CN104766468A - 超级智能远程操控交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明超级智能远程操控交通系统；所属的技术领域：公路及铁路运输车辆制造及运行远程操控；所要解决的技术问题：综合应用现代科技，升级改造现有机动车辆的设计制造，实现车辆及运行路线的智能化，结合现代通信、远程操控技术，实现车辆的远距离、无人化驾驶。解决该问题的技术方案要点及主要用途：克服现有公路、铁路机动车辆必须由驾驶人员实时随车驾驶的做法，利用现代车辆制造、远程操控、现代通信、微电子、传感等技术、现代车载雷达系统、太阳能发电系统、风力发电系统、现代电动车技术，系统性的改变公路、铁路机动车辆的制造理念。对高速公路、高速铁路的管理系统、技术系统进行相应的技术性改造，实现陆路交通系统的升级换代。

Description

超级智能远程操控交通系统

技术领域

公路及铁路运输车辆制造及运行远程操控

背景技术

一、目前的公路和铁路运输系统都有一个共同点：每一辆移动的车辆都必须有至少一名司机亲自随车驾驶。而作为机动车驾驶员的司机，在长时间、长途行驶过程中，难免出现些许失误，这些失误有时就是极为致命的：每年在公路上都有数十万人因车祸死亡，造成的经济损失更是高达数百至数千亿元，全球各国无不如此。这一状况在科学技术不断发展的今天，本超级智能远程操控交通系统有望通过改变这种交通运行方式，尽可能的减少甚至杜绝以往车祸中人员伤亡的情况，最大限度的减少车祸的发生，让车祸发生所造成的经济损失降到最低。

我国是一个交通运输业的大国，每天行驶在全国各地的公路上的机动车有数百万至数千万辆，本超级智能远程操控交通系统可最大幅度降低车祸的发生，有效降低甚至杜绝车辆操控人员的安全风险，从而最大限度的减少因人为失误而造成的车祸的人员伤亡和经济损失。而且，本系统从根本上实现以现代汽车、有轨机车等为代表的现代交通工具，在设计、制造过程中，与现代最新信息通讯技术、自动化技术、微控制技术、无人驾驶技术相结合，实现车辆制造技术质的提升；同时，本系统的实施，还可以大幅提升现有公路、铁路的信息化、智能化水平，充分利用现代信息通讯技术、远程操控技术、现代计算机技术、车载雷达技术等，实现未来公路、铁路管理、运行的智能化、科学化。

有益效果及应用前景：此发明有效克服了现有公路、铁路机动车辆必须由驾驶人员实时随车驾驶的做法，利用现代车辆制造技术、远程操控技术、现代通信技术、微电子技术、传感技术、现代车载雷达系统、太阳能发电系统、风力发电系统、现代电动车技术，系统性的改变公路、铁路机动车辆的制造理念。同时，对现有高速公路、高速铁路的管理系统、技术系统进行相应的技术性改造，实现根本性的陆路交通系统的升级换代。理论上，上述所有需要的各技术系统现在都已经趋于成熟。实践中，上述各系统都有各自领域内被成功的运用，只需将它们有机的结合，组成一个整体就可以了。从而大幅提升现有公路、铁路车辆从设计、制造到运行、管理系统的全方位的科技含量。本系统一旦研制成功并投入实际应用，可在全球范围内引起以公路、铁路为基础的运输行业的革命性变化。具体如下：

(1)、现代车辆制造技术方面，不论是公路运输车辆还是铁路运输车辆，其制造技术已达到非常高的水平，但因其制造理念还处在传统观念的情况下，车辆的制造还处在就车造车的观念中，虽然制造技术已经很发达了，但依然没有质的改变。但是它为下一步的质的飞跃打下了坚实的技术基础；

(2)、远程操控技术已经在无人机领域取得了良好的发展，相对于无人机操控，公路、铁路机动车辆的远程操控要容易得多，只是数量显得极为庞大。若能在本系统中得到应用，将是尖端技术民用化的最佳体现；

(3)、以包括北斗卫星系统在内的现代通信技术，已使以视频、音频为内容的远程通信遍布世界每个角落，而微型摄像系统更是将人的眼睛进行了无限的延伸；

(4)、以计算机为代表的微电子技术，更使瞬间计算成为现实；

(5)、现代传感技术已使物体的运动速度、状态、重量、容量、温度变化等等方面都能得到极为精确的测量；

(6)、车载雷达系统也已在现代交通运输车辆上得到大量应用；

(7)、太阳能发电系统、风力发电系统、现代电动车技术都已日臻完善，这三种看似互不相关的技术，如果能够进行极为有机的整合，将使未来的公路、铁路运行车辆更加环保、单次运行时间尽可能的延长；

