CN112498400B - 一种无人驾驶多式联运钢轨车及多式联运复合轨道系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无人驾驶多式联运钢轨车及多式联运复合轨道系统，尤其是一种能灵活编组、安全快捷高效率、节能环保、运量大的无人驾驶多式联运钢轨车，联通海岸港口与几百公里至几千公里的内陆港口，把海岸港口功能搬到内陆，大幅度提升海岸港口的吞吐能力和水平。智能联通海岸港口、内陆港口、火车站、机场、物流中心、生产基地等等，最大限度减少中间装卸环节，由产地或港口快速高效直达目的地，服务好最后一公里。由无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车、多式联运复合轨道系统、多式联运智能运行中心组成。

Description

一种无人驾驶多式联运钢轨车及多式联运复合轨道系统
技术领域
本发明涉及一种无人驾驶多式联运钢轨车及多式联运复合轨道系统，属于交通技术领域，由无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车、多式联运复合轨道系统、多式联运智能运行中心组成。
背景技术
随着世界经济总量的不断扩大和人们对生存发展环境、能源和效率的重视，对物流运输也提出了更高的要求，运输成本高的问题，燃油车污染问题和石油能源问题，海运、空运、铁路运输等多次倒运、多次装卸问题，多式联运和物流运输服务好最后一公里问题越来越受到人们的重视。于是围绕铁路物流运输创新和多式联运、公铁两用车等展开了大量技术创新和模式创新。
CN201610988706.2公开了一种公铁两用车，包括公路集装箱半挂车、一位牵枕装配、二位牵枕装配、车钩缓冲装置、转向架及风手制动装置；公路集装箱半挂车包括车架、集装箱锁头、支腿、悬架减振系统及防护装置。
CN201721761174.5公开了一种集装箱运输公铁两用车，包括端部转向架、铁路运输车底架总成、车辆支撑装置、公路走行系总成、中部转向架、车辆连挂装置，其特征是：铁路运输车底架总成的左端称为一位端，右端称为二位端，在铁路运输车底架总成的两端梁上固定有车辆连挂装置，车辆连挂装置由连接钩舌和连接座组成，分别与铁路运输车底架总成一位端梁和二位端梁焊接连接，在铁路运输车底架总成底部设置一套公路走行系总成和车辆支撑装置，在铁路运输车底架总成的一位端梁下部活动连接一个端部转向架，在二位端梁下部活动连接一个中部转向架。
CN201711358864.0公开了一种集装箱运输公铁联运的方法，其特征是：设计一种集装箱公铁两用运输车，运输车包括铁路运输车底架总成，铁路运输车底架总成下部一套公路走行系总成和车辆支撑装置，两端活动连接铁路转向架，公路走行系总成的悬架系统采用乘用车用的空气悬架装置，空气悬架装置在垂向设置有A、B、C三个工作位，通过在铁路上用转向架支撑行走、在公路上去掉转向架用公路走行系总成支撑行走，切换公铁运输模式。
CN201510760257.1公开了一种公铁联运半挂拖车，是在现有半挂拖车的底部，增加一组联动支腿，用于公铁联运半挂拖车装在公铁联运火车货车车厢中的承重支撑；同时，该公铁联运半挂拖车进一步包括有辅助支撑，设置于半挂拖车后底部，用于公铁联运站台的升降装置托起公铁联运半挂拖车时，承担公铁联运半挂拖车和集装箱的重量，也用于公铁联运半挂拖车装在公铁联运火车货车车厢中的承重支撑。
CN201710249428.3公开了一种公铁两用自动转运车，包括车体、自动起升系统、自动导引系统、自动对接系统和中央控制系统；所述车体前、中和后部设置有公路轮组，所述自动起升系统分别设置于前、中部和中、后部公路轮组之间，所述自动对接系统设置于车体前、后两侧；所述自动导引系统和中央控制系统设置于车体内部
综上所述，各种物流公铁两用车均是在现有重型集装箱运输车或半挂拖车的基础上进行如何整车装上或固定在现有火车上进行运输创新，从不同角度解决了部分多式联运的火车与汽车之间的物流联运交通部分问题，但是集装箱运输整车或半挂拖车连同集装箱一起装上火车无疑增加了多余的运输重量和能耗，其整车装卸车的效率较低，装卸成本高、时间长。海运、空运、铁路运输等多次倒运、多次装卸问题依然存在，多式联运存在的问题没有解决，使货物由产地或港口直达用户，服务好最后一公里问题依然存在。运输总费用高、总成本高的问题依然存在。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种无人驾驶多式联运钢轨车及多式联运轨道系统，能灵活编组、安全快捷高效率、节能环保、、可高密度发车运行、运量大，连通海岸港口与几百公里至几千公里外的内陆港口或物流中心，把海岸港口功能搬到内陆港或物流中心，大幅度提升海岸港口的吞吐能力和水平，智能联通海岸港口、内陆港口、火车站、机场、物流中心、生产基地和客户等，最大限度减少中间装卸环节，由产地或港口快速高效直达目的地客户，服务好最后一公里。无人驾驶多式联运钢轨车既能在的高架轨道上、或地面轨道上运行，又能在地下隧道、山体隧道内运行，多式联运轨道系统既可通行无人驾驶多式联运钢轨车，又可通行无人驾驶多式联运车，综合运量大、运输成本低、解决了不同物品的不同运输需求，可运输标准集装箱、普通货物集装箱、快递集装箱、散货集装箱等，尤其是冷链物流箱实现在轨道供电制冷，最大限度减少中间装卸环节，使货物直达用户；采用物联网通讯和无人驾驶技术，全流程透明可视可追踪，安全可靠性高；新能源车无污染、噪声低、节能环保，解决了目前集装箱运输以燃油汽柴油车为主的空气污染、CO2排放问题和不可再生石油资源的依赖问题；500百公里外、年吞吐量2000万标箱内陆港口，年可减少CO2排放940～1080万吨，是未来城市智慧物流和大交通物流新生态的重要组成部分。
本发明的目的之一是提供一种无人驾驶多式联运钢轨车。
本发明的目的之二是提供一种多式联运钢轨中车。
本发明的目的之三是提供一种无人驾驶多式联运钢轨车编组。
本发明的目的之四是提供一种连接有至少一组多式联运钢轨中车的无人驾驶多式联运钢轨车。
本发明的目的之五是提供一种适用于上述无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车的多式联运轨道系统。
发明概述：
一种无人驾驶多式联运钢轨车及多式联运复合轨道系统，由无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车、多式联运复合轨道系统、多式联运智能运行中心组成；多式联运复合轨道系统既能铺设在地上高架梁上或铺设在地面上，又能铺设在地下隧道或山体隧道内，既可通行无人驾驶多式联运钢轨车或/和多式联运钢轨中车，又可通行无人驾驶多式联运车，所述无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车均为新能源动力驱动，无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车在多式联运智能运行中心指挥和控制下在多式联运复合轨道系统上有序高效运行。最大限度减少中间装卸环节，由产地或港口直达客户，服务好最后一公里。可运输标准集装箱、普通货物集装箱、快递集装箱、散货集装箱等，尤其是冷链物流箱可实现在轨道供电制冷；采用物联网系统和无人驾驶技术，全流程透明可视可追踪，效率高、速度快、费用低、安全性高。
本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“东”、“西”、“南”、“北”等方位词所指示的方位或位置关系，均为基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述本发明的结构和位置关系，而不是指示或者暗示所指部分具有特定的方位或者依特定得到方位操作，不能理解为对本发明的限制。
发明详述：
本发明提供一种无人驾驶多式联运钢轨车，其特征是，在多式联运复合轨道系统的钢轨道上运行的、新能源驱动的、集装箱专用物流运输车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、控制系统；在车架机构的底部，前部和后部分别至少安装一个动力转向架；所述动力电源系统安装在车架侧面和多式联运轨道上为多式联运钢轨车提供电源，控制系统安装在多式联运钢轨车的操作室(2T)内。如图1、图2和图3所示。所述控制系统包括安全运行系统、无人驾驶系统、整车控制系统、车载物联网系统；所述安全运行系统用于控制无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车在多式联运复合轨道系统以安全行驶速度、规定安全运行距离的条件下，有序运行。
所述动力转向架(1)由轮对(11)、构架(12)、轴箱组件(13)、悬挂弹簧(14)、抗侧滚装置(15)、空气弹簧(16)、永磁电机(17)、齿轮传动机构(18)、制动机构(19)、摇枕(1A)、中心牵引装置(1B)、电机控制系统(1C)组成；两组轮对(11)在同一平面上前后放置，每组轮对(11)外侧对称设有伸出车轮外的车轴端，车轴端上均安装有轴箱组件(13)，轮对(11)同一侧的二个轴箱组件(13)上各安装有一对悬挂弹簧(14)，两对悬挂弹簧(14)顶端用一个构架(12)连接成一个整体；矩形的摇枕(1A)两端分别安装在左右构架(12)的中部位置，永磁电机(17)安装在摇枕(1A)上；在摇枕(1A)的两端和构架(12)的中部位置上表面安装有空气弹簧(16)；摇枕(1A)中心位置上表面安装有中心牵引装置(1B)；在每个轮对(11)轴上均安装有齿轮传动机构(18)，齿轮传动机构(18)的从动大齿轮组安装在轮对(11)轴上，齿轮传动机构(18)的驱动小齿轮组安装在永磁电机(17)的传动轴上；每个轮对(11)轴上安装有一对制动机构(19)，制动机构(19)的制动副安装在摇枕(1A)上；抗侧滚装置(15)左右各一个，其一端安装在构架(12)上，另一端安装在摇枕(1A)上；电机控制系统(1C)安装在永磁电机(17)上，对电机运行进行操作控制。如图6、图7所示。优选的，所述动力转向架运行速度200～300公里/小时。优选的，所述动力转向架(1)也可采用现有高铁动力转向架技术。由本领域专业技术人员进行具体设计。
所述车架机构(2)由第一纵梁(23)和第二纵梁(24)、前横梁(2A)、尾横梁(2B)、集装箱托架组成；如图2所示，第一纵梁(23)和第二纵梁(24)左右平行放置在同一水平面上，在第一纵梁(23)和第二纵梁(24)之间最前端和最后端分别安装有前横梁(2A)和尾横梁(2B)组成车架纵梁结构。优选的，前横梁(2A)和尾横梁(2B)与第一纵梁(23)和第二纵梁(24)相互垂直形成矩形结构。
所述集装箱托架包括前端梁(25)、后端梁(27)、第一边梁(28)、第二边梁(29)；第一边梁(28)、第二边梁(29)分别在车架纵梁结构的两边、上表面为同一平面、与第一纵梁(23)和第二纵梁(24)平行设置；前端梁(25)、后端梁(27)设置在第一边梁(28)、第二边梁(29)的两端且与第一边梁(28)和第二边梁(29)垂直，第一边梁(28)、第二边梁(29)与前端梁(25)、后端梁(27)形成矩形结构；集装箱托架的上表面与车架纵梁结构的上表面在同一水平面上。
优选的，所述集装箱托架还包括中部梁(26)、第一牵引横梁(21)、第二牵引横梁(22)，第一牵引横梁(21)、中部梁(26)、第二牵引横梁(22)与前端梁(25)、后端梁(27)平行设置，优选的，前端梁(25)、第一牵引横梁(21)、中部梁(26)、第二牵引横梁(22)、后端梁(27)由前往后垂直安装在第一纵梁(23)和第二纵梁(24)中部。
