CN112530174B - 适用于高速公路的物联网高效换乘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高速公路的物联网高效换乘系统，包括：多个换乘站，其设置在靠近高速公路沿途的多个服务区处，任一换乘站包括并行公交线路；等待台；轻轨的换乘段延伸设置在对应的服务区内的站台处；一对吊轨通过架体架设在并行公交线路的上方；地面引导线；多个吊舱；任一吊舱还包括第一定位仪；定位环；一对红外对管；多个雷达测速仪及多个监控摄像头均匀间隔开设置在并行公交线路上；以及多个本地节点与多个换乘站对应设置，用于控制换乘。本发明提供的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，有效缩短了乘坐公共交通的时间，减少能耗，保护环境。

Description

适用于高速公路的物联网高效换乘系统

技术领域

本发明涉及交通运输领域，特别涉及一种适用于高速公路的物联网高效换乘系统。

背景技术

高速公路(外文名Expressway)，隶属高等级公路。中华人民共和国交通运输部《公路工程技术标准》中规定，高速公路专指能适应年平均昼夜小客车交通量25000辆以上，专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路。

现有一般高速公路须符合下述四个条件：1、只供汽车高速行驶；2、双向车道中间设置隔离带，将往返机动车辆完全隔开；3、设有立体交叉口；4、全线封闭，出入口控制，只准机动车辆在规定的立体交叉口进出公路。根据2011年5月1日实施的中华人民共和国《道路交通安全法》特别规定拖拉机、轮式专用机械车、铰接式客车、全挂拖斗车以及其他设计最高时速低于70公里的机动车辆，不得进入高速公路，其他机动车辆均许可行驶现有的高速公路。2016年1-10月份，全国高速公路总体车流量突破50万辆次，同比增长15.0％(数字来源于全国23个省份高速公路动态监测数据)，高速公路渐已成为承运载客、载货机动车辆的主体。但是，由于高速公路不允许随意停车，客运汽车只能由位于城市区域内的车站发车，沿途不允许停车，直至达到重点站所在城市区域；这就导致，客运汽车只能由始发站直达终点站，仅能实现固定的点对点之间的客运，中途不能换乘，灵活性差，不能有效满足短途快节奏的交通换乘需求；此外，客运汽车在始发站和终点站的两个城市区域内的行车过程会直接受到市区交通影响，由于交通拥堵导致行程时长延长的情况时有发生，极大降低用户体验。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种适用于高速公路的物联网高效换乘系统，有效缩短了乘坐公共交通的时间，减少能耗，保护环境。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种适用于高速公路的物联网高效换乘系统，包括：

多个换乘站，其设置在靠近高速公路沿途的多个服务区处，任一换乘站包括并行公交线路，其并行设置在应急车道外侧，并行公交线路的长度大于等于500m；等待台，其设置在并行公交线路的上方，且设置在并行公交线路的中部，所述等待台的长度小于10m且等待台的下底面与并行公交线路的路面之间的垂直距离大于公交车辆的高度；轻轨，其包括续接设置的第一并行等待段、下行段、换乘段、上行段和第二并行等待段，其中，第一并行等待段和第二并行等待段相互平行的设置在等待台上，且第一并行等待段和第二并行等待段的延伸方向与并行公交线路的延伸方向相适应；换乘段延伸设置在对应的服务区内的站台处；

一对吊轨，其通过架体架设在并行公交线路的上方，一对吊轨包括第一吊轨和第二吊轨，第一吊轨设置在靠近并行公交线路的入口处，且第一吊轨包括衔接设置的第一单行段、第一弧形段和第一并行段，第二吊轨包括衔接设置的第二单行段、第二弧形段和第二并行段，其中，第一单行段和第二单行段不相互接触的同轴延伸设置，第一并行段上下对应的延伸设置在第一并行等待段的正上方，第二并行段上下对应的延伸设置在第二并行等待段的正上方；9-12:1:2地面引导线，其延伸设置在并行公交线路上，且对应一对吊轨的第一单行段和第二单行段设置；

