CN114616160A - 集成移动系统 - Google Patents

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Abstract

一种集成移动系统(CM)，包括至少一个公路模块(10)、至少一个铁路模块(20)以及多个装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，该铁路模块(20)适于在其中容纳多个公路模块(10)，该多个装载和卸载基础设施被布置在分散在地区上的多个登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)中，以允许用于使公路模块(10)登入铁路模块(20)和从铁路模块(20)离开的操作。铁路模块(20)为两层高速铁路模块(20)。登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)配备有装载和卸载基础设施(30、34、36)，该装载和卸载基础设施被布置成使得不管公路模块(10)在铁路模块(20)内占据的位置如何以及不管其他公路模块(10)的同时登入和离开，用于使公路模块(10)相对于铁路模块(20)登入和离开的操作总是可能的。公路模块(10)和铁路模块(20)被布置成在公路模块(10)被接收在铁路模块(20)内的情况下彼此自动互连。

Description

集成移动系统
发明领域
本发明涉及集成移动(integrated mobility)技术。
本文描述的解决方案响应对集成移动的需求，该集成移动将使用铁路模式(railway mode)的长距离移动与使用公路模式(road mode)的短中程移动相结合。
已知的现有技术
用于在其他承运工具(carrier)(诸如，汽车承运拖车、火车、轮船、长途汽车等)上运输公路模块的解决方案在本领域中是已知的。
例如，文献WO 2010/060196 A1公开了用于运输多个小型公路模块的解决方案，所述多个小型公路模块可以通过较大的承运工具全部被一起运输。在该文献中描述的解决方案中，最大的承运工具是长途汽车，并且小型公路模块是单座车辆。在现有技术中，所建议的解决方案使用轻型、低速的和非标准的四轮车来允许装载适当数量的车辆。
已知的解决方案集中在短中程的路线上。
在现有技术中，公路模块和接收它的承运工具之间的接口限于通过管接头(pipecouplings)和电源插座手动进行的连接，以分别向辅助系统提供空调和电力。
发明概述
本发明涉及集成移动技术。
本发明将铁路模块作为主要承运工具的排他性选择是由于下面描述的一系列因素。
只有铁路模式才能允许达到比公路法规(highway code)所允许的速度更高的速度(不同于公路移动)，并且此速度始终高于在受管制的交通制度下主要承运工具所包含的公路模块的速度，从而实现可靠的时间调度。这种因素对于移动系统相对于其他系统的竞争力至关重要。现在，对于高达800km的距离，火车(市中心-市中心)的商用速度也高于飞机的商用速度。
凭借自动控制所确保的安全级别，只有铁路模式允许达到比公路法规所允许的速度更高的速度。由火车速度控制系统在20世纪60年代采用机电技术以及在2000年代采用例如ERTMS(欧洲铁路交通管理系统)数字系统而引入的自动化，确保驾驶员的任何不正确行为或突发疾病不会对乘客和货物的安全造成任何后果。
此外，相对于主要公路承运工具(例如长途汽车)和飞机，铁路模式的能源消耗要低得多。
最后，铁路模块的排他性选择还意味着可以创建专用的装载和卸载站，并可自由选择平台高度，因为没有公路模式中常规的城市规划限制。在现有技术中，必须提供复杂机械的、电气的和液压的提升系统。
本文描述的解决方案提出和解决的技术问题是，在没有任何中间重新装载或连续性解决方案的情况下，没有可能使用两种不同的运输模式将人和货物在中长程距离上从起点移动到目的地。
本文所建议的解决方案的系统CM利用了两种运输模式(铁路和公路)之间的“软”多式联运(intermodality)，根据运输行话，该“软”多式联运完全消除了所谓的中间重新装载。
术语中间重新装载是指货物和乘客为了到达其目的地，需要更换运输工具甚至多于一次的情况。
例如，从旅程的原点到出发站，以及再从到达站到最终目的地。这种限制非常不方便、缓慢，而且往往很昂贵(它需要更多的“预约”手段，即不允许“门到门的”运输)。
此外，中间重新装载涉及效率低、时间消耗，并且对于旅行客户(或乘客)及其个人物品来说是“不舒适的”，其不得不从一种运输模式切换到另一种运输模式，从一辆车下车并乘坐另一辆相同或不同类型的车辆。
本文描述的解决方案涉及集成移动系统，该系统包括至少一个公路模块、至少一个铁路模块以及多个装载和卸载基础设施，该铁路模块适于在其中容纳多个公路模块，该多个装载和卸载基础设施被布置在分散于地区上的多个登入(boarding)和离开(unboarding)站中，以允许用于使公路模块登入铁路模块和从铁路模块离开的操作。
铁路模块是两层的高速铁路模块，并且登入和离开站配备有装载和卸载基础设施，该装载和卸载基础设施被布置成使得，不管公路模块在铁路模块内占据的位置如何以及不管其他公路模块的同时登入和离开，用于使公路模块相对于铁路模块登入和离开的操作总是可能的。此外，公路模块和铁路模块被布置成在公路模块被接收在铁路模块内部的情况下彼此自动互连。
在各种实施例中，公路模块包括可充电电池，并且铁路模块包括牵引系统，该牵引系统包括可充电电池。在这种情况下，公路模块和铁路模块之间的物理和功能互连允许公路模块的可充电电池与铁路模块的可充电电池的连接。
在不同的实施例中，公路模块和铁路模块之间的物理和功能互连允许公路模块的空调系统与铁路模块的空调系统的连接、以及公路模块与铁路模块的机械连接和紧固。
