CN110130249A - 一种智能隔离系统 - Google Patents

Abstract

一种智能隔离系统，其包括：升降隔离装置，其设置在车辆行驶道路的两侧，用于在车辆通过时升起以形成暂时封闭的区域，用于使得车辆安全通过；隔离控制装置，其用于在半专用路权控制模式下，获取车辆的行驶速度以及行驶位置，并根据行驶速度和行驶位置确定隔离区间，并根据隔离区间生成相应的隔离控制信号，以通过隔离控制信号控制升降隔离装置将隔离区间隔离。该智能隔离系统能够使得公共交通中不需要为智轨列车等车辆规划、建设专用的车道，这样既有助于充分吸纳智轨列车等车辆运量大、节能、环保、高效的交通运输优势和特点，又能尽可能降低智轨列车等车辆的运营成本，并能最大可能地与社会车辆共享路权，最大限度地融入现有的交通组织方式。

Description

一种智能隔离系统

技术领域

本发明涉及公共交通技术领域，具体地说，涉及一种智能隔离系统。

背景技术

2017年6月2日，由中车株洲电力机车研究所有限公司研制的一种名为“智能轨道快运系统(Autonomous rail Rapid Transit-ART)”(以下简称“智轨”) 的全新交通产品在株洲首次亮相，这种融合了现代有轨电车和公共汽车各自优势的新型交通工具属于跨界之作，它颠覆了人们对于城市交通的传统认识，为解决大中城市出行难带来了新的选择和体验。

智轨列车是一种双向行驶的多编组胶轮车辆。它采用全轴转向控制技术，并通过主动安全控制、车载信号控制、机器视觉等对行驶进行电子约束，实现在虚拟轨道下的类轨道行驶。

然而，如何保证智轨列车能够在现有道路上有效、正常地运行，避免与其它车辆或行人产生路权问题是亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种智能隔离系统，所述系统包括：

升降隔离装置，其设置在车辆行驶道路的两侧，用于在车辆通过时升起以形成暂时封闭的区域，用于使得所述车辆安全通过；

隔离控制装置，其用于在半专用路权控制模式下，获取车辆的行驶速度以及行驶位置，并根据所述行驶速度和行驶位置确定隔离区间，并根据所述隔离区间生成相应的隔离控制信号，以通过所述隔离控制信号控制所述升降隔离装置将所述隔离区间隔离。

根据本发明的一个实施例，所述隔离区间包括多个依次排列的交通信号区间，所述隔离控制装置配置为检测车辆是否驶离指定交通信号区间，其中，如果所述车辆驶离所述指定交通信号区间，所述隔离控制装置则配置为生成相应的解除隔离控制信号，以控制所述升降隔离装置解除对所述指定交通信号区间的隔离。

根据本发明的一个实施例，所述升降隔离装置包括：

多个升降柱，其间隔设置在道路两侧，用于在所述隔离控制装置的控制下升起或降下，从而将相应道路隔离或解除隔离。

根据本发明的一个实施例，相邻升降柱之间设置有防护栅栏，所述防护栅栏能够在所述升降柱的带动下升起或降下。

根据本发明的一个实施例，所述升降柱包括：

升降柱壳体；

升降控制模块，其与所述隔离控制装置连接，用于根据所述隔离控制信号或解除隔离控制信号生成相应的升降控制信号；

升降执行模块，其与所述升降控制模块连接，用于根据所述升降控制信号将所述升降柱壳体抬升或降低。

根据本发明的一个实施例，所述升降柱在接收到隔离控制信号后，首先会在第一预设时长内生成并输出指示信号，随后再在第二预设时长内将自身高度上升到指定高度。

根据本发明的一个实施例，所述升降柱包括指示灯和/或指示音生成器，其中，所述指示灯用于根据所述隔离控制信号在所述第一预设时长内闪烁，所述指示音生成器用于根据所述隔离控制信号在所述第一预设时长内生成并输出相应的指示音。

根据本发明的一个实施例，所述第二预设时长依次包括第一时长区间、第二时长区间和第三时长区间，其中，

所述升降控制模块配置为控制所述升降执行模块在所述第一时长区间内按照第一预设速度将所述升降柱壳体的高度升高至第一预设高度，并在所述第二时长区间内将所述升降柱壳体的高度维持在所述第一预设高度不变，随后再控制所述升降执行模块在所述第三时长区间内按照第二预设速度将所述升降柱壳体的高度升高至第二预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述升降柱还包括：

障碍物检测模块，其用于检测所述升降柱上方是否存在障碍物，并在检测到障碍物时生成相应的障碍物信息；

所述升降控制模块与所述障碍物检测模块连接，其用于根据所述障碍物信息生成相应的升降控制信号。

根据本发明的一个实施例，在所述第一时长区间内，如果所述升降控制模块接收到所述障碍物信息，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块停止运行，以使得所述升降柱壳体的高度停止升高；

所述升降控制模块还配置为利用所述障碍物检测模块持续检测所述升降柱上方的障碍物是否消失，其中，如果消失，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块重新运行，以使得所述升降柱壳体的高度重新升高。

根据本发明的一个实施例，在所述第三时长区间内，如果所述升降控制模块接收到所述障碍物信息，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块将所述升降柱壳体的高度降低至所述第一预设高度；

所述升降控制模块还配置为利用所述障碍物检测模块持续检测所述升降柱上方的障碍物是否消失，其中，如果消失，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块将所述升降柱壳体的高度升高至所述第二预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述隔离控制装置配置为：