(8)、而现代化的高速公路、高速铁路，更为本发明系统的实现奠定了极为坚实的基础。

(9)、本发明所需的各技术系统已经很成熟。因此，本发明已是黎明前的太阳，蓬勃欲出，只是时间和发明人的问题了。

综上所述，如果在本发明中能够将上述所有技术系统有机整合，将取得以下有益效果：

1、大幅度降低铁路动车驾驶人员的劳动强度；

2、理论上可实现从根本上降低现有技术条件下，高速公路运输人员因驾驶失误所造成的车祸形成的人员伤亡及财产损失，提升运输效率和安全性；

3、如果将现有的电动车充电技术，使电动汽车的电力来源由现在的被动式充电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有充电方式三种方式供电，将最大限度的减少现有以燃油、燃气为动力的机动车的环境污染状况；

4、加快高端技术民用化的进程。

二、与本发明相关的关键技术的应用现状

目前，在现有上述各项现代前沿技术中，几乎所有技术都在其各自的领域内取得了较为成功的应用，只是它们都是相对独立运行，互不交叉。本发明力图将以上十余项技术系统进行有机整合，尽可能的让它们成为一个完整的系统。

发明内容

1、以现代燃油、燃气为动力的公路单车说明：改造现代车辆设计制造方案，在车辆的动力系统、刹车系统、承载系统、操作系统等关键部位，增设微型传感系统，将这些微型传感系统得来的数据传入车载微型计算机系统，在计算机系统中设定安全取值范围，让计算机实时监控这些传感数据；同时，在车辆前后各设置微型摄像系统，将它们的视频数据输入车载计算机，形成车辆所有基本状况的信息，并将它们输入到IC卡中储存，并可以利用现代通信技术将其发送到远程操控中心。

2、以现代电动汽车说明：在上述单车改造基础上，在客运电动车辆的顶部设计安装太阳能发电系统，在车辆前方引擎部位改造加装微型风力发电系统，在车辆底部安装蓄电池蓄电，结合现有的电动车充电技术，使电动汽车的电力来源由现在的被动式充电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有充电方式三种方式供电，让现有电力充电作为启动电力，太阳能发电、风力发电作为车辆运行过程中的补充供电，动力所需之外的电力储存于蓄电池，保证车辆在行驶的过程中不断有动力供应。

3、以现代铁路动车车辆说明：同样，改造现代动车车辆设计制造方案，在车辆的动力系统、刹车系统、承载系统、操作系统、车辆连接部位等关键部位，增设微型传感系统，将这些微型传感系统得来的数据传入车载微型计算机系统，在计算机系统中设定安全取值范围，让计算机实时监控这些传感数据；同时，在车辆前后各设置微型摄像系统，将它们的视频数据通过车载计算机利用现代通信技术发送到远程操控中心。在客运动车车辆的顶部设计安装太阳能发电系统，在每节车厢适当部位改造加装微型风力发电系统，在车辆底部安装蓄电池蓄电，结合现有的动车电力供电技术，使动车的电力来源由现在的电力供电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有电力供电三种方式供电，让现有电力供电作为启动电力，太阳能发电、风力发电作为车辆运行过程中的补充供电，动力所需之外的电力储存于蓄电池，保证车辆在行驶的过程中不断有动力供应。由太阳能发电、风力发电、现有供电方式三种方式供电提供动力的方式，必将应用到无人机上。

4、建立远程操控中心：以公路运输车辆来说明：这需要对现有的高速公路系统作相应的改进。首先，要建立以超级计算机为核心的、具备综合数据处理能力的大型的远程操控中心。它可接收每辆进入本系统的车辆的完整信息，综合判断车辆的运行状况。而且，可以依据车辆摄像头提供的影像，对车辆实施远程操控。也就是在车辆进入高速公路入口时，向高速公路收费处刷一下由车载计算机系统形成的车辆所有基本状况的信息IC卡，通过刷卡，检查车辆所有系统的正常状况，并将此车辆所有信息完整传送到远程操控中心。它有两方面的作用：一、杜绝病车、问题车进入高速公路行驶，二、保证远程操控作业的正常顺利完成。在高速公路沿途，设立车载雷达感应系统，实时跟踪感应车辆车体状况，其数据通过现代通讯系统，实时传送到远程操控中心。而远程操控中心在车辆进入高速路的那一刻起，对检查完好车辆的驾驶方式切换为远程遥控操作，随车驾驶人员即可脱离该车辆的驾驶，直到该车辆到达目的地高速公路出站口，然后将其切换为人工自主驾驶。这里补充说明一点的是，远程操控驾驶人员的操控责任与随车实际驾驶人员责任等同。