特别地，铁路模块配备有可移动系统，该可移动系统适于与装载和卸载基础设施协作，以执行用于使公路模块登入铁路模块和从铁路模块离开的操作。
优选地，可移动系统相对于铁路模块的用于装载和卸载公路模块的移动是利用手动系统来执行的，或利用液压系统或电气系统来执行的，所述手动系统或所述液压系统或电气系统涉及使用滑块、滚动轴承或磁性轴承。
在各种实施例中，可移动系统包括用于关闭和打开铁路模块的舱的门和滑动平台，以允许用于使公路模块登入和离开的操作。
在各种替代实施例中，可移动系统选自：弹出和向上滑动的关闭和打开门；以适当数量的可收缩卷帘类型的部段制成的关闭和打开门，这些部段将卷起直到隐藏在铁路模块的舱的天花板中；在上侧铰接的关闭和打开翼状门；以及在下侧铰接的关闭和打开翼状门。
特别地，布置在登入和离开站中的装载和卸载基础设施包括配备有用于进入两层铁路模块的两个登入层的平台的轨道结构，并且装载和卸载基础设施包括到下层的至少一个入口平台和到上层的至少一个入口平台。
此外，装载和卸载基础设施包括到下平台和到上平台的两个入口坡道。
在一些实施例中，到上层的入口平台包括可在降低的位置和升高的位置之间移动的可移动部分，以允许在不使用该可移动部分时打开铁路模块的下层的门。
优选地，公路模块被设计为具有从以下中选择的推进系统的标准汽车：传统的、混合动力的、插电式混合动力的、全电动电池供电的或燃料电池供电的。特别地，在具有插电式混合动力或电动电池供电的推进系统的公路模块中，与铁路模块的可充电电池的连接并行发生，该连接可以是无线的，或借助于公路模块的可充电电池的连接器进行。
根据本发明的系统还包括至少一个铁路模块，该铁路模块配备有适于运输行动不便的人的用于公路模块的舱。
此外，提供了其中转向架与相邻铁路模块共享的铁路模块。
特别地，公路模块在铁路模式中承担外壳功能，并在公路模式中成为真正的汽车。
在优选实施例中，公路模块配备有滑动门，以优化公路模块在铁路模块内部时的空间。
在不同的实施例中，公路模块配备有“可隐藏的”转向轮。
优选地，公路模块配备有用于旋转前排座椅的手动或自动系统，以允许乘员在铁路模式中与后排座椅乘员面对面旅行(travel vis-a-vis)，同时在公路模式中保持传统的驾驶位置。
在各种实施例中，公路模块配备有用于滑动前排座椅的机械滑块，该机械滑块由手动控制，或以自动和同步的方式来控制。
在优选实施例中，公路模块配备有宽带无线数据连接和VOIP语音连接系统、卫星导航、多媒体娱乐、旅游信息和票务。
此外，在替代实施例中，铁路模块在相同侧或相对侧的两个不同层处提供公路模块的登入。
最后，铁路模块包括用光纤或无线网络连接的传感器和致动器。
提供由多个铁路模块组成的火车当然是可能的。
在装载和卸载基础设施中，提供稳定轨道，该稳定轨道包括平台组，以获得相对于由多个铁路模块组成的火车的长度为双倍长度的稳定轨道，并且其中该组平台的第一部分包括面向火车右侧的高平台和面向火车左侧的低平台，并且其中该组平台的第二部分包括面向火车左侧的高平台和面向火车右侧的低平台。
在替代实施例中，装载和卸载基础设施包括多个长度等于火车长度的稳定轨道，其中一部分在右侧配备有低平台，在左侧配备有高平台，而其余部分在左侧配备有低平台，在右侧配备有高平台。
此外，装载和卸载基础设施包括自动驾驶系统，以用于给火车确定路线并将其放置在正确的稳定轨道上。
当然，本发明还涉及用于管理集成移动系统的相应方法。
附图简述
借助附图中所示的图，根据通过示例而非限制提供的以下描述，本发明的另外特征和优点将变得明显，附图中：
图1示出了可由根据本发明的系统行驶的中长距离路线的一些示例，
图2、3、4和5示出了用于将公路模块装载到铁路模块上的操作的一些步骤，
图6示出了公路模块和铁路模块之间的电池的连接，
图7示出了公路模块和铁路模块之间的空调系统的连接，
图8示出了由三个铁路模块组成的火车的示例，
图9和10示出了特别地针对单层或两层火车，装载和卸载基础设施的示例，
图11、12和13分别示出了两层铁路模块的第一层和第二层的剖面侧视图和平面图，
图14示出了在公路模块被装载到铁路模块中后，铁路模块内的可用空间，
图15、16和17示出了用于旋转公路模块的前排座椅以获得舱(compartment)配置的步骤，以及
图18、19、20和21示出了用于在铁路模块的两层上装载公路模块的基础设施。
根据本描述的部件在附图中已经被描绘出(在适当的情况下，用传统符号描绘)，仅示出与理解本发明的实施例相关的那些具体细节，以便不突出参照下文给出的描述对本领域技术人员来说将立即明显的细节。
本发明的详细描述
本文描述的解决方案基于铁路模式作为承运工具系统的排他性选择。
在现有技术中，例如在文献WO 2010/060196中，承运工具系统基于公路车辆。
选择使用铁路模式作为承运工具系统是由于下文所述的一系列因素。
铁路模式允许达到比公路法规所允许的速度更高的绝对陆地速度，并且也确保了一种受管制的交通制度，从而实现可靠的时间调度。
对于本发明的集成移动系统相对于在现有技术中设计或设想的其他类似系统的竞争力来说，速度因素是至关重要的。特别地，现在对于高达800km的距离，火车(市中心-市中心)的商用速度也高于飞机的商用速度。
凭借自动控制所确保的安全级别，铁路模式允许达到比公路法规所允许的速度更高的速度。
此外，相对于主要公路承运工具(例如长途汽车)或飞机，铁路模式的能源消耗要低得多。
本发明基于两层火车的使用；事实上，长途汽车的最大高度是4米，而标准欧洲铁路网所允许的最高高度是4.6米，这允许下层和上层均至少有1.90米的自由高度供人们通过。
铁路模块的排他性选择还意味着可以创建专用的装载和卸载站，并可自由选择平台高度，因为没有公路模式中常规的城市规划限制。