根据所述行驶速度确定期望隔离长度；

根据所述车辆的行驶位置和期望隔离长度，确定隔离区间。

根据本发明的一个实施例，所述隔离控制装置配置为根据如下表达式确定所述期望隔离长度：

X＝V×T+L

其中，X表示期望隔离长度，V表示预期平均行驶速度，T表示第三预设时长，L表示安全制动距离。

根据本发明的一个实施例，当车辆在所述隔离区间内行驶时，所述隔离控制装置配置为：

步骤a、根据所述车辆的行驶位置和隔离区间，计算隔离区间剩余长度；

步骤b、判断所述隔离区间剩余长度是否小于或等于所述期望隔离长度，如果是，则根据所述期望隔离长度和隔离区间剩余长度确定补充隔离长度，并根据所述补充隔离长度确定补充隔离交通信号区间；

步骤c、生成针对所述补充隔离交通信号区间的隔离控制信号，以通过所述隔离控制信号控制所述升降隔离装置将所述补充隔离交通信号区间隔离。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤b中，如果隔离区间剩余长度小于或等于所述期望隔离长度，所述隔离控制装置则配置为进一步判断车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长是否小于或等于第四预设时长，如果是，则根据所述期望隔离长度和隔离区间剩余长度确定补充隔离长度。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤b中，如果车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长大于第四预设时长，那么所述隔离控制装置则配置为控制所述升降隔离装置保持当前状态。

根据本发明的一个实施例，当车辆驶过所述隔离区间行驶时，所述隔离控制装置配置为将车辆当前位置点作为起始点来重新执行步骤a、步骤b和步骤c。

根据本发明的一个实施例，所述隔离控制装置配置为根据如下表达式确定车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长：

T′＝(X′-S)/V′

其中，T′表示车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长，X′表示隔离区间的长度，S表示车辆行驶的位移，V′表示当前行驶速度，。

根据本发明的一个实施例，所述隔离控制装置配置为根据如下表达式确定补充隔离长度：

R＝X-(X₀′-S)

其中，R表示补充隔离长度，X表示期望隔离长度，X₀′表示隔离区间的长度，S表示车辆行驶的位移。

根据本发明的一个实施例，所述隔离控制装置还用于在专用路权控制模式下根据预设时刻表控制所述升降隔离装置在指定时间段内将车辆行驶道路全部隔离。

现有的隔离系统通常是独立存在的，并且这些隔离系统或是固定不动或是由专门的值守人员进行现场操作运行。然而，本发明所提供的智能隔离系统能够根据智轨列车等车辆的当前运行状态来实现对智轨列车等车辆所处车道的智能隔离，从而使得智轨列车等车辆在行进过程中在所处车道的一定长度的路段内享有专有路权，而其它车辆或是行人则可以在其它路段内享有共享路权。通过这种方式，智轨列车等车辆需要在行进过程中与同一道路中的其它车辆或是行人进行安全隔离的车辆也就可以不再需要持续地占有道路，公共交通中也就不需要为这类车辆规划、建设专用的车道，这样既有助于充分吸纳智轨列车等车辆运量大、节能、环保、高效的交通运输优势和特点，又能尽可能降低智轨列车等车辆的运营成本，并能最大可能地与社会车辆共享路权，最大限度地融入现有的交通组织方式。

同时，本发明所提供的智能隔离系统能够根据实际需要升起或降下，从而将相应路段隔离，其能够灵活实现不同路段的“全封闭”以及“半封闭”的物理隔离效果，相较于现有的隔离系统，其更加经济、实用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的智能隔离系统的结构示意图；

图2和图3是根据本发明不同实施例的升降柱的排布方式示意图；

图4是根据本发明一个实施例的升降柱的分布方式示意图；

图5是根据本发明一个实施例的升降柱的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的第二预设时长的时长区间划分示意图；

图7是根据本发明一个实施例的智能隔离方法的实现流程示意图；

图8是根据本发明一个实施例的确定期望隔离长度的实现流程示意图；

图9是根据本发明一个实施例的车辆行驶路径示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

由于智轨列车是一种多编组胶轮车辆，因此其可以行驶在现有道路上。当智轨列车行驶在现有道路上时，必然会与道路上行驶的车辆或行人产生路权问题，甚至会影响车辆或行人的安全。

传统的隔离系统通常是固定不动的或是由专人现场操作隔离系统升起或降下来实现道路隔离。然而，固定不动的隔离系统使得道路的路权固定不变，这不利于对道路的充分利用；而由专人现场操作的隔离系统需要耗费大量的人力，同时人工操作还会影响隔离系统的可靠性。

针对该问题，本发明提供了一种智能隔离系统，该系统能够在智轨列车通过时自动地将智轨列车所需要驶过的道路与其它车辆或行人隔离，从而保证智轨列车的路权，这样也就能够实现路权的合理分配，从而有效避免智轨列车与其它车辆或行人之间的路权问题。当然，本发明所提供的智能隔离系统不仅仅适用于智轨列车，还可以适用于其它交通工具(例如BRT、有轨电车等)，抑或是其它特定需要进行智能隔离的场合。

图1示出了本实施例所提供的智能隔离系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例中，智能隔离系统101与智轨列车100之间能够进行数据通信，在需要的情况下，智能隔离系统101还能够与交通信号系统102进行数据通信。智能隔离系统101包括隔离控制装置101a和升降隔离装置101b，其中，隔离控制装置101a用于在半专用路权控制模式下，获取车辆的行驶速度以及行驶位置，并根据车辆的行驶速度和行驶位置确定隔离区间，并根据隔离区间生成相应的隔离控制信号。升降隔离装置101b设置在车辆行驶道路的两侧，其能够在车辆通过时升起以及形成暂时封闭的道路区域，从而使得车辆能够安全、顺利地通过。

