CN109435964A - 一种公共交通系统的停靠站控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及列车控制领域，具体涉及一种公共交通系统的停靠站控制系统，包括：行驶轨道、站台轨道、公共交通工具和行车控制子系统；所述公共交通工具包括多节车厢，每节车厢之间可脱离，每节车厢下均设置有车头和用于减小车厢与地面摩擦力的支撑子系统；所述站台轨道设置在车站站台内，所述行驶轨道设置在车站站台外，所述站台轨道两端均和行驶轨道并轨，所述站台轨道、行驶轨道和车头上设置有用于驱动车厢前行的驱动电磁铁组；所述行车控制子系统用于控制整个公共交通工具或单节车厢行驶、停止、加速或减速，所述行车控制子系统还用于脱离的车厢从行驶轨道上变轨到站台轨道上。与现有技术相比，本方案能够缩短乘客整个行程花费时长。

Description

一种公共交通系统的停靠站控制系统

技术领域

本发明涉及列车控制领域，具体涉及一种公共交通系统的停靠站控制系统。

背景技术

现有技术中人们为了方便出行，常常选用公共交通工具，磁悬浮列车便是公共交通工具中的一种。

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。磁悬浮列车工作是由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁体(S极)所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压便可实现对车速的控制。

现有的公共交通工具不仅包括磁悬浮列车，还包括公交车、公共汽车和火车等，与磁悬浮列车相比，公交车、公共汽车和火车都是靠驱动车轮转动实现其前行，但是这些所有的公共交通工具都存在一个特点，即每到达一个站台时都需要控制该公共交通工具停下让乘客上车或下车，使得车上没有下车的乘客都需要坐在车上等待公共交通工具的重新启动，延长了乘客乘车总时长，给乘客出行带来不便。

发明内容

本发明目的在于提供一种公共交通系统的停靠站控制系统，以减少乘客乘坐公共交通工具的总时长。

本发明提供的基础方案为：一种公共交通系统的停靠站控制系统，包括：行驶轨道、站台轨道、公共交通工具和行车控制子系统；

所述公共交通工具包括多节车厢，每节车厢之间可脱离，每节车厢下均设置有车头和用于减小车厢与地面摩擦力的支撑子系统；

所述站台轨道设置在车站站台内，所述行驶轨道设置在车站站台外，所述站台轨道两端均和行驶轨道并轨，所述站台轨道、行驶轨道和车头上设置有用于驱动车厢前行的驱动电磁铁组；

所述行车控制子系统用于控制整个公共交通工具或单节车厢行驶、停止、加速或减速，所述行车控制子系统还用于脱离的车厢从行驶轨道上变轨到站台轨道上。

本发明的优点在于：

1、公共交通工具在无需停止进站时均在行驶轨道上行驶，在公共交通工具部分车厢内有乘客下车或上车时，行车控制子系统控制有乘客下车或上车的车厢进入到站台轨道内停止，而其他没有到达目的地的乘客车厢便无需进入到站台轨道，即没有进入到站台轨道的磁悬浮列车厢便可以继续在行驶轨道上行驶，无需在该站台停止，缩短乘客整个行程花费时长，增加乘客乘坐体验感。

2、公共交通工具在行驶轨道上行驶时，可以各个车厢之间固定连接在一起，这样便可以通过最前面一个车厢的车头带动所有车厢在行驶轨道上行驶，能够节约能源，且在一个车厢的车头出现问题时，该车厢也可以固定在其他车厢上被其带动行驶。

3、公共交通工具在行驶轨道上行驶时，可以各个车厢之间脱离且各个车厢之间单独行驶，这样的话可以一个车头只需带动一个车厢动作，每一个车头带动的负荷量少，行驶速度将更快。

