CN106809223A - 一种智能轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能轨道交通系统，所述智能轨道交通系统包括轨道、终端设备、云端以及运行于所述轨道上的多个单体运输舱，其中，轨道包括主轨道以及与主轨道连通的停车站轨道，所述停车站轨道的数量至少为一个；所述云端通过无线网络与所述单体运输舱建立通信；所述终端设备经由所述云端对所述单体运输舱控制，所述单体运输舱定时向所述云端上报状态信息。本发明的智能轨道交通系统的轨道线路为立体交叉，不会堵车，可全时段、全天候运行，且自动规划最佳运行路线，实现了点对点的高效精准运送，能快捷的将乘客从出发地直接送到轨道网络覆盖的目的地；其采用无人驾驶技术，运行更安全、高效。本智能轨道交通系统体积小、结构轻巧，建设方便，并且周期短，成本低。

Description

一种智能轨道交通系统

技术领域

本发明涉及交通技术领域，具体涉及一种智能轨道交通系统。

背景技术

目前，现有城市内进行中、长距离运输的交通工具主要是地铁、轻轨、公共汽车、出租车和私家车。地铁、轻轨、公共汽车为公共交通工具，乘坐成本较低，但是受到路线、时间班次固定的限制，很难满足人们直接到达目的地的需求，中间往往需要多次换乘，运送效率低，在这些公共交通工具中乘坐人员数量多时，舒适感较差，而出租车和私家车的出行成本较高。随着私家车数量的迅速增加，城市路面资源严重不足，不但造成道路拥堵，还造成了停车难等问题。地铁、轻轨的速度快、运力大，但路线有限，站点间间距大，运输乘客的精度低。此外，现有汽车绝大多数以化石燃料为动力，其尾气排放对环境造成了很大污染，不利于环保。

城际之间的交通，除了火车轨道运输外，一般是普通公路或高速公路。而普通公路较慢，高速公路虽然快捷，但上面车行驶速度快，客车货车混行，屡屡发生交通事故，安全性能差。此外，地面交通工具还受路况和气候的影响，如道路积水、积雪和雨雪、大雾天气等，都会给路面交通带来不便甚至造成危险。无论是地铁、轻轨还是公路，都存在着建设费用大、建设周期长、对空间需求大的缺陷。

由此可见，现有轨道运输、地面运输存在着安全性能差，运输过程不够方便、建设成本高、舒适感差的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能轨道交通系统，用以解决现有技术存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种智能轨道交通系统，所述智能轨道交通系统包括轨道、终端设备、云端以及运行于所述轨道上的多个单体运输舱，轨道包括主轨道以及与主轨道连通的停车站轨道，所述停车站轨道的数量至少为一个；

所述云端通过无线网络与所述单体运输舱建立通信；

所述终端设备经由所述云端对所述单体运输舱控制，所述单体运输舱实时向所述云端上报状态信息。

本发明的一个实施例中，所述状态信息包括所述单体运输舱的运行速度、位置、运行距离、电量的一者或多者。

本发明的一个实施例中，所述单体运输舱内部安装有定位装置、通信装置、自动控制装置和驱动装置；

所述定位装置、自动控制装置均通过所述通信装置与所述云端建立双向通信，所述自动控制装置控制所述驱动装置，并且所述自动控制装置将所述状态信息处理后通过所述通信装置发送到所述云端。

本发明的一个实施例中，所述单体运输舱上设有距离检测装置，用于测定相邻单体运输舱之间的间距，所述距离检测装置与所述自动控制装置连接，所述自动控制装置可将检测到的距离信号发送至云端。