具体地，本实施例中，升降隔离装置101b与隔离控制装置101a信号连接，其能够根据隔离控制装置101a所传输来的隔离控制信号通过升起至一定高度来将隔离控制装置101a所确定出的上述隔离区间隔离，这样其它车辆或是行人也就不会进入到该隔离区间，从而使得智轨列车100取得该隔离区间的路权，这样也就避免了智轨列车100与其它车辆或行人在同一道路上而出现路权问题。

如图2所示，本实施例中，升降隔离装置101b优选地包括多个升降柱201，这些升降柱201沿道路方向间隔设置在道路两侧。当需要对某一道路区间进行隔离时，该道路区间两侧的升降柱201也就会升起，这样其它车辆或是行人也就无法进入该道路区间，从而实现对该道路区间的隔离。当车辆驶离该道路区间后，该道路区间两侧的升降柱201也就会降下，这样其它车辆或是行人也就可以重新进入该道路区间，从而解除对该道路区间的隔离。

在本发明的不同实施例中，根据实际需要，上述升降柱201既可以以如图2 所示的在垂直于水平面方向移动的方式来实现升起或降下，也可以采用如图3所示的方式在垂直于水平面的平面内转动的方式来实现升起或降下，抑或是以其它合理方式来使得升降柱201的端部的高度产生变化。

需要指出的是，在本发明的不同实施例中，根据实际需要，升降柱201的具体形状、颜色、防撞等级以及尺寸可以采用不同的合理数据，本发明并不对升降柱201的这些数据进行具体限定。

本实施例中，由于道路区间是通过升降柱201的升起与降下来实现隔离与非隔离的，因此该智能隔离系统也就不会影响司机的视线，这样也就不会给司机带来额外的行车负担。

需要指出的是，在本发明的不同实施例中，根据实际需要，升降柱201既可以设置在车辆的车道全路沿线两侧，也可以仅设置在车辆的车道沿线部分路段两侧，本发明不限于此。

如图2所示，本实施例中，相邻的升降柱201之间还可以设置有防护栅栏 202。其中，防护栅栏202能够在升降柱201的带动下升起或降下。当升降柱201 升起时，防护栅栏202也将升起，这样也就可以实现更为完整的物理隔离效果，即其它车辆或是行人也就无法通过两个升降柱201之间的空间来进入到隔离区间，从而进一步保证车辆以及行人的安全。

本实施例中，防护栅栏202优选地为可折叠的且镂空的，这样也就可以保证防护栅栏202在升起后能够形成足够的阻挡空间，在降下后则能够有效减小占用空间。同时，镂空结构则能够有效降低防护栅栏202的重量以及用料成本。

当然，在本发明的其它实施例中，防护栅栏202还可以采用其它合理结构来实现，本发明不限于此。

同时，需要指出的是，升降柱201之间的防护栅栏202可以根据实际路况进行配置。例如，部分路段两侧的升降柱201之间设置防护栅栏202，而其它路段两侧的升降柱201之间不设置防护栅栏202。再例如，全部路段两侧的升降柱201 之间均设置防护栅栏或均不设置防护栅栏。

由于路口(例如丁字路口、十字路口以及人行横道等)行人众多，因此为了保证行人的安全，如图4所示，本实施例中，设置于路口(例如路口A和路口B) 处的升降柱201之间优选地配置有防护栅栏202。而在其它非路口处，为了节省系统整体成本，设置与于这些路段的升降柱201之间可以不配置防护栅栏202。

本实施例中，升降柱201在接收到隔离控制信号后，首先会在第一预设时长内生成并输出指示信号，随后再在第二预设时长内将自身高度上升至指定高度。具体地，如图5所示，本实施例中，升降柱201优选地包括：升降控制模块501、指示模块502、升降执行模块503和升降柱壳体504。

其中，升降控制模块501接收到隔离控制装置所传输来的隔离控制信号后，会根据该隔离控制信号生成相应的升降控制信号和指示控制信号。指示模块502 与升降控制模块501连接，其能够根据升降控制模块501所传输来的指示控制信号生成并输出相应的指示信号。升降执行模块503同样与升降控制模块501连接，其能够根据升降控制模块501所传输来的升降控制信号来升降柱壳体504升起或降下。

本实施例中，升降执行模块503优选地采用电机来实现。当然，在本发明的其它实施例中，升降执行模块503还可以采用其它合理器件或设备来实现，本发明不限于此。

本实施例中，升降控制模块501在接收到表征需要对其所在的道路区间进行隔离的隔离控制信号后，其会生成相应的指示控制信号来控制对应于指示模块 502在第一预设时长内持续输出指示信号。

例如，指示模块502可以包括指示灯和指示音生成器，在第一预设时长内，指示灯可以按照一定的频率(例如1Hz)进行闪烁，在需要的情况下，指示模块 502还可以显示该第一预设时长的倒计时。在第一预设时长内，指示音生成器可以按照一定的频率(例如间隔2s)输出指示音。其中，根据实际需要，上述指示音既可以为简单的蜂鸣音，也可以为诸如“请勿进入智轨车道”的特定提示音。

本实施例中，上述第一预设时长优选地配置为10s。当然，在本发明的其它实施例中，上述第一预设时长还可以根据实际需要配置为其它合理值，本发明不限于此。

同时，需要指出的是，在本发明的其它实施例中，指示模块502还可以仅包含指示灯或是指示音生成器，或是包含其它未列出的合理器件，本发明同样不限于此。

本实施例中，在第一预设时长结束后，升降执行模块503会在升降控制模块 501的控制下将升降柱504在第二预设时长内升起到最大高度。具体地，如图6 所示，本实施例中，第二预设时长依次包括三个时长区间(即第一时长区间T₁、第二时长区间T₂和第三时长区间T₃)。其中，在第一时长区间T₁内，升降控制模块501会控制升降执行模块503按照第一预设速度将升降柱壳体504的高度升高至第一预设高度。上述第一预设高度优选地为能够允许车辆正常行车或不至于严重改变行车轨迹的高度。例如，第一预设高度可以设置为5cm。当然，上述第一预设高度还可以根据实际需要配置为其它满足要求的合理值。