在关注于公路承运工具系统的现有技术中，而是提供了复杂机械的、电气的和液压的提升系统来克服这样的问题。
对于铁路基础设施不能满足所需的广泛性的路段，公路模式将旅程的任何初始段(segment)、中间段和最终段集成在一起，从而提供了无缝连接铁路路段的可能性。
参考图1，示出了中长距离路线的一些示例，其中枢纽或登入和离开站(专用于在公路模式和铁路模式之间进行换乘(interchange)的地方)位于战略点，这些战略点由铁路网(在优选实施例中是高速的)提供服务或与其连接，而公路段完全免费。
在图1中，高速铁路线路上的路段用实线表示，而公路模块上的路段用虚线表示。
A、C、E点是旅程的起点，而B、D、F点是旅程的目的地。
附图标记S1…S11在图中指示枢纽，即铁路模块登入和离开站。
表1以图表形式示出了参照图1的三个可能的公路-铁路行程示例，其中在不同的段上不同地使用这两种模式。
表1
Figure BDA0003590566230000081
图2示出了本文描述的系统CM的基本有形部件(硬件)，这些部件由公路模块10和一个或更多个铁路模块20以及基础设施30组成。
本文描述的系统CM与现有技术中提到的或市场上存在的多式联运汽车-火车系统(诸如，例如火车“Autostrada Ferroviaria Alpina”、FS的“Auto al Seguito”、DB的“Autozug”和Transmanche Link)完全不同。
这些系统有时可能涉及不管火车空间的占用状况如何，用于装载和卸载车辆的操作(例如，如文献FR2810612A1和US3285194A中所述的)，以及考虑使用两层汽车承运拖车。
然而，在本发明中可以注意到相对于现有技术的以下差异或新颖性。
公路模块10和铁路模块20是专用于在本文描述的系统CM中组合使用的模块，并且被设计为单个不可分割的技术和功能系统。
本文描述的系统CM将焦点转移到汽车共享(Car Sharing)和汽车共乘(CarPooling)的概念上，因为在优选实施例中，公路模块10被设计成在多个位置进行租用并且没有时间限制(中期或长期租用)。
根据本发明的系统CM提供了公路模块10和铁路模块20之间的物理和功能集成，其中在两个模块的技术系统(特别是牵引系统)之间具有连续交互。
本文描述的系统CM允许从多个起点A、C、E移动到多个目的地点B、D、F，而不将用户绑定到对每个人都相同的单个预定路线。它还允许在所有中间站S1…S11从铁路模式转换到公路模式，而不管公路模块10在铁路模块20内的装载位置如何。
现在将描述公路模块10和铁路模块20之间的集成。
公路模块10和铁路模块20之间的紧密集成以及物理和功能互连形成了本文描述的系统CM的必要元件之一。
下面是本文所考虑的解决方案的主要可区别特征的描述。
所提供的多式联运解决方案包括使用现有的铁路(主要是高速线路和作为换乘点的货运站)和公路基础设施，将铁路模块20和公路模块10视为两个模块来响应相同的乘客和货物移动功能。
公路模块10被移动以定位在铁路模块20的内部。铁路模块20不需要用于放置乘客的传统铁路车辆的传统内部陈设。
如图3、4和5中的序列所示，乘客及其行李将不必离开公路模块10或从公路模块10卸载以登入铁路模块20。
特别地，图3示出了公路模块10到达换乘站S1，图4示出了用于将公路模块10装载到铁路模块20上的操作，以及图5示出了公路模块10被完全装载到铁路模块20上，准备好恢复旅程。
如图3-5所示，装载操作的序列涉及公路模块10到达铁路模块20附近的装载和卸载基础设施30上的第一步骤1，将公路模块10登上装载/卸载平台24的第二步骤2，通过装载/卸载平台24将公路模块10定位在铁路模块20内的步骤3(图3示出了允许将公路模块10装载在铁路模块20内的装载/卸载平台24的平移)，以及最后，在步骤4中例如通过连接到铁路模块20的门22来关闭铁路模块20。
用于使公路模块10登入/离开铁路模块20的舱的操作总是可能的。
特别地，不管在铁路模块20内被占用的舱的位置如何，用于使公路模块10登入和离开的操作都是可能的。
另外，不管其他公路模块10的登入和离开，用于使公路模块10登入和离开的操作都是可能的。
当然，用于使公路模块10登入和离开的操作在任何登入和离开站S1…S11处都是可能的。
除了公路模块10内，乘客不会从公路模式向铁路模式办理任何登车手续(check-in)、进行登入和离开过渡，反之亦然。在公路模块10内，乘客行李不会经历任何传递和收集过渡，而是将乘客行李从公路模式转移到铁路模式，反之亦然。
利用专用扫描系统的安全性检查在适当的站S1…S11(装载和卸载区域)中的公路模块10的入口处进行。在这样的检查期间，乘客不离开公路模块10。
公路模块10利用用于在装载和卸载基础设施30上进行定位的简单机动从道路过渡到铁路模块20。这样的装载和卸载基础设施30包括可移动的装载和卸载系统，诸如，可提取平台24。特别地，可移动装载和卸载系统可以连接到铁路模块20或者是铁路模块20的组成部分，并且可以被设计成多个版本，诸如，可提取平台或倾斜平台，或者可移动装载和卸载系统包括电梯。
这种可移动的装载和卸载系统成为装载和卸载基础设施30的组成部分，充当公路模块10和铁路模块20之间的接口。例如，执行下面描述的功能的在公路模块10和铁路模块20之间的所有接口可以被包括在装载平台24中。
公路模块10的电池与铁路模块20的电池并联的连接26，以及公路模块10的空调系统与铁路模块20的空调系统的连接28。
还可能包括公路模块10的多媒体网络到铁路模块20的多媒体网络的无线连接，以及公路模块10到铁路模块20的机械连接和紧固。
作为可移动的装载和卸载系统的一部分的可提取平台24的移动以及铁路模块20的关闭门22的移动是利用手动、液压或电动系统来执行的。