多个吊舱，其中，任一吊舱择一的处于第一工作位、第二工作位或第三工作位，其中，第一工作位为任一吊舱通过轮体可拆卸的移动设置在轻轨上；第二工作位为任一吊舱通过起吊磁吸盘和吊舱顶部的上磁吸盘可拆卸的对应起吊设置在一对吊轨上；第三工作位为任一吊舱通过吊舱底部的环状的下磁吸盘和公交车辆顶部的环状的固定磁吸盘可拆卸的磁吸固定至公交车辆的顶部；任一吊舱还包括第一定位仪，其设置在任一吊舱内；定位环，其竖直设置在吊舱的侧壁上；一对红外对管，其设置在公交车辆的顶部，且定位环可拆卸的对应嵌入一对红外对管之间，一对红外对管之间的红外线穿过定位环的孔；一对红外对管与公交车辆的中控系统通讯连接；

多个雷达测速仪及多个监控摄像头，其均匀间隔开架设在并行公交线路上方，多个雷达测速仪及多个监控摄像头用于对进入并行公交线路的公交车辆、多个吊舱及起吊磁吸盘进行测速及视频监测；以及

多个本地节点，其与多个换乘站对应设置，任一本地节点包括测速摄像模块，其用于实时获取多个雷达测速仪及多个监控摄像头采集的进入并行公交线路的公交车辆的车速及视频信息；驱动模块，其用于驱动多个吊舱、起吊磁吸盘、上磁吸盘、下磁吸盘和固定磁吸盘；定位通讯模块，其与公交车辆的中控系统通讯连接，定位通讯模块用于实时获取中控系统内一对红外对管的脉冲信号，定位通讯模块还用于实时采集至少一对第一定位仪的定位信息A1以及公交车辆的第二定位仪的定位信息A2；

分析计算模块，其用于实时获取一对红外对管的脉冲信号，还用于实时获取并比较同时刻的公交车辆的车速、多个吊舱的车速、起吊磁吸盘的速度、定位信息A1和定位信息A2，若定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第一吊轨上的起吊磁吸盘的速度，则驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱由第三工作位更换为第二工作位，或者，若定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第二吊轨上滑动的吊舱的车速，且获取一对红外对管的脉冲信号，则模块控制对应的起吊磁吸盘起吊的吊舱由第二工作位更换为第三工作位。

优选的是，还包括：

第一出入门，其设置在任一吊舱的侧壁上；

第二出入门，其设置在任一吊舱的底部，且第二出入门设置在下磁吸盘围绕的区域内；

第三出入门，其设置在公交车的顶部，且设置在固定磁吸盘围绕的区域内，当固定磁吸盘与下磁吸盘对应磁吸固定时，第三出入门与第二出入门同步对应；以及

楼梯，其成型在公交车辆内，且楼梯上端延伸至第三出入门处；

其中，上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘均为电磁吸盘，本地节点的驱动模块驱动上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘切换正负极。

优选的是，任一本地节点还包括：

扬声器和语音模块，扬声器设置在靠近并行公交线路的入口处及中部；

语音模块，其与扬声器通讯连接；

预警模块，其内预存储有公交车辆的车辆信息以及车速阈值，预警模块还与多个雷达测速仪及多个监控摄像头通讯连接并适时获取进入并行公交线路的车辆的车速和车辆信息，并将获取的车辆信息与预存储有公交车辆的车辆信息进行比较，获得比较结果；

若车辆信息与预警模块内预存储的车辆信息不匹配，则本地节点通过语音模块启动扬声器发出语音警示驶入车辆快速驶离并行公交线路；

若车辆信息与预警模块内预存储的车辆信息匹配，则将获取的车辆的车速与预存储有公交车辆的车速阈值进行比较，获得比较结果；若车辆的车速超出车速阈值，则本地节点通过语音模块启动扬声器发出语音警示调整车速。

优选的是，所述多个吊舱的仓体高度小于1.8m，吊舱长度小于公交车辆的车体长度的

优选的是，一对红外对管之间的红外线与定位环所在平面的夹角为88°～92°。

优选的是，吊舱由第三工作位更换为第二工作位后，驱动模块驱动对应的起吊磁吸盘降速至≤3公里/小时，之后，驱动模块控制吊舱由第二工作位变更为第一工作位；之后，驱动模块驱动吊舱移动至站台进行换乘。

优选的是，所述起吊磁吸盘还包括第一吊杆，其上端通过滑轮组卡置在对应设置的任一吊轨的导轨槽内；

至少一对过渡导轨，其水平设置在第一吊杆的下方，且至少一对过渡导轨与任一吊轨相互垂直；

第二吊杆，其上端通过滑轮组卡置在至少一对过渡导轨的导轨槽内；

所述第一吊杆和所述第二吊杆为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的驱动电机与所述驱动模块通讯连接；

