CN210760755U - 一种无人驾驶轻型轨道车交通系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，包括轨道设施、无人驾驶轻型轨道车、若干车站、总控制中心；所述总控制中心包括车载控制系统；所述轨道设施包括轨道和轨道平台，所述轨道铺设在所述轨道平台上，所述无人驾驶轻型轨道车沿着所述轨道运动。操作简单，综合能耗低，综合运行成本低，环保无排放、无污染，将是未来交通的重要组成部分。

Description

一种无人驾驶轻型轨道车交通系统

技术领域

本实用新型涉及轨道交通领域，特别涉及无人驾驶轻型轨道车交通系统。

背景技术

随着社会的不断发展，人们的出行方式越来越多：

自行车，其结构简单，价格低廉，操作方便，又能够锻炼身体的特性备受部分人的青睐。但是车速慢，赶不了时间，无遮风避雨的设施，还需消耗个人能量，而且如果直接在马路上骑行并不安全。

电动自行车和摩托车，因其自身体积小，具有机动性，不怕拥堵，而且通过动力驱动，不会消耗个人能量，使用方便。但电动车驾驶员由于无需证件上岗，缺乏规范管理，容易出事故，而且由于车体基本没有对人体的防护结构，一旦出现交通事故，人体受创较大。

三轮车和四轮代步车(电动和燃油的)，整体移动稳定性和安全性有提高。二者具有速度可调、维护保养方便、机动灵活性强等特性，再加上操作简单、价格适中而拥有部分的适用人群。但燃油机动车产生的噪音和尾气会造成环境污染，加上普遍的监管缺失，无牌无证上路，对交通系统产生了不小的隐患。

而一个多世纪以来，小型汽车以乘坐舒适、行驶稳定，出行方便、节省时间、不受天气影响等的优势改变了人们的生活方式，并且发展很快。大多小型汽车日运行时间只有1-2小时，5座车上班时可能就坐1-2人，存在座位空载、引擎和后备箱占用空间大、使用效率低下等问题。同时带来了不可忽视的环境污染、交通拥堵、停车困难、人车事故等诸多问题。

为了适应城市化的快速发展，为了人们安全地出行，轨道交通已经成为了一种重要的出行方式。但现有的轨道交通车还是趋于列车类车型，虽然能够满足部分人群对于出行的方便、顺畅的需求，但是依然存在车体大、运输模式不够灵活，坡道行驶不方便，需要人去驾驶，容易侧倾、脱轨等问题。可预见，随着社会的发展，目前的轨道交通在日后会无法满足人们出行的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，为城市交通拥堵难题提供一种智慧交通解决方案。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，包括轨道设施、无人驾驶轻型轨道车、若干车站、总控制中心；所述总控制中心包括车载控制系统；所述轨道设施包括轨道和轨道平台，所述轨道铺设在所述轨道平台上，所述无人驾驶轻型轨道车沿着所述轨道运动。

作为优选，所述轨道包括：用于车辆行驶的两道主轨道和两道相对设置的用于辅助制动和防脱轨的安全定位和辅助制动轨道；所述主轨道是轨距是50cm～100cm的轻型轨道；

所述安全定位和辅助制动轨道设置在两道主轨道之间。

作为优选，所述轨道平台包括固定平台和活动平台；所述固定平台及所述活动平台铺设有轨道；所述活动平台包括移动平台和转动平台；所述移动平台包括移动主体和平移驱动装置，所述移动主体包括底部固定安装的齿条，所述平移驱动装置包括平移减速电机、平移传动齿轮，所述平移减速电机安装固定在底部基座上，所述平移减速电机与所述平移传动齿轮配合连接，所述平移传动齿轮与所述齿条相互啮合；所述转动平台包括转动主体和转动驱动装置，所述转动主体设置在所述移动主体上，所述转动驱动装置包括转动减速电机、转动齿轮组，所述转动减速电机固定安装在所述移动主体上，所述转动减速电机与所述转动齿轮组配合连接，所述转动齿轮组的输出齿轮的中心轴与所述转动主体相互固定。

作为优选，所述无人驾驶轻型轨道车车体外壳的外表面为弧面且外形大致呈平行四边形柱体型，车体外壳的前端面为凸面，车体外壳的后端面为凹面，车体外壳的前端面与车体外壳的后端面相对吻合。

作为优选，所述安全定位和辅助制动装置包括安全定位轮、可伸缩杆、固定板、活动板、液压缸、一号驱动电机、传动齿轮组；

所述固定板在所述无人驾驶轻型轨道车的底盘安装固定；所述液压缸固定在所述活动板上，所述液压缸的活塞杆与所述固定板固定，所述活动板位于所述固定板的上方；所述一号驱动电机固定在所述活动板上，所述一号驱动电机与所述传动齿轮组传动连接，所述可伸缩杆贯穿所述活动板及所述固定板，且所述传动齿轮组的输出齿轮固定在所述可伸缩杆上；所述可伸缩杆的底端通过轮轴连接有用于与安全定位和辅助制动轨道配合的安全定位轮；所述轮轴、安全定位轮及所述可伸缩杆呈倒T型排布。安全定位和辅助制动装置

作为优选，所述走坡辅助装置包括辅助橡胶轮、辅助电机、链传动组；辅助电机通过链传动组带动辅助橡胶轮转动，所述混凝土路面设置在所述主轨道与安全定位和辅助制动轨道之间的上下坡区域。