系统CM涉及使用滑块、滚动轴承或磁性轴承来打开和关闭平台24和门22。这样的设备允许自动操纵开启和关闭操作以及由专门人员手动操纵开启和关闭操作。
可以提供特殊的滑块，其允许克服平台32和可提取平台24之间的高度差。
这种高度差可能由平台24本身的厚度产生，或者由当离开铁路模块20时平台24的高度与平台32的高度之间的适当距离产生。
上述滑块也可以形成公路模块10在可提取平台24上的机械锁定。
公路模块10的电池15与铁路模块20的电池25并联连接，形成集成存储系统。铁路模块20的电池充电器保持整个集成存储系统被充电。
将公路模块10的电池与铁路模块20的电池并联的连接26可以是无线感应，如图6所示。图6示出了功能接线图，而该连接的物理定位在图7中示出。
公路模块10的空调系统与铁路模块20的空调系统的连接28可以通过位于平台24中的特殊波纹管实现，并且还通过直接将空调从铁路模块20的集中系统引入到公路模块10的乘客舱来接合公路模块10的空气传送器的特定入口，如图7所示。特别地，附图标记26指示用于并联连接到铁路模块20的电池的感应线圈或连接器，而附图标记28指示到铁路模块20的空调系统的波纹管连接。
在现有技术中，汽车和接收汽车的承运工具之间的接口限于通过管接头和电源插座手动进行的连接，以分别向辅助系统提供空调和电力；没有获得上述功能的物理连接的自动系统。
在本文描述的系统CM中，这些功能是自动实现的。
此外，本文建议的解决方案允许引入以下优点，这些优点形成本发明的目的的组成部分。
图6概念性地示出了公路模块10的电池15与铁路模块20的电池25并联的自动连接(无线或通过连接器)。这样的功能非常重要，因为它允许当公路模块10在铁路模块20上行驶时对电池15充电，从而避免了电动公路车辆10自主性低和在充电点处被迫停车的问题。
引入的另一个优点是公路模块10到铁路模块20的多媒体网络的无线连接。
在本文描述的解决方案中，铁路模块20是主要承运工具。
所建议的解决方案涉及使用适于以欧洲高速网络(European High-Speednetwork)上允许的最大速度进行循环的铁路模块20。
下面描述了适应系统CM所需的铁路模块20的主要特征。
铁路模块20的最大速度等于欧洲高速网络上所允许的最大速度。这样的要求对模块的功能没有约束力，但对于欧洲高速网络上的可接受性和本文所述系统与其他可用移动模型相比的竞争力来说是至关重要的。
更多的铁路模块20(其现在对应于货车车厢或火车车厢的概念)可以被耦合，从而形成“火车”或“火车编组”T。货车车厢20的数量是可变的，以便满足灵活的容量需求的需要。
例如，图8示出了由三个铁路模块20组成的火车T。
铁路模块20的舱的关闭和打开门22可以有多种变型。
下面列举了一些可能的变型。
关闭和打开门22：
弹出和向上滑动；
以适当数量的可收缩卷帘类型的部段制成，这些部段将卷起，直至隐藏在舱的天花板内，
翼状，在上侧铰接，和
翼状，在下侧铰接：在这种情况下，它们可以形成滑块，用于横向平移在带有90°转向轮或小的可收缩轮的版本中的公路模块10，如在本描述的其余部分中更详细地描述的那样。
铁路模块20可以是单层模块，或者作为优选实施例，铁路模块20可以是两层模块，以便将在线路上使用的灵活性与减小的轮廓相结合，并使在具有允许使用两层解决方案的轮廓的线路上提供的容量最大化，如图9和10所示。
特别地，图9示出了隐藏式卷帘门22的使用，而图10示出了旋转平移门22的使用。
铁路模块20包含一至多个舱，用于在一层或两层上容纳公路模块10。
铁路模块20可以配备有网络连接的监控系统(IoT)。
即使对于很长的距离，铁路模块20的牵引系统也可以在没有来自接触线的电力的情况下，使用存储在集成存储系统中的能量来运行。
铁路模块20将配备有一个或更多个厕所设施WC。它还可以配备有充足的放松/食物区。火车T可以包括标准铁路模块，诸如餐车或响应各种功能的火车车厢。
每辆火车T至少两个铁路模块20将配备有适于运输行动不便的人的用于公路模块的舱。除了任何标准厕所设施WC之外，该舱还将位于为行动不便的人(PRM)配备的厕所设施WCH附近。
铁路模块20可以配备有也可以不配备有自己的牵引系统。可以提供仅配备有牵引系统和电气辅助服务(机车)的特殊铁路模块。
铁路模块20可以配备有两个自己的转向架，或可以与相邻铁路模块20共享转向架。
相对于现有技术，本文描述的系统CM在其优选实施例中使用两层铁路模块20，从而获得配备有平台30的轨道以用于进入两个登入层的解决方案。
相对于先前类似的解决方案中所描述的内容(最大容纳20个乘客)，这样的解决方案允许容纳极高数量的乘客(在示例中，总共容纳48个乘客)。
图11示出了铁路模块20在其优选实施例中的装载容量，该铁路模块20容纳8个公路模块10，每个公路模块10具有6个座位，并且具有4m长、1.9m宽和1.7m高的主要尺寸。
图12示出了铁路模块20的下层以及中间高度层的两个部分，所有客户服务以及用于车载配备和服务的技术舱都可以位于该中间高度层中。
图13示出了铁路模块的上层，并且中间层的两个区域仍然可见。
在现有技术中，没有解决方案允许乘客离开公路模块10并在铁路模块20内在有用高度为1.9m的空间和宽度为至少0.83m的走廊(如图14所示)中自由移动。这样的空间允许残疾人的轮椅通过和使用厕所。
现在将详细描述公路模块10或外壳模块。
尽管具有专用于在专利的移动系统CM内使用的功能，但公路模块10被设计为具有符合全球认证的尺寸和特征的标准汽车。这样的特性允许拥有驾驶执照(B型执照)的任何用户根据需要驾驶汽车，甚至根据需要进行相对长的旅程。
因此，表示公路模块10的车辆在公路法规允许的最大速度下不会有稳定性问题；在现有技术中，类似的解决方案被发现，然而，这些解决方案在低速下使用轻型非标准四轮车，精确地允许装载充足数量的车辆，仍然不足以确保本文描述的系统CM提供的竞争力。