进一步，所述车头和车厢一体成型。

车厢和车头一体成型，使得每一辆车厢上都固定有车头，便于驱动每一个车厢行驶。

进一步，所述站台轨道包括变速区和停止区，所述变速区用于公共交通工具的车厢加速或减速行驶，所述停止区用于车厢停止等待乘客上车或下车。

通过变速区和停止区的分别设置，使得乘客能够清楚的知道自己应该在哪个位置等车，在哪个位置上车。

进一步，所述行车控制子系统包括定位模块，所述定位模块用于对每一节车厢位置进行定位。

通过对每一节车厢位置进行定位，便于准确的控制对应车厢从行驶轨道上进入站台轨道内。

进一步，所述行车控制子系统还包括乘车人员监控模块，所述乘车人员监控模块用于监控购买公共交通工具车票的乘客信息，然后根据乘客信息统计每一个站台乘客上车人数信息和乘客下车人数信息，所述乘客信息包括乘客名字、乘客上车站台名、乘客下车站台名和购买的磁悬列车信息。

通过监控乘客信息，便于统计每一个站台上车人数信息和下车人数信息，通过对每一个站台上车人数信息和下车人数信息进行统计，便于对乘客进行管理。

进一步，所述行车控制子系统还包括车厢分配模块，所述车厢分配模块用于根据统计的每一个站台上车人数信息和下车人数信息进行乘客乘车车厢的安排，乘客乘车车厢安排时将需要在同一个站台上车和下车的乘客优先安排在同一个车厢。

在乘客购买后再对乘客所需乘坐的车厢进行划分，在车厢划分时将需要在同一个站台上车和下车的乘客优先安排在同一个车厢，这样可以尽可能的减少进入站台轨道的车厢数。

进一步，所述行车控制子系统还包括停车安排模块，所述停车安排模块用于安排不同的车厢进入到站台轨道进行停车，所述站台轨道内有多个停车区。

通过停车安排模块安排车厢进入到站台轨道内停车，能够避免车厢停车冲突。

进一步，支撑子系统为磁悬浮支撑子系统。

支撑子系统为磁悬浮支撑子系统，通过磁悬浮的方式减小车厢和行驶轨道或站台轨道之间的摩擦，便于车厢能够行驶得更快。

进一步，支撑子系统为车轮。

车轮对车厢起到支撑作用，同时车厢前行时车轮转动，便于车厢前行。

附图说明

图1为本发明实施例一中行驶轨道和站台轨道之间的连接结构示意图；

图2为本发明实施例一中行车控制子系统的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：行驶轨道1、停止区2、变速区3。

一种公共交通系统的停靠站控制系统包括：行驶轨道1、站台轨道、公共交通工具和行车控制子系统，公共交通工具为磁悬浮列车、火车或、公共汽车或者公交车的一种。

行驶轨道1用于公共交通工具在不需要进入站台时行驶，行驶轨道1设置在车站外；如图1所示，站台轨道和行驶轨道1并列设置，站台轨道两端和行驶轨道1合并，站台轨道两端为变速区3，两个变速区3之间为停止区2，停止区2设置在车站站台旁。每一个站台轨道可以设置多个停止区2，停止区2之间相互并列，本实施例的附图1中只绘制了两个停止区2。

公共交通工具包括相互脱离的车厢，车厢上设置有供乘客上车和下车的门体，每一个车厢内均设置有车头和车轮(在其他实施例中也可以选用磁悬浮支撑子系统，比如在行驶轨道1和车厢底部设置电磁铁使得电磁铁之间通电相斥实现车厢的支撑，该项技术已经应用于磁悬浮列车中，在此，不再赘述)，车头和车厢一体成型，每一个车头处都设置有用于驱动车厢前行的第一电磁铁，行驶轨道1上均匀设置有第二电磁铁，站台轨道上的变速区3、停止区2上均设置有第三电磁铁，第一电磁铁、第二电磁铁以及第三电磁铁组成了用于驱动车厢前行的驱动电磁铁组。在行驶轨道1上需要驱动车厢前行时，通过第一电磁铁和第二电磁铁的吸附作用使得车轮转动，进而使得车厢前行。同理，在站台轨道上需要驱动车厢前行或停止时，通过第一电磁铁和第二电磁铁之间的吸附作用力以及排斥作用力实现。行车控制子系统通过控制电磁铁中电流大小和方向来改变该电磁铁磁力大小和磁极方向，以此控制车厢的行驶速度和行驶方向。变速区3用于车厢加速或减速行驶。