本发明的一个实施例中，所述轨道的底部设置有支撑柱、轨道托架以及轨道支架；

所述轨道托架安装在所述支撑柱上，所述轨道支架安装在所述轨道托架上，所述轨道铺设于所述轨道支架上。

本发明的一个实施例中，所述单体运输舱还设有用于实时采集所述单体运输舱状态信息的传感器装置以及视频采集装置。

本发明的一个实施例中，所述单体运输舱内安装有电源，供给所述定位装置、通信装置以及自动控制装置电力。

本发明的一个实施例中，所述智能轨道交通系统还包括传感器装置、图像采集装置以及通信装置，所述传感器装置、图像采集装置以及通信装置安装在轨道线路上；

所述传感器装置、所述图像采集装置所采集的信息通过所述通信装置发送到云端。

本发明的一个实施例中，所述主轨道包括上层轨道和下层轨道，所述上层轨道和所述下层轨道连接形成轨道网络，在所述上层轨道和所述下层轨道的交叉处，所述上层轨道与所述下层轨道之间的距离大于所述单体运输舱的高度。

本发明智能轨道交通系统具有如下优点：

本发明的智能轨道交通系统的轨道线路为立体交叉，不会堵车，能快捷地将乘客从出发地直接送到轨道网络覆盖的目的地；本发明的智能轨道交通系统采用无人驾驶技术，具有安全、高效的优点。单体运输舱体积小、重量轻，轨道结构轻巧，可自动规划最佳运行路线，实现了点对点的精准运送。本发明的轨道系统视现场条件既可建在地面以上的低空、地面以下的管道中以及地面低空与地下管道相结合的方式，轨道线路与路面分离，自成运行网络，不受路面积水、积雪等的限制，能全天候、全时段运营，轨道网络覆盖疏密度视需求而定，可比公共汽车路线网络更细密，还可以把乘客直接送进建有停车站轨道的特定区域，甚至送到建有停车站轨道的建筑物内部。

附图说明

图1为本发明的智能轨道交通系统的组成示意图。

图2为本发明的轨道结构示意图。

图3为本发明的一实施例的智能轨道交通系统组成示意图。

图4为本发明的另一实施例的智能轨道交通系统组成示意图。

图5为本发明的停车站轨道的组成示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明中，云端为服务器，本文中所称的服务器应被理解为提供处理、数据库、通讯设施的业务点。举例而言，服务器可以指具有相关通信和数据存储和数据库设施的单个的物理处理器，或它可以指联网或集聚的处理器、相关网络和存储设备的集合体，并且对软件和一个或多个数据库系统和支持服务器所提供的服务的应用软件进行操作。

如图1至图5所示，本发明的智能轨道交通系统，其包括轨道40、终端设备30、云端20以及运行于轨道40上的多个单体运输舱10，其中，轨道40包括主轨道405以及与主轨道405连通的停车站轨道406，停车站轨道406的数量至少为一个，停车站轨道供单体运输舱10停车接客或者长时间停泊，或者停泊需要修理的单体运输舱10，停车站轨道406按照轨道网络中的单体运输舱10的数量进行合理布局设置。

云端20通过无线网络与单体运输舱10建立通信，终端设备30经由云端20对单体运输舱10控制，单体运输舱10定时向云端20上报状态信息，该状态信息包括单体运输舱10的运行速度、位置、运行距离、电量的一者或多者。终端设备30可以为智能手机、平板电脑、台式电脑、便携式电子邮件装置、电子书、手持游戏机和/或游戏控制器、笔记本电脑、上网本、手持电子装置，智能穿戴装置，售票机等等。

单体运输舱10内部安装有定位装置、通信装置、自动控制装置以及驱动装置。定位装置、自动控制装置均通过通信装置与云端20建立双向通信，自动控制装置控制驱动装置的运行，并且自动控制装置将状态信息处理后通过通信装置发送到云端20。单体运输舱10的驱动装置采用电动机进行驱动。单体运输舱10内安装有电源，供给定位装置、通信装置和自动控制装置，驱动电机的电源可以是单体运输舱体内部自带的蓄电池也可以是通过外部供电线进行供电。定位装置可为GPS定位装置，通信装置可为3G或4G通信装置。单体运输舱10为乘客的乘坐舱，其形状同轿车车厢相似，呈单体形式，每个单体运输舱至少可容纳一人乘坐。该单体运输舱10既可以用于运送乘客，也可以用于运送一定尺寸的货物。单体运输舱10单向鱼贯运行在轨道40之上，单体运输舱10不需司机驾驶，通过自身控制装置、云端20或者终端设备30进行控制。

