“互聯網+”共享公共交通系統

李秋韻 周鋆英 李非凡 李曉宇

摘? 要：該文涉及公共交通技術領域，提供了一種智能車及智能公共交通系統。該智能車包括車身、安裝在車身上的智能控制系統和聯接機構。車身前端安裝有電磁聯接桿，后端安裝有電磁套筒。智能控制系統包括：定位裝置，用于實時采集車身位置參數;障礙物識別裝置，用于實時采集距離參數;行駛控制裝置，用于控制車身按照控制指令以指定速度和方向行駛;通訊裝置，用于將車身的速度、方向和位置參數發送至調度中心，以及將接收的控制指令發送至行駛控制裝置。此智能控制系統便于調度中心根據乘客需求控制車身的行駛方向和速度，具有行車智能化、載客小型化、線路個性化的特點。

關鍵詞：共享公交? 無人駕駛? 智能調度? 可連接智能車? 智慧城市

隨著經濟的快速發展，汽車已成為城市家庭的剛性需求，汽車保有量以前所未有的速度增加，導致現有的堵車、停車難，及公交車地鐵線路固定、調度周期控制不靈活、維護成本高、城市交通污染嚴重等問題。為符合未來公共交通發展趨勢，至少部分解決上述問題并有效起到對私家車、出租車的替代作用，該文提供了一種可聯接的智能車共享公共交通系統方案，此系統主要包括：可聯接的智能車、專用通道、停放場所及充電設備、移動終端APP、調度控制及運行監控系統。

可聯接的智能車為無人駕駛汽車，由車身本體、智能控制系統和聯接機構構成。

車身本體為四輪兩座車廂，右側設噴涂唯一的車輛編號及二維碼的滑動車門一扇以供乘客識別預定車輛及上下車;左側座位可設計為翻折式座椅，內含兒童座椅一個，滿足攜嬰、幼兒乘客出行需求。車身后端的電磁套筒為喇叭口形狀，能增大電磁聯接桿安裝在套筒中時，對細小偏差的容錯能力，提高安裝效率。車身外部裝有LED燈帶，以在夜間行駛時提高安全性。

智能控制系統包括驅動系統、定位系統、障礙物識別系統、行駛控制系統、通信系統、安全控制系統、監控系統。驅動系統為電力驅動方式;定位系統采用衛星定位模塊，用以對智能車實時定位;障礙物識別系統包括前行方向障礙物識別、快速靠近物體識別功能，用以判斷障礙物、靠近物體是否影響車輛行駛，從而進行控制預判;行駛控制系統根據定位系統、障礙物識別系統采集的數據進行分析以控制智能車行駛速度和方向;通訊系統采用無線通訊方式，實現智能車與調度控制中心的信息交互;安全控制系統根據障礙物識別系統反饋的信息降低車速或緊急制動;監控系統分別記錄車輛行駛前后方、車內視頻圖像，用以當車輛出現事故、故障、人為破壞時可究其因。在此基礎上可進行控制系統的功能擴展，以提高車輛行駛安全性，主要包括：定位系統加入“智能車+電磁線”輔助定位方式，用以修正衛星定位準確度;障礙物識別系統可采用基于圖像檢測、結構光檢測、激光雷達檢測、超聲波檢測等多種檢測手段綜合方式，提升系統運行穩定性;當調度控制中心確定車輛行駛路線后，由行駛控制系統對車速、方向等進行本地控制;安全控制系統加入安全帶使用情況監測，乘客在未正確使用安全帶時，車輛無法啟動;監控系統圖像數據采取本地儲存方式，智能車至少保存5天監控圖像數據。

聯接機構由安裝在車身本體前方的聯接桿和安裝在車身本體后方的套筒組成。在車身本體進行前后聯接時，連接桿和套筒通過電磁技術相互吸附，實現兩兩聯接。聯接桿為兩段式設計，采用萬向節機構設計，當車身本體聯接后，萬向節機構處于兩車身本體之間，便于左右轉動。套筒為喇叭口形狀設計，增大聯接機構對細小偏差的容錯能力。聯接機構具備充換電接口功能，當多個智能車聯接后，可相互充電，補充電能給電量過低車輛。當多個智能車實現聯接或分解后，由首車作為主要動力輸出，其余車輛減小輸出功率，以降低整體功耗，聯接機構最大承受10輛智能車聯接所需拉力。

專用通道是上述智能車專用行駛通道，為避免智能車與其他車輛、行人混行，以顏色作為標識區分并提供可視化信息。通道預埋電磁線作為驅動及定位裝置，采用電磁線傳感技術，實現智能車本地路徑識別功能;通道為雙車道設計，滿足兩輛智能車并列行駛寬度，一條為行駛通道即快速通道，一條為乘降通道即慢速車道。為提高系統運行效率，專用通道分為兩種模式。模式一適用于單向三車道及以上的寬闊馬路，馬路中央靠近人行通道處設有月臺，乘客可在此乘降;模式二適用于單向三車道以下的較狹窄馬路，通道位于馬路兩側，乘客可隨時乘降。專用通道經過路口時，采取地下通過方式，避免與其他車輛、行人交叉行進，實現乘客從乘車到下車期間不間斷行駛。

停放場所及充電設備是上述智能車專用的停放及充電場所。停放場所設有充電樁若干，當智能車以首尾相接方式停放時，每個充電樁可最多同時為10輛智能車充電。采用夜間集中充電方式有助于消納風能等利用率較低的清潔能源，提升能源利用效率并緩解城市污染問題。此外，停放場所可采用立體停車設計，進一步提升空間利用率，并按其容量的10%設置專用停車位，用以停放故障車輛。

移動終端APP如同市面滴滴APP，使用時，乘客應輸入目的地、乘車人數、是否同意拼車等信息，并完成網上支付，APP自動上傳相關信息至調度控制及運行監控中心;乘客需站在專用通道標識的乘降位置，開啟移動終端定位功能，智能車將根據定位信息行駛至乘客所在位置;當智能車到達，乘客需使用APP掃描車身的二維碼以確認，成功后方可開門乘車;為提升用戶體驗，APP需顯示預訂車輛當前位置。

調度控制及運行監控系統用于接收移動終端APP信息，并向符合最優條件的智能車發出指令，前往乘客所在地。當出現區域性用車緊張或時段性用車緊張時，系統會根據歷史數據分析提前進行車輛調配;系統監控智能車行駛軌跡、狀態，當智能車出現電池不足、硬件故障等情況導致無法正常行駛時，能自動派遣附近閑置智能車以聯接方式將其送至停放場所充電或專用停車位等待維修;系統設有黑名單檔案，將存在故意損壞車輛等行為的乘客納入黑名單，并不再受理黑名單乘客的乘車請求;系統可接收乘客乘車、下車等狀態信息;當乘客完成付費，由系統對乘客進行定位，并向選定的智能車下發行駛路徑及前往指令，當乘客乘車后，系統向智能車下發乘客目的地行駛路徑及前往指令。

該文所述的“互聯網+”共享公共交通系統創新性地提出通過調度系統做出最優分析以安排私人定制路線、智能車可聯接進行充放電、設地下通道避免交互及減少等待紅綠燈的耗時、采用夜間供電最大效益化，不僅滿足用戶的個性化需求，且能促進智慧城市建設步伐，促進交通系統智能化發展。

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