CN106143656B - 智能复合交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能复合交通系统，包括母车和至少一个子车，所述母车上设有牵引机构和为母车提供动力的母动力系统，所述子车上设有牵引接口和子动力系统，所述牵引接口与所述牵引机构可拆卸地相连，且每个所述子车分别具有自主驾驶模式和随动驾驶模式，每个所述子车在所述牵引接口与所述牵引机构脱离时进行自主驾驶模式，且在所述牵引接口与所述牵引机构相连时由所述母车控制进行随动驾驶模式。根据本发明实施例的智能复合交通系统，母车可带动子车组成的列车行驶，增加了子车的续驶里程，提高了道路资源利用率，缓解了交通堵塞带来的问题，子车也可脱离母车独立行驶，满足了交通私人化、个性化的需求。

Description

智能复合交通系统

技术领域

本发明涉及交通系统技术领域，具体地，涉及一种由母车、子车和智能运行保障系统组成的兼顾公共交通和私人交通的智能复合交通系统。

背景技术

随着社会发展和生活水平的提高，人们对解决出行问题提出了越来越高的要求，近年来私家车逐渐普及，我国已步入汽车社会，由于汽车数量急剧增长，交通拥堵频繁发生，己经成为阻碍城市发展的一个重要因素。以汽油或柴油为动力源的汽车消耗了大量的石油，一方面造成对石油这一有限资源的严重依赖，另一方面汽车排放的尾气使我们的生存环境受到威胁。解决交通问题的途径，一是大力发展公共交通，二是实现交通工具的电动化。

相关技术中的公共交通和私人交通是两个独立的系统，公共交通工具只能在固定线路上运行，无法满足私人化、个性化的出行需求，而作为私人交通工具的电动轿车受电池技术的制约使得其购买和使用成本高昂，续驶里程有限，且大量的电动汽车同样占用大量道路资源，加剧道路拥堵。

因此，如何利用先进的智能化的技术手段对现有交通体系进行改进，提高道路利用效率，拓展电动车续驶里程的限制，成为解决交通问题的一个重要问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种智能复合交通系统，该智能复合交通系统不仅能够提高道路利用效率，拓展电动车续驶里程的限制，而且节能环保，降低了尾气排放量。

根据本发明实施例的智能复合交通系统包括母车和至少一个子车，所述母车包括母车体，所述母车体内设有为所述母车提供动力的母动力系统，所述母车体设有牵引机构，所述子车包括子车体，每个所述子车体内分别设有为所述子车体提供动力的子动力系统，每个所述子车体分别设有与所述牵引机构相连的牵引接口，所述牵引接口与所述牵引机构可拆卸地相连，且每个所述子车分别具有自主驾驶模式和随动驾驶模式，每个所述子车在所述牵引接口与所述牵引机构脱离时进行自主驾驶模式，且在所述牵引接口与所述牵引机构相连时由所述母车控制进行随动驾驶模式。

根据本发明实施例的智能复合交通系统，通过在每个子车内设置为子车体提供动力的子动力系统，使得每个子车可以实现自主驾驶模式和随动驾驶模式的配合使用，母车通过牵引机构与子成相连，牵引子车运行，不仅能够兼顾公共交通和私人交通的需求，还能够节省子车的能量消耗，增加了子车的续驶里程，而且母车在运行过程中无需铺设专用轨道，造价低，易于实现。母车与多辆子车以列车方式运行，能够提高道路资源利用率，缓解交通堵塞带来的问题，子车具有完整的功能系统，脱离母车行驶可以满足交通私人化、个性化的需求。

另外，根据本发明实施例的智能复合交通系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述牵引机构设在所述母车体的后端，所述牵引接口设在所述子车体的前端。