随后，升降控制模块501会控制升降执行模块503在第二时长区间T₂将升降柱壳体504的高度维持在第一预设高度不变。由于升降柱壳体504在第二时长区间T₂内保持在能够允许车辆正常行车或不至于严重改变行车轨迹的高度，因此在此期间需要隔离的车道区间内的其它车辆或行人也就可以顺利地离开该车道区间，这也相当于在第一预设时长内的指示信号的基础上对车辆与行人进行了进一步的提示。

当第二时长区间T₂结束后，升降控制模块501将控制升降执行模块503在第三时长区间T₃内按照第二预设速度将升降柱壳体504的高度升高至第二预设高度。例如，升降执行模块503在第三时长区间T₃内可以按照10cm/s的速度升高壳体504。需要指出的是，本发明并不对第一时长区间和第三时长区间内升降柱壳体的具体上升速度进行限定。

同时，还需要指出的是，在本发明的不同实施例中，上述第一时长区间、第二时长区间和第三时长区间的具体取值可以根据实际需要配置为不同的合理值。例如，在本发明的一个实施例中，上述第一时长区间T₁可以配置为1s，第二时长区间T₂可以配置为4s，第三时长区间T₃可以配置为5s。

为了更好地对其他社会车辆以及行人进行警示，本实施例中，指示模块502 在第二预设时长内同样会按照第一预设时长内的运行方式来运行，以持续地提示其他社会车辆以及行人离开待隔离道路区间。当升降柱壳体504升高至第二预设高度后，指示模块502将停止输出相关指示信息(例如停止声光告警)。

当然，在本发明的其它实施例中，升降控制模块501还可以控制指示模块 502和/或升降执行模块503以其它合理方式来运行，本发明不限于此。例如，在本发明的一个实施例中，升降控制模块501还可以控制升降执行模块503在第二预设时长内将升降柱壳体504不间断地升高至第二预设高度，抑或是控制升降执行模块503在第一预设时长和第二预设时长内将升降柱壳体504不间断地升高至第二预设高度。

而当需要解除对某一道路区间的隔离时，隔离控制装置也就会生成表征需要对该道路区间解除隔离的解除隔离控制信号，升降控制模块501在接收到上述解除隔离控制信号后，会根据该解除隔离控制信号生成相应的升降控制信号(例如下降控制信号)来控制升降执行模块503将升降柱壳体504的高度由第二预设高度降低至初始高度(一般为与地面平齐，或“隐藏”至地下合适位置)，从而实现对该道路区间隔离的解除。

本实施例中，由于可能存在升降柱壳体504升高过程中升降柱上方的车辆未及时离开升降柱上方的问题，此时车辆也就会阻碍升降柱壳体504的升高，如果升降柱壳体504继续升高的话很可能会对自身以及上方的障碍物造成损坏。针对该问题，如图5所示，升降柱优选地还包括障碍物检测模块505。

障碍物检测模块505用于检测升降柱上方是否存在障碍物，并在检测到障碍物时生成相应的障碍物信息。升降控制模块501与障碍物检测模块505连接，其能够根据障碍物检测模块505所传输来的障碍物信息生成相应的升降控制信号。

具体地，本实施例中，在第一时长区间T₁内，如果升降控制模块501接收到障碍物检测模块505所传输来的障碍物信息，那么也就表示此时该升降柱上方存在障碍物，此时升降控制模块501也就会生成相应的升降控制信号来控制升降执行模块503停止运行，这样升降柱壳体504也就不会再继续升高。

在此过程中，障碍物检测模块505会持续检测升降柱上方的障碍物是否消失。其中，如果升降柱上方的障碍物消失，那么此时升降控制模块501也就会生成相应的升降控制信号来控制升降执行模块503重新运行，从而使得升降柱壳体 504的高度重新升高至第一预设高度。

而在第三时长区间T₃内，如果升降控制模块501接收到障碍物检测模块505 所传输来的障碍物信息，那么也就表示此时该升降柱上方存在障碍物，此时升降控制模块501也就会生成相应的升降控制信号来控制升降执行模块503将升降柱壳体504的高度降低至上述第一预设高度。

在此过程中，障碍物检测模块505会持续检测升降柱上方的障碍物是否消失。其中，如果升降柱上方的障碍物消失，那么此时升降控制模块501也就会生成相应的升降控制信号来控制升降执行模块503重新运行，从而使得升降柱壳体 504的高度重新升高至第二预设高度。

当然，在本发明的其它实施例中，升降控制模块501还可以基于障碍物检测模块505所检测到的信息来采用其它合理方式控制升降执行模块503的运行状态，进而控制升降柱壳体504的高度，本发明不限于此。

本实施例中，在半专用路权控制模式下，智能隔离系统仅仅会将车辆所在的路段以及一定长度的即将驶过的路段隔离，从而使得其它未隔离的道路对于其它车辆以及行人来说仍是可用的，这样也就相当于隔离出的路段对于该车辆是专用的，而其它路段则是共享的。

具体地，本实施例中，智能隔离系统优选地采用如图7所示的隔离方法来确定需要隔离的路段(即隔离区间)以及对该隔离区间进行隔离。

如图7所示，本实施例中，隔离控制装置101a会在步骤S701中根据车辆的后续路段期望的平均行驶速度确定期望隔离长度。

具体地，如图8所示，隔离控制装置101a会在步骤S801中实时获取车辆在后续路段期望的平均行驶速度。本实施例中，车辆在后续路段期望的平均行驶速度优选地可以根据该车辆预设规划出的行驶参数表来确定得到，隔离控制装置 101a通过在行驶参数表中查询后续路段所对应的行驶速度也就可以得到车辆在后续路段期望的平均行驶速度。当然，在本发明的其它实施例中，隔离控制装置101a还可以通过其它合理方式来得到车辆在后续路段期望的平均行驶速度，本发明不限于此。