若分析计算模块中定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第一吊轨上的起吊磁吸盘的速度，驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱由第三工作位更换为第二工作位时，驱动模块驱动对应的起吊磁吸盘上的第一吊杆和/或第二吊杆伸长，以使得起吊磁吸盘接触并磁吸附在吊舱的上磁吸盘上，之后，第一吊杆和/或第二吊杆收缩起吊所述吊舱；

或者，驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊的吊舱由第二工作位更换为第三工作位时，对应的起吊磁吸盘上的所述第一吊杆和/或所述第二吊杆伸长，以同步带动吊舱向下靠近公交车辆，直至吊舱的下磁吸盘与固定磁吸盘接触并磁吸附，之后，对应的起吊磁吸盘与上磁吸盘脱离，第一吊杆和/或第二吊杆收缩起吊对应的起吊磁吸盘。

优选的是，并行公交线路的长度L为600m≤L≤1500m。

优选的是，第一单行段、第一弧形段和第一并行段的长度比例为5-8:1:2，第一单行段的长度≥150m；

第二单行段、第二弧形段和第二并行段的长度比例为9-12:1:2，第一单行段的长度≥220m。

本发明至少包括以下有益效果：

多个换乘站设置在靠近现有的多个服务区处，以现有服务区作为定点换乘车站，不需要另外建设换乘站，就能有效满足换乘乘客的休息、饮食、如厕等的需求，另外，多个服务区均匀分布在高速公路上，靠近较为大型的市区，交通便利，换乘方便，免去了换乘乘客需要到市区的定点车站承坐高速公交的麻烦，有效缩短了乘坐公共交通的时间，吸引乘客乘坐公共交通设施，减少私家车的使用，减少汽油等的能耗，一定程度上起到保护环境的作用；

至少一对吊轨用于通过起吊磁吸盘吊挂多个吊舱，当位于公交线路起始端的雷达测速仪和监控摄像头检测到有公交车辆驶入后，同步启动第一吊轨上的起吊磁吸盘和第二吊轨上的带有吊舱的起吊磁吸盘，使其均匀加速前进，当该公交车辆与第一吊轨上的起吊磁吸盘并行运行时，起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱，于此同时会收到红外对管的脉冲信号，说明，吊舱顺利离开公交车辆，之后，起吊磁吸盘带着吊舱匀速减速至停止，使得自公交车辆上卸下的原有吊舱能够平稳减速滑动后落于第一并行等待段，而位于第二并行等待段上的吊舱被另一个起吊磁吸盘起吊并匀速加速后，等待卸下公交车辆与其并行且同速时，起吊磁吸盘将其上吊挂的吊舱稳定的落于公交车辆的顶部，于此同时会再次收到红外对管的脉冲信号，以最终完成公交车辆上载有想要下车的乘客的原有吊舱与该换乘站上的载有想要上车的乘客的吊舱的互换，即实现换乘；由于公交车辆的体积相对火车体积小很多，载客量有限，车顶空间有限，为了提高安全性，吊舱载客量可以是5人、7人，最好不超过9人，以体积小巧，轻便为主；吊舱宽度一般小于公交车辆宽度；

载有想要下车的乘客的原有吊舱经轻轨移动至站台处再出吊舱，而靠近高速公路的等待台处则不设置站台，可有效避免闲杂人等或动物等登上等待台，有效保证应用安全；

多个本地节点用于实时检测进入并行公交线路上的车辆，实时判断车辆是否为公交车辆，并同时控制驱动模块驱动多个吊舱和至少一对磁吸起吊装置进行有效配合，以实现方便且安全的换乘。

综上，本发明提供的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，有效缩短了乘坐公共交通的时间，减少能耗，保护环境。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例中所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统的俯视结构示意图；

图2为本发明一个实施例中所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统的正视结构示意图；

图3为本发明一个实施例中所述的吊舱处于第三工作位的侧视结构示意图；

图4为本发明一个实施例中所述的公交车辆的俯视结构示意图；

图5为本发明一个实施例中载有吊舱的所述的公交车辆的俯视结构示意图；

图6为本发明一个实施例中所述的起吊磁吸盘的正视结构示意图；

图7为本发明再一个实施例中所述的起吊磁吸盘的正视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种适用于高速公路的物联网高效换乘系统，包括：

