉，目的站为上海，乘客任意进入一个轿厢，该轿厢电子标签为编码2047712，乘客于轿厢上扫描车票后，车站管理系统记住电子标签编码为2047712的轿厢是从武汉到上海。电子标签无需与车站站台配对。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集束式分布轨道交通系统，其特征在于：包括：列车、轿厢、车站、列车轨道以及车站管理系统；

所述列车、列车轨道设置在两两车站之间，列车上铺设有用于装载轿厢的轿厢装载轨道，每趟列车装载轿厢后行驶在两两车站之间的列车轨道上；

所述轿厢用于装载乘客，轿厢内设置有信息处理装置，信息处理装置用于读取乘客的车票识别码并与车站管理系统通信连接；轿厢内还安装有用于驱动其运行的动力装置、以及用于对各个轿厢进行身份识别的轿厢电子标签；

所述车站用于调配列车和轿厢的运行，车站包括进站平台、出站平台、进出站机构、轿厢轨道、编组单元，所述进站平台、出站平台用于乘客出入进出站机构，所述进出站机构用于乘客上下轿厢；所述轿厢轨道用于轿厢运行：当列车进入某个车站后，轿厢轨道与该列车上的轿厢装载轨道衔接，轿厢通过轿厢轨道、轿厢装载轨道上下列车；所述编组单元用于对轿厢进行编组、并将轿厢调至相应列车，编组单元包括识别机构和变轨机构，识别机构用于识别轿厢内部的轿厢电子标签、将轿厢电子标签信息反馈给车站管理系统，变轨机构用于接受车站管理系统的命令、将轿厢引导至正确的列车上；

所述车站管理系统与所述轿厢、列车及车站通信连接，控制整个轨道交通系统。

2.如权利要求1所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述车站管理系统由信号收发装置、计算机组成，信号收发装置与计算机通过串口通信连接，信号收发装置用于接收来自轿厢的信息处理装置读取的车票识别码信息、车站的识别机构识别的轿厢电子标签信息，并将车票识别码信息、轿厢电子标签信息反馈给计算机，计算机用于处理信号收发装置反馈的车票识别码信息、轿厢电子标签信息，同时计算机还通过信号收发装置发送信息给变轨机构、控制轿厢到达正确的列车上。

3.如权利要求1所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述列车装载多个轿厢，且每趟列车均只运行在相邻两个车站之间。

4.如权利要求1所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述铺设于列车上的轿厢装载轨道上设有多个卡口，各个卡口之间相隔一定距离，所述卡口由电磁控制，轿厢运行到列车上后，卡口通电并通过磁力将轿厢紧紧吸住，到达某一车站停车后，卡口断电打开，轿厢继续运动。

5.如权利要求1所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述识别机构采用市用的自动车辆识别系统。

6.如权利要求1所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述变轨机构为扳道岔，所述扳道岔由转辙器、连接部分、辙叉及护轨组成。

7.如权利要求1所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述信息处理装置为条形码识别器，电子标签由集成电路芯片和小型微波发射器组成。

8.如权利要求2所述的集束式分布轨道交通系统，其特征在于：所述信号收发装置为微波收发器。

9.上述权利要求1~8任意之一所述的集束式分布轨道交通系统的控制方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤一：乘客购买车票，车站管理系统根据乘客的要求，给乘客选取最优化的路线，并对车票分配一个对应的车票识别码；

步骤二：乘客通过进站平台进入进出站机构后，再进入轿厢，由轿厢内的信息处理装置读取车票识别码信息，轿厢通过轿厢轨道进入编组单元；

步骤三：编组单元中的识别机构识别轿厢自身的轿厢电子标签信息、并与车站管理系统通信，车站管理系统根据反馈的轿厢电子标签信息控制变轨机构动作，轿厢沿轿厢轨道经过变轨机构的变轨路线进入对应车站的列车上并通过轿厢装载轨道上的卡口卡住，列车沿着列车轨道运行至下一车站；

步骤四：列车运行至下一车站后，轿厢装载轨道上的卡口断电打开，轿厢脱离列车并进入轿厢轨道，再经编组单元选择正确的路线，进入相应列车并前往下一车站，列车每到达一车站均重复本步骤，直至到达乘客目的地车站，最后轿厢进入目的站的车站的进出站机构，乘客再从出站平台离开。