根据本发明的一个实施例，所述子车包括多个，每个所述子车体的前端分别设有所述牵引接口，每个所述子车体的后端分别设有所述牵引机构。

根据本发明的一个实施例，多个所述子车依次可拆卸地串联连接。

根据本发明的一个实施例，所述母车和所述子车分别为轮式车辆。

根据本发明的一个实施例，所述母动力系统为由电池构成的纯电动式动力系统、插电式混合动力系统或无轨电车式动力系统。

根据本发明的一个实施例，所述子动力系统为由电池构成的纯电动式动力系统。

根据本发明的一个实施例，所述子车体上还设有充电接口，所述充电接口被构造成在所述牵引接口与所述牵引机构相连时与所述母车体相连并为所述子动力系统充电。

根据本发明的一个实施例，所述充电接口与所述牵引接口集成设置。

根据本发明的一个实施例，所述子车的体积小于等于所述母车的体积。

根据本发明的一个实施例，所述牵引接口与所述牵引机构在所述母车和所述子车行驶过程中可组合和分离。

根据本发明的一个实施例，所述子车被构造成在处于所述随动驾驶模式下，由所述母车控制其驱动、转向或制动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据发明实施例的智能复合交通系统提供的列车系统示意图；

图2是根据发明实施例的智能复合交通系统的子车的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的母车的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的母车的俯视结构示意图；

图5是根据本发明又一个实施例的母车的结构示意图；

图6是根据本发明又一个实施例的母车的俯视结构示意图；

图7是根据本发明另一个实施例的母车的结构示意图；

图8是根据本发明另一个实施例的母车的俯视结构示意图。

附图标记：

100：智能复合交通系统；

10：母车；

11：母车体；12：母车方向盘；131：母车驾驶座；132：乘客座位；141：大容量电池组；142：普通电池组；15：电机；16：内燃机；17：大容量油箱；18：受电系统；19：架空接触电缆；

20：子车；

21：子车体；22：牵引接口；23：子车方向盘；24：子车驾驶座；25：小容量电池组；

30：牵引机构；

40：行驶轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图1至图8具体描述根据本发明实施例的智能复合交通系统100。

根据本发明实施例的智能复合交通系统100包括母车10和至少一个子车20。

具体而言，母车10包括母车体11，母车体11内设有为母车10提供动力的母动力系统，母车体11设有牵引机构30，母车体11可在普通道路上行驶，无需专用轨道，母车10在行驶过程中类似传统的公共交通车辆，在母车体11内部可设置母车方向盘12和母车驾驶座131和乘客座位132，作为公共交通工具运输乘客至预定的目的地，能够降低母车10的生产和运营成本，缓解公共交通压力。

每个子车20包括子车体21，每个子车体21内分别设有为子车体21提供动力的子动力系统，每个子车体21分别设有与牵引机构30相连的牵引接口22，牵引接口22与牵引机构30可拆卸地相连。

其中，子车20数量可以为一辆或多辆，每一辆子车20均设有子动力系统，子动力系统能驱动单个子车20独立运行，每辆子车20的一侧设有牵引接口22，牵引接口22与母车10一侧设置的牵引机构30相连，且牵引接口22与牵引机构30之间为可拆卸连接结构。

母车10通过牵引机构30牵引子车20行驶，能节省子车20的能源消耗，减少道路上行驶车辆数量，缓解道路交通阻塞情况，脱离母车10后的子车20依然具有完整的汽车功能，用户可以驾驶单个子车20前往具体的工作、生活地点，提高了子车20的自由程度，能够扩大智能复合交通系统100的辐射范围。

母车10可以通过牵引机构30控制与母车10相连的子车20，将子车20与母车10连为一个整体，母车10牵引子车20行驶。

有利地，每个子车20分别具有自主驾驶模式和随动驾驶模式，每个子车20在牵引接口22与牵引机构30脱离时进行自主驾驶模式，且在牵引接口22与牵引机构30相连时由母车10控制进行随动驾驶模式。

具体地，每个子车20可以根据其不同的行驶方式分为不同的工作模式，包括自主驾驶模式和随动驾驶模式，子车20在脱离母车10后进入自主驾驶模式，自主驾驶模式期间由子动力系统为子车20提供动力，同时子车20内的控制系统控制子车20行驶、转弯以及刹车等功能；子车20上牵引机构30与母车10上的牵引机构30相连时，子车20进入随动驾驶模式，母车10牵引子车20行驶，子车20跟随母车10行驶无需操控。

由此，根据本发明实施例的智能符合交通系统100，通过在每个子车20内设置为子车体21提供动力的子动力系统，使得每个子车20可以实现自主驾驶模式和随动驾驶模式的配合使用，不仅能够减少子车20系统的能源消耗，延长子车20的续驶里程，还能缓解子车20用户的驾驶强度，为用户提供一个舒适的驾驶体验，而且可以扩大智能复合交通系统100的服务范围，子车20脱离母车10后，用户可驾驶单个子车20至具体的工作生活地点，将母车10的服务网拓展成为服务面，完善了公共交通系统，节省了用户时间。