如图2所示，行车控制子系统包括：定位模块、行驶控制模块、乘车人员监控模块、车厢分配模块和停车安排模块。

定位模块用于对每一节车厢位置进行定位，并生成定位信息，然后将定位信息发送给行驶控制模块。车厢定位是通过在车厢上设置GPS定位模块实现定位的。

行驶控制模块用于根据定位模块的定位信息控制每一节车厢停止、行驶、加速和减速，行驶控制模块控制车厢停止、行驶、加速和减速是通过不同的第一电磁铁和第二电磁铁之间的吸引和排斥实现的。

乘车人员监控模块用于监控每一个购买公共交通工具车票的乘客信息，乘客信息包括乘客名字、乘客上车站台名、乘客下车站台名和购买的公共交通工具信息等，然后根据乘客信息统计每一个站台乘客上车人数信息和乘客下车人数信息。

车厢分配模块用于根据乘客在对应站台的上车人数信息和下车人数信息进行乘客乘车车厢安排，然后生成车厢分配信息。乘客乘车车厢安排时的优先准则为：在同一个站台上车并在同一个站台下车的乘客优先安排在同一个车厢，当一个车厢内的乘客人数小于车厢内乘车位时，则优先将在同一个站台下车的乘客安排在同一个车厢，这样可以有效的减小乘客在上车站台和下车站台之间的站台停顿时间。

停车安排模块用于根据定位信息和车厢分配信息安排不同车厢在需要进入站台进行停车时应该停车的对应停止区2，避免车厢停车冲突。

具体实施时，若一个车厢内的乘客都需要在同一个站台下车，在定位模块将这个车厢位置定位到该站台对应的站台轨道入口时，控制车厢换轨进入到站台轨道，换轨时控制车头内的第一电磁铁和该车厢行驶方向前端行驶轨道1上的第二电磁铁通电，使得第一电磁铁和第二电磁铁产生相斥作用力，同时控制站台轨道靠近该车厢一侧的变速区3中的第三电磁铁通电，使得第一电磁铁和第三电磁铁之间产生吸引力，实现列车变轨；当车厢行驶到变速区3内后，通过行驶控制模块控制该车头内的第一电磁铁通电电流减小，同时控制车头前方的减速区内第三电磁铁通电电流减小，使得车厢行驶速度减缓，直至列车进入到停止区2后，行驶控制模块控制车厢上的第一电磁铁和车厢正下方的第三电磁铁产生相斥力，使得车厢缓慢停止。而没有乘客下车的车厢则继续再行驶轨道1上行驶，且其行驶速度不受进入站台的车厢影响，避免了大部分并不在该站台下车的乘客在该站台停留，节省了乘客行程总时间。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中的公共交通工具各个车厢可脱离，即公共交通工具的各节车厢在没有到达站台前均连接在一起，而当公共交通工具到达站点后需要下乘客的车厢从公共交通工具上脱离。

实施例二中的行驶控制模块用于控制公共交通工具整体停止、行驶、加速和减速，并在对应车厢需要下乘客时控制该车厢从公共交通工具上脱落，脱落的车厢在行驶控制模块的控制下进入到站台轨道的变速区3，并减速前行，当达到停止区2后控制公共交通工具停止前行，当乘客下车后或者乘客上车后控制该车厢从加速进入到行驶轨道1，进入行驶轨道1后加速追赶之前其脱离的公共交通工具，并在追赶上公共交通工具后减速并和该公共交通工具的车尾接合；行驶轨道1上行驶的公共交通工具在车厢脱离时，脱离的车厢前后两端均和公共交通工具脱离，使得公共交通工具中间断开，使得公共交通工具分为行驶在前的前半段公共交通工具和行驶在后的后半段公共交通工具，后半段公共交通工具将加速行驶和前半段磁悬浮列最后一节车厢连接，而进入到站台轨道的公共交通工具在从站台轨道出来后将接在公共交通工具尾部，即接在后半段公共交通工具尾部。

