CN110203214A - 一种智能交通运输系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能交通运输系统及其工作方法，属于智能交通技术领域，其目的在于解决现有技术的交通运输系统中车辆拥堵、车内拥挤，乘车不便的问题，提供一种智能交通运输系统及其工作方法。本发明包括规划单元、车载系统、道旁系统、站台系统以及乘客终端；而规划单元对车辆最佳路线进行规划，车载系统包括对车辆行驶进行控制的行车管理单元，道旁系统包括对轨道进行调度的交通调度单元，站台系统包括对乘客进行进站检票的进站检票模块，乘客终端则用于设定进站站点信息和出站站点信息，还用于与进站检票模块及行车管理单元配对。

Description

一种智能交通运输系统及其工作方法

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，具体涉及一种智能交通运输系统及其工作方法。

背景技术

现目前普遍的陆地交通运输方式主要为铁路交通运输和公路交通运输，两者承担了几乎所有的陆地运输。

铁路交通运输的主要特点是在相对封闭的运行轨道上，利用机车牵引带动多节车厢将乘客运送到其目的地附近的车站。其弊端主要体现在：1、车站与车站的距离较远，绝大部分乘客到达目的地还需要换乘其他交通工具；2、靠站减速、站台上下乘客、慢慢加速离站等耗时较多，加上铁路运输车辆运行时间的固定性，必能会造成乘客赶车和等车现象，这样就直接增加了乘客的出行时间；3、客流高峰期购票相对困难，并且乘车拥挤；客流量少时就有空位现象，造成资源浪费。

而公路交通运输则是以汽车或其他载人工具将乘客运送到其目的地附近。其弊端主要体现在：1、由于交通拥堵或过红灯等等，必能会增加乘客出行时间，并且使其无法掌握到达目的地的时间；2、客流高峰期乘车相对困难，并且乘车拥挤；客流量少时就有空位现象，造成资源浪费；3、运量相对较少。

因此，设计一种一站到达、无需拥堵、乘车舒适的智能交通运输系统显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于：解决现有技术的交通运输系统中车辆拥堵、车内拥挤，乘车不便等问题，提供一种智能交通运输系统及其工作方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能交通运输系统，包括：规划单元、车载系统、道旁系统、站台系统以及乘客终端；

所述规划单元用于设定车辆行驶的路线以及车速；

所述车载系统包括设置在每个车辆上的行车管理单元，行车管理单元用于对当前车辆的行驶方向以及车速进行控制，行车管理单元与所述规划单元通信连接；

所述道旁系统包括交通调度单元，交通调度单元用于接收车辆行驶的路线以及车速，并将与车辆行驶的路线有关的轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护，交通调度单元与所述规划单元通信连接；所述交通调度单元可以为服务器，也可以直接设置在公路和/或轨道旁。

所述站台系统包括设置在每个站台的进站口或者每个车辆上的进站检票模块，进站检票模块与规划单元通信连接；

所述乘客终端用于设定进站站点信息和出站站点信息，还用于与进站检票模块配对。

作为优选的，所述规划单元可设置于站台，也可设置于车辆上。

作为优选的，还包括车辆调度单元，所述站台系统包括设置在每个站台的车辆数量监测模块，车辆数量监测模块与所述车辆调度单元通信连接。

作为优选的，所述乘客终端包括人机交互界面以及通信模块。

作为优选的，所述通信模块包括蓝牙和/或NFC和/或RFID。

对于车辆的驱动，可采用电力驱动、燃油驱动及新能源等方式进行驱动，但作为优选的，道旁系统包括设置在每条公路和/或轨道上的电力驱动单元，所述电力驱动单元与当前车辆电连接。

作为优选的，所述站台系统还包括出站检票模块，所述出站检票模块设置于每个站台的出站口或者每个车辆上。

一种智能交通运输系统的工作方法，包括如上所述的智能交通运输系统，其工作方法包括以下步骤：

s1：接收来自乘客终端的进站站点信息和出站站点信息；

s2：根据进站站点信息和出站站点信息设定行驶的车辆、当前车辆行驶的路线以及车速；

s3：接收当前车辆行驶的路线以及车速，并将车辆行驶的路线有关的轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护；

s4：乘客终端与进站检票模块配对成功后，车载系统驱动当前车辆按照上述的行驶的路线以及车速从进站站点行驶至出站站点；

s5：车载系统检测到乘客离开车辆，当前行程结束。

作为优选的，步骤s4中，乘客终端依次与进站站点的进站检票模块及当前车辆的车载系统配对成功后，如果车载系统检测到当前车辆的载重超过预设重量或当前车辆上的人数超过额定人数，则当前车辆停止运行，当前车辆的车载系统发出预警信息。

