无线网络控制的轨道交通系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通过无线网络收集和传递路况信息控制车辆行驶的轨道交通系统。所述交通系统由封闭道路上路段组成的轨道、转向岛、车站、微型电动车辆和智能交通管理系统组成。车辆行驶控制依靠车辆与轨道上路段的信息交换完成。该系统具有与目前交通系统不冲突、充分利用地面、地上和地下空间、轿车般的舒适、快速、容量大、不产生废气、环境污染轻、车站密度大、不需换乘、自动驾驶等优点，适合城市、人口密集地区、景点、车站、机场、码头等地的人员出行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于公共交通领域，涉及一种通过短距离无线网络收集和传递路况信息控 制行车的交通系统。
技术介绍
随着人口密集地区家庭轿车的日益普及，在提供交通便利的同时，也造成严重的 社会和经济问题，首当其中的是拥堵问题。目前，我国乃至世界大中城市的地面交通均面 临车辆不断增加的拥堵问题。解决的办法是扩展道路、汽车限行、公交优先等措施，仍然是 治标不治本。城市交通拥堵造成人们的出行成本很高，如交通效率下降、燃料消耗上升及 时间成本；其次是污染问题，大量的轿车在人口密集的道路上运行会造成严重的空气和噪 音污染，提高排放水平、研制低噪音汽车并不能从根本上解决污染问题；还有温室气体CO2 的排放问题；其他问题诸如每年发生的大量交通事故、中心地区停车难的问题、不可再生资 源-石油的消耗问题等等。地下铁路具有运量大、快速、无污染等优点，但也存在建设成本 居高不下、地铁线路少、地铁站点相距较远、换成次数较多、舒适性差(相对轿车而言)等缺 点。地面公交存在速度慢、需要多次换乘、舒适性差、挤占路面交通、存在尾气污染等缺点。 为此，迫切需要在人口密集的中心城市发展一种新型快速交通系统来克服这些问题。无论采取哪种交通形式，人口密集地区的交通主要是解决人员的出行问题，为此 本专利技术以解决人员出行为出发点，在不影响目前已有交通的情况下，专利技术出一条新型、安 全、舒适、快速、环保、智能化公共交通系统，并有希望替代目前的交通出行模式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有交通出行的不足，提供一种安全、舒适、快速、环保、智 能化的交通系统。本专利技术的无线网络控制的轨道交通系统，由微型电动车辆、轨道、转向岛、车站和 智能化交通管理系统组成。其中，微型电动车辆采用电力驱动，任何时间都在轨道上或在车站上运行，其行 驶依靠车载电子信息处理系统接受路段信息后控制运行每辆车辆设计载客1-6名；由总 控制中心给予唯一识别号。其中，轨道连接成网状系统，微型电动车辆从一网点可以通过轨道线到达另一个 网点，交叉点为转向岛，任何一个方向来的微型电动车辆通过数个转向岛可以通往任何另 一个方向；轨道由路段组成，每一个路段均设置路段状态探测器和信息无线发射装置，并具 有唯一识别号。其中，车站任何适合设置车站的地方都可设置车站，间距500-2000米，每个车站 具有上下车功能，车站上有电子信息系统操控装置；其中，智能化交通系统由中央控制系统、路段监控子系统、车载信息处理子系统、 转向岛管理子系统、车站管理子系统组成。具有车辆调度、设备监测、信息通讯、故障诊断、突发事故处理、用户服务等功能；任何在轨道上行驶的微型电动车辆均可受其控制；所述交通系统，乘客到达车站(可根据乘客的预约，在指定的时间预留空车)由车 站提供运营的微型车辆供乘客乘坐；如无空车可用时，乘客可以在车站的用户终端上输入 目的地，等待，智能交通管理系统会将最近的空车或驶向同一目的地的车辆调度到该车站， 同时用户终端会在乘客的电子车票上写入被调度车辆的编码，告知等待时间，微型车辆到 达车站后会先验证电子车票的编码，验证成功后允许乘客上车。微型车辆根据乘客设定的 目的地和即时收到的路况信息，计算出最佳行驶线路，自动驶向目的地。本专利技术所述的微型电动车辆，车辆长度与目前的小型轿车相近，长度为1.5-6.5 米，宽1. 5-1. 8米，高1. 2-1. 5米，设计最高时速可达80 100km/h,加速度为1. 5-2. 7m/s2， 减速度1. 5-2. 5m/s2，爬坡能力为0-15°。行驶在轨道上的车辆的重量在100_2000kg之间。 采用直流变频电机驱动，电力供应来自于所行驶的轨道。微型电动车为单一车辆。车辆图 形见1。本专利技术所述轨道为封闭道路中的轨道，由地面、地上、地下道路中的轨道组成；行人、动物、外来车辆和物品不能进入轨道所在的封闭道路。地上道路通过高架桥 架设，其轨道所在的高度一般在20m以下；且一般设立在人行道、道路绿地上方，与道路方 向平行或垂直穿越道路。不得干扰空中的通讯线路、输电线路、树木、行人的行走、地表道路 的交通；也可以利用高楼之间的间隙架设高架轨道或地面轨道。地面交通主要利用道路旁 的空地、楼宇之间的空地铺设，可用于设立方便乘客上下的车站。