作为优选，所述快捷连接装置包括插销液压缸、弧面凹部、可伸缩连接头、第一滑块、第二滑块、伸缩液压缸；所述弧面凹部为一带凹形半球面长方体的四孔插座；所述可伸缩连接头为类似蘑菇头型的四孔插头，其上设有销孔便于固定连接；

插销液压缸及弧面凹部安装在所述无人驾驶轻型轨道车的后端，可伸缩连接头安装在所述无人驾驶轻型轨道车的的前端；可伸缩连接头、第二滑块、第一滑块、伸缩液压缸依次连接；所述可伸缩连接头与所述第二滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合，所述第二滑块与所述第一滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合；可伸缩连接头与弧面凹部连接包括电源连通、语音连通、视频连通。

作为优选，所述自动伸缩充电装置包括充电插头、伸缩装置；所述充电插头为蘑菇头型；

所述伸缩装置包括二号驱动电机、传动齿轮、齿条、第三滑块、第四滑块；

二号驱动电机带动传动齿轮与齿条啮合；充电插头、第四滑块、第三滑块、齿条依次连接；所述充电插头与所述第三滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合，所述第三滑块与所述第四滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、无人驾驶轻型轨道车应用自动无人驾驶技术，为用户带来更多自由时间；

2、无人驾驶轻型轨道车在安全护栏内行驶，并且拥有安全定位和辅助制动轨道与装置，无人驾驶轻型轨道车可避免侧倾、脱轨等安全事件的发生。

3、无人驾驶轻型轨道车可在地面，隧道，高架桥等处运行，尤其是在不破坏现有交通格局情况下的高架多层方式建设，可以大幅度提高交通通行效率，较好的缓解交通堵车问题，缩短通行时间。

4、无人驾驶轻型轨道车无需为其寻找停车位，它将自动运行或者寻找空间泊车。

5、操作简单，综合能耗低，综合运行成本低，环保无排放、无污染，将是未来交通的重要组成部分。

附图说明

图1是本实用新型所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统的部分结构示意图；

图2是本实用新型所述的活动平台的结构示意图；

图3是本实用新型所述的活动平台的侧面结构示意图；

图4是本实用新型所述的单层轨道及高架多层的结构示意图；

图5是本实用新型所述的无人驾驶轻型轨道车的结构示意图；

图6-1是本实用新型所述的安全定位和辅助制动装置的应用结构示意图；

图6-2是本实用新型所述的安全定位和辅助制动装置的结构示意图(制动状态)；

图6-3是本实用新型所述的安全定位和辅助制动装置的结构示意图(正常状态)；

图7是本实用新型所述的走坡辅助装置的应用结构示意图；

图8-1是本实用新型所述的快捷连接装置的应用结构示意图；

图8-2是本实用新型所述的快捷连接装置的结构示意图；

图9-1是本实用新型所述的自动伸缩充电装置的应用结构示意图；

图9-2是本实用新型所述的自动伸缩充电装置的结构示意图；

图10是本实用新型所述的无人驾驶轻型轨道车与总控制中心的关系示意图；

图11是本实用新型所述的总控制中心的构成示意图；

图12是本实用新型所述的车载控制系统功能模块示意图；

图中数字标号指代的名称：

1—总控制中心；

110—车载控制系统；111—通信模块；112—主控制模块；113—远程控制模块；114—充电控制模块；115—变向换轨控制模块；116—数据采集模块；117—监控报警模块；

120—调度控制系统；121—调度控制模块；122—车站停车场控制模块；123—定位导航模块；

130—服务器大数据处理系统；131—集成存储器模块；132—大数据处理器模块；

140—通信系统；141—通信数据收发模块；

150—应急报警系统；151—大屏幕显示模块；152—应急报警模块；

160—云端管理系统；161—云端服务器模块；162—云端存储模块；163—APP用户端

170—智能化组件；171—平台主控制器；172—无线通信器；

11—车体；12—车体外壳；

2—安全定位和辅助制动装置；21—制动液压缸；22—固定钢板；23—活动钢板；24—传动齿轮组；25—1号驱动电机；26—可伸缩杆；27—安全定位轮；28—电机固定板

3—走坡辅助装置；31—辅助橡胶轮；32—辅助电机；33—链传动组；

4—快捷连接装置；41—伸缩液压缸；42—插销液压缸；43—弧面凹部；44—可伸缩连接头；45—第一滑块；46—第二滑块；

5—自动伸缩充电装置；51—充电插头；52—伸缩装置；521—传动齿轮；522—齿条；53 —第三滑块；54—第四滑块；55—2号驱动电机；56—充电桩；561—充电位；

6—导引装置；

7—缓冲吸能装置；

8—交互屏幕；81—主电机；82—蓄电池组；

9—车载控制台；91—主轨道；92—安全定位和辅助制动轨道；93—活动平台；931—移动平台；932—转动平台；933—平移减速电机；934—齿条；935—平移传动齿轮；936—转动减速电机；937—转动齿轮组；938—滑轨；94—固定平台；95—高架式多层轨道；96—无人驾驶轻型轨道车；961—主控制器；97—安全护栏；98—混凝土路面；99—车站。

具体实施方式

现结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图所示，本实用新型提供的一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，包含轨道设施、无人驾驶轻型轨道车96、若干车站99、总控制中心1。

轨道设施包括轨道和轨道平台，所述轨道铺设在所述轨道平台上，所述轨道包括用于无人驾驶轻型轨道车96行驶的两道主轨道91和两道相对设置的用于辅助制动和防脱轨的安全定位和辅助制动轨道92，两者均为钢制轨道。所述轨道平台包括固定平台94与活动平台93。