更优选的，所述集装箱托架由前端梁(25)、中部梁(26)、后端梁(27)、第一边梁(28)、第二边梁(29)、第一牵引横梁(21)、第二牵引横梁(22)组成，前端梁(25)、第一牵引横梁(21)、中部梁(26)、第二牵引横梁(22)、后端梁(27)由前往后平行排列、横向对称、等中心距布置、垂直交叉安装在第一纵梁(23)和第二纵梁(24)中部，前端梁(25)、第一牵引横梁(21)、中部梁(26)、第二牵引横梁(22)、后端梁(27)的两端部分别与第一边梁(28)、第二边梁(29)连接在一起组成集装箱托架，集装箱托架的上表面与车架纵梁结构的上表面在同一水平面上。由此技术特征可由本专业技术人员根据结构强度需要进行具体设计。如图2所示。
所述第一牵引横梁(21)和第二牵引横梁(22)底面的中心部位分别安装在前后两个动力转向架(1)的中心牵引装置(1B)上，第一牵引横梁(21)和第二牵引横梁(22)底面的两边分别安装在前后两个动力转向架(1)的左右空气弹簧(16)上。如图7和图3所示。
所述集装箱托架的四个角部，即第一边梁(28)和第二边梁(29)的两端分别与前端梁(25)和后端梁(27)垂直交叉的四个角部安装有四个锁柱(2C)，用于运载集装箱时锁紧集装箱底角部的底角件(4C)；第一边梁(28)和第二边梁(29)的中部与中部梁(26)的两端垂直交叉角部安装有四个电动隐形锁柱(2D)，常态时，四个电动隐形锁柱(2D)隐藏于中部梁(26)上表面的下方。如图2、图3所示。
优选的，所述集装箱托架还包括后端次横粱(2G)，后端次横粱(2G)安装在后端梁(27)前面的位置，垂直交叉连接在第一纵梁(23)和第二纵梁(24)上，后端次横粱(2G)两端分别与第一边梁(28)和第二边梁(29)垂直交叉安装在一起，其交叉角部安装有第二电动隐形锁柱(2H)。如图11所示。优选的，所述后端次横粱(2G)也可以安装在后端梁(27)的后面位置。
所述集装箱托架第一边梁(28)和第二边梁(29)之间的宽度是按照ISO国际标准一个TEU的宽度(一个TEU，即20英尺标准集装箱，长6058mm×宽2438mm)，所有标准集装箱宽度都是相同的；按照集装箱托架前端梁(25)和后端梁(27)之间的总长度，无人驾驶多式联运钢轨车划分为三款车型，第一款标准I型钢轨车总长度是一个TEU的长度，集装箱托架结构中不设后端次横粱(2G)，如图2、图3所示；第二款标准II型钢轨车总长度是12192mm ISO 40英尺标准集装箱的长度，集装箱托架结构中设有后端次横粱(2G)，如图11所示；第三款加长型钢轨车总长度是13716mm的ISO 45英尺标准集装箱的长度，集装箱托架结构中设有后端次横粱(2G)，如图11所示。优选的，多式联运钢轨车的车型不受限于上述三款车型。优选的，所述前端梁(25)和后端梁(27)之间的距离、第一边梁(28)和第二边梁(29)之间的距离可以根据特殊尺寸要求定制成任意非标准尺寸的多式联运钢轨车。
优选的，所述车架机构(2)还包括操作室(2T)、集装箱安全架(4)和导向护板(2R)，如图1、图3所示；操作室(2T)安装在车架纵梁结构前端的上表面，操作室(2T)用于安装车辆总控系统、无人驾驶系统、车载物联网系统等；前后导向护板(2R)分别安装在集装箱托架前面和后面的车架纵梁结构上，其作用是导引吊装的集装箱快速对准锁柱(2C)，同时防止吊装集装箱时撞击到操作室(2T)和集装箱安全架(4)；前后集装箱安全架(4)分别安装在前后导向护板(2R)外侧的车架纵梁结构上；集装箱安全架(4)和导向护板(2R)的数量可以由本领域技术人员根据需要设置，优选的，集装箱安全架(4)和导向护板(2R)有四组，前后各二组。优选的，所述操作室(2T)按照流体力学原理进行设计，设计成前端中间尖的鹰嘴流线体型，使车运行过程中把集装箱正面的风分流，最大限度地减小风阻、节能、提高运行速度。
所述集装箱安全架(4)由支柱座(41)、升降柱(42)、旋转机构(43)、紧固臂(44)、图象定位旋紧机构(45)、上锁柱(46)组成；支柱座(41)安装在车架纵梁结构的操作室(2T)后面、车尾纵梁上尾横梁(2B)两端的位置，升降柱(42)安装在支柱座(41)内，可以实现上下电动升降，旋转机构(43)安装在升降柱(42)的顶端，旋转机构(43)可实现180旋转，紧固臂(44)的一端安装在旋转机构(43)上随旋转机构(43)转动，紧固臂(44)的另一端安装有图象定位旋紧机构(45)，图象定位旋紧机构(45)下方安装有上锁柱(46)，在图象定位旋紧机构(45)引导下使上锁柱(46)对准标准集装箱(4A)的上部顶面角件(4B)孔时，升降柱(42)自动向下压，使上锁柱(46)插入顶面角件(4B)，图象定位旋紧机构(45)自动旋转锁紧集装箱，起到集装箱的安全固定作用。
优选的，所述安装在标准II型钢轨车和加长型钢轨车的车尾纵梁上的两个集装箱安全架(4)，紧固臂(44)由加长伸缩紧固臂(47)所替代，当标准II型钢轨车装载9125mm的ISO标准集装箱时，或加长型钢轨车装载12192mm的ISO 40英尺标准集装箱或装载二个TEU时，加长伸缩紧固臂(47)的长度可自动实现电动控制伸缩，以对准集装箱顶部的顶面角件(4B)，如图1所示。
优选的，所述车架机构(2)还包括自动连接装置(2E)、连接电缆(2F)、监视器(2Q)；自动连接装置(2E)安装在尾横梁(2B)后面中心位置，连接电缆(2F)设置在自动连接装置(2E)的一侧，实现与多式联运钢轨中车、或无人驾驶多式联运钢轨车之间的连接、数据通讯、动力电源供给和运行一体化控制；监视器(2Q)安装在操作室(2T)的顶部，可对货箱装卸和运输全过程进行监控和录像，实现全程可视。如图3所示。
优选的，所述动力电源系统包括供电管理系统、集电靴(31)、电池管理系统(33)、电池组(34)、车载充电器(35)；如图1、图3、图4所示。供电管理系统安装在操作室(2T)内，供电管理系统对全车动力电源系统和外电网供电进行系统管理；前后各一个集电靴(31)安装在第一边梁(28)或第二边梁(29)前端和后端下方，集电靴(31)与安装在轨道臂(63)上外网供电系统的供电轨(A3)高度位置完全对应；车载充电器(35)安装在集电靴(31)的一侧，由集电靴(31)直接供电，当电池组(34)电量低于85％时车载充电器(35)自动为电池组(34)充电，充满后自动关闭；电池管理系统(33)和电池组(34)安装在第一边梁(28)和第二边梁(29)中部的下边，所述电池组(34)在电池管理系统(33)和供电管理系统管理下，在外供电源全部停电或在无电源的特殊装卸区为永磁同步电机和车辆总控系统、无人驾驶设备、车载物联网系统、照明系统等设备提供电源。
所述供电管理系统对动力电源系统和外电网供电系统进行系统管理：当多式联运钢轨车在轨道上运行时，供电管理系统将外网供电系统的电源直接供给永磁电机(17)和车载充电器(35)；当车辆运行特殊轨道区域没有外网供电系统时，供电管理系统自动切换到车载电池组供电；当多式联运钢轨车空车返回时，供电管理系统对每辆多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车都将自动切换到单动力转向架(1)工作状态、且每辆多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车的前后两个动力转向架(1)分时时轮流工作。此设计的优点在于，使多式联运钢轨车进入智能节能运行管理状态、且保护电机。
优选的，动力电源系统还包括冷链箱供电装置(36)，冷链箱供电装置(36)安装在操作室(2T)后面和前端梁(25)之间的左侧或右侧，电源来自集电靴(31)或电池组(34)，冷链集装箱随多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车在轨道运行时，冷链箱供电装置(36)为冷链集装箱供电制冷。
当外网供电系统的供电轨(A3)或接触网滑线供电或其他外网供电方式同时出现故障情况下，电池组(34)在满载荷下能使多式联运钢轨车继续行驶50公里，在保障通讯、控制和安全制动电源供应前提下，尽可能减轻车整体重量，节能。
优选的，所属外网供电系统的供电轨(A3)可由接触网滑线供电所替代，如图8所示，接触网滑线供电由安装座(3A)、支撑臂(3B)，电动缸(3C)、维持弹簧(3D)、连接臂(3E)、滑板(3F)、电动铰链(3G)组成；安装座(3A)安装在操作室(2T)的顶部，支撑臂(3B)底端通过电动铰链(3G)装在安装座(3A)上，实现支撑臂(3B)的上下移动和定位；支撑臂(3B)上端与连接臂(3E)的底端铰链在一起，电动缸(3C)的底端与支撑臂(3B)的中部铰链在一起，电动缸(3C)的顶端与连接臂(3E)的中部铰链在一起，使连接臂(3E)向上与接触供电网连接，电动缸(3C)上部的伸缩杆上安装有维持弹簧(3D)，使安装在连接臂(3E)顶端的滑板(3F)与接触供电网始终保持良好接触供电状态。所述接触网滑线供电也可采用现有先进技术，由本领域技术人员进行专业设计和制造。
所述安全运行系统是安装在每个动力转向架(1)上的制动机构，用于安全制动和车速控制、前后车距离的调整和保持。所述安全运行系统包括定位测速装置(51)、图像识别测距装置(52)、定位导航系统(53)、安全运行管理系统，安全运行系统安装在车架机构(2)上。如图3、图4所示，定位测速装置(51)安装在第一边梁(28)或第二边梁(29)下方、且与安装在轨道臂(63)上的定位信号网(A5)位置完全对应，以实现无人驾驶多式联运钢轨车在轨道运行的精准定位和精准速度测量；定位导航系统(53)安装在操作室(2T)顶上，包括卫星定位导航系统、基站定位导航系统、5G或6G定位导航系统等，当无人驾驶多式联运钢轨车在轨道运行时起到对定位测速装置(51)精准定位和精准速度测量的一种双保险校验和导航；所述图像识别测距装置(52)安装在操作室(2T)顶上，图像识别测距装置(52)的重要作用是在轨道上精准识别前后无人驾驶多式联运钢轨车的图象信息、并实施车辆前后1500～2000米范围内距离的精准测量，确保前后车运行在安全距离内；安全运行管理系统安装在操作室(2T)内，处理所有来自定位测速装置(51)、图像识别测距装置(52)、定位导航系统(53)的数据信息，把定位测速装置(51)的位置数据或卫星定位导航系统(53)的精确位置数据信息传给整车控制系统、车载物联网系统，并通过车载物联网系统传递给前后运行车辆的车载物联网系统和多式联运智能运行中心，在无人驾驶多式联运钢轨车以每小时200～300公里运行速度下，使前后车保持500～1500米安全运行距离和整个轨道系统的安全、有序运行。具体由本领域技术人员进行专业设计和制造。
优选的，所述安全运行系统还包括防撞安全系统，防撞安全系统包括防撞梁(55)、吸能器(56)、清障支架(57)、清障板(58)；吸能器(56)左右各一个安装在左右纵粱的最前端，防撞梁(55)安装在两个吸能器(56)上；清障支架(57)安装在左右纵粱的前端、吸能器(56)的后面，清障板(58)安装在清障支架(57)的下端、钢轨表面的上方位置，清理钢轨上的异物保障车辆运行安全。如图3、图1所示。