在本发明中，通过两层铁路模块20的配置来解决这种低效率。公路模块10被设计用于中长期租用，并且可以在任何时间被收集并返回到任何收集点或站(枢纽)S1…S11。此外，公路模块10也可以由为了工作而频繁出行的用户(例如商业用户)购买。
公路模块10是真正的乘客运输模块，其在铁路模式(舱)中承担外壳功能，并且在公路模式中成为真正的汽车。
公路模块10可以具有以下特征。
公路模块10可以配备有滑动门，以优化当公路模块10位于铁路模块20内时的空间。
公路模块10可以配备有“可隐藏的”转向轮(例如，可收缩的)；当公路模块10通过枢纽S1…S11的入口门时，转向轮收缩并自动锁定。从那一刻起，公路车辆10被(由基础设施30)远程控制，“舱”配置被启用，并且驾驶员可以从事驾驶以外的活动。
公路模块10可以配备有用于旋转前排座椅A1、B1和C1的系统，以允许乘员在铁路模式下与后排座椅乘员D1、E1和F1面对面旅行，同时在公路模式下保持传统的驾驶位置，如图15所示。
在这方面，本发明描述了用于旋转前排座椅A1、B1和C1的两种不同选项。
图16所示的第一选项允许最小化实现“舱”配置所需的移动次数。特别地，在步骤101中，前排中央座椅B1如箭头所指示向后移动，在步骤102中，三个前排座椅A1、B1和C1被旋转180°，并且在步骤103中，前排座椅B1被平移以回到与座椅A1和C1对齐。
图17所示的第二选项允许在增加移动次数的同时，确保更高水平的人机工程学，因为座椅的旋转总是远离位于后排座椅上的乘客进行。在这种情况下，在步骤201中，使前排座椅B1向后排座椅的排滑动，在步骤202中，使座椅A1和C1旋转180°，在步骤203中，使座椅A1和C1向后排座椅的排滑动，在步骤204中，使前排座椅B1回到先前的位置，并且在步骤205中，使前排座椅B1旋转180°，最后在步骤206中，使前排座椅A1和C1平移以返回到与座椅B1对齐的位置。前排座椅A1、B1和C1的旋转在这两种选项中都是通过特殊的机械滑块(如图15中的附图标记G1所指示的)进行的。
座椅的移动可以被手动操纵，也可以是自动的和同步的。
此外，根据用户的需要并且至少对应于不同的等级(经济和商务)，公路模块10可以在至少两种不同的内部配置下可用。
这两种配置也将对行动不便的用户可用。
借助通过应用来对各种等级设置中的公路模块10的请求进行规划，以及对本文所述的系统CM允许的模块性进行规划，空间的管理将总是最优化的，从而避免由于不使用传统铁路模式和飞机模式中典型的较高等级的空间而产生的浪费。
关于推进系统，所有现有的版本都是可能的(传统的、混合动力的、插电式混合动力的、全电动电池供电的或燃料电池供电的)，然而，本发明的优选实施例是插电式混合动力的和电动电池供电的(PHEV和BEV)，以便允许公路模块10的电池与铁路模块20的电池并联的连接。
公路模块10可以配备有合适的物理设备以与铁路模块20的空调系统对接。
公路模块10可以配备有用于锁定在铁路模块20内部的合适的物理设备。
公路模块10可以配备有合适的物理设备或无形设备(无线感应)以与铁路模块20的电力系统对接，从而共享能量存储。
公路模块10可以配备有可变数量的车轮。
公路模块10可以配备有用于转向可达90°的所有主轮的转向系统，或者配备有取向为90°的可收缩小型辅助轮，其具有用于通过横向平移而登入到铁路模块20上的辅助电机，作为使用可提取平台24的替代方案。
公路模块10可以配备有宽带无线数据连接系统和用于与火车工作人员进行VOIP语音连接、卫星导航、多媒体娱乐、旅游信息和票务的系统，以便永远不必为了控制、登入、离开等的任何操作而停车。
公路模块10可以配备有用于释放燃料箱(汽油、柴油、氢气)和对燃料进行安全装载的自动系统。
公路模块10可以配备有用于完全释放底盘(动力系统、油箱、电池、悬架和车轮)以专门登上外壳部件的系统。
公路模块10可以配备有网络连接的监控系统(IoT)。
公路模块10可以配备有在站区域S1…S11内被远程控制以及用于在可提取的登入平台24上进行精确定位的驾驶系统。
现在描述基础设施部件30的特征。
该系统的基础设施部件30由有形元件和无形元件组成。
支持系统CM的有形基础设施部件HW由枢纽S1…S11或在公路模式和铁路模式之间的专用换乘点组成。
如图18所示，这样的站S1…S11包括简单地配备有用混凝土或其他建筑材料制成的平台32和34的轨道，以用于进入铁路模块20上的公路模块10的登入层。
特别地，下层入口平台由参考数字32指示，上层入口平台由参考数字34指示，并且到下平台32的入口坡道和到上平台34的入口坡道由参考数字31指示。
站S1…S11包括用于识别和控制公路模块10的门，其中该门自动读取目的地，并自动读取管理模块自身的登入和离开以及管理票务所需的整个另外一组信息。
站S1…S11包括用于控制/扫描危险的或不被允许的材料的门。
在优选实施例中，铁路模块20可以是在两个不同层(下平台32和上平台34)将公路模块10登入的两层交通工具。
出于结构原因，两层铁路模块20可能具有舱的用于容纳公路模块10的开口AP、API和APS，下层API位于铁路模块20本身的一侧(例如，在右侧)，上层APS位于相反的一侧(例如，在左侧)，如例如在图10中所示的。当然，可以提供具有不同布置的铁路模块20。
因此，由铁路模块20组成的火车可能是不对称的和定向的，并出现在枢纽S1…S11的稳定轨道上，以用于通过位于右侧和左侧两者的下层舱的合适开口API、以及相互地通过位于左侧和右侧两者的上层舱的合适开口APS，来进行装载和卸载。
因此，站S1…S11中的平台的配置可以是下面描述的那些配置。