车站99是建设在地面、地下、高架上并沿着所述轨道设置。

总控制中心1所述总控制中心用于调度无人驾驶轻型轨道车、控制多辆无人驾驶轻型轨道车运行、控制无人驾驶轻型轨道车自动充电、控制无人驾驶轻型轨道车自动驾驶、控制无人驾驶轻型轨道车自动导航定位、进行路径规划、过程数据交互以及交互APP用户端。

如图1所示，本实用新型所述的一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，其中两道主轨道91 轨距为50cm～100cm。在两道主轨道91之间同步铺设有用于防止车辆侧倾、脱轨的安全定位和辅助制动轨道92，主轨道91与安全定位和辅助制动轨道92之间铺设有辅助橡胶轮31行走的混凝土路面98，混凝土路面98设置在交通轨道平台的上、下坡位置；在主轨道91的两侧设有安全护栏97或在站台位置设有自动控制开关的屏蔽门。

如图2，如图3所示，主轨道91、安全定位和辅助制动轨道92、混凝土路面98皆设置在轨道平台上。轨道平台包括固定平台94与活动平台93，主轨道91、安全定位和辅助制动轨道92也分别含有固定段和活动段；固定段设置在固定平台94上，活动段设置在活动平台 93上，活动平台93可分为以下三种运动形式：

形式一：活动平台93包括移动平台931和平移驱动装置，平移驱动装置包括平移减速电机933、平移传动齿轮935。移动平台931设置在固定平台94的用于容置移动平台931的凹位上，在凹位的侧底面设有用于导引移动平台931的滑轨938，移动平台931的侧底部对应滑轨938位置上设有滑槽，移动平台931的底部安装有齿条934，移动平台931通过滑槽沿着滑轨938方向上移动。平移减速电机933安装在底部凹位内，平移减速电机933与平移传动齿轮935配合连接，平移传动齿轮935与齿条934啮合传动，齿条934与移动平台931固定成为整体，从而使移动平台931做直线运动。

形式二：活动平台93包括转动平台932及转动驱动装置，转动驱动装置包括转动减速电机936、转动齿轮组937。转动平台932和转动减速电机936设置在固定平台94的用于容置转动平台932的凹位上，转动减速电机936与转动齿轮组937配合连接，转动齿轮组937 的输出齿轮的中心轴与转动平台932相互固定。

形式三：活动平台93包括移动平台931、转动平台932、平移驱动装置和转动驱动装置；

固定平台94上设有大致呈倒“凸”状的第一凹部，第一凹部的底面为阶梯状；

位于高位的凹部底面设有用于导引移动平台931的滑轨938，移动平台931的底部对应滑轨938位置设有滑槽，移动平台931通过滑槽沿着滑轨938方向上移动；平移减速电机933设置在凹位内，平移驱动装置包括平移减速电机933、平移传动齿轮935，平移减速电机933与平移传动齿轮935配合连接，平移传动齿轮935与齿条934啮合传动；齿条934与移动平台931固定成为整体，从而使移动平台931做直线运动。

移动平台931上设有用于容置转动平台932的第二凹部，转动平台932置于第二凹部内；转动驱动装置包括转动减速电机936、转动齿轮组937，转动减速电机936与转动齿轮组937 配合连接，转动齿轮组937的输出齿轮的中心轴与转动平台932相互固定，转动减速电机 936启动时，带动转动平台932转动；转动减速电机936固定安装在移动平台931的底部，转动减速电机936会随移动平台931移动而运动。

通过以上活动平台93的三种运动形式，可以使无人驾驶轻型轨道车96根据需求便捷的换轨和调头转向，从而实现轨道路线的多样化，网格化发展。其中在各活动平台93处设有智能化组件170，该智能化组件170包括平台主控制器171和无线通信器172，便于与无人驾驶轻型轨道车96进行通信数据交互。例如，当无人驾驶轻型轨道车96需要换轨调头时，首先让无人驾驶轻型轨道车96行驶至活动平台93中心区域后停止，并启动主制动装置和安全定位和辅助制动装置2驻车，然后无人驾驶轻型轨道车96与智能化组件170进行数据通信，通过平台主控制器171控制启动平移减速电机933，活动平台93平移到轨道对齐位置后，再启动转动减速电机936，圆形转动平台932旋转180°完成无人驾驶轻型轨道车96的换轨调头，通信结束，最后无人驾驶轻型轨道车96重新启动继续行驶任务，待无人驾驶轻型轨道车96驶离后活动平台93恢复初始位置并保持轨道对齐，方便行驶轨道中后续车辆的通过。

如图4所示，本实用新型所述的轨道以钢轨作为车辆行道、构建交通系统，增强交通行为的可预见性和可引导性。轨道的轨距为50cm～100cm的轻型轨道。便于在不改变现有交通格局的情况下通过高架方式或多层扩展建设，甚至可直达指定目的地楼层。将轨道设施设置成高架式交通轨道，占地面积小，即使是偏远乡村，也可在不破坏地面植被的情况下快速施工。轨道设施也可以设置为地面轨道设施或地下式轨道设施。

如图5所示，本实用新型所述的一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，还包含无人驾驶轻型轨道车96，其由车体11、车体外壳12、主电机81、蓄电池组82、安全定位和辅助制动装置2、走坡辅助装置3、快捷连接装置4，自动伸缩充电装置5、导引装置6、缓冲吸能装置7、交互屏幕8和车载控制台9等组成。

在车体11上，还设有摄像头、雷达、超声波、GPS天线和利用光脉冲测距的激光雷达等传感器，这些传感器检测到的数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，还需要将这些传感器信息传送至总控制中心1；所述主控制器961设置在车载控制台9内部，所述主控制器961用于完成协调和指挥车载控制系统110的操作。

