一种基于5G导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统的制作方法

一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统
技术领域
1.本技术涉及公共交通领域，具体涉及一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统。


背景技术：

2.公交系统为城市地面主要公共交通系统，承担着城市交通运输的重要任务，其优点：最为普遍的一种大众运输工具，有固定线路和固定发车班次；站点间距一般500～1000米，站点较密最大限度的方便乘客上下车；发车频率一般10～15分钟左右，高峰段可加密至5分钟，频率较高可减少候车时间；可和其他私家车、货车共享路面。其缺点：速度较慢，旅行时速一般在20～30公里；受外部因素影响大，目前城市公交系统均以有人驾驶的常规公交车辆为主，受天气等外部因素的影响较大，如雨雾天气、交通事故等对于常规地面公交车的出行影响极大，很大程度会造成地面交通的拥堵；同时常规有人驾驶的地面公交系统对道路交通状况不能得到及时准确的数据，不能对当前拥堵交通状况进行有效的疏导及改善，常常存在道路上车辆的无序状态和交通拥堵现象，缺乏一个强有力的交通信息收集系统、信息处理系统、集中的指挥调度系统、精准的无人驾驶系统来控制整个公交系统的运行；与地铁、城际铁路车站换乘不便捷，一般需下车步行后再进入地铁车站或城际车站购票、候车等，耗时较多。
3.地铁是在特大、大城市的交通运输的一种重要方式，指在地下运行为主、城市中心区以外转成地面或高架路段的城市轨道交通系统，即“地下铁道”或“地下铁”的简称。其优点为：准时准点，有固定线路和固定发车班次；站点间距一般1000～2000米，高峰小时的发车频率一般2～5分钟左右，运量在高峰小时3万人次/h以上，最高速度80km/h以上，旅行速度35km/h以上，是目前城市公共交通中运量最大，效率最高的交通方式；大部分建于地下，对城市噪音影响小、外部天气和交通事故对其影响小；大部分建于地下节约城市中心区土地和道路资源；地铁建设对于优化引导城市空间布局、带动城郊发展、带动沿线价值提升、带动房地产发展等方面均有积极和重要的作用。其缺点为：建设周期长，通常需要对沿线的建构筑物、管线、道路进行拆迁、改造、保护等措施，影响的范围比较广；建设成本较高，其中管线改迁、征地拆迁费用占总成本的16～20％；因其建设运营成本高、影响面广，国家对地铁建设审批门槛要求gdp在3000亿以上、公共财政预算内300亿以上、市区常住人口300万以上、初期客流强度不低于每日每公里0.4万人次等均有明确要求。部分中等城市有客流支撑、经济条件、建设地铁的需求和主观意愿，但可能因为部分指标暂时不符合要求而无法实施或提前预留后期地铁实施的条件。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术缺陷之一，本技术施例中提供了一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统。
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用
公交系统，包括：用于运营运输的智能公交车，用于公交车行驶的地面路段和地下通道，及用于对公交车进行统一调度控制的5g智能控制系统，所述公交车在5g智能控制系统的控制下可在地面路段和地下通道之间自由有序行驶；
6.所述地下通道内设有轨道，所述公交车两侧设有与轨道相匹配的侧向轮，在所述侧向轮与所述轨道的配合下可使所述公交车在所述地下通道的轨道上行驶。
7.优选地，所述地下通道内设有地铁，所述地铁可在所述轨道上行驶。
8.优选地，所述地下通道内设有车站。
9.优选地，所述车站为侧式站台车站。
10.优选地，所述车站为岛式站台车站。
11.优选地，所述5g智能控制系统包括公交车辆行驶控制系统和地铁控制系统。
12.优选地，所述轨道为u型导轨。
13.优选地，所述轨道为u型导轨和钢轨的组合。
14.优选地，所述公交车和地下通道内均设有防灾报警装置，所述防灾报警装置包括烟雾传感器、报警器及灭火装置，所述烟雾传感器的信号输出端与所述5g智能控制系统的信号输入端连接，所述5g智能控制系统的信号输出端分与所述报警器的信号输入端和灭火装置的信号输入端连接。
15.采用本技术实施例中提供的公交系统，通过5g智能网联，提供更加精准及时的路况信息、智能驾驶、车路协同、信息互通、编队行驶，形成有序通畅的地面交通；另一方面，该公交系统线路可部分位于地下，在未来地铁的主要客流廊道上，通过特殊设计的地铁轨道与公交系统的导轨组合的轨道系统，预留未来地铁的轨道和地下车站，在近期公交车辆可从地面进入到地下段，通过导轨系统在地下段高速运行，并通过地下车站进行上下车、换乘等；在远期满足地铁建设条件后，对预留的车站和轨道进行少量的改造，就可以升级为地铁系统，原设置于地面的智能公交系统，可继续为地铁输送客流，通过车站换乘到地铁上。因近期建设预留公交系统的地下区间和车站，相对未来城市经过若干年的发展，管线改迁和征地拆迁的工程量小，总的建设投资少，且能缩短未来地铁建设的周期。