在得到车辆在后续路段期望的平均行驶速度后，隔离控制装置101a则可以在步骤S802中根据该平均行驶速度以及第三预设时长来确定车辆在相应后续路段的期望隔离长度。

具体地，本实施例中，隔离控制装置101a优选地根据如下表达式确定期望隔离长度：

X＝V×T+L (1)

其中，X表示(后续路段)期望隔离长度，V表示(后续路段)期望的平均行驶速度，T表示第三预设时长，L表示安全制动距离。

本实施例中，隔离控制装置101a优选地将利用表达式(1)所得到的距离长度向上求整十数(即当个位数为0时，取原数；当个位数非0时，将个位数归零，并将原来的十位数进1)，以此得到最终的期望隔离长度。

当然，在本发明的其它实施例中，隔离控制装置101a在得到车辆在后续路段期望的平均行驶速度后，还可以通过查询事先根据规划出的行驶参数表所构建得到的期望隔离距离取值表来快速地确定出车辆在后续路段以该平均行驶速度行驶时需要对车辆进行隔离的路段长度(即期望隔离距离)。本实施例中，期望隔离距离取值表表征出了在第三预设时长下不同平均行驶速度所对应的安全制动距离以及期望隔离长度。

以第三预设时长T为20s、车辆的平均行驶速度为10～50km/h(每5km/h为一档)为例，可以构建得到如表1所示的期望隔离距离取值表：

表1

需要指出的是，在具体应用时，上述第三预设时长T的具体取值可以根据实际运营需要进行设置，安全制动平均减速度则可以以实际车辆在对应“初速度”下的实际安全制动平均减速度为准。

当然，在本发明的其它实施例中，隔离控制装置101a还可以采用其它合理方式来根据车辆的行驶速度确定期望隔离长度，本发明不限于此。

再次如图7所示，在得到期望隔离长度X后，隔离控制装置101a将会在步骤S702中根据上述期望隔离长度X和车辆的行驶位置确定隔离区间X′。

为了实现智轨列车或是其它车辆在公路上行驶时的智能物理隔离，同时尽量避免在同一交通信号灯区间内物理隔离防护模式出现混乱，本实施例中，隔离控制装置101a对于升降隔离装置101b的控制优选地以交通信号区间为单位。

具体地，对于处于同一交通信号区间内的多个升降柱来说，这些升降柱将具有相同的行为状态，即同时上升或同时降低。本实施例中，该智能隔离系统优选地将两个交通信号灯路口之间的区间作为一个交通信号区间。

假设智轨列车发车点距离前方行进方向最近一个交通信号灯路口的距离为 Y₀，后续紧接着相邻的各自区段距离为Y₁、Y₂、Y₃、…、Y_n，那么也就表示从发车点处开始，第1个交通信号区间的长度为Y₀，第2个交通信号区间的长度为 Y₁，第3个交通信号区间的长度为Y₂，依此类推。

本实施例中，隔离控制装置101a对于升降隔离装置101b的控制优选地以交通信号区间为单位。例如，当智轨列车处于出发点时，如果计算得到的期望隔离长度满足X≤Y₀，那么隔离区间也就是第1个交通信号区间(即当前交通信号灯区间)；如果计算得到的期望隔离长度满足Y₀＜X≤Y₀+Y₁，那么隔离区间也就是第1个交通信号区间和第2个交通信号区间(即当前交通信号灯区间及其下一个交通信号灯区间)；如果计算得到的期望隔离长度满足Y₀+Y₁＜X≤Y₀+Y₁+Y₂，那么隔离区间也就是第1个交通信号区间、第2个交通信号区间和第3个交通信号区间(即当前交通信号灯区间以及沿车辆行进方向紧邻的连续2个交通信号灯区间)；而如果计算得到的期望隔离长度满足 Y₀+Y₁+...+Y_m＜X≤Y₀+Y₁+Y₂+...+Y_m+Y_m+1，那么隔离区间也就是第1个交通信号区间至第m+2个交通信号区间(即当前交通信号灯区间以及沿车辆行进方向紧邻的连续m+1个交通信号灯区间)。

为了更加清楚地说明本实施例所提供的智能隔离系统的工作原理以及工作流程，以下以路权为说明主线来作进一步地阐述。

在初始状态下，智轨列车等车辆(以下就以“智轨列车”作为举例说明)的路径沿线的智能隔离系统中的所有升降隔离装置都处于初始状态(即降下状态或隐藏状态)。此时，智轨列车等车辆的路径沿线对于所有车辆来说都是可用的，因此此时路权状态也就可以视为完全共享路权状态。

智轨列车在整备期间会处于首站(即发车点)，此时隔离控制装置将会根据运营需要来确定智轨列车的预计平均行驶速度，并根据该平均行驶速度得到此时所对应的期望隔离长度X₀。在智轨列车发车前的指定时刻(例如发车前N分钟，其中，N的具体取值可以根据实际需要配置为不同的合理值)，隔离控制装置会根据上述期望隔离长度X₀确定出此时所对应的实际隔离区间X′₀。隔离区间X′₀的具体计算方式和过程在以上内容中已经阐述，故在此不再进行赘述。