如图8-1所示，本实用新型所述的车体外壳12设置在车体11上。本实用新型所述的车体外壳12的外表面为弧面且外形大致呈平行四边形柱体型，车体外壳12的前端面为凸面，车体外壳12的后端面为凹面，前后凹凸吸能外形；车体外壳12的前端面与车体外壳12的后端面相对吻合，前车车尾和后车车头为同角度、同弧度、同深度的契合式凹凸结构。车体11上设有蓄电池组82、主电机81，在蓄电池组82、主电机81处都设有传感器，这些传感器检测到的数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，还需要将这些传感器信息传送至总控制中心1；主电机81与蓄电池组82 电连接。即使后车失控撞上前车，也是两车接触面压力分散，减少对车身和人员的伤害。

如图6-1、6-2、6-3所示，本实用新型所述的安全定位和辅助制动装置2是与安全定位和辅助制动轨道92配合使用的，两者相辅相成，缺一不可。本实用新型所述的安全定位和辅助制动装置2通过固定钢板22与无人驾驶轻型轨道车96底盘连接安装固定在中位线处；

安全定位和辅助制动装置包括安全定位轮、可伸缩杆、固定板、活动板、液压缸、一号驱动电机、传动齿轮组；所述辅助制动与安全定位装置与安全定位和辅助制动轨道配合使用；

固定板在所述无人驾驶轻型轨道车的底盘安装固定；所述液压缸固定在所述活动板上，所述液压缸的活塞杆与所述固定板固定，所述活动板位于所述固定板的上方；所述一号驱动电机固定在所述活动板上，所述一号驱动电机与所述传动齿轮组传动连接，所述可伸缩杆贯穿所述活动板及所述固定板，且所述传动齿轮组的输出齿轮固定在所述可伸缩杆上；所述可伸缩杆的底端通过轮轴连接有用于与安全定位和辅助制动轨道配合的安全定位轮；所述轮轴、安全定位轮及所述可伸缩杆呈倒T型排布；

通过一号驱动电机25和传动齿轮组24配合使该装置产生旋转运动；通过制动液压缸 21和固定钢板22组合连接使该装置上下运动。制动时，可伸缩杆26在安全定位和辅助制动轨道92内槽空间位置提升，安全定位轮27直接接触安全定位和辅助制动轨道92内轨道面产生摩擦，为无人驾驶轻型轨道车96提供足够的摩擦阻力和平衡拉力，缩短了行车制动距离，提高了无人驾驶轻型轨道车96行驶的安全性和稳定性；当无人驾驶轻型轨道车96恢复到正常行驶状态时，可伸缩杆26在安全定位和辅助制动轨道92内槽空间下降，安全定位轮27与轨道接触面分离，不再起制动作用。整个行驶过程中，安全定位轮27始终在安全定位和辅助制动轨道92内槽空间。在制动液压缸21上设有位移传感器，1号驱动电机处设有角度传感器，这些传感器检测到的数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由结合主控制器961对各个系统进行协调控制，还需要将这些传感器信息传送至总控制中心1。

如图7所示，本实用新型所述的走坡辅助装置3包括辅助橡胶轮31、辅助电机32、链传动组33；辅助电机32通过链传动组33带动辅助橡胶轮31运动，起到与混凝土路面直接接触摩擦减速的效果。辅助电机32设置在车体11上，走坡辅助装置3整体靠近车底设置，辅助电机32与蓄电池组83电连接。

如图8-2所示，本实用新型所述的快捷连接装置4包括伸缩液压缸41、插销液压缸42、弧面凹部43、可伸缩连接头44、第一滑块45、第二滑块46；本实用新型所述的弧面凹部43为一带凹形半球面长方体；本实用新型所述的可伸缩连接头44为类似蘑菇头型，其上设有销孔；插销液压缸42及弧面凹部43安装在无人驾驶轻型轨道车的后端，可伸缩连接头44安装在所述无人驾驶轻型轨道车的前端；可伸缩连接头44、第二滑块46、第一滑块45、伸缩液压缸41依次连接，可伸缩连接头与所述第二滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合，所述第二滑块与所述第一滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合，通过燕尾槽与燕尾导轨配合起到导向固定作用，使类似蘑菇头型的可伸缩连接头44能顺利的进入带凹形半球面的弧面凹部43内，并能完全吻合在一起。可伸缩连接头与弧面凹部连接包括电源连通、语音连通、视频连通。在伸缩液压缸41、插销液压缸42处均设有传感器，这些传感器检测到的压缸移动位置信息传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，还需要将这些传感器信息传送至总控制中心1。

如图8-1所示，当两辆或者多辆无人驾驶轻型轨道车96通过本实用新型所述的快捷连接装置4连接时，车辆之间根据需要可以进行语音或者视频通话，同时车辆的蓄电池组83也将互相连通共同用电，同时也会给电量低的无人驾驶轻型轨道车96进行充电；当无人驾驶轻型轨道车96因为故障停车时，由后一辆无人驾驶轻型轨道车96通过此装置连接进行推动前一辆无人驾驶轻型轨道车96进入维修检查区域。