多个换乘站10，其设置在靠近高速公路沿途的多个服务区20处，任一换乘站包括并行公交线路101，其并行设置在应急车道100外侧，并行公交线路的长度大于等于500m；等待台102，其设置在并行公交线路的上方，且设置在并行公交线路的中部，所述等待台的长度小于10m且等待台的下底面与并行公交线路的路面之间的垂直距离大于公交车辆的高度；轻轨103，其包括续接设置的第一并行等待段、下行段、换乘段、上行段和第二并行等待段，其中，第一并行等待段和第二并行等待段相互平行的设置在等待台上，且第一并行等待段和第二并行等待段的延伸方向与并行公交线路的延伸方向相适应；换乘段延伸设置在对应的服务区内的站台30处；

如图1、2所示，一对吊轨，其通过架体架设在并行公交线路的上方，一对吊轨包括第一吊轨104和第二吊轨105，第一吊轨设置在靠近并行公交线路的入口处，且第一吊轨包括衔接设置的第一单行段1041、第一弧形段1042和第一并行段1043，第二吊轨包括衔接设置的第二单行段1051、第二弧形段1052和第二并行段1053，其中，第一单行段和第二单行段不相互接触的同轴延伸设置，第一并行段上下对应的延伸设置在第一并行等待段的正上方，第二并行段上下对应的延伸设置在第二并行等待段的正上方；

地面引导线，其延伸设置在并行公交线路上，且对应一对吊轨的第一单行段和第二单行段设置；地面引导线用于引导公交车辆始终处于地面引导线与一对吊轨之间的路面上，以方便公交车辆与吊舱对正；

如图2～5所示，多个吊舱105，其中，任一吊舱择一的处于第一工作位、第二工作位或第三工作位，其中，第一工作位为任一吊舱通过轮体可拆卸的移动设置在轻轨上；第二工作位为任一吊舱通过起吊磁吸盘106和吊舱顶部的上磁吸盘1051可拆卸的对应起吊设置在一对吊轨上；在实际应用中，为了更好的保持吊舱稳定，第一吊轨和第二吊轨均设置为并行的两条轨道，对应设置两组吊杆吊挂一个起吊磁吸盘，任一组吊杆的数量可以是一根、两根或多根；第三工作位为任一吊舱通过吊舱底部的环状的下磁吸盘和公交车辆顶部的环状的固定磁吸盘可拆卸的磁吸固定至公交车辆的顶部；任一吊舱还包括第一定位仪，其设置在任一吊舱内；定位环1052，其竖直设置在吊舱的侧壁上；一对红外对管2001，其设置在公交车辆的顶部，且定位环可拆卸的对应嵌入一对红外对管之间，一对红外对管之间的红外线穿过定位环的孔1053；一对红外对管与公交车辆的中控系统通讯连接；定位环与一对红外对管相互配合，当吊舱吊离公交车辆或吊舱置于公交车辆上方时，均需要定位环置入或离开一对红外对管之间，进而遮挡红外线，形成脉冲信号并被采集记录，以验证吊舱是否移动；结构简单，实用，造价低；

如图1所示，多个雷达测速仪及多个监控摄像头40，其均匀间隔开架设在并行公交线路上方，多个雷达测速仪及多个监控摄像头用于对进入并行公交线路的公交车辆200、多个吊舱及起吊磁吸盘进行测速及视频监测；以及

多个本地节点，其与多个换乘站对应设置，任一本地节点包括测速摄像模块，其用于实时获取多个雷达测速仪及多个监控摄像头采集的进入并行公交线路的公交车辆的车速及视频信息；驱动模块，其用于驱动多个吊舱、起吊磁吸盘、上磁吸盘、下磁吸盘和固定磁吸盘；定位通讯模块，其与公交车辆的中控系统通讯连接，定位通讯模块用于实时获取中控系统内一对红外对管的脉冲信号，定位通讯模块还用于实时采集至少一对第一定位仪的定位信息A1以及公交车辆的第二定位仪的定位信息A2；分析计算模块，其用于实时获取一对红外对管的脉冲信号，还用于实时获取并比较同时刻的公交车辆的车速、多个吊舱的车速、起吊磁吸盘的速度、定位信息A1和定位信息A2，若定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第一吊轨上的起吊磁吸盘的速度，则驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱由第三工作位更换为第二工作位，或者，若定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第二吊轨上滑动的吊舱的车速，且获取一对红外对管的脉冲信号，则模块控制对应的起吊磁吸盘起吊的吊舱由第二工作位更换为第三工作位。