当确定出隔离区间X′₀后，隔离控制装置会生成相应的隔离控制信号并发送至升降隔离装置，从而控制升降隔离装置将隔离区间X′₀所对应的路段隔离。具体地，升降隔离装置可以通过将隔离区间X′₀所对应的路段两侧的升降柱升起，从而实现对该路段的物理隔离。

当升降隔离装置将隔离区间X′₀所对应的路段完全隔离后，该路段对于智轨列车之外的其它车辆(或行人)也就是不可用的，这样也就为智轨列车在该路段实现了专用路权。而此时智轨列车的路径沿线除隔离区间X′₀外的其它路段对于其它车辆(或行人)仍是可用的，此时这些路段属于共享路权。而对于智轨列车的全线路径来说，也就实现了半专用路权。

在智轨列车行进过程中，隔离控制装置会控制升降隔离装置的升降状态，从而动态地实现智轨列车移动式专用路权与共享路权的组合。

具体地，如图9所示，当智轨列车从首站发车后，隔离控制装置会实时检测车辆的行驶速度并计算车辆行驶的位移S。同时，隔离控制装置还会根据车辆在后续路段期望的平均行驶速度参照表1的方式来实时计算当前时刻所对应的期望隔离长度X。

如果S＜X′₀(即智轨列车未驶离当前隔离区间)，那么隔离控制装置将会进一步判断隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S是否小于当前时刻所对应的期望隔离长度X。其中，如果隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S大于或等于当前时刻所对应的期望隔离长度X，那么也就表示虽然智轨列车在当前隔离区间X′₀内行驶了S长度，但此时隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S仍能够满足智轨列车的隔离长度需求，因此本实施例中，此时隔离控制装置会将升降隔离装置的状态保持在当前状态(即：维持原有隔离区间的封闭模式，且不会升起新的升降柱)。

而如果隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S小于当前时刻所对应的期望隔离长度 X，为了避免过早的将新的升降柱升起，本实施例中，隔离控制装置优选地会进一步判断车辆以当前行驶速度驶过隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S的时长是否小于或等于第四预设时长。即是否存在：

T′＝(X′₀-S)/V′≤T₄ (2)

其中，T′表示车辆以当前行驶速度驶过隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S的时长，V′表示当前行驶速度，T₄表示第四预设时长。本实施例中，第四预设时长T₄优选地配置为等于上述第一预设时长与第二预设时长(包含三个时长区间T₁、T₂和T₃)之和。需要指出的是，在本发明的不同实施例中，上述第四预设时长T₄的具体取值可以根据实际需要配置为不同的合理值，但第四预设时长T₄优选地应当大于或等于第一预设时长与第二预设时长之和。

如果车辆以当前行驶速度驶过隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S的时长小于或等于第四预设时长，那么此时隔离控制装置则会根据期望隔离长度X和隔离区间剩余长度X′₀-S来确定补充隔离长度。同时，本实施例中，由于对于路段的隔离是以交通信号区间为单位的，因此隔离控制装置会进一步根据补充隔离长度来确定补充隔离交通信号区间。

具体地，本实施例中，隔离控制装置优选地根据如下表达式确定补充隔离长度：

R＝X-(X′₀-S) (3)

其中，R表示补充隔离长度。

由于对于路段的隔离是以交通信号区间为单位的，因此隔离控制装置会进一步根据补充隔离长度R来确定补充隔离交通信号区间。假设补充隔离交通信号区间的长度为L′，那么此时车辆前方行进路段实际需要进行物理隔离的路段长度将为(X′₀-S)+L′。

例如，假设上述第一预设时长为10s，第二预设时长同样为10s(其中，第一时长区间T₁为1s，第二时长区间T₂为4s，第三时长区间T₃为5s)，第三预设时长T和第四预设时长T₄均为20s。智轨列车在首站时的期望平均行驶速度根据运营需要配置为30km/h，同时，智轨列车在后续行驶过程中的平均行驶速度一直为 30km/h，这样根据表1所示的数据可以确定出该智轨列车在起点处的期望隔离长度X₀为200m，并且后续的期望隔离长度X都为200m。

由于对于路段的隔离是以交通信号区间为单位的，L₀表示智轨列车发车点前方行进方向最近的交通信号灯路口，L₁、L₂、L₃、L₄、…表示后续紧邻的交通信号灯路口，发车点与交通信号灯路口L₀之间的距离为Y₀(例如50m)，交通信号灯路口L₀与交通信号灯路口L₁之间的距离为Y₁(例如100m)，交通信号灯路口L₁与交通信号灯路口L₂之间的距离为Y₂(例如300m)，以此类推，因此在智轨列车在首站时所确定出的隔离区间X′₀即为Y₀+Y₁+Y₂(即450m)。

假设图9中A点距离智轨列车的发车点的距离为25m，智轨列车行驶至A 点时，智轨列车行驶的位移S也就等于25m，此时隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S 将等于425m。由于此时隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S大于期望隔离长度X，因此隔离控制装置会将升降隔离装置的状态保持在当前状态(即：维持原有隔离区间的封闭模式，且并不会升起新的升降柱)。

智轨列车继续行进，只要智轨列车行驶的位移S小于X′₀-X，亦即位移S小于250m，那么由于隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S大于期望隔离长度X，因此隔离控制装置会将升降隔离装置的状态保持在当前状态。

假设图9中B点距离智轨列车的发车点的距离为250m，智轨列车继续行进，当行驶至B点时，那么此时智轨列车行驶的位移S也就等于250m，此时隔离区间 X′₀的剩余长度X′₀-S将等于200m。由于隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S恰好等于期望隔离长度X，因此虽然此刻隔离控制装置可以将升降隔离装置的状态保持在当前状态，但下一时刻由于隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S将会小于期望隔离长度X，因此隔离控制装置优选地会判断车辆以当前速度驶过隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S的时长是否小于或等于第四预设时长T₄。