如图9所示，本实用新型所述的自动伸缩充电装置5包括充电插头51、伸缩装置52；所述充电插头51为类似蘑菇头型；所述伸缩装置52包括二号驱动电机55、传动齿轮521、齿条522、第三滑块53、第四滑块54；二号驱动电机55带动传动齿轮521与齿条522啮合；充电插头51、第四滑块54、第三滑块53、齿条522依次连接，充电插头51、第三滑块53通过燕尾槽与燕尾导轨配合，第三滑块与第四滑块54通过燕尾槽与燕尾导轨配合，通过燕尾槽与燕尾导轨配合起到导向固定作用，使充电插头51能顺利的插入充电桩56中的充电位561，所述充电桩56是在指为无人驾驶轻型轨道车96提供电能的装置。二号驱动电机55处设有位移传感器，该传感器检测到的数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，还需要将这些传感器信息传送至总控制中心1。

以上所有用电设备均由蓄电池组83电连接供电，以上所有液压缸均由液压控制系统提供压力控制，该液压控制系统由主控制器961进行控制。

无人驾驶轻型轨道车交通系统，包括若干车站99，所述车站99属于无人轨道交通路网中的重要组成部分，它用于无人驾驶轻型轨道车96停靠以及用户上、下车、候车的场所。本实用新型所述的车站99内设有无人驾驶轻型轨道车96车站停车场并能进行自动充电。

无人驾驶轻型轨道车交通系统，还包括有充电桩56，一般充电桩56设置在无人驾驶轻型轨道车96车站停车场或者中途停靠休息站处，专门为无人驾驶轻型轨道车96提供电能。

无人驾驶轻型轨道车交通系统，还包括在轨道沿线设置多个基站，使基站集群形成一个无线网络，便于无人驾驶轻型轨道车96与总控制中心1进行通信数据传输。

本实用新型所述的一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，还包括无线定位导航系统，所述无线定位导航系统为基于GPS技术和WIFI技术结合的高精度定位导航系统，在轨道复杂环境区域内WI-FI热点统一多铺设，接收端接收四个或者四个以上的WI-FI热点广播的定位信息，即可精确定位接收端的位置。

如图10、如图11所示，本实用新型公开了一种总控制中心1系统，该系统包括车载控制系统110、调度控制系统120、服务器大数据处理系统130、通信系统140、应急报警系统150、云端管理系统160。

车载控制系统110是指通过传感器集成感知无人驾驶轻型轨道车位置以及相关信息、前后车位置以及相关信息，即通过GPS定位获取的参数信息和通过超声波、光脉冲、红外线测距仪等获取的信息。控制无人驾驶轻型轨道车96的速度和方向，使无人驾驶轻型轨道车96 按照指定的最佳导引路径安全、可靠的行驶，并到达预定目的地的过程控制系统；

调度控制系统120，用于对所有无人驾驶轻型轨道车96进行统一集中控制管理和实时监控调度指挥的远程控制技术系统；

服务器大数据处理系统130，用于存储无人驾驶轻型轨道车的相关信息、电子地图、声视频信息、过程数据并对获取的参数数据进行分布式计算分析处理，并将计算分析结果存储或者传输到其他设备的计算机控制系统；

通信系统140，用于与无人驾驶轻型轨道车的车载控制系统与总控制中心的其它模块的通信连接的无线信息传输过程的技术系统；

应急报警系统150，用于将轨道设施及无人驾驶轻型轨道车96的状态信息、异常信息等自动实时显示在显示屏或者显示器上，以及对预发生的事件或者紧急事件进行报警

云端管理系统160，用于通过网络与APP用户端163连接，建立和存储客户订单信息并对订单信息进行大数据处理。

服务器大数据处理系统获取并存储车辆相关信息、电子地图、声视频信息、过程数据并对获取的参数数据自动进行分布式计算分析处理，并存储计算结果或者传输到其它的系统。服务器大数据处理系统130通过无线或者有线方式与车载控制系统110、调度控制系统120、应急报警系统150以及云端管理系统160进行双向通信，例如：通过无线局域网络或者无线卫星网络或者通信光缆连接。所有或部分传感器的检测数据信息都发送至服务器大数据处理系统130，便于服务器大数据处理系统130进行大数据处理和监控，例如监控所有无人驾驶轻型轨道车96的位置、速度、车距、耗电量等运行状况，以及监控活动平台93的运行参数和工况。服务器大数据处理系统130通过无线信号和有线信号实时与车载控制系统110、调度控制系统120、应急报警系统150以及云端管理系统160进行数据交互，实现无人驾驶轻型轨道车96的调度和监控，保障轨道交通系统的正常运行。

服务器处理系统130，用于实现与调度控制系统120、应急报警系统150以及云端管理系统160的双向通信，车载控制系统110、调度控制系统120、应急报警系统150以及云端管理系统160可根据服务器大数据处理系统130的指令进行工作，对无人驾驶轻型轨道车96、活动平台93以及站台进行控制，车载控制系统110、调度控制系统120、应急报警系统150以及云端管理系统160通过网络将各种数据信息上传至服务器大数据处理系统130。

如图12所示，车载控制系统110，该系统包括通信模块111、主控制模块112、远程控制模块113、充电控制模块114、变向换轨控制模块115、数据采集模块116、监控报警模块117。

车载通信模块111，用于对接收和发送的数据信息进行传输；

主控制模块112，用于控制无人驾驶轻型轨道车96行驶或者及其上的设备运行并进行数据运算处理；

远程控制模块113，用于接收外部控制系统指令以启动和控制无人驾驶轻型轨道车；

所述主控制模块包括充电控制模块及变向轨控制模块；

充电控制模块114，用于控制自动伸缩充电装置5并对无人驾驶轻型轨道车96进行充电并监控的模块；

变向换轨控制模块115是指根据无人驾驶轻型轨道车96行驶路线需求，通过无线通信控制活动平台93进行移动或者转动来满足无人驾驶轻型轨道车96顺利通过的控制模块；

数据采集模块116，用于采集无人驾驶轻型轨道车96传感器的数据和运行过程中的重要参数；

监控报警模块117，用于实时监控无人驾驶轻型轨道车的车内状况、位置、方向、速度、电量、自身车况及前后车辆位置等数据信息；

其中无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961与总控制中心1相互通信进行数据交互，主控制模块112、远程控制模块113获得总控制中心的控制数据信息指令，数据采集模块116 获取数据并和监控报警模块117的数据信息通信反馈至总控制中心。