优选的，所述无人驾驶系统安装在操作室(2T)内，是无人驾驶多式联运轨道车运行控制的大脑，主要包括无人驾驶信息系统、无人驾驶操作系统；所述无人驾驶信息系统把来自轨道定位测速装置(51)、图像识别测距装置(52)、卫星定位导航系统(53)、多式联运复合轨道系统的信息、以及整车控制系统信息指令和多式联运智能运行中心的指令信息等融合为运行数据，由无人驾驶软件系统计算处理这些运行数据、并形成操作指令；无人驾驶操作系统则执行无人驾驶信息系统的操作指令，对电机控制系统(1C)、制动机构进行操作，来控制无人驾驶多式联运钢轨车的运行。如图4所示。具体由本领域技术人员进行专业设计和制造。
优选的，所述整车控制系统对无人驾驶系统、电机控制系统(1C)、电池管理系统(33)、供电管理系统、安全运行系统、制动机构及车辆各机构的运行状态进行监测、综合协调管理和指挥操作，并与车载物联网系统进行信息数据交换，对无人驾驶多式联运钢轨车运行状态以及车辆各部件的状态进行检测控制和管理。如图3、图4所示。
本发明还提供一种多式联运钢轨中车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、安全运行系统、整车控制系统、车载物联网系统，多式联运钢轨中车通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)与无人驾驶多式联运钢轨车连接在一起。多式联运钢轨中车具备集电靴(31)供电机构，当无人驾驶多式联运钢轨车选用接触网滑线供电时，无人驾驶多式联运钢轨车则通过联接电缆(2F)为多式联运钢轨中车供电，如图5所示。多式联运钢轨中车除不具备无人驾驶系统外，其他与上述无人驾驶多式联运钢轨车完全一致，中车不能独立在轨道上运行，中车的动力转向架、动力电源系统、整车控制系统、安全运行系统、车载物联网系统等等全部由其前和/或后的无人驾驶多式联运钢轨车的无人驾驶系统进行同步操作和控制，与其前和/或后连接的无人驾驶多式联运钢轨车同步运行、同步制动、同步加速或同步减速等。
本发明还提供一种无人驾驶多式联运钢轨车编组，所述无人驾驶多式联运钢轨车编组至少包括一辆无人驾驶多式联运钢轨车。
优选的，无人驾驶多式联运钢轨车编组采用下列形式之一：
1)一辆无人驾驶多式联运钢轨车(简称：头车)的尾部与一辆多式联运钢轨中车(简称：中车)的前部通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起组成“头车+中车”的二编组车；
2)两辆头车的尾部通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起组成“头车+头车”的二编组车；
3)一辆头车可与2-15辆中车通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起，组成“头车+多辆中车”的多编组；
4)二辆头车(称为第一头车和第二头车)前后各一辆，其中间与1-15个中车通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起，组成“头车+中车或+多辆中车+头车”的多编组。
由一辆无人驾驶多式联运钢轨车(简称：头车)的尾部与一辆多式联运钢轨中车(简称：中车)的前部通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起组成二编组车，只能单向运行，如图9所示；或两辆头车的尾部通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起组成二编组车，可实现双向运行，如图10所示。优选的，所述一辆头车可与多辆中车通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起，组成头车+中车的二编组，或组成头车+中车+中车的三编组，依此类推可组成四编组、五编组、或六编组以上的多编组钢轨车，可实现单向循环运行。所述二辆头车(称为第一头车和第二头车)前后各一辆，其中间与多个中车通过自动连接装置(2E)和联接电缆(2F)连接在一起，组成头车+中车+头车的三编组，或组成头车+中车+中车+头车的四编组，依此类推可组成五编组、六编组、或七编组以上的多编组钢轨车，可实现双向运行；当多式联运智能运行中心下达调度指令，编组钢轨车向第一头车方向运行，该编组第一头车、第二头车及所有中车同时接受到指令，第一头车向第二头车和其他中车发出操作控制转移指令信息，第二头车无人驾驶系统自动进入执行命令状态，第二头车和其他中车自动把控制权转移给第一头车无人驾驶系统，第一头车无人驾驶系统使该编组车往一个方向统一行动，同时启动、同时加速、同时制动或减速、到达目的地同时停车；当多式联运智能运行中心下达调度指令是往该编组车第二头车方向运行时，重复上述操作程序。
优选的，所述二编组到六编组车灵活性、安全性和合理运量兼备适合中运量场景；所述七编组到十编组或大于十编组的多编组车可显著提升运量，但灵活性相对变差，安全控制要求更高，发车间隔时间加大适合大运量场景。车辆编组由本领域专业技术人员根据场地空间大小、装车和卸车要求时间的长短、灵活性控制要求、多车联运安全制动性能和制动距离控制要求、发车时间间隔控制要求、运量大小的需求等等众多因素的影响进行综合评估和选择。
优选的，所述本发明无人驾驶多式联运钢轨车和多式联运中车的运行速度为200～300公里/小时，按250公里/小时计算，离海岸500公里的内陆港2小时到达，每分钟发3辆四编组到六编组钢轨车，每组车安全距离1380米，双向2轨道对应的港口或物流中心(按330天)年吞吐量可达1100～1700万标准集装箱；每分钟发4辆四编组到六编组钢轨车，每组车安全距离1040米，双向2轨道对应的港口或物流中心(按330天)年吞吐量可达1500～2280万标准集装箱。每分钟发6辆四编组到六编组钢轨车，每组车安全距离690米，双向2轨道对应的港口或物流中心(按330天)年吞吐量可达2280～3420万标准集装箱。
本发明还提供一种多式联运复合轨道系统，由多式联运钢轨道、多式联运轨道、墩柱、外网供电及通讯系统、多式联运复合轨道管理系统组成；多式联运钢轨道和多式联运轨道上下复合，安装在每间隔10～120米一根分墩柱上，连续延伸，多式联运钢轨道安装在墩柱的上部，多式联运轨道安装在墩柱的中下部或地面上，通讯系统安装在墩柱上或轨道上，在多式联运复合轨道管理系统的综合管理下高效有序运行。如图4所示。
所述多式联运钢轨道(6)是供无人驾驶多式联运钢轨车运行的轨道，其横截面为U型，由轨道梁基座(61)、轨道臂(63)、轨道板(64)、驶出轨道(65)、驶入轨道(66)、排水孔(67)组成；轨道梁基座(61)上部两侧各设有一个轨道臂(63)，组成U形结构的多式联运钢轨道(6)，多式联运钢轨道(6)安装在墩柱(6S)上；左右各一组轨道板(64)对称安装在U形结构的多式联运钢轨道梁(6)的U形底部，轨道板(64)上由轨道扣件各安装有一对钢轨称为驶出轨道(65)和驶入轨道(66)；排水孔(67)左右各一个设置在轨道梁基座(61)与轨道臂(63)的交叉的角部。如图4所示。优选的，驶入轨道(66)可以是1～2股或3股以上更多股，对应的驶出轨道(65)是1～2股或3股以上更多股，根据运量需要由本专业技术人员进行专业设计。
外网供电及通讯系统包括电缆孔(62)、通讯电缆(A1)、供电电缆(A2)、供电轨(A3)、通讯基站(A4)、定位信号网(A5)；电缆孔(62)设置在轨道梁基座(61)内、优选靠近两边角的位置，用于铺设电源电缆或通讯电缆；通讯电缆(A1)或供电电缆(A2)铺设在电缆孔(62)内，供电轨(A3)和定位信号网(A5)安装在左右轨道臂(63)上；通讯基站(A4)安装在轨道沿线的墩柱上和轨道两端的港口内，为轨道系统的运行和无人驾驶多式联运车的运行提供通讯服务。所述定位信号网(A5)可精确定位车辆在轨道上的位置、速度，并时时发送给多式联运复合轨道管理系统，在多式联运复合轨道管理系统管理下，每辆车都知道前后车的速度、位置和运行状态，每辆车都在智能、安全、高效运行中。定位信号网(A5)、供电轨(A3)、通讯基站(A4)均可选用现有先进技术。
优选的，所述多式联运钢轨道(6)的供电轨(A3)方式可由接触线网供电方式替代，如图4所示，接触线网供电包括供电线杆(6A)、供电横杆(6B)、支撑杆(6C)、绝缘电瓷瓶(6D)、接触线(6E)。供电线杆(6A)安装在加长的T型支座(6T)两端、轨道梁基座(61)的外侧，供电线杆(6A)上方横向垂直安装有供电横杆(6B)，支撑杆(6C)安装在供电线杆(6A)和供电横杆(6B)上，起到对供电横杆(6B)的支撑稳定作用，供电横杆(6B)下吊挂安装有绝缘电瓷瓶(6D)，绝缘电瓷瓶(6D)吊挂安装有接触线(6E)，接触线(6E)通过车载受电弓给车供电。接触线网供电方式可采用现有先进技术。
所述墩柱6S)包括T型支座(6T)和柱身(6V)，上部的T型支座(6T)与下部柱身(6V)用钢筋混凝土浇注成一个整体，柱身(6V)整体浇注在地下基础上。优选的，所述T型支座(6T)根据需要可以是长型或短型结构。如图1、图4所示。
所述多式联运轨道是指专利申请号为201910531144.2、名称为《一种多式联运复合轨道运输系统》所描述的多式联运轨道梁，是供无人驾驶多式联运车运行的轨道；所述无人驾驶多式联运车可以采用现有技术中的无人驾驶联运车，也可以采用与本专利申请并行的专利申请“一种无人驾驶多式联运车及多式联运轨道运输系统”所描述的新能源胶轮车。(
所述多式联运轨道(6W)由基座(6X)、导向壁(6Y)、多式联运轨道梁排水口(6Z)组成。基座(6X)的横截面为长方形，基座(6X)上方左右两侧竖直安装有导向壁(6Y)，多式联运轨道梁排水口(6Z)设置在导向壁(6Y)与基座(6X)交叉的角部，所述基座(6X)、导向壁(6Y)由钢筋混凝土浇注成一个U型轨道梁。如图4所示。
所述多式联运轨道(6W)还包括通讯电缆(A1)、供电电缆(A2)、供电轨(A3)、定位信号网(A5)；通讯电缆(A1)和供电电缆(A2)设置在基座(6X)底部内，定位信号网(A5)、供电轨(A3)安装在导向壁(6Y)上。
优选的，所述多式联运轨道(6W)的供电轨(A3)方式可由接触线网供电方式替代，如图4所示，接触线网供电包括供电横杆(6B)、支撑杆(6C)、绝缘电瓷瓶(6D)、接触线(6E)。供电横杆(6B)横向垂直安装在柱身(6V)上，支撑杆(6C)安装在柱身(6V)和供电横杆(6B)上，起到对供电横杆(6B)的支撑稳定作用，供电横杆(6B)下吊挂安装有一对绝缘电瓷瓶(6D)，双绝缘电瓷瓶(6D)吊挂安装有双接触线(6E)，双接触线(6E)通过车载受电弓给多式联运车供电。由本领域技术人员进行专业设计。如图4所示。定位信号网(A5)和接触线网供电均可采用现有技术。
优选的，所述多式联运轨道梁往返双轨道上运行的无人驾驶多式联运车具有汽车的全部功能和灵活性，可以单车运行，也可以组合成二编组、三编组或四编组以上的编组车运行，运行的安全距离单车可控制在200米、二编组车可控制在250--300米、三编组车可控制在300--350米、四编组以上的可控制在400米以上。优选的，所述无人驾驶多式联运车运行速度100～160公里/小时，按120公里/小时计算，每分钟发4辆二编组车，每二编组车安全距离500米，双向2轨道对应的内陆港(按330天)年吞吐量可达760万标准集装箱；每分钟发6辆二编组车，每二编组车安全距离330米，内陆港(按330天)年吞吐量可达1100万标准集装箱。