本实施例中，由于期望隔离长度X等于200m，假设S等于250m时车辆当前行驶速度为30km/h，此时，根据表达式(2)可以计算得到车辆以当前行驶速度30km/h驶过隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S的时长为24s(大于T₄)，这样隔离控制装置同样会将升降隔离装置的状态保持在当前状态(即：维持原有隔离区间的封闭模式，且不会升起新的升降柱)。

假设图9中的C点距离智轨列车的发车点的距离为283m，那么智轨列车行驶至C点时，智轨列车行驶的位移S为283m，隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S将等于167m。假设此时车辆当前行驶速度为30km/h，由于隔离区间X′₀的剩余长度 X′₀-S(167m)小于期望隔离长度X(200m)，根据表达式(2)可以计算得到车辆以当前行驶速度30km/h驶过隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S的时长为20s(即恰好等于第四预设时长T₄)，因此此时隔离控制装置需要确定补充隔离交通信号区间，并控制升降隔离装置将补充隔离交通信号区间隔离(即升起补充隔离交通信号区间两侧的升降柱)。

具体地，隔离控制装置根据表达式(3)可以确定出补充隔离长度R为33m (对应于D点位置)，因此也就可以确定出补充隔离交通信号区间为交通信号灯路口L₂与交通信号灯路口L₃，该段补充隔离交通信号区间的长度Y₃为100m。因此此时隔离控制装置也就会控制升降隔离装置将交通信号灯路口L₂与交通信号灯路口L₃之间的路段进行隔离，此时车辆前方行进路段实际需要进行物理隔离的路段长度X′₁为267m。

本实施例中，当智轨列车行驶的位移S小于或等于隔离区间X′₀时，隔离控制装置将不间断地重复上述计算过程，从而持续地确定所需要的补充隔离交通信号区间，并对补充隔离交通信号区间进行隔离。

当然，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，隔离控制装置还可以在隔离区间X′₀的剩余长度X′₀-S小于当前时刻所对应的期望隔离长度X时直接确定补充隔离长度，本发明不限于此。

而当智轨列车行驶的位移S大于隔离区间X′₀时，本实施例中，隔离控制装置会将车辆当前位置点作为起始点来重新执行上述过程，以此类推。

通过上述过程，在智轨列车行进过程中，本实施例所提供的智能隔离系统能够动态实现始终有一定的、足够的隔离防护距离来对智轨列车的车道进行物理隔离防护，从而使得智轨列车在某一路段始终享有专用路权，而在其它非隔离路段则为共享路权。

本实施例中，智能隔离系统对于专用路权的释放优选地也是以交通信号区间 (例如交通信号灯区间)为单位进行释放的。具体地，隔离控制装置会持续检测智轨列车是否驶离指定交通信号区间，其中，如果驶离，隔离控制装置则会控制升降隔离装置来解除对该交通信号区间的隔离，从而使得该交通信号区间的路权状态变为共享路权。

当然，在本发明的其它实施例中，智能隔离系统还可以采用其它合理方式来对隔离区间的路权进行释放，本发明不限于此。

对于本实施例所提供的智能隔离系统来说，根据实际需要，该系统的控制模式还可以包括其它合理模式，本发明不限于此。例如，在本发明的一个实施例中，智能隔离系统的控制模式还可以包括专用路权模式。在专用路权模式下，根据需要，隔离控制装置可以根据预设时刻表来控制升降隔离装置在指定时间段内将智轨列车车道的路径沿线全部隔离，并在其它时间段内将智轨列车车道的路径沿线全部开放，这样也就能够实现在特定时间段内智轨列车能够享有该车道的完全专用路权。

对于多列智轨列车成车队的行进过程，对于车队中的首车，智能隔离系统可以采用如上所述的方式来对相应的车道进行隔离。而对于次车以及后续车辆，智能隔离系统优选地仅在出现次车的隔离区间跨入前车的释放路权的交通信号区间时，由于次车的隔离需要，此时相应的交通信号区间将不再释放路权，而是仍保持当前封闭隔离的状态。智能隔离系统对于后续车辆的隔离控制方式以此类推。

现有的隔离系统通常是独立存在的，并且这些隔离系统或是固定不动或是由专门的值守人员进行现场操作运行。然而，本发明所提供的智能隔离系统能够根据智轨列车等车辆来实现对智轨列车等车辆的智能隔离，从而使得智轨列车等车辆在行进过程中在一定长度的道路内享有专有路权，而其它车辆或是行人则可以在其它道路内享有共享路权。通过这种方式，智轨列车等车辆需要在行进过程中与同一道路中的其它车辆或是行人进行安全隔离的车辆也就可以不再需要持续地占有道路，公共交通中也就不需要为这类车辆规划、建设专用的车道，这样既有助于充分吸纳智轨列车等车辆运量大、节能、环保、高效的交通运输优势和特点，又能尽可能降低智轨列车等车辆的运营成本，并能最大可能地与社会车辆共享路权，最大限度地融入现有的交通组织方式。

同时，本发明所提供的智能隔离系统能够根据实际需要升起或降下，从而将相应路段隔离，其能够灵活实现不同路段的“全封闭”以及“半封闭”的物理隔离效果，相较于现有的隔离系统，其更加经济、实用。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (20)

1.一种智能隔离系统，其特征在于，所述系统包括：

升降隔离装置，其设置在车辆行驶道路的两侧，用于在车辆通过时升起以形成暂时封闭的区域，用于使得所述车辆安全通过；

隔离控制装置，其用于在半专用路权控制模式下，获取车辆的行驶速度以及行驶位置，并根据所述行驶速度和行驶位置确定隔离区间，并根据所述隔离区间生成相应的隔离控制信号，以通过所述隔离控制信号控制所述升降隔离装置将所述隔离区间隔离。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔离区间包括多个依次排列的交通信号区间，所述隔离控制装置配置为检测车辆是否驶离指定交通信号区间，其中，如果所述车辆驶离所述指定交通信号区间，所述隔离控制装置则配置为生成相应的解除隔离控制信号，以控制所述升降隔离装置解除对所述指定交通信号区间的隔离。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述升降隔离装置包括：