如图19所示，可以提供包括平台32a和34a以及引入平台32b和34b的稳定轨道，以获得相对于火车或火车编组T的长度为双倍长度的稳定轨道。特别地，可以具有这样的平台32：对于轨道的一半长度，其在铁路模块20的右侧为高32a，在铁路模块20的左侧为低34a；而对于另一半长度，其在铁路模块20的左侧为高34b，在铁路模块20的右侧为低32b。然后，根据铁路模块20的定向，火车编组T行进以被定位在轨道的一半长度的第一“a”或第二“b”中。平台32和34的特殊传感器以及自动驾驶系统确保了火车编组T的正确的稳定点。
参照图20，可以提供长度等于火车编组T的长度的多个稳定轨道BIN1和BIN2，其中一部分在右侧配备有低平台32，在左侧配备有高平台34，而其余部分在左侧配备有低平台32，在右侧配备有高平台34。
该火车编组T的自动驾驶系统，在接管了对火车编组T本身的控制并通过特殊传感器获得了火车编组T的定向之后，给火车编组T确定路线，并将其放置在正确的稳定轨道BIN1或BIN2上。
参考图21所示的实施例，可以提供两层平台的使用，例如，在铁路模块20的右侧的低平台32和在铁路模块20的左侧的高平台34，这使得火车编组T位于稳定轨道上时的定向并不重要。
高平台34具有可在降低的位置和升高的位置之间移动的可移动部分36，以便允许在不使用可移动部分36时打开铁路模块20的下层的门22。火车编组T的自动驾驶系统提供对可移动平台36的正确定位和一致操纵。
可以提供分布式智能系统以及合适的致动器和传感器网络，以用于路线的控制和火车T的自动驾驶。
可以提供分布式智能系统和合适的致动器和传感器网络，以用于控制公路模块10的自动驾驶以及在用于装载和卸载公路模块10的操作中涉及的所有机构的移动。例如，这样的机构可以是：
铁路模块20的滑动平台24，
铁路模块20的门22，和
平台的可移动平台36，以用于进入铁路模块20的上层，而不管火车编组T的定向是什么。
存在于铁路模块20和公路模块10内的传感器和致动器的系统可以连接到光纤或无线网络(IoT)。
现在将描述支持系统CM的无形基础设施部件SW。
可以提供可移动的高性能数据网络(吞吐量、数据速率、切换(handover)、延迟)，还提供有实时的地面-火车功能。
可以提供数据分析功能和算法，以将网络从所有连接的传感器收集的原始数据变换为用于诊断和机器学习目的的操作信息。
系统CM使得可以提供预订、票务和跟踪应用，以管理和向客户提供定制的灵活性选项，并实时做出操作选择。
在站S1…S11中，车辆到基础设施系统(V2I)和基础设施到车辆系统(I2V)可被提供用于在站或换乘停车点的区域内自动驾驶公路模块10。
可以提供计算机系统和机器学习算法来运行操作系统并做出实时决策(人工智能)。
现有技术中描述的系统主要涉及城市-郊区移动。
然而，本发明的针对集成的中长距离的公路-铁路移动的系统CM描述了国内和国际中长距离移动系统的管理。
本发明中描述的系统CM基于以下程序、操作系统和商业模型，其目的是始终将旅行者和旅行物品置于系统CM的中心和所提供服务的中心。
用于预订和收集车辆10、选择旅行段和配置类型以及支付的操作通过旅行客户的个人设备上的专用应用来管理。
用于在枢纽S1…S11内使公路模块10登入和离开的程序由驻留在枢纽本身的基础设施中的智能系统控制。这样的系统是基于自动控制技术，这些自动控制技术引导铁路模块20和公路模块10的移动。
因此，公路模块10和铁路模块20的驾驶和操纵自动进行，而无需公路模块10的乘客和火车T的驾驶人员的任何干预。
当公路模块10通过枢纽S1…S11的门时，为公路模块10激活这样的自动驾驶模式，并且当铁路模块20进入由专用枢纽的安全和信令系统控制的区域时，为铁路模块20激活这样的自动驾驶模式。
由人工智能计算机系统通过机器学习算法来运行管理公路模块10的车队的操作系统，该操作系统根据实时需求使公路模块10在枢纽和租赁站中可用。
由人工智能计算机系统通过机器学习算法来运行管理铁路模块20的车队的操作系统，该操纵系统根据需求并根据相关国家的铁路基础设施管理者(RailwayInfrastructure Manager)分配的时间表，使铁路模块20在枢纽中可用。管理铁路模块20的车队的这样的系统必须连接到基础设施管理者本身的智能铁路交通规划系统。
为了优化基础设施容量，火车T可以配备有虚拟耦合系统，该系统允许两辆火车在距彼此非常短的距离处运行，以便它们二者可以使用相同的火车槽，但是然后在运行时采取不同的路线，而不必停车来进行释放和耦合操作。
因此，火车T可以以虚拟地相互耦合的方式行使，或以虚拟地耦合到另一类型的火车或其他铁路运营商的火车的方式行使。
该解决方案所建议的用户属于对环境可持续性和应对气候变化的价值观敏感的社会阶层，因此他们正在寻找基于电气化系统并配备有最大能源效率的移动模型。
系统CM将公路模式的广泛性与铁路模式的能源效率相结合：在可能的情况下，铁路模式的使用实际上涉及比公路模式的能源消耗显著低的特定能源消耗(每负载单位)。
对于大多数旅程，所建议的发明还通过能够发展在铁路模式上的商用速度来实现旅行时间的显著减少，该商用速度相对于单独的公路模式至少是两倍。
对安全(减少事故)的强烈追求，目前只能通过基于受引导和高度控制的驾驶技术(诸如铁路)的自动化和数字化系统来实现，也使得在有充足的铁路基础设施存在的旅行段使用该系统更可取。
在这个意义上的另一个相关方面——安全性——与当公路模块10通过车站门时快速执行安全性检查的可能性相关联：这样的检查不会给乘客产生任何不便，并确保在旅途期间保护驾驶员、乘客、模块及其货物。
实际上，允许无源毫米中波(PMMW)检查的系统在换乘终端(interchangeterminal)处可能是可用的，该无源毫米中波(PMMW)检查适于检测未申报的乘客和被认为危险的物体和物质的存在。