优选的，牵引机构30设在母车体11的后端，牵引接口22设在子车体21的前端。换言之，母车体11的尾部设有牵引机构30，子车体21的前端设有牵引接口22，母车10牵引子车20行驶过程中，牵引机构30与牵引接口22处在母车10车尾与子车20车头之间，子车20的前端通过牵引机构30与牵引接口22的配合实现与母车10的车尾的连接。

母车10与子车20首尾相连，行驶过程中在同一直线上，不仅能够降低母车10牵引子车20行驶的阻力，提高能源利用率，而且不会增加母车10的宽度，降低了母车10的驾驶难度，消除了因车辆过宽而导致的摩擦剐蹭，降低了交通事故的发生率。

子车20与母车10同向行驶，当子车20行驶在母车10尾部且之间距离较近时，通过调整子车20的行驶速度便能实现子车20与母车10的连接与脱离，操作简单，容易实现，优化了连接结构的设计，降低了生产成本。

在本发明的一些具体实施方式中，子车20包括多个，且每个子车体21的前端分别设有牵引接口22，每个子车体21的后端分别设有牵引机构30。

具体而言，母车10可同时牵引多个子车20行驶，子车20依次首尾相连，最前端的子车20与母车10相连，每一个子车20上既设有牵引接口22又设有牵引机构30，即每个子车体21的前端设有牵引接口22，用于连接母车10或前段的子车20，牵引机构30设在车尾用于牵引尾部连接的其他子车20。

通过在子车体21上设置牵引机构30，能够将母车10与子车20首尾相连的牵引方式进一步扩展，子车20之间通过牵引机构30与牵引接口22可拆卸相连的方式首尾连接，能够增加母车10连接子车20的数量，拓展智能复合交通系统100的长度与规模，增加智能复合交通系统100的服务范围。

牵引机构30与牵引接口22分别设在子车体21的尾部与前端，不仅能够保证子车20整齐排列在母车10尾部，防止子车20因数量较多而导致的混乱，提高了智能复合交通系统100的工作效率，还能增加母车10牵引子车20的数量，而且直线分布的子车20组成的列车对道路的影响最小，不会对两侧的车辆造成干扰。

其中，多个子车20依次可拆卸地串联连接。具体而言，每辆子车20的车头与车尾分别设有牵引接口22与牵引机构30，且牵引接口22与牵引机构30之间能够可拆卸地相连，当多个子车20依次呈直线排列时，任意子车20的牵引接口22与前段相邻子车20或母车10的牵引机构30均可以相连，任意子车20的牵引机构30与车尾相邻子车20的牵引接口22相连(最后一辆车除外)，子车20形成一个首尾串联的列车。

其中，依次串联的子车20行驶方向一致，便于母车10控制列车的行驶，且在母车10控制子车20共同驱动列车运行的过程中，能够防止因子车20反向而造成的能源浪费，提高列车整体的运行速度，子车20可以根据用户路径的需要选择连接或脱离列车，增加子车20的自由程度

可选地，母车10和子车20分别为轮式车辆，具体而言，母车体11和子车体21上均设有行驶轮40，行驶轮40可旋转地设置在车体底部，车体内的动力系统通过齿轮、皮带等结构驱动行驶轮40旋转，进而驱动车体运行。

轮式车辆可在普通道路上行驶，无需专用轨道，能够实现智能复合交通系统100与现有交通设施的配合工作，降低了智能复合交通系统100的建设成本，在现有道路上使用，有利于新系统的推广，而且轮式车辆在公路和平地上行驶速度快，能够提高智能复合交通系统100的工作效率。

可选地，母动力系统为由电池构成的纯电动式动力系统、插电式混合动力系统或无轨电车式动力系统。换言之，母车10内部的母动力系统可以是由电池构成的纯电动式动力系统，也可以是由电机15与内燃机16共同构成的插电式混合动力系统，还可以是通过接触供电网取电的无轨电车式动力系统。