16.该公交系统车辆通过5g信息技术和导轨装置进行信息联通、自动化调度、无人驾驶，可解决地上公交系统拥挤无序的状态，减少人为、环境等因素影响带来的弊端；通过提前预留实施可与未来地铁系统共同使用的地下区间和地下车站，减少工程总造价和缩短工期，实现多种交通方式更快捷换乘的安全、高端、高效、节能、环保的运输系统，解决城市客流运输的一些难题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
18.图1为本技术实施例一提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统中公交车和轨道的结构示意图；
19.图2为本技术实施例一提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统中侧式站台车站的剖视示意图；
20.图3为本技术实施例二提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统
中的岛式站台车站的剖视示意图；
21.图4为本技术实施例二提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统中机场枢纽、高铁车站、普铁车站、组团内地面智能公交系统、地下主干线空间设置关系示意图。
22.图5为本技术实施例二提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统中智能交通系统车站、区间、进出口以及预留地铁之间相互关系示意图；
23.图6为本技术实施例二提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统中智能公交与预留地铁车站站台示意图；
24.图7为本技术实施例二提供的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统中智能公交主干线并预留地铁行驶条件的区间截面示意图。
25.图中：1为普铁车站，2为高铁车站，3为机场枢纽站，4为组团，5为智能公交主干线并预留地铁行驶条件的区间，6为智能公交地下车站并预留地铁使用条件的车站，7为组团内智能公交系统地面站，8为智能公交系统地面线路，9为高铁线路，10为公交车，101为侧向轮，11为普铁线路，12为侧式站台车站，13为长途汽车线路，14为岛式站台车站，20为轨道，30为地铁，40为车站。
具体实施方式
26.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.实施例一
28.如图1所示，本技术实施例一提供了一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，包括：
29.用于运营运输的智能公交车10，用于公交车行驶的地面路段和地下通道，用于对公交车进行统一调度控制的5g智能控制系统，公交车在5g智能控制系统的控制下可在地面路段和地下通道之间自由有序行驶；
30.地下通道内设有轨道20，公交车10两侧设有与轨道20相匹配的侧向轮101，在侧向轮101与轨道20的配合下可使公交车10在地下通道的轨道20上行驶；
31.本实施例中，公交车10为5g智能控制系统调度，可由地面路段转向地下通道在轨道20上行驶，实现全自动无人驾驶；公交车10配备安装两个横向侧向轮101，连接至车辆前轴上的转向机构，当车辆进入弯道时，其中一个侧向轮101上的力增加，例如外侧车轮上的力增加，会导致车辆在自动化无人驾驶的情况下实现顺利转弯。公交车10在进入地下通道后，两个侧向轮101都与轨道边缘接触，公交车10将从两侧安全导向行驶离开导轨时两个轨道侧缘均被均匀终止，同时收起侧向轮101。公交车辆进入轨道20后能实现高速行驶，行驶速度达到120km/h，甚至更高能达到200km/h，基于5g智能控制系统，可提前获取前方路面交通信息，自动进行车辆编队有序行驶，有效降低道路阻塞交通事故情况；在地下通道行驶时，可沿着两侧有导轨的轨道20内全自动无人驾驶运行，也可在常规无两侧导轨系统的公路上行驶，通过收起两侧侧向轮101，实现与地面常规公交的兼容。
32.如图2、图3所示，地下通道内设有地铁30，地铁30可在轨道20上行驶；
33.作为一个优选方案，地铁30可直接替换公交车10在地下通道内运行，综合利用5g无人驾驶及导轨技术，实现近期根据城市人口和客流规模、采用局部地下运营的智能公交系统，远期根据城市规模和人口的增长，以非常小的代价改造升级为地铁+智能公交组合的交通系统。近期建设智能公交主干线的地下部分，并预留未来地铁的行驶条件区间，通过地面公交线路进入地下主干线，近期建设可降低未来随城市发展带来的征地拆迁管钱改移的难度，降低总投资；同时具有速度快，效率高，智能控制，便捷换乘、节能环保、资源共享，有效缓解地面交通压力等特点。
34.作为一个优选方案，地下通道内设有车站40，如图2所示，车站可为侧式站台车站，如图3所示，车站40也可以为岛式站台车站；
35.在具体实施时，在地下通道内建设车站40，是在城市中近期供智能公交系统上下客和进出站使用，远期可供地铁系统上下客、进出站和换乘使用，以及公交系统与地铁系统之间的乘客换乘使用。
36.作为一个优选方案，5g智能控制系统包括公交车辆行驶控制系统和地铁控制系统；该系统一方面可控制公交车辆地面智能驾驶，能及时收集路面交通信息，前方红绿灯信息等，自动进行车辆编队，有序行驶；另一方面为公车车辆与地铁互联互通提供信息信号，如，在公交车辆进入地下车站时给予其准许信号，并统筹调度公交车辆与地铁车辆在地下通道内进出站满足乘客在站台换乘的需求。