其中，所述额定人数设置为2人，避免携带小孩不方便。

作为优选的，步骤s4中，乘客终端依次与进站站点的进站检票模块及当前车辆的车载系统配对成功后，如果车载系统检测到当前车辆的安全带插扣未插入安全带插孔中，则当前车辆停止运行，当前车辆的车载系统发出预警信息。

作为优选的，步骤s4中，车辆行驶过程中，如果车载系统中检测到来自乘客终端的报警信息，则车载系统将当前报警信息发送至规划单元，规划单元接收当前报警信息后，更新当前车辆行驶的路线以及车速，车载系统接收更新后的当前车辆行驶的路线以及车速，然后驱动当前车辆行驶至与当前车辆的位置距离最近的出站站点。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中的车辆采用无人驾驶电动车，并且每一车辆仅设置少量的座位，整体具有小巧、智能以及环保等特性；另外通过采用一人或两人一车的运送方式，不但可以给乘客带来全程舒适、安全的乘车体验，还不会出现车辆空位空运的现象，整体运行十分高效有序。

2、乘客在进站之后上车即走，并且全程无红灯、不落站、不停车，采用点对点的运送方式在相对封闭的道路上直接将乘客从起点站运送到其目的地附近的车站，无需赶时间坐车、等车和换乘，乘客可以很好的缩短出行时间和有效规划时间。

3、本发明中公路或轨道的建设成本相较于铁路交通运输成本更低，其运行成本相较于公路交通运输成本也更低，而且还能更有效的缓解城市交通拥堵，解决城市人群出行困难的问题。

附图说明

图1为本发明实施例1中智能交通运输系统的控制原理图；

图2为本发明实施例1中智能交通运输系统的工作方法的流程框图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本实施例中提供了一种智能交通运输系统，如附图1所示，包括：规划单元、道旁系统、车载系统、站台系统以及乘客终端；

所述规划单元用于设定车辆行驶的路线以及车速。

所述车载系统包括设置在每个车辆上的行车管理单元，行车管理单元用于对当前车辆的行驶方向以及车速进行控制，行车管理单元与所述规划单元通信连接；对于车辆的设置，本实施例中采用无人驾驶车辆。车辆内设置有一个大人座位以及一个小孩座位，这样可使得车辆整体十分小巧、智能且环保，提高了乘客的乘车舒适度。

所述道旁系统包括设置在公路和/或轨道上的交通调度单元，交通调度单元用于接收车辆行驶的路线以及车速信息，并将与车辆行驶的路线有关的公路和/或轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护，交通调度单元与所述规划单元通信连接；对于公路和/或轨道的设置，一般可参照高铁、地铁或者有轨电车、城市公交的方式进行设置；该公路或轨道均需设置为封闭，使车辆在行驶过程中不会受到外界行人或者车辆的干扰。而在本实施例中设置轨道并参照城市公交的方式进行修筑，可在道路两侧挖设约2米*2米的沟，沟底打实防止道路下沉，再将预制好的一截截混凝土方通放进沟里并连接好，再把路面复原，这样便不会占用路面空间，扩大了人们的活动范围。另外，在轨道的建设过程中还需注意将混凝土方通铸造牢靠，该混凝土方通需要具备良好的排水和通风功能；当该轨道经过河道时，如果桥梁够牢固，轨道可建在桥面下或桥面人行道上，或隔离一窄道做轨道。当然，为了更好的方便车辆稳定且高速的运行，该轨道还可采用立体交叉式设置。通过这样设置之后的轨道便可不受红绿灯、行人以及其他外界因素的干扰，车辆通行更加便利快捷。

当然，公路和/或轨道的设置并不仅限于公路或者轨道的单独设置，还包括公路以及轨道的组合设置，公路或轨道在修筑时均需要保证的是公路和轨道上的车辆在行驶过程中不会经过红绿灯，也不会受到外界行人或者车辆的干扰，车辆按照规划单元所设定的车辆行驶的路线以及车速正常行驶即可。