所述多式联运复合轨道管理系统是多式联运复合轨道系统的大脑、运行管理中心，通过5G等先进物联网通讯技术使在轨道上运行的每辆车的运行状况、每辆车之间的安全距离控制、每一段轨道的运行状况、供电系统状况、多式联运钢轨道两端的港口和/或物流中心的运行状况、中部接驳口运行状况等等；在多式联运轨道上智能运行的无人驾驶多式联运车都预先得知前后车在轨道上的时时位置、运行速度、与本车的距离等信息，可实现自我相互智能安全运行。所述在多式联运轨道上智能运行的无人驾驶多式联运车都预先得知自己的将要驶出目的地接驳口、且有一个完整的运行导航图指挥该车的运行，同步的，目的地接驳口已从多式联运轨道智能管理系统接收到了各辆车将进入本接驳口的信息，并预先制作各辆车进入的计划清单；当无人驾驶多式联运钢轨车或无人驾驶多式联运车由多式联运钢轨道主干线驶入港口和/或物流中心、或中部接驳口时，多式联运复合轨道管理系统自动把该辆车的数据信息和管理权交给港口和/或物流中心管理系统、或中部接驳口管理系统，由港口和/或物流中心管理系统或中部接驳口管理系统全权管理下完成运来集装箱的卸下和/或再装上要运走的集装箱，当车辆驶出港口和/或物流中心时，港口和/或物流中心管理系统又把该辆车的管理权限和全部数据信息交给多式联运复合轨道管理系统。
本发明还提供一种适用于上述无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车的多式联运轨道系统。所述多式联运轨道系统，由无人驾驶多式联运钢轨车编组、多式联运复合轨道系统、多式联运智能运行中心组成；多式联运复合轨道系统铺设在地上高架梁上、或铺设在地面上、或铺设在地下隧道或山体隧道内，无人驾驶多式联运钢轨车编组在多式联运智能运行中心指挥和控制下在多式联运复合轨道系统上有序高效运行。
所述多式联运智能运行中心安装在轨道系统指挥大楼和轨道沿线的各轨道出口服务区，多式联运智能运行中心是整个多式联运复合轨道系统、轨道沿线出口服务区管理系统、在轨道运行以及离开轨道在普通公路或高速路上运行的所有无人驾驶多式联运车和无人驾驶悬挂轨道车的指挥大脑和安全运行控制中心，还是客户服务运行的中心，多式联运复合轨道管理系统运行的指挥中心，大数据分析应用中心。多式联运智能运行中心通过物联网通讯系统与所有运行在轨道上和运行在普通道路上的无人驾驶多式联运车载物联网系统进行数据通讯；对每辆车及其前后车辆的安全运行间距、运行状态进行监控、调度指挥，使每辆车及其前后车辆相互之间自动进行数据通讯、信息共享、智能保持协调一致的运行状态和安全运行间距，对全线突发故障进行调度处理，使在轨道系统全部运行车辆保持200米～300米安全间隔距离的高密度、智能高效率运行，每辆多式联运车之间发车时间间隔可控制在10秒到15秒、突破了目前轨道交通发车最短时间间隔150秒-180秒的极限，大幅度提高运行效率和安全控制水平；多式联运智能运行中心赋予每个集装箱的发送客户一个ID身份数据、赋予每件集装箱一个ID身份数据、赋予每件集装箱目的地客户一个ID身份数据，保持发送客户、集装箱运输车、目的地客户之间以及各自与多式联运智能运行中心之间的5G数据通讯畅通，把每件集装箱从发送客户启运、到轨道运输过程、到离开轨道在普通公里或高速路运输过程、预计到达目标主要运输节点时间、直到目的地客户、实现一站式服务，全流程货物图像和行程数据透明可视，可追溯。
本发明提供一种多式联运钢轨车及多式联运复合轨道运输系统其优点是
1)无人驾驶多式联运钢轨车其主要特征是其主要特征是在多式联运复合轨道系统的钢轨道上运行的新能源集装箱物流车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、安全运行系统、无人驾驶系统、整车控制系统、车载物联网系统；前后各一个动力转向架，其上面安装有车架机构，动力电源系统安装在车架侧面和轨道上为车辆提供电源，无人驾驶系统、整车控制系统和车载物联网系统安装在操作室(2T)内。能连通几百公里外、尤其是上千公里外的海岸港口与内陆港口、物流中心等，把海岸港口的功能搬到内陆。无人驾驶多式联运钢轨车既能在的地上高架、地面运行，又能在地下隧道、山体隧道内运行，多式联运复合轨道运输系统既可通行无人驾驶多式联运钢轨车，又可通行无人驾驶多式联运车，综合运量大、运输成本低、解决了不同物品的不同运输需求，可运输标准集装箱、普通货物集装箱、快递集装箱、散货集装箱等，尤其是冷链物流箱实现在线通电制冷，最大限度减少中间装卸环节，使货物直达用户，服务好最后一公里；采用物联网通讯和无人驾驶技术，全流程透明可视可追踪，安全可靠性高，尤其是专线运输优势突出。
2)灵活、快捷、节能环保。无人驾驶多式联运钢轨车既具备了汽车运输的灵活性，又具备了200～300公里/小时运输的高效率，每辆无人驾驶多式联运钢轨车四个永磁电机驱动，动力强、运行速度快、效率高，空车智能控制单转向架交替运行，节能保护电机设备，安全性可靠性高、1～2台电机出现故障仍不影响车辆在轨道的正常运行。500百公里外、年吞吐量2000万标箱内陆港口，年可减少CO2排放945万吨。
3)安全、效率高、运量大。安全运行系统、无人驾驶系统、整车控制系统等能精确测定车辆在轨道运行定位、运行速度，图像识别测距精准识别前后车的图象信息，在无人驾驶多式联运钢轨车以每小时200～300公里运行速度下，使前后车保持500～1500米安全运行距离和整个轨道系统的安全、有序运行。无人驾驶多式联运钢轨车可实现灵活的二编组、三编组、四编组或多编组车安全高效率运行；四编组车以250公里/小时运行，离海岸500公里的内陆港2小时到达，双向2轨道对应的内陆港年吞吐量可达1100～1500万标准集装箱。无人驾驶多式联运车可以实现二编组、三编组或多编组车运行，以120公里/小时运行，双向2轨道对应的内陆港年吞吐量可达760～1100万标准集装箱。
附图说明
图1为本发明无人驾驶多式联运钢轨车侧面示意图。
图2为本发明无人驾驶多式联运钢轨车车架机构基本构成俯视图示意图。
图3为本发明无人驾驶多式联运钢轨车车架机构俯视图示意图。
图4为本发明无人驾驶多式联运复合轨道梁截面及接触网供电示意图。
图5为本发明多式联运钢轨中车示意图。
图6为本发明动力转向架侧面示意图。
图7为本发明动力转向架俯视示意图。
图8为本发明无人驾驶多式联运钢轨车接触网供电示意图。
图9为本发明无人驾驶多式联运钢轨车与多式联运中车组成二编组示意图。
图10为本发明两辆无人驾驶多式联运钢轨车组成二编组示意图。
图11为本发明无人驾驶多式联运钢轨车车架机构增加后端次横粱俯视图示意图。
其中：
1、动力转向架，11、轮对，12、构架，13、轴箱组件，14、悬挂弹簧，15、抗侧滚装置，16、空气弹簧，17、永磁电机，18、齿轮传动机构、19、制动机构，1A、摇枕，1B、中心牵引装置，1C、电机控制系统，
2、车架机构，21、第一牵引横梁，22、第二牵引横梁，23、第一纵梁，24、第二纵梁，25、前端梁，26、中部梁，27、后端梁，28、第一边梁，29、第二边梁，2A、前横梁，2B、尾横梁，2C、锁柱，2D、电动隐形锁柱，2E、自动连接装置，2F、联接电缆，2G、后端次横粱，2H、第二电动隐形锁柱，2Q、监视器，2R、导向护板，2T、操作室，
31、集电靴，33、电池管理系统，34、电池组，35、车载充电器，36、冷链箱供电器，3A、安装座，3B、支撑臂，3C、电动缸，3D、维持弹簧，3E、连接臂，3F、滑板，3G、电动铰链；
4、集装箱安全架，41、支柱座，42、升降柱，43、旋转机构，44、紧固臂，45、图象定位旋紧机构，46、上锁柱，47、伸缩紧固臂，4A、标准集装箱，4B、顶面角件，4C、底角件，
51、定位测速装置，52、图像识别测距装置，53、卫星定位导航系统，55、防撞梁，56、吸能器，57、清障支架，58、清障板，
6、多式联运钢轨道，62、电缆孔，61、轨道梁基座，63、轨道臂，64、轨道板，65、驶出轨道，66、驶入轨道，67、排水孔，6A、供电线杆，6B、供电横杆，6C、支撑杆，6D、绝缘电瓷瓶，6E、接触线，6S、墩柱，6T、T型支座，6V、柱身，6W、多式联运轨道，6X、基座，6Y、导向壁，6Z、多式联运轨道梁排水口，
A1、通讯电缆，A2、供电电缆，A3、供电轨，A4、通讯基站，A5、定位信号网。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。因本发明比较复杂，因此实施方式仅对本发明的发明点部分进行详述，本发明未详述部分均可采用现有技术。
实施例1：
一种无人驾驶多式联运钢轨车，其特征是，在多式联运复合轨道系统的钢轨道上运行的、新能源驱动的、集装箱专用物流运输车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、控制系统；在车架机构的底部，前部和后部分别至少安装一个动力转向架；所述动力电源系统安装在车架侧面和多式联运轨道上为多式联运钢轨车提供电源，控制系统安装在多式联运钢轨车的操作室2T内。如图1、图2和图3所示。所述控制系统包括安全运行系统、无人驾驶系统、整车控制系统、车载物联网系统；所述安全运行系统用于控制无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车在多式联运复合轨道系统以安全行驶速度、规定安全运行距离的条件下，有序运行。
所述动力转向架1由轮对11、构架12、轴箱组件13、悬挂弹簧14、抗侧滚装置15、空气弹簧16、永磁电机17、齿轮传动机构18、制动机构19、摇枕1A、中心牵引装置1B、电机控制系统1C组成；两组轮对11在同一平面上前后放置，每组轮对11外侧对称设有伸出车轮外的车轴端，车轴端上均安装有轴箱组件13，轮对11同一侧的二个轴箱组件13上各安装有一对悬挂弹簧14，两对悬挂弹簧14顶端用一个构架12连接成一个整体；矩形的摇枕1A两端分别安装在左右构架12的中部位置，永磁电机17安装在摇枕1A上；在摇枕1A的两端和构架12的中部位置上表面安装有空气弹簧16；摇枕1A中心位置上表面安装有中心牵引装置1B；在每个轮对11轴上均安装有齿轮传动机构18，齿轮传动机构18的从动大齿轮组安装在轮对11轴上，齿轮传动机构18的驱动小齿轮组安装在永磁电机17的传动轴上；每个轮对11轴上安装有一对制动机构19，制动机构19的制动副安装在摇枕1A上；抗侧滚装置15左右各一个，其一端安装在构架12上，另一端安装在摇枕1A上；电机控制系统1C安装在永磁电机17上，对电机运行进行操作控制。如图6、图7所示。所述动力转向架运行速度200～300公里/小时。所述动力转向架1也可采用现有高铁动力转向架技术。由本领域专业技术人员进行具体设计。
所述车架机构2由第一纵梁23和第二纵梁24、前横梁2A、尾横梁2B、集装箱托架组成；如图2所示，第一纵梁23和第二纵梁24左右平行放置在同一水平面上，在第一纵梁23和第二纵梁24之间最前端和最后端分别安装有前横梁2A和尾横梁2B组成车架纵梁结构。
所述集装箱托架包括前端梁25、后端梁27、第一边梁28、第二边梁29；第一边梁28、第二边梁29分别在车架纵梁结构的两边、上表面为同一平面、与第一纵梁23和第二纵梁24平行设置；前端梁25、后端梁27设置在第一边梁28、第二边梁29的两端且与第一边梁28和第二边梁29垂直，第一边梁28、第二边梁29与前端梁25、后端梁27形成矩形结构；集装箱托架的上表面与车架纵梁结构的上表面在同一水平面上。
所述集装箱托架第一边梁28和第二边梁29之间的宽度是按照ISO国际标准一个TEU的宽度(一个TEU，即20英尺标准集装箱，长6058mm×宽2438mm)，所有标准集装箱宽度都是相同的；按照集装箱托架前端梁25和后端梁27之间的总长度，无人驾驶多式联运钢轨车划分为三款车型，第一款标准I型钢轨车总长度是一个TEU的长度，集装箱托架结构中不设后端次横粱2G，如图2、图3所示；本实施例采用标准I型钢轨车。