由于高架上行驶的是微型 车辆、重量轻，对高架的强度要求不高，支撑柱之间的距离也较大。所采用的轨道为双轨或 单轨。正常情况下，采用单轨工字型桥梁，这种桥梁工艺制造简单、质量可靠。来往双向轨 道可以在一个高架上，也可以分开。见图2。轨道也可铺设在地下或半地下，主要根据行驶 的地形而定。地下或半地下隧道主要用于一些不能架设地面高架也无地表道路可用、在穿 越中心马路时设立。所述封闭轨道铺设在由多个井字型组成的交通线路上，井字形的大小一般为 2000mX2000m，根据道路具体情况可以适当地调整。每条线路为单向，线路的交叉处为转向 岛，该线路可以无限延伸，以覆盖主要的交通地段。线路上的行驶车辆的数量也没有具体限 制。交通网络中的线路分成若干个路段，路段之间紧密相连。路段分成行驶路段、转向段和停车路段。不同路段的长度不一。行驶路段一般长 为lO-lOOm，转向路段的长度一般为2-10m，停车路段根据地理空间情况，随意设定。每个路 段安装有传感器。实时检测路段在某一时刻是否有车辆通过，车辆编号、方向和速度等，该 信息由路段所安装的微处理器处理后通过无线发出并通过有线网络汇总到附近的车站和 中央控制系统，路段微处理机可以接受附近车站、中央总控制系统发来的信息，如限速、禁 行等信息，并通过无线发射出去，用于控制通过该路段的车辆并实现控制中心与车辆之间 的信息交换。每一个路段安装时由中央控制系统给予一个固定的、唯一的识别号。当车辆收到 附近路段发出的无线信号时，就会与车辆电脑内的数据库匹配，获得这些路段的特征信息， 如长度、位置等信息，并确定车辆在电子地图中的位置。整个网络线路由具有不同识别号的 路段组成。网络路段延伸时，只需给新增加的路段以新的识别号，以及更新电子地图，车辆 就可以行使到新增路段。在行驶路段中，行驶的高速车辆在这个路段内可以完全停止下来。在车辆运行过程中，车辆至少需要确认收到前方2-6个路段传感器发出的无线信号，以判 断车辆是继续高速前进、限速还是停车。在收到的前方路段信号是转向路段时，车辆需要减 速到10-20km/h后进入转向路段。由行驶路段进入车站到停车路段时，车辆会在最后一个 行驶路段减速至5-20km/h后进入，进入停车路段时，停车雷达开始工作，车辆低速行驶至 靠在一起为止，以尽量多的停靠一些车辆。交通网络线路的路线图见3。所述转向岛在交通线路的交叉点上，本专利技术的交通网络通过频繁转向实现大流量 交通。利用所建立的交通网络，即使在流量较大的网点，也可以通过周边的网络实现快速通 行。转向岛设计成圆周形，连接4条线，2进2出，这样任何一个方向驶来的车辆可以在圆周 内实现直行、左或右行操作。见图6。转向的控制环岛的半径在IOm左右，环岛内的路段较 短(2-10m)，环岛附近路段和环岛内路段采集的信号汇集到环岛中的控制系统，控制系统按 照目前道路的信号管理系统操作转向机构，改变轨道方向并给出信号指示。进入环岛前的 车辆给环岛控制器发送转向请求，并在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由路段发出信息，通过无线网络进行通讯并控制车辆行驶的轨道交通系统，所述交通系统由微型电动车辆、轨道、转向岛、车站和智能交通管理系统组成，其中微型电动车辆：采用电力驱动，任何时间都在轨道上运行或停靠，其运行依靠路段提供的信息和车载电子信息系统自动控制；其中轨道：由不同长度的路段组成，每个路段具有探测器和信息传输装置，路段无缝连接成网状系统；其中转向岛：设置在轨道交叉点：任何一个方向来的微型电动车辆可以通过一个或多个转向岛通往任何一个方向；其中车站：任何适合设置车站的地方都可设置车站，沿轨道分布；供乘客上下车，车站设有交通管理子系统，可监控和管理一定区域的轨道运行状况；其中智能交通管理系统：由计算机自动控制，对车辆进行指挥调度，监控各子系统的运行状况，为乘客提供预约，通讯，查询等服务。其组成包括中央控制系统、路段监控子系统、车载信息处理子系统、转向岛管理子系统、车站管理子系统等。车辆与路段、转向岛、车站之间通过无线网络进行通讯，路段、转向岛、车站、中央控制系统之间通过有线网络进行通讯。该管理系统具有状态显示，指挥调度，指引方向，控制操作功能等作用；任何在轨道上行驶的微型电动车辆均受其控制；所述交通系统，乘客到达车站，车站提供运营的微型车辆供乘客乘坐；如无空车可用时，乘客可以在车站的用户终端上输入目的地，等待；智能交通管理系统会将最近的空车或驶向同一目的地的车辆调度到该车站，同时用户终端会在乘客的电子车票上写入被调度车辆的编码，告知等待时间；微型车辆到达车站后会先验证电子车票的编码，验证成功后允许乘客上车，微型车辆根据乘客设定的目的地和即时收到的路况信息，计算出最佳行驶线路，自动驶向目的地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏敏吉，孙运吉，
申请(专利权)人：魏敏吉，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]