本方案的优点在于，当公共交通工具的所有车厢连接在一起时，只需使得公共交通工具行驶最前端的车厢上设置的车头工作即可，即只需要一节车厢的车头工作带动后续的车厢沿着行驶轨道1行驶即可，与实施例一相比，避免了每一节车厢的车头均工作，能有效节电能。且本方案中只有需要下乘客的车厢会进入到站台轨道内，其余公共交通工具的车厢均在行驶轨道1上行驶，即这些不下乘客的车厢不会停止，避免这些车厢上的乘客在站台停留，减少了乘客旅途时长。在乘客较少时，公共交通工具的车厢数便可以大量减少，避免现有列车出现车内乘客量少的问题。

实施例三

实施例三与实施例二的区别在于，实施例三中的行车控制子系统还包括：车厢位置排布模块，车厢位置排布模块用于根据乘客信息分配每一个车厢之间的连接前后关系，其分配原则为:在同一个站台需要停止下乘客或上乘客的车厢安排在一起，在整个旅途中先下乘客的车厢安排在公共交通工具前端，而后下的乘客安装在公共交通工具的后端。

具体实施时，当有车厢要脱离公共交通工具时，行驶控制模块控制公共交通工具整体减速行驶，当车厢脱离公共交通工具后，前半段公共交通工具再减速行驶，使得后半段公共交通工具和其完成接合后再加速到正常行驶速度行驶。当进入站台轨道中的车厢回到行驶轨道1后，该车厢再接合在其断开的公共交通工具尾部。由于只有需要下乘客或上乘客的车厢停止，与整个公共交通工具停止相比，停靠更加方便，且占用停车区位置较小，所需停留时间也就相对较少；由于需要先停止的车厢安排在公共交通工具前端，而脱离的车厢和公共交通工具连接是连接在公共交通工具后端，使得脱离的车厢与公共交通工具脱离和连接之间存在距离，便于在车厢从站台轨道出来后与其脱离的公共交通工具之间的距离较短，便于脱离车厢能快速的和其脱离的公共交通工具连接。

实施例四

实施例四与实施例一的区别在于，实施例四中车厢分配模块进行乘客车厢安排时的准则为：将同一个站台上车和同一个站台下车的乘客安排在同一个车厢内。这样安排的好处在于，每一节车厢的乘客都是在同一个车厢上车并在同一个车厢下车，与现有技术中的每一个站台停止相比，避免了不需要下车的乘客坐在车厢内等待其他乘客上车或者下车的问题，进一步节省了乘客旅途耗费时长。

实施例五

实施例五与实施例四的区别在于，实施例五适用于乘客均集中等待车厢到达后排队上车且行李均放置到车厢内的情况，实施例五中的车厢上设置有乘客上车时间检测模块、行车里程检测模块、停车等待时长控制模块和数据分析模块。

乘客上车时间检测模块用于检测车厢在一个停止区2停靠等待乘客上车的过程中，从第一个乘客进入车厢开始到最后一个乘客进入车厢之间花费的时长。乘客上车时长和乘客下车时长的计算可以通过在车厢入口处设置检测装置进行检测，检测装置包括单片机、按钮和红外线传感器，红外线传感器可以通过按钮的方式控制其只有在乘客上车时才控制红外线传感器工作，在乘客均上车后控制红外线传感器停止工作。具体实施时将红外线传感器和按钮均连接在单片机的上，当乘客上车时，红外线传感器最开始检测到的信号发送给单片机时单片机便开始计时，当红外线传感器没有检测到乘客(或搬运的货物)三分钟后单片机便停止计时。

行车里程检测模块用于检测车厢每次行驶里程，若每一个车厢被安排只在同一个站台轨道上上乘客，并在同一个站台轨道上下乘客(即行驶路段每次都一样)，则每次同一个车厢的行驶里程一样，若每一个车厢根据客源量的多少随机分配行驶路段(即行驶路段每次都不一样)，则每次同一个车厢行走里程便可能都不一样，本方案中对车厢行走轨迹的安排优先选择根据客源量大小进行车厢的随机分配，即乘客人员监控模块根据乘客信息监控同一个站台上车并在同一个站台下车的乘客量，然后车厢分配模块根据乘客量安排车厢供这些乘客乘坐。行驶里程检测时可以通过百度地图定位获取乘客上车站台和乘客下车站台之间的里程值。