具体过程包括，由通信模块111接收总控制中心1数据信息信号指令，通过主控制模块112和远程控制模块113对无人驾驶轻型轨道车96运动行驶进行控制，包括对无人驾驶轻型轨道车96进行充电，同时通过数据采集模块116对无人驾驶轻型轨道车96的信息参数数据进行收集，并将信息数据经通信模块111传输给总控制中心1，经过大数据处理后，由通信模块111收到反馈指令进一步对无人驾驶轻型轨道车96的行驶进行控制。

以上所有有关无人驾驶轻型轨道车96的传感器数据信息以及重要过程数据信息将由监控报警模块117进行监控处理，并对重要数据参数，比如：车速、车距、方向、电量、环境状况、安全行驶等进行屏幕实时显示以及安全提示。

本实用新型所述调度控制系统120是指对轨道网路上的所有无人驾驶轻型轨道车96进行统一集中控制管理和实时监控调度指挥的远程控制技术系统。它包括调度控制模块121、车站停车场控制模块122、定位导航模块123。

调度控制模块121，用于调度所有经过、进出车站的无人驾驶轻型轨道车正常运行；

车站停车场控制模块122用于根据需求，调度控制合理数量的无人驾驶轻型轨道车停放在停车场以作备用；

定位导航模块123，用于根据实时的数字化精确地图，给与无人驾驶轻型轨道车从出发地到目的地的最佳虚拟行驶道路。

其中调度控制模块121、车站停车场控制模块122以及定位导航模块123均与服务器大数据处理系统130以及车载控制系统110进行双向数据信息通信。

具体过程包括：由服务器大数据处理系统130对数据信息(从车载控制系统、云端管理系统、调度控制系统中获取的数据信息)进行大数据分布式计算处理；通过车站停车场控制模块122对车站停车场上的无人驾驶轻型轨道车96的停放进行调整；通过定位导航模块123向无人驾驶轻型轨道车96提供准确的行驶路线，形成指令向无人驾驶轻型轨道车96传送，无人驾驶轻型轨道车96按照指令行驶，再由无人驾驶轻型轨道车96的传感器检测到的数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，最后由主控制器961将这些传感器信息数据传送至总控制中心1。

总控制中心通信系统140，用于实现无人驾驶轻型轨道车96安全、可靠的自动运行的无线信息传输过程的技术系统；它包含通信数据收发模块141。本实用新型所述的应急报警系统150，用于将整体轨道网路以及无人驾驶轻型轨道车96的状态信息、异常信息实时显示在显示屏或者显示器上。

它包括大屏幕显示模块151、应急报警模块152；

大屏幕显示模块151用于实时显示轨道设施以及无人驾驶轻型轨道车的运行情况、环境参数信息；

应急报警模块152，用于对无人驾驶轻型轨道车96行驶相关数据信息、行驶路线数据信息以及通信数据信息监控并判断是否超出理论阈值，当超出理论阈值时，给与声音和指示灯闪烁提醒，其主要包含有超速报警、危险车距报警、电量低报警、故障报警、通信信号干扰报警等。

其中大屏幕显示模块151和应急报警模块152与服务器大数据处理系统130进行双向通信数据交互，具体过程包括：服务器大数据处理系统对数据信息进行大数据分布式计算处理，并将数据信息及计算处理结果发送至大屏幕显示模块，所述大屏幕显示模块实时显示数据信息及计算处理结果；所述服务器大数据处理系统将需监控数据发送至应急报警模块，所述应急报警模块判断数据是否超出理论阈值，若超过阈值，所述应急报警模块发出警报。

云端管理系统160，用于与APP用户端163连接，获取和存储用户订单信息，并与服务器数据处理系统130进行数据交互(用户下单就需要调度无人驾驶轻型轨道车，下单由云端管理系统管，调度无人驾驶轻型轨道车由服务器数据处理系统进行计算调度，所以需要数据交互通信)，它主要包含有云端服务器模块161和云端存储模块162。所述APP用户端163为用户网络平台应用软件，用于APP用户端163向云端管理系统160发起的信息交互。云端管理系统160与服务器大数据处理系统130双向通信数据交互，由APP用户端163提供出发地、目的地详细数据信息，由云端管理系统160根据调度数据、以往无人驾驶轻型轨道车96行驶数据，通过服务器大数据处理系统130大数据分析与无人驾驶轻型轨道车96实时定位进行算法优化，计算出最优调度方案以及行驶路线，并将数据信息反馈给用户。