所述站台系统包括设置在每个车辆上的进站检票模块，进站检票模块与规划单元通信连接。

所述乘客终端用于设定进站站点信息和出站站点信息，还用于与进站检票模块配对。乘客通过乘客终端的硬件将进站站点信息和出站站点信息输入，乘客终端的显示屏显示该进站站点到该出站站点的线路价格信息，乘客在确认该价格信息时候进行支付。在支付完成之后乘客终端便将该进站站点信息和出站站点信息发送至规划单元，同时乘客终端还会生成一个识别码，并用于进站检票模块的识别确认。

该智能交通运输系统的工作方法包括以下步骤：

s1：接收来自乘客终端的进站站点信息和出站站点信息；

s2：根据进站站点信息和出站站点信息设定行驶的车辆、当前车辆行驶的路线以及车速；

s3：接收当前车辆行驶的路线以及车速，并将车辆行驶的路线有关的轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护；

s4：乘客终端与进站检票模块配对成功后，车载系统驱动当前车辆按照上述的行驶的路线以及车速从进站站点行驶至出站站点；

s5：车载系统检测到乘客离开车辆，当前行程结束。

在具体的工作过程中，首先乘客在乘客终端上设定好进站站点信息和出站站点信息，在该乘客完成支付之后乘客终端将该进站站点信息和出站站点信息发送至规划单元，规划单元根据当时交通情况为该乘客匹配出对应的从进站站点到出站站点的最佳线路，该最佳线路为乘客从进站站点到达出站站点耗时最短的路线，且该最佳线路信息包含了车辆行驶的路线以及车速信息；规划单元将该最佳线路信息通过通信模块发送至道旁系统，道旁系统的交通调度单元接收车辆行驶的路线以及车速信息，并将与车辆行驶的路线有关的轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护；与此同时，规划单元还将所述最佳线路信息发送至处于待使用状态下的车辆的车载系统中，待使用状态下的车辆为规划单元发送所述最佳线路信息之后车辆能够及时运行的车辆，对于所述待使用状态下的车辆，其车载系统中的行车管理单元在乘客确认上车之后便按照该最佳线路行驶。另一方面，乘客在设定好进站站点信息和出站站点信息并完成支付之后，乘客终端便与进站检票模块进行匹配；在匹配成功之后，乘客进入到所述待使用状态下的车辆中。待乘客在车辆中准备完毕之后，该车辆的车载系统驱动车辆按照所述最佳线路行驶。待该车辆到达设定的出站站点后，车辆停靠，乘客下车，此次行程结束。

实施例2：

在实施例1的基础上，由于载重对于车辆的稳定行驶有着非常重要的影响，因此在所述车载系统上还设置了载重检测模块，通过载重模块对车辆上的载重进行检测，当车辆上人或物的重量超过预设的车辆所能承受的最大载重的限度，则该车辆即发出预警信息，暂停发车。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，为了进一步保障乘客在车辆中的安全性，所述车载系统中还设置了安全带检测模块，通过安全带检测模块对乘客是否系上安全带进行检测，当乘客上车之后未将安全带插扣插入安全带插孔中，则该车辆即发出预警信息，暂停发车。

实施例4：

在实施例1-3中任一项的基础上，为了进一步方便乘客灵活的变换行程，所述车载系统中还设有车辆定位模块以及报警器，当乘客按下报警器之后，规划单元能够立即接收到该报警信号并根据车辆即使的位置信息以及当前的交通情况为该车辆规划一条距离最近站点位置最佳线路，然后将该最佳线路信息反馈至该车辆，然后该车辆的车载系统接收该最佳线路信息并按照该最佳线路行驶至最近站点停靠。当然，设置的车辆定位模块在为规划单元反馈车辆实时位置的同时，规划单元还可为该车辆进行实时最佳线路的匹配和修正，这样便可进一步提高整体的灵活度并减少车辆到达目的站点的时间。