所述标准I型钢轨车同时可兼容装载一个TEU或二个2991mm的ISO标准集装箱；当标准I型车装载一个TEU时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D隐藏在中部梁26上表面的下方，四个锁柱2C锁住40英尺ISO标准集装箱的四个底角件4C；当装载二个2991mm的ISO标准集装箱时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D在整车控制系统控制下自动旋出，锁紧前后二个2991mm的ISO标准集装箱底角部的底角件4C。
所述动力电源系统包括供电管理系统、集电靴31、电池管理系统33、电池组34、车载充电器35；如图1、图3、图4所示。供电管理系统安装在操作室2T内，供电管理系统对全车动力电源系统和外电网供电进行系统管理；前后各一个集电靴31安装在第一边梁28或第二边梁29前端和后端下方，集电靴31与安装在轨道臂63上外网供电系统的供电轨A3高度位置完全对应；车载充电器35安装在集电靴31的一侧，由集电靴31直接供电，当电池组34电量低于85％时车载充电器35自动为电池组34充电，充满后自动关闭；电池管理系统33和电池组34安装在第一边梁28和第二边梁29中部的下边，所述电池组34在电池管理系统33和供电管理系统管理下，在外供电源全部停电或在无电源的特殊装卸区为永磁同步电机和车辆总控系统、无人驾驶设备、车载物联网系统、照明系统等设备提供电源。
所述供电管理系统对动力电源系统和外电网供电系统进行系统管理：当多式联运钢轨车在轨道上运行时，供电管理系统将外网供电系统的电源直接供给永磁电机17和车载充电器35；当车辆运行特殊轨道区域没有外网供电系统时，供电管理系统自动切换到车载电池组供电；当多式联运钢轨车空车返回时，供电管理系统对每辆多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车都将自动切换到单动力转向架1工作状态、且每辆多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车的前后两个动力转向架1分时时轮流工作。此设计的优点在于，使多式联运钢轨车进入智能节能运行管理状态、且保护电机。
当外网供电系统的供电轨A3或接触网滑线供电或其他外网供电方式同时出现故障情况下，电池组34在满载荷下能使多式联运钢轨车继续行驶50公里，在保障通讯、控制和安全制动电源供应前提下，尽可能减轻车整体重量，节能。
所述安全运行系统是安装在每个动力转向架1上的制动机构，用于安全制动和车速控制、前后车距离的调整和保持。所述安全运行系统包括定位测速装置51、图像识别测距装置52、定位导航系统53、安全运行管理系统，安全运行系统安装在车架机构2上。如图3、图4所示，定位测速装置51安装在第一边梁28或第二边梁29下方、且与安装在轨道臂63上的定位信号网A5位置完全对应，以实现无人驾驶多式联运钢轨车在轨道运行的精准定位和精准速度测量；定位导航系统53安装在操作室2T顶上，包括卫星定位导航系统、基站定位导航系统、5G或6G定位导航系统等，当无人驾驶多式联运钢轨车在轨道运行时起到对定位测速装置51精准定位和精准速度测量的一种双保险校验和导航；所述图像识别测距装置52安装在操作室2T顶上，图像识别测距装置52的重要作用是在轨道上精准识别前后无人驾驶多式联运钢轨车的图象信息、并实施车辆前后1500～2000米范围内距离的精准测量，确保前后车运行在安全距离内；安全运行管理系统安装在操作室2T内，处理所有来自定位测速装置51、图像识别测距装置52、定位导航系统53的数据信息，把定位测速装置51的位置数据或卫星定位导航系统53的精确位置数据信息传给整车控制系统、车载物联网系统，并通过车载物联网系统传递给前后运行车辆的车载物联网系统和多式联运智能运行中心，在无人驾驶多式联运钢轨车以每小时200～300公里运行速度下，使前后车保持500～1500米安全运行距离和整个轨道系统的安全、有序运行。具体由本领域技术人员进行专业设计和制造。
所述无人驾驶系统，是无人驾驶多式联运轨道车运行控制的大脑，主要包括无人驾驶信息系统、无人驾驶操作系统；所述无人驾驶信息系统把来自轨道定位测速装置51、图像识别测距装置52、卫星定位导航系统53、多式联运复合轨道系统的信息、以及整车控制系统信息指令和多式联运智能运行中心的指令信息等融合为运行数据，由无人驾驶软件系统计算处理这些运行数据、并形成操作指令；无人驾驶操作系统则执行无人驾驶信息系统的操作指令，对电机控制系统1C、制动机构进行操作，来控制无人驾驶多式联运钢轨车的运行。如图4所示。具体由本领域技术人员进行专业设计和制造。
所述整车控制系统对无人驾驶系统、电机控制系统1C、电池管理系统33、供电管理系统、安全运行系统、制动机构及车辆各机构的运行状态进行监测、综合协调管理和指挥操作，并与车载物联网系统进行信息数据交换，对无人驾驶多式联运钢轨车运行状态以及车辆各部件的状态进行检测控制和管理。如图3、图4所示。
实施例2：
其它同实施例1。不同之处在于：
所述车架机构2中，前横梁2A和尾横梁2B与第一纵梁23和第二纵梁24相互垂直形成矩形结构。
所述集装箱托架还包括中部梁26、第一牵引横梁21、第二牵引横梁22，第一牵引横梁21、中部梁26、第二牵引横梁22与前端梁25、后端梁27平行设置，优选的，前端梁25、第一牵引横梁21、中部梁26、第二牵引横梁22、后端梁27由前往后垂直安装在第一纵梁23和第二纵梁24中部。
所述集装箱托架第一边梁28和第二边梁29之间的宽度是按照ISO国际标准一个TEU的宽度(一个TEU，即20英尺标准集装箱，长6058mm×宽2438mm)，所有标准集装箱宽度都是相同的；按照集装箱托架前端梁25和后端梁27之间的总长度，无人驾驶多式联运钢轨车划分为三款车型，第二款标准II型钢轨车总长度是12192mm ISO 40英尺标准集装箱的长度，集装箱托架结构中设有后端次横粱2G，如图11所示。本实施例采用第二款车型。
动力电源系统还包括冷链箱供电装置36，冷链箱供电装置36安装在操作室2T后面和前端梁25之间的左侧或右侧，电源来自集电靴31或电池组34，冷链集装箱随多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车在轨道运行时，冷链箱供电装置36为冷链集装箱供电制冷。
所述安全运行系统还包括防撞安全系统，防撞安全系统包括防撞梁55、吸能器56、清障支架57、清障板58；吸能器56左右各一个安装在左右纵粱的最前端，防撞梁55安装在两个吸能器56上；清障支架57安装在左右纵粱的前端、吸能器56的后面，清障板58安装在清障支架57的下端、钢轨表面的上方位置，清理钢轨上的异物保障车辆运行安全。如图3、图1所示。
实施例3：
其它同实施例1。不同之处在于：
所述集装箱托架由前端梁25、中部梁26、后端梁27、第一边梁28、第二边梁29、第一牵引横梁21、第二牵引横梁22组成，前端梁25、第一牵引横梁21、中部梁26、第二牵引横梁22、后端梁27由前往后平行排列、横向对称、等中心距布置、垂直交叉安装在第一纵梁23和第二纵梁24中部，前端梁25、第一牵引横梁21、中部梁26、第二牵引横梁22、后端梁27的两端部分别与第一边梁28、第二边梁29连接在一起组成集装箱托架，集装箱托架的上表面与车架纵梁结构的上表面在同一水平面上。由此技术特征可由本专业技术人员根据结构强度需要进行具体设计。如图2所示。
所述标准II型钢轨车同时可兼容装载一个ISO 40英尺标准集装箱、或一个9125mm的ISO标准集装箱、或二个TEU标准集装箱；当装载一个12192mm的40英尺ISO标准集装箱时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D隐藏在中部梁26上表面的下方，后端次横粱2G两端的二个第二电动隐形锁柱2H隐藏在后端次横粱2G上表面的下方，四个锁柱2C锁住40英尺ISO标准集装箱的四个底角件4C；当装载一个9125mm的ISO标准集装箱时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D隐藏在中部梁26上表面的下方，后端次横粱2G两端的二个第二电动隐形锁柱2H在整车控制系统控制下自动旋出；当装载二个TEU时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D在整车控制系统控制下自动旋出，后端次横粱2G两端的二个第二电动隐形锁柱2H隐藏在后端次横粱2G上表面的下方。
实施例4：
其它同实施例1。不同之处在于：
所述第一牵引横梁21和第二牵引横梁22底面的中心部位分别安装在前后两个动力转向架1的中心牵引装置1B上，第一牵引横梁21和第二牵引横梁22底面的两边分别安装在前后两个动力转向架1的左右空气弹簧16上。如图7和图3所示。
所述集装箱托架的四个角部，即第一边梁28和第二边梁29的两端分别与前端梁25和后端梁27垂直交叉的四个角部安装有四个锁柱2C，用于运载集装箱时锁紧集装箱底角部的底角件4C；第一边梁28和第二边梁29的中部与中部梁26的两端垂直交叉角部安装有四个电动隐形锁柱2D，常态时，四个电动隐形锁柱2D隐藏于中部梁26上表面的下方。如图2、图3所示。
所述集装箱托架第一边梁28和第二边梁29之间的宽度是按照ISO国际标准一个TEU的宽度(一个TEU，即20英尺标准集装箱，长6058mm×宽2438mm)，所有标准集装箱宽度都是相同的；按照集装箱托架前端梁25和后端梁27之间的总长度，无人驾驶多式联运钢轨车划分为三款车型，第三款加长型钢轨车总长度是13716mm的ISO 45英尺标准集装箱的长度，集装箱托架结构中设有后端次横粱2G，如图11所示。本实施例采用第三款钢轨车。
加长型钢轨车可同时兼容装载一个13716mm的ISO 45英尺标准集装箱、或一个12192mm的ISO 40英尺标准集装箱、或二个TEU；当装载一个13716mm的ISO 45英尺标准集装箱时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D隐藏在中部梁26上表面的下方，后端次横粱2G两端的二个第二电动隐形锁柱2H隐藏在后端次横粱2G上表面的下方，四个锁柱2C锁住13716mm的ISO 45英尺标准集装箱的四个底角件4C；当装载一个12192mm的ISO 40英尺标准集装箱时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D隐藏在中部梁26上表面的下方，后端次横粱2G两端的二个第二电动隐形锁柱2H在整车控制系统控制下自动旋出锁紧集装箱底部后面两角的底角件4C；或装载二个TEU时，中部梁26两端的四个电动隐形锁柱2D在整车控制系统控制下自动旋出，锁紧前后二个TEU底角部的四个底角件4C，后端次横粱2G两端的二个电动第二隐形锁柱2H在整车控制系统控制下自动旋出锁紧后TEU底部后面两角的底角件4C。
实施例5：
其它同实施例1。不同之处在于：
所述集装箱托架还包括后端次横粱2G，后端次横粱2G安装在后端梁27前面的位置，垂直交叉连接在第一纵梁23和第二纵梁24上，后端次横粱2G两端分别与第一边梁28和第二边梁29垂直交叉安装在一起，其交叉角部安装有第二电动隐形锁柱2H。如图11所示。