具体地，如图3和图4所示，在本实施例中，母车10内部的母动力系统可以是由电池构成的纯电动式动力系统，具有纯电动式动力系统的母车10内设有母车方向盘12、母车10驾驶座13和乘客座位132，而且这些设施与常规车辆相同，母车体11地板下方还设有大容量电池组141，大容量电池组141连接驱动电机15，驱动电机15在大容量电池组141的作用下驱动母车10行驶。大容量电池组141能够增加母车10的续驶里程，满足母车10牵引子车20所消耗的能量，车辆在行驶过程中不产生尾气，节能环保，提高了城市空气质量。

如图5和图6所示，在本实施例中，母车10内部的母动力系统由电机15与内燃机16共同构成的插电式混合动力系统，具有插电式混合动力系统的母车10内除了方向盘、驾驶员座椅和乘员座椅外，还设有大容量油箱17、内燃机16和发电机(未示出)，且内燃机16和发电机的输出功率比通常的混合动力系统要大，大容量油箱17为母车10和母车10牵引的子车20提供能量。插电式混合动力系统无需配备大容量电池，降低了母车10的生产成本。

当然，母车10内部的母动力系统还可以通过接触供电网取电的无轨电车式动力系统，具有无轨电车式动力系统的母车10顶部设有受电系统18，受电系统18与布设于行驶线路上方的架空接触电缆19接触并获取电能，为母车10和子车20提供能量，母车10可持续不断地从电网取电，母车10上仅需要容量较小的普通电池组142作为应急及短时脱线运行所用，因此具有无轨电车式动力系统的母车10不仅没有尾气排放，节能环保，还能降低了母车10的生产成本。

可选地，子动力系统为由电池构成的纯电动式动力系统，具体而言，子车体21上除了设有子车方向盘23、子车20座位和行驶轮40外，还设有小容量电池组25为子车20单独行驶时提供能源。纯电动式动力系统不仅在使用过程中无废气排出，不污染环境，节能环保，而且结构简单，能源利用率比较高。

需要说明的是，子车体21上还设有充电接口，充电接口被构造成在牵引接口22与牵引机构30相连时与母车体11相连并为子动力系统充电。

具体地，当子车20与母车10相连时，母车10通过充电接口为子车20供电，列车中的子车20通过首尾相连的方式排列在母车10尾部，每一个子车20的充电接口与相邻前方的子车20或母车10相连，通过各子车20之间的连接，能够实现母车10为所有子车20充电。

由此，母车10通过充电接口为所牵引的子车20充电，能够增加子车20的续驶里程，进而降低了子车20对电池组的要求，缩小了子车20电池组的容量，降低了子车20的生产成本。

优选地，充电接口与牵引接口22集成设置，牵引接口22连接牵引机构30的同时，可以实现充电接口与母车10充电装置的相连，牵引接口22与充电接口同时工作，符合母车10与子车20的实际工作情况，减少了母车10与子车20之间的连接机构，优化了车体的结构设计。

母车10牵引子车20行驶，子车20的体积过大，会影响母车10的驾驶难度与行驶速度，子车20的体积小于等于母车10的体积，能够降低母车10驾驶员的操控难度，防止因子车体21积过大而导致的摩擦剐蹭。

可选地，牵引接口22与牵引机构30在母车10和子车20行驶过程中可组合和分离，具体而言，母车10牵引子车20行驶过程中，母车10与子车20组成列车，母车10与子车20或子车20与子车20之间通过牵引接口22与牵引机构30连接，子车20或母车10可根据子车20路径的需要控制牵引接口22与牵引机构30组合与分离，实现子车20在列车中的并入与脱离。

通过牵引接口22与牵引机构30的配合控制列车中子车20，子车20可以根据需要选择在合适的地点并入列车，然后在适当的地点脱离母车10，既能保持母车10牵引列车行驶过程中列车行驶的连续性，又能保证子车20运行的自由与独立性。

有利地，子车20被构造成在处于随动驾驶模式下，由母车10控制其驱动、转向或制动，具体而言，子车20前端的牵引接口22与母车10或子车20上的牵引机构30连接时，子车20进入随动驾驶模式，随动驾驶模式下，子车20控制系统解除对子车20的控制，母车10牵引子车20并为其充电的同时，控制子车20的驱动、转向或制动系统，母车10上的母动力系统与子车20上的子动力系统共同驱动母车10与列车行驶，紧急情况下需要制动时，母车10控制母车10与子车20上的制动系统共同工作。