实施例5：

在实施例1-4中任一项的基础上，还包括车辆调度单元，车辆调度单元可设置在站台上或者车辆上，所述站台系统还包括设置在每个站台的车辆数量监测模块，车辆数量监测模块与所述车辆调度单元通信连接。作为对应的，所述站台系统还设置有方便车辆停靠以及补充的停车场，所述车辆数量监测模块安装在该停车场内，该停车场的的进车道和出车道与轨道顺连，而每个站台的进站口则设置在出车道外的轨道处。这样在车辆数量监测模块监测到该停车场内车辆的数量不足时，车辆数量监测模块将信息反馈至车辆调度单元，车辆调度单元将车辆调度信息发送至部分车辆的车载系统中，车载系统便控制车辆到达指定的停车场内；同样的，当每个站台的进站口处车辆空缺时，车辆调度单元便会调度停车场内的车辆到达进站口处，这样保证乘客的及时乘坐。当然，对应的，每个站台的进站口处还应设置对应的车辆空缺检测模块，并与车辆调度单元通信连接，用于检测进站口是否有车辆处于待使用状态。当进站口的车辆空缺检测模块未检测到车辆时，该车辆空缺检测模块将信息反馈至车辆调度单元，此时车辆调度单元将车辆调度信息发送至停车场中其中一车辆的车载系统中，然后车载系统的行车管理单元根据该车辆调度信息行驶至进站口，该车辆即处于待使用状态。当然，需要注意的是，车载系统的行车管理单元接收规划单元的车辆行驶的路线以及车速信息，需要在车辆处于待使用状态的情况下才可被触发。

实施例6：

在实施例1-5中任一项的基础上，所述乘客终端包括人机交互界面以及通信模块，该通信模块可采用蓝牙，具体的，乘客通过该人机交互界面输入进站站点信息和出站站点信息，人机交互界面向所述规划单元获取进站识别码，并将所述进站识别码通过蓝牙发送给进站检票模块，所述进站识别码包含乘客信息；规划单元接收人机交互界面输入的进站站点信息和出站站点信息并根据预设算法进行计算和扣费，扣费完毕之后，该进站识别码生效；进站检票模块用于接收进站识别码并根据乘客信息判断是否合法，若合法，放行乘客，当进站检票模块设置在每个站台的进站口时，进站口还设有用于驱动进站口闸门打开的驱动单元，与此同时，进站检票模块将进站识别码标记为已进站并返回该凭证给人机交互界面以及驱动单元；若非法，提示非法信息，所述规划单元接收到被标记为已进站的进站识别码后向人机交互界面反馈包含入站信息的上车识别码。

每个车辆上还设有上车检票模块，所述上车检票模块用于接收所述被标记为已进站的识别码是否合法，若合法，则放行乘客，同时将所述上车识别码标记为已上车并返回该凭证给人机交互界面及车载系统，车载系统打开车门，乘客进入后车门关闭；若非法，提示非法信息，乘客终端进行调节之后，上车检票模块接收到所述被标记为已进站的识别码合法，车载系统打开车门，乘客进入后车门关闭，车载系统驱动当前车辆按照上述的行驶的路线以及车速从进站站点行驶至出站站点。

值得说明的是，为了简化进站检票的流程，节省乘客的上车时间，所述进站检票模块以及上车检票模块可以为一体的，即直接设置在车辆上，乘客从进站到上车只需在与上车检票模块匹配成功之后即可。

实施例7：

在实施例6的基础上，所述站台系统还包括出站检票模块，所述出站检票模块设置于每个车辆上，出站检票模块与乘客终端通信连接。

所述上车检票模块用于接收所述被标记为已进站的识别码是否合法，若合法，则放行乘客，同时将所述上车识别码标记为已上车并返回该凭证给人机交互界面及车载系统，车载系统打开车门，乘客进入后车门关闭；若非法，提示非法信息，所述规划单元接收到被标记为已上车的进站识别码后向人机交互界面反馈包含入站信息和车辆信息的出站识别码。

所述人机交互界面在出站时将出站识别码通过蓝牙发送给出站检票模块；所述出站检票模块接收出站识别码并确认合法后，车载系统打开车门，乘客下车后车门关闭，同时出站检票模块将确认后的出站识别码发送至规划单元，规划单元记录该次行程结束。

实施例8：

在实施例1-7中任一项的基础上，道旁系统还包括设置在所述每条轨道上的电力驱动单元，所述电力驱动单元与当前车辆电连接，这样设置便可对车辆的行驶形成更加持续有效的动力保障，同时环保清洁，使用效率更高。