所述车架机构2还包括操作室2T、集装箱安全架4和导向护板2R，如图1、图3所示；操作室2T安装在车架纵梁结构前端的上表面，操作室2T用于安装车辆总控系统、无人驾驶系统、车载物联网系统等；前后导向护板2R分别安装在集装箱托架前面和后面的车架纵梁结构上，其作用是导引吊装的集装箱快速对准锁柱2C，同时防止吊装集装箱时撞击到操作室2T和集装箱安全架4；前后集装箱安全架4分别安装在前后导向护板2R外侧的车架纵梁结构上；集装箱安全架4和导向护板2R的数量可以由本领域技术人员根据需要设置，优选的，集装箱安全架4和导向护板2R有四组，前后各二组。优选的，所述操作室2T按照流体力学原理进行设计，设计成前端中间尖的鹰嘴流线体型，使车运行过程中把集装箱正面的风分流，最大限度地减小风阻、节能、提高运行速度。
所述无人驾驶系统安装在操作室2T内。
所述集装箱安全架4由支柱座41、升降柱42、旋转机构43、紧固臂44、图象定位旋紧机构45、上锁柱46组成；支柱座41安装在车架纵梁结构的操作室2T后面、车尾纵梁上尾横梁2B两端的位置，升降柱42安装在支柱座41内，可以实现上下电动升降，旋转机构43安装在升降柱42的顶端，旋转机构43可实现180旋转，紧固臂44的一端安装在旋转机构43上随旋转机构43转动，紧固臂44的另一端安装有图象定位旋紧机构45，图象定位旋紧机构45下方安装有上锁柱46，在图象定位旋紧机构45引导下使上锁柱46对准标准集装箱4A的上部顶面角件4B孔时，升降柱42自动向下压，使上锁柱46插入顶面角件4B，图象定位旋紧机构45自动旋转锁紧集装箱，起到集装箱的安全固定作用。
实施例6：
其它同实施例5。不同之处在于：
集装箱安全架4和导向护板2R有四组，前后各二组。
实施例7：
其它同实施例5。不同之处在于：
所述操作室2T按照流体力学原理进行设计，设计成前端中间尖的鹰嘴流线体型，使车运行过程中把集装箱正面的风分流，最大限度地减小风阻、节能、提高运行速度。
所述车架机构2还包括自动连接装置2E、连接电缆2F、监视器2Q；自动连接装置2E安装在尾横梁2B后面中心位置，连接电缆2F设置在自动连接装置2E的一侧，实现与多式联运钢轨中车、或无人驾驶多式联运钢轨车之间的连接、数据通讯、动力电源供给和运行一体化控制；监视器2Q安装在操作室2T的顶部，可对货箱装卸和运输全过程进行监控和录像，实现全程可视。如图3所示。
实施例8：
其它同实施例5。不同之处在于：
所述安装在标准II型钢轨车和加长型钢轨车的车尾纵梁上的两个集装箱安全架4，紧固臂44由加长伸缩紧固臂47所替代，当标准II型钢轨车装载9125mm的ISO标准集装箱时，或加长型钢轨车装载12192mm的ISO 40英尺标准集装箱或装载二个TEU时，加长伸缩紧固臂47的长度可自动实现电动控制伸缩，以对准集装箱顶部的顶面角件4B，如图1所示。
实施例9：
其它同实施例1-7任一项。不同之处在于：
所属外网供电系统的供电轨A3可由接触网滑线供电所替代，如图8所示，接触网滑线供电由安装座3A、支撑臂3B，电动缸3C、维持弹簧3D、连接臂3E、滑板3F、电动铰链3G组成；安装座3A安装在操作室2T的顶部，支撑臂3B底端通过电动铰链3G装在安装座3A上，实现支撑臂3B的上下移动和定位；支撑臂3B上端与连接臂3E的底端铰链在一起，电动缸3C的底端与支撑臂3B的中部铰链在一起，电动缸3C的顶端与连接臂3E的中部铰链在一起，使连接臂3E向上与接触供电网连接，电动缸3C上部的伸缩杆上安装有维持弹簧3D，使安装在连接臂3E顶端的滑板3F与接触供电网始终保持良好接触供电状态。所述接触网滑线供电也可采用现有先进技术，由本领域技术人员进行专业设计和制造。
实施例10：
其它同实施例1-9任一项。不同之处在于：
本发明提供一种多式联运钢轨中车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、安全运行系统、整车控制系统、车载物联网系统，多式联运钢轨中车通过自动连接装置2E和联接电缆2F与无人驾驶多式联运钢轨车连接在一起。多式联运钢轨中车具备集电靴31供电机构，当无人驾驶多式联运钢轨车选用接触网滑线供电时，无人驾驶多式联运钢轨车则通过联接电缆2F为多式联运钢轨中车供电，如图5所示。多式联运钢轨中车除不具备无人驾驶系统外，其他与上述无人驾驶多式联运钢轨车完全一致，中车不能独立在轨道上运行，中车的动力转向架、动力电源系统、整车控制系统、安全运行系统、车载物联网系统等等全部由其前和/或后的无人驾驶多式联运钢轨车的无人驾驶系统进行同步操作和控制，与其前和/或后连接的无人驾驶多式联运钢轨车同步运行、同步制动、同步加速或同步减速等。
实施例11：
一种无人驾驶多式联运钢轨车编组，所述无人驾驶多式联运钢轨车编组至少包括一辆实施例1-9任一项所述的无人驾驶多式联运钢轨车。
一辆无人驾驶多式联运钢轨车(简称：头车)的尾部与一辆多式联运钢轨中车(简称：中车)的前部通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起组成“头车+中车”的二编组车。
由一辆无人驾驶多式联运钢轨车(简称：头车)的尾部与一辆多式联运钢轨中车(简称：中车)的前部通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起组成二编组车，只能单向运行，如图9所示。
所述本发明无人驾驶多式联运钢轨车和多式联运中车的运行速度为200～300公里/小时，按250公里/小时计算，离海岸500公里的内陆港2小时到达，每分钟发3辆四编组到六编组钢轨车，每组车安全距离1380米，双向2轨道对应的港口或物流中心(按330天)年吞吐量可达1100～1700万标准集装箱；每分钟发4辆四编组到六编组钢轨车，每组车安全距离1040米，双向2轨道对应的港口或物流中心(按330天)年吞吐量可达1500～2280万标准集装箱。每分钟发6辆四编组到六编组钢轨车，每组车安全距离690米，双向2轨道对应的港口或物流中心(按330天)年吞吐量可达2280～3420万标准集装箱。
实施例12：
其他同实施例11，不同之处在于，
一种无人驾驶多式联运钢轨车编组，两辆头车的尾部通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起组成“头车+头车”的二编组车。
两辆头车的尾部通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起组成二编组车，可实现双向运行，如图10所示。
实施例13：
其他同实施例11，不同之处在于，
一种无人驾驶多式联运钢轨车编组，一辆头车可与2-15辆中车通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起，组成“头车+多辆中车”的多编组。
所述一辆头车可与多辆中车通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起，组成头车+中车的二编组，或组成头车+中车+中车的三编组，依此类推可组成四编组、五编组、或六编组以上的多编组钢轨车，可实现单向循环运行。
实施例14：
其他同实施例11，不同之处在于，
一种无人驾驶多式联运钢轨车编组，二辆头车(称为第一头车和第二头车)前后各一辆，其中间与1-15个中车通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起，组成“头车+中车或+多辆中车+头车”的多编组。
所述二辆头车(称为第一头车和第二头车)前后各一辆，其中间与多个中车通过自动连接装置2E和联接电缆2F连接在一起，组成头车+中车+头车的三编组，或组成头车+中车+中车+头车的四编组，依此类推可组成五编组、六编组、或七编组以上的多编组钢轨车，可实现双向运行。
当多式联运智能运行中心下达调度指令，编组钢轨车向第一头车方向运行，该编组第一头车、第二头车及所有中车同时接受到指令，第一头车向第二头车和其他中车发出操作控制转移指令信息，第二头车无人驾驶系统自动进入执行命令状态，第二头车和其他中车自动把控制权转移给第一头车无人驾驶系统，第一头车无人驾驶系统使该编组车往一个方向统一行动，同时启动、同时加速、同时制动或减速、到达目的地同时停车；当多式联运智能运行中心下达调度指令是往该编组车第二头车方向运行时，重复上述操作程序。
实施例15：
一种多式联运复合轨道系统，由多式联运钢轨道、多式联运轨道、墩柱、外网供电及通讯系统、多式联运复合轨道管理系统组成；多式联运钢轨道和多式联运轨道上下复合，安装在每间隔10～120米一根分墩柱上，连续延伸，多式联运钢轨道安装在墩柱的上部，多式联运轨道安装在墩柱的中下部或地面上，通讯系统安装在墩柱上或轨道上，在多式联运复合轨道管理系统的综合管理下高效有序运行。如图4所示。
所述多式联运钢轨道6是供无人驾驶多式联运钢轨车运行的轨道，其横截面为U型，由轨道梁基座61、轨道臂63、轨道板64、驶出轨道65、驶入轨道66、排水孔67组成；轨道梁基座61上部两侧各设有一个轨道臂63，组成U形结构的多式联运钢轨道6，多式联运钢轨道6安装在墩柱6S上；左右各一组轨道板64对称安装在U形结构的多式联运钢轨道梁6的U形底部，轨道板64上由轨道扣件各安装有一对钢轨称为驶出轨道65和驶入轨道66；排水孔67左右各一个设置在轨道梁基座61与轨道臂63的交叉的角部。如图4所示。优选的，驶入轨道66可以是1～2股或3股以上更多股，对应的驶出轨道65是1～2股或3股以上更多股，根据运量需要由本专业技术人员进行专业设计。
外网供电及通讯系统包括电缆孔62、通讯电缆A1、供电电缆A2、供电轨A3、通讯基站A4、定位信号网A5；电缆孔62设置在轨道梁基座61内、优选靠近两边角的位置，用于铺设电源电缆或通讯电缆；通讯电缆A1或供电电缆A2铺设在电缆孔62内，供电轨A3和定位信号网A5安装在左右轨道臂63上；通讯基站A4安装在轨道沿线的墩柱上和轨道两端的港口内，为轨道系统的运行和无人驾驶多式联运车的运行提供通讯服务。所述定位信号网A5可精确定位车辆在轨道上的位置、速度，并时时发送给多式联运复合轨道管理系统，在多式联运复合轨道管理系统管理下，每辆车都知道前后车的速度、位置和运行状态，每辆车都在智能、安全、高效运行中。定位信号网A5、供电轨A3、通讯基站A4均可选用现有先进技术。
所述墩柱6S包括T型支座6T和柱身6V，上部的T型支座6T与下部柱身6V用钢筋混凝土浇注成一个整体，柱身6V整体浇注在地下基础上。优选的，所述T型支座6T根据需要可以是长型或短型结构。如图1、图4所示。
所述多式联运轨道是指专利申请号为201910531144.2、名称为《一种多式联运复合轨道运输系统》所描述的多式联运轨道梁，是供无人驾驶多式联运车运行的轨道；所述无人驾驶多式联运车可以采用现有技术中的无人驾驶联运车，也可以采用与本专利申请并行的专利申请“一种无人驾驶多式联运车及多式联运轨道运输系统”所描述的新能源胶轮车。
所述多式联运轨道6W由基座6X、导向壁6Y、多式联运轨道梁排水口6Z组成。基座6X的横截面为长方形，基座6X上方左右两侧竖直安装有导向壁6Y，多式联运轨道梁排水口6Z设置在导向壁6Y与基座6X交叉的角部，所述基座6X、导向壁6Y由钢筋混凝土浇注成一个U型轨道梁。如图4所示。
所述多式联运轨道6W还包括通讯电缆A1、供电电缆A2、供电轨A3、定位信号网A5；通讯电缆A1和供电电缆A2设置在基座6X底部内，定位信号网A5、供电轨A3安装在导向壁6Y上。