由此，通过母车10与子车20上的驱动、转向或制动系统共同工作，能够增加列车的操控性能，缩短列车的制动距离，提高列车的安全性能，子动力系统参与驱动列车行驶，能够增加列车的总动力，提高列车的行驶速度与加速度，防止因串联子车20过多而导致母车10运行缓慢或母车10无法行驶的情况，列车的速度不会随子车20数量的增多而降低，保证了列车的工作效率，同时消除了后方子车20车列对前方子车20和母车10的拉力，降低了列车的故障率，降低了母动力系统和母车体11的要求，降低了生产成本。

下面结合具体实施例描述根据本发明实施例的智能复合交通系统100的工作过程。

如图1和图2所示，该智能复合交通系统100主要由母车10与多个子车20构成，母车10与每个子车20内分别设有母动力系统和子动力系统，母车10和子车20的车尾设有牵引机构30，子车20的前段设有牵引接口22与充电接口，且牵引机构30与牵引接口22能够可拆卸相连，通过相邻车辆之间的牵引机构30与牵引接口22相连，可将母车10与多个同向行驶的子车20串联成为一个列车。

具体地，母车10在行驶过程中可以作为公共交通工具行驶在固定的线路上，人们可根据自己的路径需要选择乘坐合适的母车10，子车20可连接在合适路径的母车10的尾部，在行驶过程中，母车10可以控制母动力系统和子动力系统共同驱动列成行驶，在此过程中，母车10通过充电接口为牵引的每一辆子车20充电，并控制子车20参与列车的驱动、转向或制动，到达目的地附近时，多个子车20可以脱离母车10独立行驶至目的地。

根据本发明实施例的智能复合交通系统100，母车10通过牵引机构30与子成相连，牵引子车20运行，不仅能够兼顾公共交通和私人交通的需求，还能够节省子车20的能量消耗，增加了子车20的续驶里程，而且母车10在运行过程中无需铺设专用轨道，造价低，易于实现。母车10与多辆子车20以列车方式运行，能够提高道路资源利用率，缓解交通堵塞带来的问题，子车20具有完整的功能系统，脱离母车10行驶可以满足交通私人化、个性化的需求。

根据本发明实施例的智能复合交通系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种智能复合交通系统，其特征在于，包括：

母车，所述母车包括母车体，所述母车体内设有为所述母车提供动力的母动力系统，所述母车体设有牵引机构；

至少一个子车，至少一个所述子车包括子车体，每个所述子车体内分别设有为所述子车体提供动力的子动力系统，每个所述子车体分别设有与所述牵引机构相连的牵引接口，所述牵引接口与所述牵引机构可拆卸地相连，

每个所述子车分别具有自主驾驶模式和随动驾驶模式，每个所述子车在所述牵引接口与所述牵引机构脱离时进行自主驾驶模式，且在所述牵引接口与所述牵引机构相连时由所述母车控制进行随动驾驶模式；

所述随动驾驶模式下，所述子车控制系统解除对所述子车的控制，所述母车牵引所述子车并为其充电的同时控制所述子车的驱动、转向或制动系统，所述母车与所述子车组成列车，所述母车上的母动力系统与所述子车上的子动力系统共同驱动所述列车行驶。

2.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述牵引机构设在所述母车体的后端，所述牵引接口设在所述子车体的前端。

3.根据权利要求1或2所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述子车包括多个，每个所述子车体的前端分别设有所述牵引接口，每个所述子车体的后端分别设有所述牵引机构。

4.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，多个所述子车依次可拆卸地串联连接。

5.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述母车和所述子车分别为轮式车辆。

6.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述母动力系统为由电池构成的纯电动式动力系统、插电式混合动力系统或无轨电车式动力系统。

7.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述子动力系统为由电池构成的纯电动式动力系统。

8.根据权利要求7所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述子车体上还设有充电接口，所述充电接口被构造成在所述牵引接口与所述牵引机构相连时与所述母车体相连并为所述子动力系统充电。

9.根据权利要求8所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述充电接口与所述牵引接口集成设置。

10.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述子车的体积小于等于所述母车的体积。

11.根据权利要求1所述的智能复合交通系统，其特征在于，所述牵引接口与所述牵引机构在所述母车和所述子车行驶过程中可组合和分离。