当有乘坐单体运输舱10需要时，乘客可在手机或者平板电脑等终端设备30上提出出行请求，作为操作软件的轨道线路图嵌在实景地图中，乘客可在终端设备30上的电子地图中输入乘客的始发地和目的地，软件自动为乘客匹配出相应的起始站点及终点站点，并配置最佳路线，且乘客也可根据电子地图上的路线自行选择需要乘车经过的轨道路线。此项请求发送到云端20，通过云端20的计算，得出最适合满足乘客需求的单体运输舱10，并将控制指令反馈到单体运输舱10，单体运输舱10接收控制指令，自动控制装置根据控制指令控制单体运输舱10运行至乘车点，乘客通过终端设备30扫码、或输入验证码或者通过购买车票，通过车上装载的扫码装置扫码上车后即启动服务，单体运输舱10在自动控制装置控制下，按乘客的请求线路自动运行。单体运输舱10在运行的过程中将自身状态信息不断反馈至云端20，云端20也将相应的信息发送给单体运输舱10，如路线的状况、相邻单体舱10的距离等(如运行路线发生危险或拥堵，则会为运输舱更改路线，另外也保障相邻运输舱的安全运行距离)，以控制单体运输舱10的运行。轨道交通系统在运行过程中将自身的状态信息，不间断的反馈至云端20，云端20与单体运输舱10之间的信息形成不间断的循环，使轨道交通系统正常运行。同时，单体运输舱10在运行的过程中，通过传感器装置实时采集到单体运输舱10的状态信息传输到云端20，并通过云端20将上述状态信息反馈到终端设备30。此外，云端20可通过无线网络监测自动售票机等终端设备30，当售票机工作异常时，自动售票机将异常信息发送到云端20，云端20可将该异常信息反馈到终端设备30，终端设备30通知维修人员进行维修，同时，售票机中的各项交易信息也会传输到云端20。

云端20通过无线网络对单体运输舱10进行监测及调度控制，同时监控停车站轨道406、主轨道405及停车站轨道406的状况。云端20对单体运输舱10接收单体运输舱10传送的各项运行状态数据，如各个单体运输舱10的运行路线、运行速度、电量状况(当单体运输舱靠电池组作为动力时)，当某个单体运输舱10的某项信息异常，云端20则按预定程序进行处理。如某个单体运输舱10发生故障停运了，云端20会发出报警信息到终端设备30，通过终端设备30通知相关维修人员进行维修。终端设备30会将各乘客的乘车请求全部发送至云端20，当乘客乘车请求较多时，鉴于单体运输舱10数量的限制，云端20会根据轨道线路的上单体运输舱10的需求情况，通过计算后，发送控制指令，调配各处的单体运输舱10资源。当本智能轨道交通线路上的某段线路的运行负荷过大时，会造成单体运输舱10运行速度的降低，导致单体运输舱10运送效率的下降，云端20为单体运输舱10的运行规划最优的线路，均衡各个线路运输负荷，使单体运输舱10以最佳效率将乘客运送至目的地。此外，源于运行数据积累，云端20可据各站点各时间段的需求提前调度单体运输舱10到站点进行待命准备，提升运行效率。

较佳的，单体运输舱10内还设有传感器装置，用于实时采集单体运输舱10的状态信息，该状态信息包括单体运输舱的运行速度、运行距离、位置信息等。单体运输舱10上设有距离检测装置，用于测定相邻单体运输舱之间的间距，距离检测装置与自动控制装置连接，自动控制装置将距离检测装置将检测到距离信号发送到云端。

较佳的，单体运输舱10上还设有障碍探测雷达，用以探测运行路线上是否出现障碍物以及单体运输舱之间的距离，障碍探测雷达探测的信息传输给自动控制器，遇到障碍物时，自动控制器控制单体运输舱停止运行，避免发生碰撞危险。

单体运输舱10既可以由轨道40托承运行，也可通过吊挂在轨道40上运行。单体运输舱10在轨道40上托承运行时，单体运输舱10通过底部的轮子在轨道40上行驶，也可通过磁悬浮的形式在轨道40上运行。单体运输舱10可以作为载物运输箱体，该载物运输箱体内部安装有可与载物运输箱体快速分离的储物箱体。该储物箱体可快速与载物运输箱体分离，载物运输箱体的设置方便了城市内及城市间的自动小件货物物流的运输。