所述多式联运轨道梁往返双轨道上运行的无人驾驶多式联运车具有汽车的全部功能和灵活性，可以单车运行，也可以组合成二编组、三编组或四编组以上的编组车运行，运行的安全距离单车可控制在200米、二编组车可控制在250--300米、三编组车可控制在300--350米、四编组以上的可控制在400米以上。优选的，所述无人驾驶多式联运车运行速度100～160公里/小时，按120公里/小时计算，每分钟发4辆二编组车，每二编组车安全距离500米，双向2轨道对应的内陆港(按330天)年吞吐量可达760万标准集装箱；每分钟发6辆二编组车，每二编组车安全距离330米，内陆港(按330天)年吞吐量可达1100万标准集装箱。
所述多式联运复合轨道管理系统是多式联运复合轨道系统的大脑、运行管理中心，通过5G等先进物联网通讯技术使在轨道上运行的每辆车的运行状况、每辆车之间的安全距离控制、每一段轨道的运行状况、供电系统状况、多式联运钢轨道两端的港口和/或物流中心的运行状况、中部接驳口运行状况等等；在多式联运轨道上智能运行的无人驾驶多式联运车都预先得知前后车在轨道上的时时位置、运行速度、与本车的距离等信息，可实现自我相互智能安全运行。所述在多式联运轨道上智能运行的无人驾驶多式联运车都预先得知自己的将要驶出目的地接驳口、且有一个完整的运行导航图指挥该车的运行，同步的，目的地接驳口已从多式联运轨道智能管理系统接收到了各辆车将进入本接驳口的信息，并预先制作各辆车进入的计划清单；当无人驾驶多式联运钢轨车或无人驾驶多式联运车由多式联运钢轨道主干线驶入港口和/或物流中心、或中部接驳口时，多式联运复合轨道管理系统自动把该辆车的数据信息和管理权交给港口和/或物流中心管理系统、或中部接驳口管理系统，由港口和/或物流中心管理系统或中部接驳口管理系统全权管理下完成运来集装箱的卸下和/或再装上要运走的集装箱，当车辆驶出港口和/或物流中心时，港口和/或物流中心管理系统又把该辆车的管理权限和全部数据信息交给多式联运复合轨道管理系统。
实施例16：
其他同实施例15，不同之处在于，
所述多式联运钢轨道6的供电轨A3方式可由接触线网供电方式替代，如图4所示，接触线网供电包括供电线杆6A、供电横杆6B、支撑杆6C、绝缘电瓷瓶6D、接触线6E。供电线杆6A安装在加长的T型支座6T两端、轨道梁基座61的外侧，供电线杆6A上方横向垂直安装有供电横杆6B，支撑杆6C安装在供电线杆6A和供电横杆6B上，起到对供电横杆6B的支撑稳定作用，供电横杆6B下吊挂安装有绝缘电瓷瓶6D，绝缘电瓷瓶6D吊挂安装有接触线6E，接触线6E通过车载受电弓给车供电。接触线网供电方式可采用现有先进技术。
实施例17：
其他同实施例15，不同之处在于，
优选的，所述多式联运轨道6W的供电轨A3方式可由接触线网供电方式替代，如图4所示，接触线网供电包括供电横杆6B、支撑杆6C、绝缘电瓷瓶6D、接触线6E。供电横杆6B横向垂直安装在柱身6V上，支撑杆6C安装在柱身6V和供电横杆6B上，起到对供电横杆6B的支撑稳定作用，供电横杆6B下吊挂安装有一对绝缘电瓷瓶6D，双绝缘电瓷瓶6D吊挂安装有双接触线6E，双接触线6E通过车载受电弓给多式联运车供电。由本领域技术人员进行专业设计。如图4所示。定位信号网A5和接触线网供电均可采用现有技术。
实施例18：
一种适用于上述无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车的多式联运轨道系统。所述多式联运复合轨道系统，由无人驾驶多式联运钢轨车编组、多式联运复合轨道系统、多式联运智能运行中心组成；多式联运复合轨道系统铺设在地上高架梁上、或铺设在地面上、或铺设在地下隧道或山体隧道内，无人驾驶多式联运钢轨车编组在多式联运智能运行中心指挥和控制下在多式联运复合轨道系统上有序高效运行。
所述多式联运智能运行中心安装在轨道系统指挥大楼和轨道沿线的各轨道出口服务区，多式联运智能运行中心是整个多式联运复合轨道系统、轨道沿线出口服务区管理系统、在轨道运行以及离开轨道在普通公路或高速路上运行的所有无人驾驶多式联运车和无人驾驶悬挂轨道车的指挥大脑和安全运行控制中心，还是客户服务运行的中心，多式联运复合轨道管理系统运行的指挥中心，大数据分析应用中心。多式联运智能运行中心通过物联网通讯系统与所有运行在轨道上和运行在普通道路上的无人驾驶多式联运车载物联网系统进行数据通讯；对每辆车及其前后车辆的安全运行间距、运行状态进行监控、调度指挥，使每辆车及其前后车辆相互之间自动进行数据通讯、信息共享、智能保持协调一致的运行状态和安全运行间距，对全线突发故障进行调度处理，使在轨道系统全部运行车辆保持200米～300米安全间隔距离的高密度、智能高效率运行，每辆多式联运车之间发车时间间隔可控制在10秒到15秒、突破了目前轨道交通发车最短时间间隔150秒-180秒的极限，大幅度提高运行效率和安全控制水平；多式联运智能运行中心赋予每个集装箱的发送客户一个ID身份数据、赋予每件集装箱一个ID身份数据、赋予每件集装箱目的地客户一个ID身份数据，保持发送客户、集装箱运输车、目的地客户之间以及各自与多式联运智能运行中心之间的5G数据通讯畅通，把每件集装箱从发送客户启运、到轨道运输过程、到离开轨道在普通公里或高速路运输过程、预计到达目标主要运输节点时间、直到目的地客户、实现一站式服务，全流程货物图像和行程数据透明可视，可追溯。

Claims (16)

1.一种无人驾驶多式联运钢轨车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、控制系统；
在车架机构的底部，前部和后部分别至少安装一个动力转向架；所述动力电源系统安装在车架侧面和多式联运轨道上，为多式联运钢轨车提供电源；控制系统安装在多式联运钢轨车的操作室（2T）内；
所述控制系统包括安全运行系统、无人驾驶系统、整车控制系统、车载物联网系统；
所述动力转向架（1）由轮对（11）、构架（12）、轴箱组件（13）、悬挂弹簧（14）、抗侧滚装置（15）、空气弹簧（16）、永磁电机（17）、齿轮传动机构（18）、制动机构（19）、摇枕（1A）、中心牵引装置（1B）和电机控制系统（1C）组成；两组轮对（11）在同一平面上前后放置，每组轮对（11）外侧对称设有伸出车轮外的车轴端，车轴端上均安装有轴箱组件（13）；轮对（11）同一侧的二个轴箱组件（13）上各安装有一对悬挂弹簧（14），两对悬挂弹簧（14）顶端用一个构架（12）连接成一个整体；矩形的摇枕（1A）两端分别安装在左右构架（12）的中部位置，永磁电机（17）安装在摇枕（1A）上；在摇枕（1A）的两端和构架（12）的中部位置上表面安装有空气弹簧（16）；摇枕（1A）中心位置上表面安装有中心牵引装置（1B）；在每个轮对（11）轴上均安装有齿轮传动机构（18），齿轮传动机构（18）的从动大齿轮组安装在轮对（11）轴上，齿轮传动机构（18）的驱动小齿轮组安装在永磁电机（17）的传动轴上；每个轮对（11）轴上安装有一对制动机构（19），制动机构（19）的制动副安装在摇枕（1A）上；抗侧滚装置（15）左右各一个，其一端安装在构架（12）上，另一端安装在摇枕（1A）上；电机控制系统（1C）安装在永磁电机（17）上；
所述车架机构（2）由第一纵梁（23）和第二纵梁（24）、前横梁（2A）、尾横梁（2B）、集装箱托架组成；第一纵梁（23）和第二纵梁（24）左右平行放置在同一水平面上，在第一纵梁（23）和第二纵梁（24）之间最前端和最后端分别安装有前横梁（2A）和尾横梁（2B）组成车架纵梁结构；
所述集装箱托架包括前端梁（25）、后端梁（27）、第一边梁（28）、第二边梁（29）；第一边梁（28）、第二边梁（29）分别在车架纵梁结构的两边、上表面为同一平面、与第一纵梁（23）和第二纵梁（24）平行设置；前端梁（25）、后端梁（27）设置在第一边梁（28）、第二边梁（29）的两端且与第一边梁（28）和第二边梁（29）垂直，第一边梁（28）、第二边梁（29）与前端梁（25）、后端梁（27）形成矩形结构；集装箱托架的上表面与车架纵梁结构的上表面在同一水平面上；
所述集装箱托架的四个角部，即第一边梁（28）和第二边梁（29）的两端分别与前端梁（25）和后端梁（27）垂直交叉的四个角部安装有四个锁柱（2C），用于运载集装箱时锁紧集装箱底角部的底角件（4C）；第一边梁（28）和第二边梁（29）的中部与中部梁（26）的两端垂直交叉角部安装有四个电动隐形锁柱（2D），常态时，四个电动隐形锁柱（2D）隐藏于中部梁（26）上表面的下方；
所述动力电源系统包括供电管理系统、集电靴（31）、电池管理系统（33）、电池组（34）、车载充电器（35）；供电管理系统安装在操作室（2T）内，前后各一个集电靴（31）安装在第一边梁（28）或第二边梁（29）前端和后端下方，集电靴（31）与安装在轨道臂（63）上外网供电系统的供电轨（A3）高度位置完全对应；车载充电器（35）安装在集电靴（31）的一侧，由集电靴（31）直接供电；电池管理系统（33）和电池组（34）安装在第一边梁（28）和第二边梁（29）中部的下边；所述供电管理系统对动力电源系统和外电网供电系统进行管理；
所述安全运行系统安装在每个动力转向架（1）上的制动机构，用于安全制动和车速控制、前后车距离的调整和保持；所述安全运行系统包括定位测速装置（51）、图像识别测距装置（52）、定位导航系统（53）、安全运行管理系统，安全运行系统安装在车架机构（2）上，定位测速装置（51）安装在第一边梁（28）或第二边梁（29）下方、且与安装在轨道臂（63）上的定位信号网（A5）位置完全对应；定位导航系统（53）安装在操作室（2T）顶上；所述图像识别测距装置（52）安装在操作室（2T）顶上；安全运行管理系统安装在操作室（2T）内，处理所有来自定位测速装置（51）、图像识别测距装置（52）、定位导航系统（53）的数据信息，把定位测速装置（51）的位置数据或卫星定位导航系统（53）的精确位置数据信息传给整车控制系统、车载物联网系统，并通过车载物联网系统传递给前后运行车辆的车载物联网系统和多式联运智能运行中心；
所述无人驾驶系统安装在操作室（2T）内，包括无人驾驶信息系统、无人驾驶操作系统；所述无人驾驶信息系统接收来自轨道定位测速装置（51）、图像识别测距装置（52）、卫星定位导航系统（53）、多式联运复合轨道系统的信息、以及整车控制系统信息指令和多式联运智能运行中心的指令信息，并将接收的信息融合为运行数据、形成操作指令；无人驾驶操作系统执行无人驾驶信息系统的操作指令，对电机控制系统（1C）、制动机构进行操作，来控制无人驾驶多式联运钢轨车的运行；
所述整车控制系统对无人驾驶系统、电机控制系统（1C）、电池管理系统（33）、供电管理系统、安全运行系统、制动机构及车辆各机构的运行状态进行监测、管理和指挥，并与车载物联网系统进行信息数据交换。
2.如权利要求1所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
车架机构（2）中，前横梁（2A）和尾横梁（2B）与第一纵梁（23）和第二纵梁（24）相互垂直形成矩形结构；
所述集装箱托架还包括中部梁（26）、第一牵引横梁（21）、第二牵引横梁（22），第一牵引横梁（21）、中部梁（26）、第二牵引横梁（22）与前端梁（25）、后端梁（27）平行设置，
动力电源系统还包括冷链箱供电装置（36），冷链箱供电装置（36）安装在操作室（2T）后面和前端梁（25）之间的左侧或右侧，电源来自集电靴（31）或电池组（34），冷链集装箱随多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车在轨道运行时，冷链箱供电装置（36）为冷链集装箱供电制冷。