数据分析模块用于根据车厢行驶相同里程值时乘客上车花费时长和下车花费时长分析在该行驶里程值时车厢普遍应该停靠等待乘客上车或下车时长。行驶里程比较短的车厢中的乘客相对于行驶里程较长车厢内乘坐的乘客来说，其到达目的地相对更加方便，比如节假日回家的乘客，其家住位置与其出发地比较近时，这些乘客所携带的行李相对于比较少，因为其回家方便，回家次数便多，所需费用也较少，无需将行李打包一次性携带完，这些乘客上车所需花费的时间也就比较短；而离家比较远的乘客由于回家次数少，回家一次路程远且路费高，所以回家一次可能呆的时长也更长，所需携带的行李也将会更多，上车时可能还会搬运较多行李，上车花费的时长也就越多。通过相同里程值之间乘客上车花费时长和下车花费时长预测普遍情况下车厢停车等待乘客上车和下车的时长，与现有技术中必须在停止区2内停靠固定时长相比，能节省车厢在停止区2停靠时间。

停车等待时长控制模块用于根据乘客上车时间检测模块检测的该车厢乘客上车时长调整数据分析模块分析的乘客到站下车的等待时长。由于一个乘客上车时搬运行李上车花费的时长较长时便代表着该成乘客下车花费的时长也较长，停车等待时长控制模块根据同一个车厢中所有乘客上车时长调整该车厢到站等待乘客下车的时长，便于所有乘客均能够在车厢到站后停靠的时长内下车，同时也避免停车时长过长而导致停止区2被占用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：包括：行驶轨道、站台轨道、公共交通工具和行车控制子系统；

所述公共交通工具包括多节车厢，每节车厢之间可脱离，每节车厢下均设置有车头和用于减小车厢与地面摩擦力的支撑子系统；

所述站台轨道设置在车站站台内，所述行驶轨道设置在车站站台外，所述站台轨道两端均和行驶轨道并轨，所述站台轨道、行驶轨道和车头上设置有用于驱动车厢前行的驱动电磁铁组；

所述行车控制子系统用于控制整个公共交通工具或单节车厢行驶、停止、加速或减速，所述行车控制子系统还用于脱离的车厢从行驶轨道上变轨到站台轨道上。

2.根据权利要求1所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：所述车头和车厢一体成型。

3.根据权利要求1所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：所述站台轨道包括变速区和停止区，所述变速区用于公共交通工具磁悬浮列车的车厢加速或减速行驶，所述停止区用于车厢停止等待乘客上车或下车。

4.根据权利要求1所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：所述行车控制子系统包括定位模块，所述定位模块用于对每一节车厢位置进行定位。

5.根据权利要求4所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：所述行车控制子系统还包括乘车人员监控模块，所述乘车人员监控模块用于监控购买公共交通工具磁悬浮列车车票的乘客信息，然后根据乘客信息统计每一个站台乘客上车人数信息和乘客下车人数信息，所述乘客信息包括乘客名字、乘客上车站台名、乘客下车站台名和购买的磁悬列车信息。

6.根据权利要求5所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：所述行车控制子系统还包括车厢分配模块，所述车厢分配模块用于根据统计的每一个站台上车人数信息和下车人数信息进行乘客乘车车厢的安排，乘客乘车车厢安排时将需要在同一个站台上车和下车的乘客优先安排在同一个车厢。

7.根据权利要求6所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：所述行车控制子系统还包括停车安排模块，所述停车安排模块用于安排不同的车厢进入到站台轨道进行停车，所述站台轨道内有多个停车区。

8.根据权利要求1所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：支撑子系统为磁悬浮支撑子系统。

9.根据权利要求1所述的公共交通系统的停靠站控制系统，其特征在于：支撑子系统为车轮。