另外，在上述实施例的设置背景下，本发明相较于铁路交通运输，其大大减少了建设成本。一般情况下，地铁的建设成本大约每公里5亿人民币，而高铁建设成本约每公里1.2亿。本申请采用一人或两人一车的运送方式，车辆设计小巧，宽度不超过1米，重量大约200公斤，不加上无人驾驶设备，车辆建造成本不会超过2万元；在封闭的专用道路上行驶，无人驾驶技术已经成熟，无人驾驶设备成本不会超过6万元；轨道选用专用车道，车道宽度设计建设不会超过1米5，可以新建道路，也可在现有道路上隔离出来。专用车道，道路承重轻，建设要求相对会较低。由于是上车即走，不需要建设候车室，只需要建一个小型的停车场和几个车道站台供乘客上下车就行。这样下来一公里专用车道建设加上停车场的建设不会超过1千万元，一公里配500台无人驾驶车约4千万元，再加上服务器等，总造价大约每公里6千万元。由此可见，采用本申请的智能交通运输系统，其建设成本便得到了巨大有效的缩减。

而且，本发明相较于公路交通运输，一般情况下，如果仅考虑到驾驶员的工资和油费或者电费，公交汽车每公里运营成本每人每公里大约为1角。本方案一人一车，无人驾驶，车辆每小时耗电约8度，耗电费约5元，车速每小时100公里，所以本方案在一人一车使用场景下运营成本每人每公里大约为5分钱，其运行成本也大大降低。

因此，本发明的建设成本以及运行成本相较于现有的交通运输系统来说都具有很大的实施意义。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种智能交通运输系统，其特征在于，包括：规划单元、车载系统、道旁系统、站台系统以及乘客终端；

所述规划单元用于设定车辆行驶的路线以及车速；

所述车载系统包括设置在每个车辆上的行车管理单元，行车管理单元用于对当前车辆的行驶方向以及车速进行控制，行车管理单元与所述规划单元通信连接；

所述道旁系统包括交通调度单元，交通调度单元用于接收车辆行驶的路线以及车速，并将与车辆行驶的路线有关的轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护，交通调度单元与所述规划单元通信连接；

所述站台系统包括进站检票模块，进站检票模块与规划单元通信连接；

所述乘客终端用于设定进站站点信息和出站站点信息，还用于与进站检票模块配对。

2.根据权利要求1所述的一种智能交通运输系统，其特征在于：还包括车辆调度单元，所述站台系统包括车辆数量监测模块，车辆数量监测模块与所述车辆调度单元通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能交通运输系统，其特征在于：所述乘客终端包括人机交互界面以及通信模块。

4.根据权利要求3所述的一种智能交通运输系统，其特征在于：所述通信模块包括蓝牙、NFC和/或RFID。

5.根据权利要求1所述的一种智能交通运输系统，其特征在于：道旁系统还包括电力驱动单元，所述电力驱动单元与车辆电连接。

6.一种智能交通运输系统的工作方法，其特征在于，包括如权利要求1-5所述的智能交通运输系统，其工作方法包括以下步骤：

s1：接收来自乘客终端的进站站点信息和出站站点信息；

s2：根据进站站点信息和出站站点信息设定行驶的车辆、当前车辆行驶的路线以及车速；

s3：接收当前车辆行驶的路线以及车速，并将车辆行驶的路线有关的轨道转换到请求状态，并完成进路锁闭和路口安全区域防护；

s4：乘客终端与进站检票模块配对成功后，车载系统驱动当前车辆按照上述的行驶的路线以及车速从进站站点行驶至出站站点；

s5：车载系统检测到乘客离开车辆，当前行程结束。

7.如权利要求6所述的一种智能交通运输系统的工作方法，其特征在于，步骤s4中，乘客终端与进站检票模块配对成功后，如果车载系统检测到当前车辆的载重超过预设重量或当前车辆上的人数超过额定人数，则当前车辆停止运行，当前车辆的车载系统发出预警信息。

8.如权利要求6所述的一种智能交通运输系统的工作方法，其特征在于，步骤s4中，乘客终端依次与进站站点的进站检票模块及当前车辆的车载系统配对成功后，如果车载系统检测到当前车辆的安全带插扣未插入安全带插孔中，则当前车辆停止运行，当前车辆的车载系统发出预警信息。

9.如权利要求6-8中任一项所述的一种智能交通运输系统的工作方法，其特征在于，步骤s4中，车辆行驶过程中，如果车载系统检测到来自乘客终端的报警信息，则车载系统将当前报警信息发送至规划单元，规划单元接收当前报警信号后，更新当前车辆行驶的路线以及车速，车载系统接收更新后的当前车辆行驶的路线以及车速，然后驱动当前车辆行驶至与当前车辆的位置距离最近的出站站点。