多个升降柱，其间隔设置在道路两侧，用于在所述隔离控制装置的控制下升起或降下，从而将相应道路隔离或解除隔离。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，相邻升降柱之间设置有防护栅栏，所述防护栅栏能够在所述升降柱的带动下升起或降下。

5.如权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述升降柱包括：

升降柱壳体；

升降控制模块，其与所述隔离控制装置连接，用于根据所述隔离控制信号或解除隔离控制信号生成相应的升降控制信号；

升降执行模块，其与所述升降控制模块连接，用于根据所述升降控制信号将所述升降柱壳体抬升或降低。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述升降柱在接收到隔离控制信号后，首先会在第一预设时长内生成并输出指示信号，随后再在第二预设时长内将自身高度上升到指定高度。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述升降柱包括指示灯和/或指示音生成器，其中，所述指示灯用于根据所述隔离控制信号在所述第一预设时长内闪烁，所述指示音生成器用于根据所述隔离控制信号在所述第一预设时长内生成并输出相应的指示音。

8.如权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述第二预设时长依次包括第一时长区间、第二时长区间和第三时长区间，其中，

所述升降控制模块配置为控制所述升降执行模块在所述第一时长区间内按照第一预设速度将所述升降柱壳体的高度升高至第一预设高度，并在所述第二时长区间内将所述升降柱壳体的高度维持在所述第一预设高度不变，随后再控制所述升降执行模块在所述第三时长区间内按照第二预设速度将所述升降柱壳体的高度升高至第二预设高度。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述升降柱还包括：

障碍物检测模块，其用于检测所述升降柱上方是否存在障碍物，并在检测到障碍物时生成相应的障碍物信息；

所述升降控制模块与所述障碍物检测模块连接，其用于根据所述障碍物信息生成相应的升降控制信号。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述第一时长区间内，如果所述升降控制模块接收到所述障碍物信息，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块停止运行，以使得所述升降柱壳体的高度停止升高；

所述升降控制模块还配置为利用所述障碍物检测模块持续检测所述升降柱上方的障碍物是否消失，其中，如果消失，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块重新运行，以使得所述升降柱壳体的高度重新升高。

11.权利要求9或10所述的系统，其特征在于，在所述第三时长区间内，如果所述升降控制模块接收到所述障碍物信息，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块将所述升降柱壳体的高度降低至所述第一预设高度；

所述升降控制模块还配置为利用所述障碍物检测模块持续检测所述升降柱上方的障碍物是否消失，其中，如果消失，所述升降控制模块则配置为控制所述升降执行模块将所述升降柱壳体的高度升高至所述第二预设高度。

12.如权利要求1～11中任一项所述的系统，其特征在于，所述隔离控制装置配置为：

根据所述行驶速度确定期望隔离长度；

根据所述车辆的行驶位置和期望隔离长度，确定隔离区间。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述隔离控制装置配置为根据如下表达式确定所述期望隔离长度：

X＝V×T+L

其中，X表示期望隔离长度，V表示预期平均行驶速度，T表示第三预设时长，L表示安全制动距离。

14.如权利要求12或13所述的系统，其特征在于，当车辆在所述隔离区间内行驶时，所述隔离控制装置配置为：

步骤a、根据所述车辆的行驶位置和隔离区间，计算隔离区间剩余长度；

步骤b、判断所述隔离区间剩余长度是否小于或等于所述期望隔离长度，如果是，则根据所述期望隔离长度和隔离区间剩余长度确定补充隔离长度，并根据所述补充隔离长度确定补充隔离交通信号区间；

步骤c、生成针对所述补充隔离交通信号区间的隔离控制信号，以通过所述隔离控制信号控制所述升降隔离装置将所述补充隔离交通信号区间隔离。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，在所述步骤b中，如果隔离区间剩余长度小于或等于所述期望隔离长度，所述隔离控制装置则配置为进一步判断车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长是否小于或等于第四预设时长，如果是，则根据所述期望隔离长度和隔离区间剩余长度确定补充隔离长度。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，在所述步骤b中，如果车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长大于第四预设时长，那么所述隔离控制装置则配置为控制所述升降隔离装置保持当前状态。

17.如权利要求14～16中任一项所述的系统，其特征在于，当车辆驶过所述隔离区间行驶时，所述隔离控制装置配置为将车辆当前位置点作为起始点来重新执行步骤a、步骤b和步骤c。

18.如权利要求15～17中任一项所述的系统，其特征在于，所述隔离控制装置配置为根据如下表达式确定车辆以当前行驶速度驶过所述隔离区间的剩余长度的时长：

T′＝(X′-S)/V′

其中，T′表示车辆以当前行驶速度V′驶过隔离区间的剩余长度的时长，X′表示隔离区间的长度，S表示车辆行驶的位移。

19.如权利要求14～18中任一项所述的系统，其特征在于，所述隔离控制装置配置为根据如下表达式确定补充隔离长度：

R＝X-(X′₀-S)

其中，R表示补充隔离长度，X表示期望隔离长度，X′₀表示隔离区间的长度，S表示车辆行驶的位移。

20.如权利要求1～19中任一项所述的系统，其特征在于，所述隔离控制装置还用于在专用路权控制模式下根据预设时刻表控制所述升降隔离装置在指定时间段内将车辆行驶道路全部隔离。