以下根据上述无人驾驶轻型轨道车96的几个重要装置进行控制过程描述：

1、安全定位和辅助制动装置2的控制过程：实时监控无人驾驶轻型轨道车96，由总控制中心1发出减速的数据通信信号，由无人驾驶轻型轨道车96的车载控制系统110的通信模块111接收信号，然后主控制模块112数据处理后执行控制启动制动液压缸21，使可伸缩杆26在安全定位和辅助制动轨道92内槽空间位置提升，安全定位轮27直接接触安全定位和辅助制动轨道92内轨道面产生摩擦，无人驾驶轻型轨道车96开始减速；与此同时速度传感器不断监测速度数据并将该数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，并将传感器信息传送至总控制中心1，通过无人驾驶轻型轨道车96与总控制中心1数据交互，确认无人驾驶轻型轨道车96行驶速度合理后，车载控制系统110的通信模块111接收信号，然后主控制模块112数据处理后执行控制启动制动液压缸21，使可伸缩杆26在安全定位和辅助制动轨道92内槽空间位置下降，结束制动。

2、活动平台形式3的控制过程：无人驾驶轻型轨道车96按照指定的行驶路径行驶，路径上需要换轨调头。首先无人驾驶轻型轨道车96减速行驶至活动平台93中心区域后停止，并启动主制动装置和安全定位和辅助制动装置2驻车——此控制过程参考上述，然后由无人驾驶轻型轨道车96发出换轨调头的数据通信信号，位于活动平台93的智能化组件170中的无线通信器172接收信号，然后经过平台控制器171进行数据处理并启动平移减速电机933，待活动平台93平移到轨道对齐目标位置后停止，再由平台控制器171启动转动减速电机936，输出转动轴旋转，其旋转角度由位于输出转动轴上的高精度角度传感器决定，待圆形转动平台932旋转180°后停止，再由无线通信器172向无人驾驶轻型轨道车96发出通信信号，确认换轨转向完成；再由总控制中心1与无人驾驶轻型轨道车96交互通信，启动无人驾驶轻型轨道车96继续做行驶任务，最后当无人驾驶轻型轨道车96驶离活动平台93后，活动平台 93移动恢复到原来位置。

3、走坡辅助装置3的控制过程：无人驾驶轻型轨道车96行驶进入上下坡前，由总控制中心1发出启动的数据通信信号，由无人驾驶轻型轨道车96的车载控制系统110的通信模块111接收信号，然后主控制模块112数据处理后执行控制启动辅助电机32，经链传动组 33带动辅助橡胶轮31转动，同时将该处的传感器数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，并将传感器信息传送至总控制中心 1，通过无人驾驶轻型轨道车96与总控制中心1数据交互，确认无人驾驶轻型轨道车96行驶进入正常轨道后，车载控制系统110的通信模块111接收信号，然后主控制模块112数据处理后执行控制停止辅助电机32运行，结束上下坡行驶。

4、快捷连接装置4的控制过程：一般收到总控制中心1发出的两车或者多车连接的信号，由处于后一辆无人驾驶轻型轨道车96的车载控制系统110的通信模块111接收信号，然后主控制模块112数据处理后执行控制启动伸缩液压缸41，待可伸缩连接头44顺利的进入前一辆无人驾驶轻型轨道车96的弧面凹部43内，然后再由主控制模块112启动插销液压缸42，待插销固定后，表示车辆连接完成，同时将该处的传感器数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961对各个系统进行协调控制，并将传感器信息传送至总控制中心1。

5、自动伸缩充电装置5的控制过程：无人驾驶轻型轨道车96电量低报警，并由传感器信息传送至总控制中心1，由总控制中心1调度无人驾驶轻型轨道车96行驶至附近的充电桩 56处，由总控制中心1发出的充电控制数据通信信号，由车载控制系统110的通信模块111 接收信号，然后主控制模块112数据处理后执行控制启动2号驱动电机55，使充电插头51 顺利的插入充电桩56中的充电位561，无人驾驶轻型轨道车96开始充电，监测电量传感装置实时监测蓄电池组电量，当蓄电池组充满电时，监测电量传感装置与无人驾驶轻型轨道车 96的主控制器961连接，再由主控制模块112启动2号驱动电机55，使伸缩装置52恢复原位，同时将该处的传感器数据传送至无人驾驶轻型轨道车96的主控制器961，由主控制器961 对各个系统进行协调控制，并将传感器信息传送至总控制中心1。

本实用新型提供的一种无人驾驶轻型轨道车交通系统的具体运行过程包括如下步骤：

步骤一:在各个车站99设有多辆无人驾驶轻型轨道车96，并对无人驾驶轻型轨道车96 进行编号；

步骤二、用户通过智能手机下载APP用户端163，根据APP用户端163的提示注册用户，填写相关实名认证信息，提交后由云端管理系统160建立用于存储用户数据的数据库，用户数据包括用户名、用户手机号码、用户账号、用户密码；

步骤三、当用户需要乘车时，登录APP用户端163进入用户端界面，然后输入相应的“出行时间”、“出发地站台”、“目的地站台”等出行信息到智能手机APP用户端163中，提交信息后等待云端管理系统160的回应；

步骤四、云端管理系统160回应请求：当云端管理系统160服务器接收到用户出行请求时，云端管理系统160根据用户手机自带的GPS定位获取当前用户的地理位置，然后由云端管理系统160快速进行大数据处理获得最佳行驶路线，包括“出发地站台”、“附近站点”、“目的地站台”、“出行费用”、“有无排队情况”、“预计到达时间”等出行状况信息，并将这些信息显示在APP用户端163界面上供用户查看；

步骤五、确认行驶任务以及调度无人驾驶轻型轨道车96：用户收到云端管理系统160回应的出行请求信息，查看信息无误后，用户在智能手机的APP用户端163上确认乘车；云端管理系统160收到确认信息后，与服务器大数据处理系统130进行数据交互，经大数据处理后开始调度距离用户最近的无人驾驶轻型轨道车96行驶至“出发站站台”车站99等待，并将该无人驾驶轻型轨道车96的编号、位置实时信息、候车室信息发送给用户；