本方案可先在铁路列车上实验试行，因为铁路有固定的轨道，比较容易实行。结合本系统远程操控的要求，改造现有铁路动车远程监控系统。借鉴无人机远程操控技术，在动车远程监控中心增设动车运行远程操控中心。利用动车实时传回的视频、音频及车辆各系统的数据，远程对车辆进行遥控操作行驶。待其成功后，再在公路货运车辆上实验试行。这样，最终实现公路货运车辆不再有人员亲自随车驾驶，即使出现车辆运行风险，也只损失部分财物，不会伤及人的生命。而且，如果出现车辆运行风险是远程操控人员的操作失误所造成，那一切操作过程都可以在系统中被还原，毫无人身损伤的操作人员最终承担所有操作失误的责任。这两个方面推行成功后，最终推行到公路载客车辆上。

以上是以单车为例所说明的，如果成功，可升级换代现有世界范围内所有公路、铁路运行的机动车辆，淘汰随车司机长时间、远距离枯燥、疲劳、奔波的驾驶方式。尤其是公路货车，在其进入高速路入口的时候，随车司机完全可以将所有系统正常的车辆交由远程操控中心操作驾驶，到达目的地后，再交由目的地接车人员接车就行了，出发地车主没有必要再随车千里奔波。车主也可以在出发地自主刷卡后，亲自在远程操控中心自己操控自己的车辆直到目的地。实现本发明所需的车辆手动自动一体系统现已是成熟技术，只需稍加改进即可。此目的主要是为了克服随车司机高速度、长时间、远距离驾驶过程中可能面临的巨大风险，低速状况下(如低于80千米/小时)可由随车司机自主驾驶。

具体实施方法

车辆改造

1、以铁路动车车辆说明

要对铁路动车车辆依据本发明所要求进行相应的改造：改造现代动车车辆设计制造方案，在车辆的动力系统、刹车系统、承载系统、操作系统、车辆连接部位等关键部位，增设微型传感系统，将这些微型传感系统得来的数据传入车载微型计算机系统，在计算机系统中设定安全取值范围，让计算机实时监控这些传感数据；同时，在车辆前后各设置微型摄像系统，将它们的视频数据通过车载计算机利用现代通信技术发送到远程操控中心。在客运动车车辆的顶部设计安装太阳能发电系统，在每节车厢适当部位改造加装微型风力发电系统，在车辆底部安装电池蓄电，结合现有的动车充电技术，使动车的电力来源由现在的被动式充电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有供电方式三种方式供电。让现有电力供电作为启动电力，太阳能发电、风力发电作为车辆运行过程中的补充供电，动力所需之外的电力储存于蓄电池，保证车辆在行驶的过程中不断有动力供应。

2、以公路机动车车辆说明

(一)、以现有燃油、燃气为动力的公路单车说明：改造现代车辆设计制造方案，在车辆的动力系统、刹车系统、承载系统、操作系统等关键部位，增设微型传感系统，将这些微型传感系统得来的数据传入车载微型计算机系统，在计算机系统中设定安全取值范围，让计算机实时监控这些传感数据；同时，在车辆前后各设置微型摄像系统，将它们的视频数据输入车载计算机，形成车辆所有基本状况的信息，将它们输入到IC卡中储存，并可以利用现代通信技术将其发送到远程操控中心。

(二)、以现有电动汽车说明：在上述单车改造基础上，在客运电动车辆的顶部设计安装太阳能发电系统，在车辆前方引擎部位改造加装微型风力发电系统，在车辆底部安装电池蓄电，结合现有的电动车充电技术，使电动汽车的电力来源由现在的被动式充电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有充电方式三种方式供电，让现有电力充电作为启动电力，太阳能发电、风力发电作为车辆运行过程中的补充供电，动力所需之外的电力储存于蓄电池，保证车辆在行驶的过程中不断有动力供应。

3、建立具备综合数据处理能力大型的远程操控中心

结合本系统远程操控的要求，改造现有铁路动车远程监控系统。建立由超级计算机为核心的、具备综合数据处理能力的大型的远程操控中心，借鉴无人机远程操控技术，在动车远程监控中心增设动车运行远程操控中心。它可接收每辆进入本系统时车载计算机所报送的车辆的完整信息，综合判断车辆的运行状况。利用动车实时传回的视频、音频及车辆各系统的数据，远程对车辆进行遥控操作行驶。通过远程操控，做到人车分离。

4、依据本发明要求，综合改造现有的高速公路、高速铁路系统

在高速公路、高速铁路沿途，设立与车载雷达相感应的道路雷达车辆感应系统，从道路的角度，实时跟踪感应车辆运行及车体状况，其数据通过现代通讯系统实时传送到远程操控中心，以便中心能够实时掌握车辆运行状况，依据这些数据，掌控车辆的运行速度、方向。

Claims (4)

1.以现代燃油、燃气为动力的公路单车说明：改造现代车辆设计制造方案，在车辆的动力系统、刹车系统、承载系统、操作系统等关键部位，增设微型传感系统，将这些微型传感系统得来的数据传入车载微型计算机系统，在计算机系统中设定安全取值范围，让计算机实时监控这些传感数据；同时，在车辆前后各设置微型摄像系统，将它们的视频数据输入车载计算机，形成车辆所有基本状况的信息，并将它们输入到IC卡中储存，并可以利用现代通信技术将其发送到远程操控中心。