在本方案中，多个换乘站设置在靠近现有的多个服务区处，以现有服务区作为定点换乘车站，不需要另外建设换乘站，就能有效满足换乘乘客的休息、饮食、如厕等的需求，另外，多个服务区均匀分布在高速公路上，靠近较为大型的市区，交通便利，换乘方便，免去了换乘乘客需要到市区的定点车站承坐高速公交的麻烦，有效缩短了乘坐公共交通的时间，吸引乘客乘坐公共交通设施，减少私家车的使用，减少汽油等的能耗，一定程度上起到保护环境的作用；

至少一对吊轨用于通过起吊磁吸盘吊挂多个吊舱，当位于公交线路起始端的雷达测速仪和监控摄像头检测到有公交车辆驶入后，同步启动第一吊轨上的起吊磁吸盘和第二吊轨上的带有吊舱的起吊磁吸盘，使其均匀加速前进，当该公交车辆与第一吊轨上的起吊磁吸盘并行运行时，起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱，于此同时会收到红外对管的脉冲信号，说明，吊舱顺利离开公交车辆，之后，起吊磁吸盘带着吊舱匀速减速至停止，使得自公交车辆上卸下的原有吊舱能够平稳减速滑动后落于第一并行等待段，而位于第二并行等待段上的吊舱被另一个起吊磁吸盘起吊并匀速加速后，等待卸下公交车辆与其并行且同速时，起吊磁吸盘将其上吊挂的吊舱稳定的落于公交车辆的顶部，于此同时会再次收到红外对管的脉冲信号，以最终完成公交车辆上载有想要下车的乘客的原有吊舱与该换乘站上的载有想要上车的乘客的吊舱的互换，即实现换乘；由于公交车辆的体积相对火车体积小很多，载客量有限，车顶空间有限，为了提高安全性，吊舱载客量可以是5人、7人，最好不超过9人，以体积小巧，轻便为主；吊舱宽度一般小于公交车辆宽度；

载有想要下车的乘客的原有吊舱经轻轨移动至站台处再出吊舱，而靠近高速公路的等待台处则不设置站台，可有效避免闲杂人等或动物等登上等待台，有效保证应用安全；

多个本地节点用于实时检测进入并行公交线路上的车辆，实时判断车辆是否为公交车辆，并同时控制驱动模块驱动多个吊舱和至少一对磁吸起吊装置进行有效配合，以实现方便且安全的换乘。

综上，本发明提供的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，有效缩短了乘坐公共交通的时间，减少能耗，保护环境。

如图4～5所示，一个优选方案中，还包括：第一出入门，其设置在任一吊舱的侧壁上；第二出入门，其设置在任一吊舱的底部，且第二出入门设置在下磁吸盘围绕的区域内；固定磁吸盘2002，其成型在公交车的顶部，且固定磁吸盘呈环状，固定磁吸盘与任一吊舱的下磁吸盘适配；第三出入门2003，其设置在公交车的顶部，且设置在固定磁吸盘围绕的区域内，当固定磁吸盘与下磁吸盘对应磁吸固定时，第三出入门与第二出入门同步对应；以及楼梯，其成型在公交车辆内，且楼梯上端延伸至第三出入门处；其中，上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘均为电磁吸盘，本地节点的驱动模块驱动上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘切换正负极。

在本方案中，上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘均为电磁吸盘，应用同极相斥、异极相吸的磁吸原理，控制相互接触的上磁吸盘和至少一对起吊磁吸盘，固定磁吸盘和下磁吸盘相互磁吸、相互排斥或者没有磁性，以顺利完成吊舱的起吊或者下落固定等，安全顺利的完成换乘过程。在实际应用中，第一出入门、第二出入门和第三出入门均为电动门，当吊舱内乘客或公交车辆内乘客需要换乘时，均可通过对应的吊舱或者公交车辆内的控制系统自动控制启闭第一出入门、第二出入门和第三出入门，或者手动点击对应按钮以启动第一出入门、第二出入门和第三出入门。吊舱和公交车辆通过楼梯连通，方便乘客换乘，一般为了避免遮挡司机视线，楼梯设置在车辆内部通道的一侧，楼梯一侧还可设置直形或螺旋形的扶杆，配置可在扶杆上滑动的安全带，安全带的另一端挂设在乘客腰部，在乘客移动过程中，保证其安全。