步骤六、用户到达出发地站台，确认进站信息：当用户到达出发地站台后，打开智能手机APP用户端163，通过APP用户端163扫码进入车站，然后进入对应的候车室乘车，云端管理系统160收到扫码信息确认用户已经进站；

步骤七、用户上车，并由车载控制系统110控制无人驾驶轻型轨道车96关闭车门和内侧屏蔽门；

步骤八、无人驾驶轻型轨道车96开始启动，计费开始，无人驾驶轻型轨道车96按照APP 用户端163上的最佳行驶路线安全的行驶；

步骤九、无人驾驶轻型轨道车96到达目的地站台，行程结束：当无人驾驶轻型轨道车96到达用户指定的“目的地站台”，并驻车后，行程结束，停止计费，同时由车载控制系统110控制无人驾驶轻型轨道车96开启车门和内侧屏蔽门，待用户全部下车后再自动关闭无人驾驶轻型轨道车96车门以及内侧屏蔽门。云端管理系统160根据无人驾驶轻型轨道车96反馈的行驶路线并结合APP用户端163的数据信息，形成计价扣费规则；

步骤十、无人驾驶轻型轨道车96继续调度任务。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变动。

Claims (8)

1.一种无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于：包括轨道设施、无人驾驶轻型轨道车、若干车站、总控制中心；所述总控制中心包括车载控制系统；所述轨道设施包括轨道和轨道平台，所述轨道铺设在所述轨道平台上，所述无人驾驶轻型轨道车沿着所述轨道运动。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于，所述轨道包括：用于车辆行驶的两道主轨道和两道相对设置的用于辅助制动和防脱轨的安全定位和辅助制动轨道；所述主轨道是轨距是50cm～100cm的轻型轨道；所述安全定位和辅助制动轨道设置在两道主轨道之间。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于：所述轨道平台包括固定平台和活动平台；所述固定平台及所述活动平台铺设有轨道；所述活动平台包括移动平台和转动平台；所述移动平台包括移动主体和平移驱动装置，所述移动主体包括底部固定安装的齿条，所述平移驱动装置包括平移减速电机、平移传动齿轮，所述平移减速电机安装固定在底部基座上，所述平移减速电机与所述平移传动齿轮配合连接，所述平移传动齿轮与所述齿条相互啮合；所述转动平台包括转动主体和转动驱动装置，所述转动主体设置在所述移动主体上，所述转动驱动装置包括转动减速电机、转动齿轮组，所述转动减速电机固定安装在所述移动主体上，所述转动减速电机与所述转动齿轮组配合连接，所述转动齿轮组的输出齿轮的中心轴与所述转动主体相互固定。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于，所述无人驾驶轻型轨道车车体外壳的外表面为弧面且外形大致呈平行四边形柱体型，车体外壳的前端面为凸面，车体外壳的后端面为凹面，车体外壳的前端面与车体外壳的后端面相对吻合。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于，所述无人驾驶轻型轨道车包括安全定位和辅助制动装置；

所述安全定位和辅助制动装置包括安全定位轮、可伸缩杆、固定板、活动板、液压缸、一号驱动电机、传动齿轮组；

所述固定板在所述无人驾驶轻型轨道车的底盘安装固定；所述液压缸固定在所述活动板上，所述液压缸的活塞杆与所述固定板固定，所述活动板位于所述固定板的上方；所述一号驱动电机固定在所述活动板上，所述一号驱动电机与所述传动齿轮组传动连接，所述可伸缩杆贯穿所述活动板及所述固定板，且所述传动齿轮组的输出齿轮固定在所述可伸缩杆上；所述可伸缩杆的底端通过轮轴连接有用于与安全定位和辅助制动轨道配合的安全定位轮；所述轮轴、安全定位轮及所述可伸缩杆呈倒T型排布。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于，所述无人驾驶轻型轨道车包括走坡辅助装置；所述走坡辅助装置包括辅助橡胶轮、辅助电机、链传动组；辅助电机通过链传动组带动辅助橡胶轮转动，混凝土路面设置在主轨道与安全定位和辅助制动轨道之间的上下坡区域。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于，所述无人驾驶轻型轨道车包括快捷连接装置；所述快捷连接装置包括插销液压缸、弧面凹部、可伸缩连接头、第一滑块、第二滑块、伸缩液压缸；所述弧面凹部为一带凹形半球面长方体的四孔插座；所述可伸缩连接头为类似蘑菇头型的四孔插头，其上设有销孔便于固定连接；

插销液压缸及弧面凹部安装在所述无人驾驶轻型轨道车的后端，可伸缩连接头安装在所述无人驾驶轻型轨道车的前端；可伸缩连接头、第二滑块、第一滑块、伸缩液压缸依次连接；所述可伸缩连接头与所述第二滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合，所述第二滑块与所述第一滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合；可伸缩连接头与弧面凹部连接包括电源连通、语音连通、视频连通。

8.根据权利要求1所述的无人驾驶轻型轨道车交通系统，其特征在于，

所述无人驾驶轻型轨道车包括自动伸缩充电装置；所述自动伸缩充电装置包括充电插头、伸缩装置；所述充电插头为蘑菇头型；

所述伸缩装置包括二号驱动电机、传动齿轮、齿条、第三滑块、第四滑块；

二号驱动电机带动传动齿轮与齿条啮合；充电插头、第四滑块、第三滑块、齿条依次连接；所述充电插头与所述第三滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合，所述第三滑块与所述第四滑块通过燕尾槽与燕尾导轨配合。

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