较佳的，单体运输舱10内还设有显示器，用于实时地显示单体运输舱10的各项状态信息。单体运输舱10内还设有视频采集装置，视频采集装置采集的单体运输舱10内的图像信息通过通信装置传输到云端20，并通过云端20发送到终端设备30，其他终端设备持有者即可通过终端设备实时地了解单体运输舱10内的情况。单体运输舱10的外部也可设有用于采集外部影像的视频采集装置，例如行车记录仪等，用于采集记录单体运输舱10外部的环境情况，并将采集到的单体运输舱10外部的环境情况反馈到云端。

轨道的底部安装有支撑柱401、轨道托架408和轨道支架402，轨道托架408安装在支撑柱401上，轨道支架402安装在轨道托架408上，所述轨道40铺设于所述轨道支架402上。轨道40可架设安装在专门的支持柱401上，也可以依附安装架设在一些建筑物结构上，如楼体、桥梁等。由于单体运输舱及其轨道结构体积小，占据的空间小，可架设在道路路灯线路上或绿化带上，不破坏城市景观。轨道40可视现场的环境情况，选择架设在地面之上或者建设在地面之下。主轨道405与停车站轨道406站点之间设有多个分支轨道407，当上下乘客时，单体运输舱10沿分支轨道407驶离主轨道405，避免阻碍其它单体运输舱10的运行，保障了主轨道405的畅通。单体运输舱10可用于城市内交通以及城际之间的交通。

本发明的智能轨道交通系统包括传感器装置、图像采集装置、通信装置，其设置在轨道线路上，传感器装置、图像采集装置采集的信息通过通信装置或者通过无线网络发送到云端20。传感器装置主要用于检测轨道的变形、移位沉降等情况，图像采集装置主要采集轨道路况信息等。传感器装置检测到的信息和图像采集装置采集到的轨道路况信息等传输到云端20。云端20可以实时掌握轨道上的实时路况信息，避免单体运输舱10在危险的路况下行驶，保证了单体运输舱10在轨道上运输的安全性。

较佳的，多个停车站轨道406并行安装在停车站点处，每个停车站轨道406的长度可以同时容纳多个单体运输舱10，从而避免单体运输舱10在进站时，停在主轨道405上排队进站，导致单体运输舱10在主轨道405上的交通堵塞，同时方便单体运输舱10停在停车站轨道406上。停车站轨道406的设置数量与客流量的需求相匹配，从而保障主轨道405的畅通。轨道40可以是单轨道、双轨道或者多轨道，轨道可水平或垂直设置，以增加单体运输舱10的运力。

主轨道40包括上层轨道403和下层轨道404，上层轨道403和下层轨道404连接，形成由上层轨道和下层轨道形成的交通网络，上层轨道403和下层轨道404的交叉处，上层轨道403与下层轨道404之间的距离大于单体运输舱10的高度。轨道40在地面以上时，轨道由轨道支架支撑，轨道支撑架402和地面间的距离通常大于常见车辆高度，支撑架的具体高度根据环境情况具体进行设置，以保证轨道支架402不阻碍路面车辆的行驶。对于同一路线上，轨道40既可以在架设在地面以上，也可以在铺设在地面以下的隧道中，停车站轨道站点根据环境条件及需要设置在地面以上或者地面以下。主轨道40的数量至少为一条，轨道线路上架设有电线，用于轨道线路上的传感器装置及视频采集装置供电。本发明的智能轨道交通系统的单体运输舱运行所需要的电力既可以通过沿线架设供电线路(也可将供电线路集成在轨道上)，还可以直接在单体运输舱上配备可便捷拆装的电池组，当电池组电力不足时，在沿线站点进行快速更换电池组或者进行快速充电。本发明的智能轨道交通系统避免了现有各种交通工具存在的问题，轨道线路呈立体交叉状，不会堵车，不需要停车让行，也不需要像公共汽车及地铁那样逐站停车，大大提高了运行效率，可快捷地将乘客从出发地直运送到轨道网络覆盖的目的地。本发明的智能轨道交通系统采用自动驾驶技术，避免了人为驾驶不良习惯产生的失误，运行过程更安全、高效。因单体运输舱体积小、重量轻，轨道结构轻巧，建设简单、方便，可自动规划最佳运行路线，实现了点对点的高效、精准运送。城际之间也可以一站式到达目的地，乘客享受独立的私乘空间，有效的避免了不良人群的侵扰及犯罪分子的侵害。