一个优选方案中，任一本地节点还包括：扬声器和语音模块，扬声器设置在靠近并行公交线路的入口处及中部；语音模块，其与扬声器通讯连接；预警模块，其内预存储有公交车辆的车辆信息以及车速阈值，预警模块还与多个雷达测速仪及多个监控摄像头通讯连接并适时获取进入并行公交线路的车辆的车速和车辆信息，并将获取的车辆信息与预存储有公交车辆的车辆信息进行比较，获得比较结果；若车辆信息与预警模块内预存储的车辆信息不匹配，则本地节点通过语音模块启动扬声器发出语音警示驶入车辆快速驶离并行公交线路；若车辆信息与预警模块内预存储的车辆信息匹配，则将获取的车辆的车速与预存储有公交车辆的车速阈值进行比较，获得比较结果；若车辆的车速超出车速阈值，则本地节点通过语音模块启动扬声器发出语音警示调整车速。在本方案中，采用扬声器、语音模块、预警模块与多个雷达测速仪及多个监控摄像头相配合，一方面避免误入并行公交线路的其他车辆尽快驶离并行公交线路；另一方面又可对进入并行公交线路的公交车辆的车速进行提醒和校正，使其更好的配合本发明完成公交高效换乘。比如，进入并行公交线路的公交车辆的车速保持在80km/h、90km/h或95km/h，则落入车速阈值80～100km/h，则预警模块不再发出语音警报；而车速低于80km/h，或超过100km/h，则发出语音警示车辆适当提速或降速至车速阈值，并可开启定速巡航，以使得车辆的车速更加稳定。

一个优选方案中，所述多个吊舱的仓体高度小于1.8m，吊舱长度小于公交车辆的车体长度的

多个吊舱的仓体高度低于1.8m，以减小风阻，以减小公交车辆对电能、汽油或天然气的能源消耗，同时，提高多个吊舱置于公交车辆顶部时的稳定性。

一个优选方案中，一对红外对管之间的红外线与定位环所在平面的夹角为88°～92°。在本方案中，限定夹角的角度，可以进一步判断吊舱的轴向与公交车辆的轴向之间的夹角，若夹角过大，说明吊舱相对公交车辆倾斜，应及时做出调整。

一个优选方案中，吊舱由第三工作位更换为第二工作位后，驱动模块驱动对应的起吊磁吸盘降速至≤3公里/小时，之后，驱动模块控制吊舱由第二工作位变更为第一工作位；之后，驱动模块驱动吊舱移动至站台进行换乘。

如图6所示，一个优选方案中，所述起吊磁吸盘还包括第一吊杆107，其上端通过滑轮组卡置在对应设置的任一吊轨的导轨槽内；至少一对过渡导轨108，其水平设置在第一吊杆的下方，且至少一对过渡导轨与任一吊轨相互垂直；第二吊杆109，其上端通过滑轮组卡置在至少一对过渡导轨的导轨槽内；所述第一吊杆和所述第二吊杆为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的驱动电机与所述驱动模块通讯连接；

若分析计算模块中定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第一吊轨上的起吊磁吸盘的速度，驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱由第三工作位更换为第二工作位时，驱动模块驱动对应的起吊磁吸盘上的第一吊杆和/或第二吊杆伸长，以使得起吊磁吸盘接触并磁吸附在吊舱的上磁吸盘上，之后，第一吊杆和/或第二吊杆收缩起吊所述吊舱；或者，驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊的吊舱由第二工作位更换为第三工作位时，对应的起吊磁吸盘上的所述第一吊杆和/或所述第二吊杆伸长，以同步带动吊舱向下靠近公交车辆，直至吊舱的下磁吸盘与固定磁吸盘接触并磁吸附，之后，对应的起吊磁吸盘与上磁吸盘脱离，第一吊杆和/或第二吊杆收缩起吊对应的起吊磁吸盘。

如图7所示，在本方案中，第一吊杆和第二吊杆设置为伸缩杆，可根据需要，通过本地节点的驱动模块控制其伸缩，以实现安全起吊或降下吊舱，在不需要换乘时，保持吊舱与地面的适当高度，比如：2.8m、3.3m等，避免误入并行公交线路的车辆与其发生碰撞；此外，第一吊杆107，至少一对过渡导轨108和第二吊杆相互配合，以使得公交车辆和吊舱的位置能够快速匹配并实现换乘。