3.如权利要求2所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：前端梁（25）、第一牵引横梁（21）、中部梁（26）、第二牵引横梁（22）、后端梁（27）由前往后垂直安装在第一纵梁（23）和第二纵梁（24）中部。
4.如权利要求2所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述集装箱托架由前端梁（25）、中部梁（26）、后端梁（27）、第一边梁（28）、第二边梁（29）、第一牵引横梁（21）、第二牵引横梁（22）组成，前端梁（25）、第一牵引横梁（21）、中部梁（26）、第二牵引横梁（22）、后端梁（27）由前往后平行排列、横向对称、等中心距布置、垂直交叉安装在第一纵梁（23）和第二纵梁（24）中部，前端梁（25）、第一牵引横梁（21）、中部梁（26）、第二牵引横梁（22）、后端梁（27）的两端部分别与第一边梁（28）、第二边梁（29）连接在一起组成集装箱托架，集装箱托架的上表面与车架纵梁结构的上表面在同一水平面上；
所述第一牵引横梁（21）和第二牵引横梁（22）底面的中心部位分别安装在前后两个动力转向架（1）的中心牵引装置（1B）上，第一牵引横梁（21）和第二牵引横梁（22）底面的两边分别安装在前后两个动力转向架（1）的左右空气弹簧（16）上。
5.如权利要求2或4所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述集装箱托架还包括后端次横粱（2G），后端次横粱（2G）安装在后端梁（27）前面或者安装在后端梁（27）的后面的位置，垂直交叉连接在第一纵梁（23）和第二纵梁（24）上，后端次横粱（2G）两端分别与第一边梁（28）和第二边梁（29）垂直交叉安装在一起，其交叉角部安装有第二电动隐形锁柱（2H）。
6.如权利要求1-4任一项所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述车架机构（2）还包括操作室（2T）、集装箱安全架（4）和导向护板（2R）；操作室（2T）安装在车架纵梁结构前端的上表面，操作室（2T）用于安装车辆总控系统、无人驾驶系统、车载物联网系统；前后导向护板（2R）分别安装在集装箱托架前面和后面的车架纵梁结构上，其作用是导引吊装的集装箱快速对准锁柱（2C），同时防止吊装集装箱时撞击到操作室（2T）和集装箱安全架（4）；前后集装箱安全架（4）分别安装在前后导向护板（2R）外侧的车架纵梁结构上；
所述集装箱安全架（4）由支柱座（41）、升降柱（42）、旋转机构（43）、紧固臂（44）、图象定位旋紧机构（45）、上锁柱（46）组成；支柱座（41）安装在车架纵梁结构的操作室（2T）后面、车尾纵梁上尾横梁（2B）两端的位置，升降柱（42）安装在支柱座（41）内，可以实现上下电动升降，旋转机构（43）安装在升降柱（42）的顶端，旋转机构（43）可实现180旋转，紧固臂（44）的一端安装在旋转机构（43）上随旋转机构（43）转动，紧固臂（44）的另一端安装有图象定位旋紧机构（45），图象定位旋紧机构（45）下方安装有上锁柱（46），在图象定位旋紧机构（45）引导下使上锁柱（46）对准标准集装箱（4A）的上部顶面角件（4B）孔时，升降柱（42）自动向下压，使上锁柱（46）插入顶面角件（4B），图象定位旋紧机构（45）自动旋转锁紧集装箱。
7.如权利要求1-4任一项所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：集装箱安全架（4）和导向护板（2R）有四组，前后各二组；所述操作室（2T）设计成前端中间尖的鹰嘴流线体型。
8.如权利要求6所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述安装在标准II型钢轨车和加长型钢轨车的车尾纵梁上的两个集装箱安全架（4），紧固臂（44）由加长伸缩紧固臂（47）所替代，加长伸缩紧固臂（47）的长度自动实现电动控制伸缩，以对准集装箱顶部的顶面角件（4B）。
9.如权利要求1-4任一项所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述车架机构（2）还包括自动连接装置（2E）、连接电缆（2F）、监视器（2Q）；自动连接装置（2E）安装在尾横梁（2B）后面中心位置，连接电缆（2F）设置在自动连接装置（2E）的一侧，实现与多式联运钢轨中车、或无人驾驶多式联运钢轨车之间的连接、数据通讯、动力电源供给和运行一体化控制；监视器（2Q）安装在操作室（2T）的顶部，对货箱装卸和运输全过程进行监控和录像。
10.如权利要求1所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述外网供电系统的供电轨（A3）可由接触网滑线供电所替代，接触网滑线供电由安装座（3A）、支撑臂（3B），电动缸（3C）、维持弹簧（3D）、连接臂（3E）、滑板（3F）、电动铰链（3G）组成；安装座（3A）安装在操作室（2T）的顶部，支撑臂（3B）底端通过电动铰链（3G）装在安装座（3A）上，实现支撑臂（3B）的上下移动和定位；支撑臂（3B）上端与连接臂（3E）的底端铰链在一起，电动缸（3C）的底端与支撑臂（3B）的中部铰链在一起，电动缸（3C）的顶端与连接臂（3E）的中部铰链在一起，使连接臂（3E）向上与接触供电网连接，电动缸（3C）上部的伸缩杆上安装有维持弹簧（3D），使安装在连接臂（3E）顶端的滑板（3F）与接触供电网始终保持良好接触。
11.如权利要求1所述的无人驾驶多式联运钢轨车，其特征在于：
所述安全运行系统还包括防撞安全系统，防撞安全系统包括防撞梁（55）、吸能器（56）、清障支架（57）、清障板（58）；吸能器（56）左右各一个安装在左右纵粱的最前端，防撞梁（55）安装在两个吸能器（56）上；清障支架（57）安装在左右纵粱的前端、吸能器（56）的后面，清障板（58）安装在清障支架（57）的下端、钢轨表面的上方位置。
12.一种多式联运钢轨中车，包括动力转向架、车架机构、动力电源系统、安全运行系统、整车控制系统、车载物联网系统，多式联运钢轨中车采用权利要求1-11任一项所述的无人驾驶多式联运钢轨车的结构，不同之处在于不具备无人驾驶系统。
13.一种无人驾驶多式联运钢轨车编组，所述无人驾驶多式联运钢轨车编组至少包括一辆权利要求1-11任一项所述的无人驾驶多式联运钢轨车。
14.如权利要求13所述的无人驾驶多式联运钢轨车编组，其特征在于，
无人驾驶多式联运钢轨车编组采用下列形式之一：
1）一辆无人驾驶多式联运钢轨车（简称：头车）的尾部与一辆多式联运钢轨中车（简称：中车）的前部通过自动连接装置（2E）和联接电缆（2F）连接在一起组成“头车+中车”的二编组车；
2）两辆头车的尾部通过自动连接装置（2E）和联接电缆（2F）连接在一起组成“头车+头车”的二编组车；
3）一辆头车可与2-15辆中车通过自动连接装置（2E）和联接电缆（2F）连接在一起，组成“头车+多辆中车”的多编组；
4）二辆头车（称为第一头车和第二头车）前后各一辆，其中间与1-15个中车通过自动连接装置（2E）和联接电缆（2F）连接在一起，组成“头车+中车或多辆中车+头车”的多编组。
15.一种多式联运复合轨道系统，由多式联运钢轨道、多式联运轨道、墩柱、外网供电及通讯系统、多式联运复合轨道管理系统组成；多式联运钢轨道和多式联运轨道上下复合，安装在每间隔10～120米一根分墩柱上，连续延伸，多式联运钢轨道安装在墩柱的上部，多式联运轨道安装在墩柱的中下部或地面上，通讯系统安装在墩柱上或轨道上，在多式联运复合轨道管理系统的管理下运行；
所述多式联运钢轨道（6），其横截面为U型，由轨道梁基座（61）、轨道臂（63）、轨道板（64）、驶出轨道（65）、驶入轨道（66）、排水孔（67）组成；轨道梁基座（61）上部两侧各设有一个轨道臂（63），组成U形结构的多式联运钢轨道（6），多式联运钢轨道（6）安装在墩柱（6S）上；左右各一组轨道板（64）对称安装在U形结构的多式联运钢轨道（6）的U形底部，轨道板（64）上由轨道扣件各安装有一对钢轨称为驶出轨道（65）和驶入轨道（66）；排水孔（67）左右各一个设置在轨道梁基座（61）与轨道臂（63）的交叉的角部；
外网供电及通讯系统包括电缆孔（62）、通讯电缆（A1）、供电电缆（A2）、供电轨（A3）、通讯基站（A4）、定位信号网（A5）；电缆孔（62）设置在轨道梁基座（61）内，通讯电缆（A1）或供电电缆（A2）铺设在电缆孔（62）内，供电轨（A3）和定位信号网（A5）安装在左右轨道臂（63）上；通讯基站（A4）安装在轨道沿线的墩柱上和轨道两端的港口内；或者
所述多式联运钢轨道（6）的供电轨（A3）方式由接触线网供电方式替代，接触线网供电包括供电线杆（6A）、供电横杆（6B）、支撑杆（6C）、绝缘电瓷瓶（6D）、接触线（6E）；供电线杆（6A）安装在加长的T型支座（6T）两端、轨道梁基座（61）的外侧，供电线杆（6A）上方横向垂直安装有供电横杆（6B），支撑杆（6C）安装在供电线杆（6A）和供电横杆（6B）上，起到对供电横杆（6B）的支撑稳定作用，供电横杆（6B）下吊挂安装有绝缘电瓷瓶（6D），绝缘电瓷瓶（6D）吊挂安装有接触线（6E），接触线（6E）通过车载受电弓给车供电；
所述墩柱（6S）包括T型支座（6T）和柱身（6V），上部的T型支座（6T）与下部柱身（6V）用钢筋混凝土浇注成一个整体，柱身（6V）整体浇注在地下基础上；
所述多式联运轨道（6W）由基座（6X）、导向壁（6Y）、多式联运轨道梁排水口（6Z）组成；基座（6X）的横截面为长方形，基座（6X）上方左右两侧竖直安装有导向壁（6Y），多式联运轨道梁排水口（6Z）设置在导向壁（6Y）与基座（6X）交叉的角部，所述基座（6X）、导向壁（6Y）由钢筋混凝土浇注成一个U型轨道梁；
所述多式联运轨道（6W）还包括通讯电缆（A1）、供电电缆（A2）、供电轨（A3）、定位信号网（A5）；通讯电缆（A1）和供电电缆（A2）设置在基座（6X）底部内，定位信号网（A5）、供电轨（A3）安装在导向壁（6Y）上；或者
所述多式联运轨道（6W）的供电轨（A3）方式可由接触线网供电方式替代，接触线网供电包括供电横杆（6B）、支撑杆（6C）、绝缘电瓷瓶（6D）、接触线（6E）；供电横杆（6B）横向垂直安装在柱身（6V）上，支撑杆（6C）安装在柱身（6V）和供电横杆（6B）上，起到对供电横杆（6B）的支撑稳定作用，供电横杆（6B）下吊挂安装有一对绝缘电瓷瓶（6D），双绝缘电瓷瓶（6D）吊挂安装有双接触线（6E），双接触线（6E）通过车载受电弓给多式联运车供电。
16.一种适用于上述无人驾驶多式联运钢轨车和/或多式联运钢轨中车的多式联运轨道系统，其特征在于，所述多式联运轨道系统由所述权利要求15所述的多式联运复合轨道系统，权利要求13或14所述的无人驾驶多式联运钢轨车编组、以及多式联运智能运行中心组成；多式联运复合轨道系统铺设在地上高架梁上、或铺设在地面上、或铺设在地下隧道或山体隧道内，无人驾驶多式联运钢轨车编组在多式联运智能运行中心指挥和控制下在多式联运复合轨道系统上运行。
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