本发明的轨道系统自成运行网络，不对及不被现有地面交通造成干扰，轨道既可以建在地面以上的低空中，又可建在地面下的管道中，轨道线路与路面分离，不受路面积水、积雪的限制，没有运行时段的限制，能全天候、全时段运营，该轨道网络覆盖疏密度视需求而定，可比公共汽车路线网络更细密，可以把乘客直接送进特定位置，甚至运送到建筑物的内部。同时，本发明的单体运输舱可实现APP预约，乘客在行驶过程中可将自己的乘坐场景和家人交互，方便家人了解乘行的情况，方便实行实名制乘坐，可防止犯罪人员乘坐，同时也可通过建立乘坐信誉记录来规范人们的乘车行为，养成良好出行习惯，营造良好风气，本智能交通系统不需乘客花费高成本购置车辆，也不需要取得驾驶技术，大大增加了乘客的出行权，并使乘客以很小的成本获得安全、便捷、高效、舒适的出行服务。

本发明的智能轨道交通系统除了运送乘客外，还可以运送一定体积的货物，在一定程度上改变了物流形式。该智能轨道交通系统以电力作为驱动力，不需石化能源，大大减少了不可再生能源的消耗，有效减少了污染的排放，其建造费用和周期都大大降低和缩短，而且占用空间小，对建设、运营环境条件要求低，适用地区广泛。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种智能轨道交通系统，所述智能轨道交通系统包括轨道、终端设备、云端以及运行于所述轨道上的多个单体运输舱，其特征在于，轨道包括主轨道以及与主轨道连通的停车站轨道，所述停车站轨道的数量至少为一个；

所述云端通过无线网络与所述单体运输舱建立通信；

所述终端设备经由所述云端对所述单体运输舱控制，所述单体运输舱实时向所述云端上报状态信息。

2.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述状态信息包括所述单体运输舱的运行速度、位置、运行距离、电量的一者或多者。

3.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述单体运输舱内部安装有定位装置、通信装置、自动控制装置和驱动装置；

所述定位装置、自动控制装置均通过所述通信装置与所述云端建立双向通信，所述自动控制装置控制所述驱动装置，并且所述自动控制装置将所述状态信息处理后通过所述通信装置发送到所述云端。

4.根据权利要求3所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述单体运输舱上设有距离检测装置，用于测定相邻单体运输舱之间的间距，所述距离检测装置与所述自动控制装置连接，所述自动控制装置可将检测到的距离信号发送至云端。

5.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述轨道的底部设置有支撑柱、轨道托架以及轨道支架；

所述轨道托架安装在所述支撑柱上，所述轨道支架安装在所述轨道托架上，所述轨道铺设于所述轨道支架上。

6.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述单体运输舱还设有用于实时采集所述单体运输舱状态信息的传感器装置以及视频采集装置。

7.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述单体运输舱内安装有电源，供给所述定位装置、通信装置以及自动控制装置电力。

8.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述智能轨道交通系统还包括传感器装置、图像采集装置以及通信装置，所述传感器装置、图像采集装置以及通信装置安装在轨道线路上；

所述传感器装置、所述图像采集装置所采集的信息通过所述通信装置发送到云端。

9.根据权利要求1所述的智能轨道交通系统，其特征在于，

所述主轨道包括上层轨道和下层轨道，所述上层轨道和所述下层轨道连接形成轨道网络，在所述上层轨道和所述下层轨道的交叉处，所述上层轨道与所述下层轨道之间的距离大于所述单体运输舱的高度。