系统CM还允许行动不便的人(PRM)使用该系统：经常在旅游或工作旅程中处于不利地位的这样的对象借助于系统CM可以在所有方面以与任何其他用户相同的方式旅行。不存在结构障碍，而且用户不以任何方式依赖于专业操作人员或其他形式的援助的可用性。
被集成到系统CM的有形部件中并连接到网络(IoT)的监控系统能够实时地检测信息、生成原始数据并传输它们。这些数据涉及用户、铁路模块20、公路模块10和基础设施30，并允许系统CM的单个管理实体具有旨在改进服务质量和优化维护操作以预测相关事件为目的的完整且详尽的愿景。
显然，在不损害本发明的原理的情况下，构造细节和实施例可以相对于仅仅通过示例的方式所公开的描述而广泛变化，而不会脱离本发明的范围。

Claims (27)

1.一种集成移动系统(CM)，包括：
至少一个公路模块(10)，
至少一个铁路模块(20)，其适于在其中容纳多个公路模块(10)，以及
多个装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，其布置在分散于地区上的多个登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)中，以允许用于使公路模块(10)登入铁路模块(20)和从铁路模块(20)离开的操作，
其中，所述铁路模块(20)为两层高速铁路模块(20)，
其中，所述登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)配备有所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)被布置成使得不管所述公路模块(10)在所述铁路模块(20)内占据的位置如何以及不管其他公路模块(10)的同时登入和离开，用于使所述公路模块(10)相对于所述铁路模块(20)登入和离开的操作总是可能的，并且
其中，所述公路模块(10)和所述铁路模块(20)被布置成在所述公路模块(10)被接收在所述铁路模块(20)内的条件下彼此自动互连。
2.根据权利要求1所述的集成移动系统(CM)，其中，所述公路模块(10)包括可充电电池(15)，其中，所述铁路模块(20)包括牵引系统，所述牵引系统包括可充电电池(25)，并且其中，所述公路模块(10)和所述铁路模块(20)之间的物理和功能互连允许所述公路模块(10)的可充电电池(15)与所述铁路模块(20)的可充电电池(25)的连接(26)。
3.根据权利要求2所述的集成移动系统(CM)，其中，所述公路模块(10)和所述铁路模块(20)之间的所述物理和功能互连允许：
所述公路模块(10)的空调系统与所述铁路模块(20)的空调系统的连接(28)，以及
所述公路模块(10)和所述铁路模块(20)之间的机械连接和紧固。
4.根据权利要求3所述的集成移动系统(CM)，其中，所述铁路模块(20)配备有可移动系统(22、24)，所述可移动系统(22、24)适于与所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)协作，以执行用于使所述公路模块(10)登入所述铁路模块(20)和从所述铁路模块(20)离开的所述操作。
5.根据权利要求4所述的集成移动系统(CM)，其中，所述可移动系统(22、24)相对于所述铁路模块(20)的用于装载和卸载所述公路模块(10)的移动是利用手动系统或利用液压系统或电气系统来执行的，所述手动系统或所述液压系统或电气系统涉及使用滑块、滚动轴承或磁性轴承。
6.根据权利要求5所述的集成移动系统(CM)，其中，所述可移动系统(22，24)包括用于关闭和打开所述铁路模块(20)的舱的门(22)和滑动平台(24)，以允许用于使所述公路模块(10)登入和离开的所述操作。
7.根据权利要求6所述的集成移动系统(CM)，其中，所述可移动系统(22、24)选自：
弹出和向上滑动的关闭和打开门(22)；
以适当数量的可收缩卷帘类型的部段制成的关闭和打开门(22)，所述部段将卷起直到隐藏在所述铁路模块(20)的舱的天花板中，
在上侧铰接的关闭和打开翼状门(22)，以及
在下侧铰接的关闭和打开翼状门(22)。
8.根据权利要求7所述的集成移动系统(CM)，其中，布置在所述登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)中的所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)包括配备有用于进入所述两层铁路模块(20)的两个登入层的平台(30、31、32、34)的轨道结构，并且其中，所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)包括到下层的至少一个入口平台(32)和到上层的至少一个入口平台(34)。
9.根据权利要求8所述的集成移动系统(CM)，其中，所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)包括到下平台(32)和到上平台(34)的两个入口坡道(31)。
10.根据权利要求9所述的集成移动系统(CM)，其中，到上层的所述入口平台(34)包括可移动部分(36)，所述可移动部分(36)能够在降低的位置和升高的位置之间移动，以便允许在不使用所述可移动部分(36)时打开所述铁路模块(20)的下层的门(22)。
11.根据权利要求10所述的集成移动系统(CM)，其中，所述公路模块(10)被设计为具有从以下中选择的推进系统的标准汽车：传统的、混合动力的、插电式混合动力的、全电动电池供电的或燃料电池供电的。
12.根据权利要求11所述的集成移动系统(CM)，其中，在具有插电式混合动力或电动电池供电的推进系统的公路模块(10)中，与所述铁路模块(20)的可充电电池(25)的连接(26)并行发生，所述连接(26)可以是无线的、或通过所述公路模块(10)的可充电电池(15)的连接器进行。