一个优选方案中，并行公交线路的长度L为600m≤L≤1500m。并行公交线路设置长度满足至少一对起吊磁吸盘的加速或降速所需长度即可，在实际应用中，一般在10s内即可完成车速自0公里/小时匀速加速到100公里/小时，加速所需路程在100m内即可完成，适当延长并行公交线路的长度，主要目的在于为检测车速，视频采集、定位及分析计算等提供充足时间，以保证换乘安全，避免误换乘。

一个优选方案中，第一单行段、第一弧形段和第一并行段的长度比例为5-8:1:2，第一单行段的长度≥150m；第二单行段、第二弧形段和第二并行段的长度比例为9-12:1:2，第一单行段的长度≥220m。第一单行段用于自公交车辆上卸下吊舱，第二单行段用于起吊及加速下一吊舱，使其顺利置于公交车辆的顶部；第一弧形段和第二弧形段用于过渡，进而在并行公交线路的延伸方向上，使得至少一对吊轨相靠近的两端相互错开设置，在改变吊舱相对位置，以使得该吊舱与下一吊舱的位置相互错开，以有效节省至少一对吊轨在并行公交线路上的延伸长度。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，包括：

多个换乘站，其设置在靠近高速公路沿途的多个服务区处，任一换乘站包括并行公交线路，其并行设置在应急车道外侧，并行公交线路的长度大于等于500 m；等待台，其设置在并行公交线路的上方，且设置在并行公交线路的中部，所述等待台的长度小于10 m且等待台的下底面与并行公交线路的路面之间的垂直距离大于公交车辆的高度；轻轨，其包括续接设置的第一并行等待段、下行段、换乘段、上行段和第二并行等待段，其中，第一并行等待段和第二并行等待段相互平行的设置在等待台上，且第一并行等待段和第二并行等待段的延伸方向与并行公交线路的延伸方向相适应；换乘段延伸设置在对应的服务区内的站台处；

一对吊轨，其通过架体架设在并行公交线路的上方，一对吊轨包括第一吊轨和第二吊轨，第一吊轨设置在靠近并行公交线路的入口处，且第一吊轨包括衔接设置的第一单行段、第一弧形段和第一并行段，第二吊轨包括衔接设置的第二单行段、第二弧形段和第二并行段，其中，第一单行段和第二单行段不相互接触的同轴延伸设置，第一并行段上下对应的延伸设置在第一并行等待段的正上方，第二并行段上下对应的延伸设置在第二并行等待段的正上方；地面引导线，其延伸设置在并行公交线路上，且对应一对吊轨的第一单行段和第二单行段设置；

多个吊舱，其中，任一吊舱择一的处于第一工作位、第二工作位或第三工作位，其中，第一工作位为任一吊舱通过轮体可拆卸的移动设置在轻轨上；第二工作位为任一吊舱通过起吊磁吸盘和吊舱顶部的上磁吸盘可拆卸的对应起吊设置在一对吊轨上；第三工作位为任一吊舱通过吊舱底部的环状的下磁吸盘和公交车辆顶部的环状的固定磁吸盘可拆卸的磁吸固定至公交车辆的顶部；每一吊舱还包括第一定位仪，其设置在每一吊舱内；定位环，其竖直设置在吊舱的侧壁上；一对红外对管，其设置在公交车辆的顶部，且定位环可拆卸的对应嵌入一对红外对管之间，一对红外对管之间的红外线穿过定位环的孔；一对红外对管与公交车辆的中控系统通讯连接；

多个雷达测速仪及多个监控摄像头，其均匀间隔开架设在并行公交线路上方，多个雷达测速仪及多个监控摄像头用于对进入并行公交线路的公交车辆、多个吊舱及起吊磁吸盘进行测速及视频监测；以及

多个本地节点，其与多个换乘站对应设置，任一本地节点包括测速摄像模块，其用于实时获取多个雷达测速仪及多个监控摄像头采集的进入并行公交线路的公交车辆的车速及视频信息；驱动模块，其用于驱动多个吊舱、起吊磁吸盘、上磁吸盘、下磁吸盘和固定磁吸盘；定位通讯模块，其与公交车辆的中控系统通讯连接，定位通讯模块用于实时获取中控系统内一对红外对管的脉冲信号，定位通讯模块还用于实时采集第一定位仪的定位信息A1以及公交车辆的第二定位仪的定位信息A2；