2.以现代电动汽车说明：在上述单车改造基础上，在客运电动车辆的顶部设计安装太阳能发电系统，在车辆前方引擎部位改造加装微型风力发电系统，在车辆底部安装蓄电池蓄电，结合现有的电动车充电技术，使电动汽车的电力来源由现在的被动式充电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有充电方式三种方式供电，让现有电力充电作为启动电力，太阳能发电、风力发电作为车辆运行过程中的补充供电，动力所需之外的电力储存于蓄电池，保证车辆在行驶的过程中不断有动力供应。

3.以现代铁路动车车辆说明：同样，改造现代动车车辆设计制造方案，在车辆的动力系统、刹车系统、承载系统、操作系统、车辆连接部位等关键部位，增设微型传感系统，将这些微型传感系统得来的数据传入车载微型计算机系统，在计算机系统中设定安全取值范围，让计算机实时监控这些传感数据；同时，在车辆前后各设置微型摄像系统，将它们的视频数据通过车载计算机利用现代通信技术发送到远程操控中心。在客运动车车辆的顶部设计安装太阳能发电系统，在每节车厢适当部位改造加装微型风力发电系统，在 车辆底部安装蓄电池蓄电，结合现有的动车充电技术，使动车的电力来源由现在的被动式供电，改进为由太阳能发电、风力发电、现有供电方式三种方式供电，让现有电力供电作为启动电力，太阳能发电、风力发电作为车辆运行过程中的补充供电，动力所需之外的电力储存于蓄电池，保证车辆在行驶的过程中不断有动力供应。由太阳能发电、风力发电、现有充电方式三种方式供电提供动力的方式，必将应用到无人机上。

4.建立远程操控中心

(1)、以公路运输车辆来说明：这需要对现有的高速公路系统作相应的改进。首先，要建立具备综合数据处理能力的大型的远程操控中心。它可接收每辆进入本系统的车辆的完整信息，综合判断车辆的运行状况。而且，可以依据车辆摄像头提供的影像，对车辆实施远程操控。也就是在车辆进入高速公路入口时，向高速公路收费处刷一下由车载计算机系统形成的车辆所有基本状况的信息IC卡，通过刷卡，检查车辆所有系统的正常状况，并将此车辆所有信息完整传送到远程操控中心。它有两方面的作用：一、杜绝病车、问题车进入高速公路行驶，二、保证远程操控作业的正常顺利完成。在高速公路沿途，设立车载雷达感应系统，实施跟踪感应车辆车体状况，其数据实施传送到远程操控中心。而远程操控中心在车辆进入高速路的那一刻起，对检查完好车辆的驾驶方式切换为远程遥控操作，随车驾驶人员即可脱离该车辆的驾驶，直到该车辆到达目的地高速公路出站口，然后将其切换为人工自主驾驶。这里补充说明一点的是，远程操控驾驶人员的操控责任与随车实际驾驶人员责任等同。

(2)、本方案可先在铁路列车上实验试行，因为铁路有固定的轨道，比较容易实行。结合本系统远程操控的要求，改造现有铁路动车远程监控系统。借鉴无人机远程操控技术，在动车远程监控中心增设动车运行远程操控中心。利用动车实时传回的视频、音频及车辆各系统的数据，远程对车辆进行遥控操作行驶。待其成功后，再在公路货运车辆上实验试行。这样，最终实现公路货运车辆不再有人员亲自随车驾驶，即使出现车辆运行风险，也只损失部分财物，不会伤及人的生命。而且，如果是远程操控人员的操作失误所造成，那一切操作过程都可以在系统中被还原，毫无人身损伤的操作人员最终承担所有操作失误的责任。

这两个方面推行成功后，最终推行到公路载客车辆上。

以上是以单车为例所说明的，如果成功，可升级换代现有世界范围内所有公路、铁路运行的机动车辆，淘汰随车司机长时间、远距离枯燥、疲劳、奔波的驾驶方式，尤其是公路货车，在其进入高速路入口的时候，随车司机完全可以将车辆所有系统正常的车辆交由远程操控中心操作驾驶，到达目的地后，再交由目的地接车人员接车就行了，出发地车主没有必要再随车千里奔波。车主也可以在出发地自主刷卡后，亲自在远程操控中心自己操控自己的车辆直到目的地。实现本发明所需的车辆手自一体系统现已是成熟技术，只需稍加改进即可。此目的主要是为了克服随车司机高速度、长时间、远距离驾驶过程中可能面临的巨大风险，低速状况下(如低于80千米/小时)可由随车司机自主驾驶。