13.根据权利要求12所述的集成移动系统(CM)，其中，至少一个铁路模块(20)配备有适于运输行动不便的人的用于公路模块的舱。
14.根据权利要求13所述的集成移动系统(CM)，其中，提供了其中转向架与相邻铁路模块(20)共享的铁路模块(20)。
15.一种适于在根据权利要求1至14中的一项或更多项所述的集成移动系统(CM)中使用的公路模块(10)，其中，所述公路模块(10)在铁路模式中承担外壳功能，并在公路模式中成为真正的汽车。
16.根据权利要求15所述的公路模块(10)，其中，所述公路模块(10)配备有滑动门，以优化当所述公路模块(10)位于所述铁路模块(20)内时的空间。
17.根据权利要求16所述的公路模块(10)，其中，所述公路模块(10)配备有“可隐藏的”转向轮。
18.根据权利要求17所述的公路模块(10)，其中，所述公路模块(10)配备有用于旋转前排座椅(A1、B1、C1)的手动或自动系统，以允许乘员在铁路模式中与后排座椅乘员(D1、E1、F1)面对面旅行，同时在公路模式中保持传统的驾驶位置。
19.根据权利要求18所述的公路模块(10)，其中，所述公路模块(10)配备有用于滑动前排座椅(A1、B1、C1)的机械滑块，其中所述机械滑块由手动控制，或以自动和同步的方式来控制。
20.根据权利要求19所述的公路模块(10)，其中，所述公路模块(10)配备有宽带无线数据连接和VOIP语音连接系统、卫星导航、多媒体娱乐、旅游信息和票务。
21.一种适于在根据权利要求1至14中的一项或更多项所述的集成移动系统(CM)中使用的铁路模块(20)，其中，所述铁路模块(20)在相同侧或相对侧的两个不同层(32、34)处提供所述公路模块(10)的登入。
22.根据权利要求21所述的铁路模块(20)，其包括用光纤或无线网络连接的传感器和致动器。
23.一种由多个根据权利要求21或权利要求22所述的铁路模块(20)组成的火车(T)。
24.一种装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，其适于在根据权利要求1至14中的一项或更多项所述的集成移动系统(CM)中使用，其中，提供了稳定轨道，所述稳定轨道包括平台组(32a、34a、32b、34b)以获得相对于由多个铁路模块(20)组成的火车(T)的长度为双倍长度的稳定轨道，并且其中，所述平台组(32a、34a、32b、34b)的第一部分包括面向由多个铁路模块(20)组成的火车(T)右侧的高平台(30a)和面向由多个铁路模块(20)组成的火车(T)左侧的低平台(34a)，并且其中，所述平台组(32a、34a、32b、34b)的第二部分包括面向由多个铁路模块(20)组成的火车(T)左侧的高平台(34b)和面向由多个铁路模块(20)组成的火车(T)右侧的低平台(32b)。
25.根据权利要求24所述的装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，其中，所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)包括长度等于由多个铁路模块(20)组成的火车(T)的长度的多个稳定轨道(BIN1、BIN2)，所述多个稳定轨道(BIN1、BIN2)的一部分(BIN1)在右侧配备有低平台(32)，在左侧配备有高平台(34)，而其余部分(BIN2)在左侧配备有低平台(30)，在右侧配备有高平台(34)。
26.根据权利要求25所述的装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，其中，存在自动驾驶系统，以用于给由多个铁路模块(20)组成的火车(T)确定路线，以及用于将所述火车(T)放置在正确的稳定轨道(BIN1，BIN2)上。
27.一种用于管理集成移动系统(CM)的方法，其包括以下步骤：
布置至少一个公路模块(10)，
布置至少一个铁路模块(20)，所述至少一个铁路模块(20)适于在其中容纳多个公路模块(10)，以及
布置多个装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，所述多个装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)被布置在分散于地区上的多个登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)中，以允许用于使所述公路模块(10)登入所述铁路模块(20)和从所述铁路模块(20)离开的操作，其中，所述铁路模块(20)为两层高速铁路模块(20)，
其中，所述方法包括以下步骤：为所述登入和离开站(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11)配备所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)，所述装载和卸载基础设施(30、31、32、34、36)被布置成使得不管所述公路模块(10)在所述铁路模块(20)内占据的位置如何以及不管其他公路模块(10)的同时登入和离开，用于使所述公路模块(10)相对于所述铁路模块(20)登入和离开的所述操作总是可能的，并且
其中，所述方法包括以下步骤：布置所述公路模块(10)和所述铁路模块(20)，以便在所述公路模块(10)被接收在所述铁路模块(20)内的条件下彼此自动互连。
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