分析计算模块，其用于实时获取一对红外对管的脉冲信号，还用于实时获取并比较同时刻的公交车辆的车速、多个吊舱的车速、起吊磁吸盘的速度、定位信息A1和定位信息A2，若定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第一吊轨上的起吊磁吸盘的速度，则驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱由第三工作位更换为第二工作位，或者，若定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第二吊轨上滑动的吊舱的车速，且获取一对红外对管的脉冲信号，则驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊的吊舱由第二工作位更换为第三工作位。

2.如权利要求1所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，还包括：

第一出入门，其设置在每一吊舱的侧壁上；

第二出入门，其设置在每一吊舱的底部，且第二出入门设置在下磁吸盘围绕的区域内；

第三出入门，其设置在公交车的顶部，且设置在固定磁吸盘围绕的区域内，当固定磁吸盘与下磁吸盘对应磁吸固定时，第三出入门与第二出入门同步对应；以及

楼梯，其成型在公交车辆内，且楼梯上端延伸至第三出入门处；

其中，上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘均为电磁吸盘，本地节点的驱动模块驱动上磁吸盘、下磁吸盘、至少一对起吊磁吸盘和固定磁吸盘切换正负极。

3.如权利要求2所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，任一本地节点还包括：

扬声器和语音模块，扬声器设置在靠近并行公交线路的入口处及中部；

语音模块，其与扬声器通讯连接；

预警模块，其内预存储有公交车辆的车辆信息以及车速阈值，预警模块还与多个雷达测速仪及多个监控摄像头通讯连接并适时获取进入并行公交线路的车辆的车速和车辆信息，并将获取的车辆信息与预存储有公交车辆的车辆信息进行比较，获得比较结果；

若车辆信息与预警模块内预存储的车辆信息不匹配，则本地节点通过语音模块启动扬声器发出语音警示驶入车辆快速驶离并行公交线路；

若车辆信息与预警模块内预存储的车辆信息匹配，则将获取的车辆的车速与预存储有公交车辆的车速阈值进行比较，获得比较结果；若车辆的车速超出车速阈值，则本地节点通过语音模块启动扬声器发出语音警示调整车速。

4.如权利要求1所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，所述多个吊舱的仓体高度小于1.8 m，吊舱长度小于公交车辆的车体长度的

。

5.如权利要求1所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，一对红外对管之间的红外线与定位环所在平面的夹角为88°~92°。

6.如权利要求2所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，吊舱由第三工作位更换为第二工作位后，驱动模块驱动对应的起吊磁吸盘降速至≤3公里/小时，之后，驱动模块控制吊舱由第二工作位变更为第一工作位；之后，驱动模块驱动吊舱移动至站台进行换乘。

7.如权利要求2所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，所述起吊磁吸盘还包括第一吊杆，其上端通过滑轮组卡置在对应设置的任一吊轨的导轨槽内；

至少一对过渡导轨，其水平设置在第一吊杆的下方，且至少一对过渡导轨与任一吊轨相互垂直；

第二吊杆，其上端通过滑轮组卡置在至少一对过渡导轨的导轨槽内；

所述第一吊杆和所述第二吊杆为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的驱动电机与所述驱动模块通讯连接；

若分析计算模块中定位信息A1与定位信息A2匹配，且公交车辆的车速等于第一吊轨上的起吊磁吸盘的速度，驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊公交车辆顶部的吊舱由第三工作位更换为第二工作位时，驱动模块驱动对应的起吊磁吸盘上的第一吊杆和/或第二吊杆伸长，以使得起吊磁吸盘接触并磁吸附在吊舱的上磁吸盘上，之后，第一吊杆和/或第二吊杆收缩起吊所述吊舱；

或者，驱动模块控制对应的起吊磁吸盘起吊的吊舱由第二工作位更换为第三工作位时，对应的起吊磁吸盘上的所述第一吊杆和/或所述第二吊杆伸长，以同步带动吊舱向下靠近公交车辆，直至吊舱的下磁吸盘与固定磁吸盘接触并磁吸附，之后，对应的起吊磁吸盘与上磁吸盘脱离，第一吊杆和/或第二吊杆收缩起吊对应的起吊磁吸盘。

8.如权利要求1所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，并行公交线路的长度L为600 m≤L≤1500 m。

9.如权利要求1所述的适用于高速公路的物联网高效换乘系统，其特征在于，第一单行段、第一弧形段和第一并行段的长度比例为5-8:1:2，第一单行段的长度≥150 m；

第二单行段、第二弧形段和第二并行段的长度比例为9-12:1:2，第二单行段的长度≥220 m。

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