37.作为一个优选方案，轨道20可以为u型导轨，也可以为u型导轨+钢轨；在具体实施时，共轨的轨道20可在前期只设置u型导轨，仅供智能公交行驶；也可设置u型导轨+钢轨，即u型导轨和钢轨的组合，此时近期可供智能公交和有轨电车行驶，远期可供智能公交和地铁行驶。
38.作为一个优选方案，所述公交车和地下通道内均设有防灾报警装置，所述防灾报警装置包括烟雾传感器、报警器及灭火装置，所述烟雾传感器的信号输出端与所述5g智能控制系统的信号输入端连接，所述5g智能控制系统的信号输出端分与所述报警器的信号输入端和灭火装置的信号输入端连接；烟雾传感器的数量可为多个，分别设置在进站空间和行驶空间内，将检测的信号发送到控制系统，控制系统根据检测结果控制对应位置的灭火装置进行灭火，并控制报警器进行报警。通过防灾报警装置能够第一时间检测到火灾，便于及时进行警报，以使乘客进行逃生。
39.实施例二
40.如图4所示，本技术实施例提供的城市为中等城市，gdp、财政预算内收入、人口、客流强度有一项或多项不满足国家对于地铁的审批条件，但具备实施智能公交系统的条件，近期建设的智能公交系统，含连接主要组团的地下公交主干线5，和组团4内智能公交地面站点7、地面公交线路8；该城市有机场、高铁、普铁经过，外部交通条件较好；目前高铁线路9、普铁线路11、机场、长途汽车线路13、智能公交主干线、智能地面线路机站点、组团内交通等形成该城市的综合交通系统。智能公交车辆在行驶时，基于5g智能控制系统，可提前获取前方路面交通信息，自动进行车辆编队有序行驶，有效降低道路阻塞交通事故情况。普铁、高铁、机场经过城市，在市内设站点，1、2、3分别为普铁、高铁、机场设置的地下智能公交站点，乘客从普铁、高铁、机场下来后可步行进入地下智能公交站。
41.如图5、图7所示，本实施例包含盾构区间5、近期可行驶的智能公交车辆10、轨道以及未来可行驶地铁列车。近期建设完成智能公交系统后，上下行两条线路均行驶公交车辆，乘客可由普铁车站下车后进入地下车站6，在侧式站台车站12或者岛式站台车站14上到智能公交乘车，普铁车站组团4内的居民也可以乘坐智能公交系统，在站点7上智能公交，通过地面线路8进入地下车站2，在侧式站台车站12或者岛式站台车站14下车去乘坐普铁，也可以继续乘坐智能公交沿着主干线区间5到达目的车站，如机场枢纽站去乘坐飞机。
42.智能公交主干线并预留地铁行驶条件的区间5，可以采用盾构法施工而成的盾构隧道，也可以采用明挖法浇筑钢筋整体浇筑成矩形框架结构；也可以矿山法施工初期支护后再浇筑二次衬砌形成马蹄形断面结构。本实施例以盾构法建造在隧道内的区间5为例，对智能交通系统的实现方式进行详细说明。
43.区间5按照地铁设计标准设置上下行线路，如图由左向右为上行，由右向左为下行，并排设置，线间距为4m，2、3两站间距约为30km，区间5是该城市的客流主廊道，作为近期公交线路的主干线，远期为地铁线路。智能公交车辆10可在任何一个组团4内的地面站点带上乘客在线路8上运行，并在地下车站6或区间5附近通过出入口进入6和5，在站点停靠并在第二车站50、第三车站12完成上下客和换乘。在每个线路8进入5的进出入口设置信号设施，智能控制系统根据城际列车行驶时间统筹调度公交车辆行驶时间，给出地面公交及地下公交行驶列车时刻表，避免地面公交驶入地下主干线时与主干线内公交冲突。同理，智能公交车辆10在地下区间5完成行驶后，可在地下车站6或区间5附近通过出口驶入地面组团4，在地面组团4内通过站点7实现上下客。
44.如图6所示，两种车站站台布置形式，第三车站为侧式站台车站12，第二车站50为岛式站台车站14，从而在车站6处有两种站台布置形式。第三车站12和第二车站50同时为公交车辆的车站，乘客可在第三车站或第二车站50进行公交车辆、地铁车辆、公交与地铁车辆之间的换乘。
45.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
46.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
48.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：用于运营运输的智能公交车(10)，用于公交车行驶的地面路段和地下通道，及用于对公交车进行统一调度控制的5g智能控制系统，所述公交车在5g智能控制系统的控制下可在地面路段和地下通道之间自由有序行驶；所述地下通道内设有轨道(20)，所述公交车(10)两侧设有与轨道(20)相匹配的侧向轮(101)，在所述侧向轮(101)与所述轨道(20)的配合下可使所述公交车(10)在所述地下通道的轨道(20)上行驶。2.根据权利要求1所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述地下通道内设有地铁(30)，所述地铁(30)可在所述轨道(20)上行驶。3.根据权利要求1所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述地下通道内设有车站(40)。4.根据权利要求3所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述车站(40)为侧式站台车站。5.根据权利要求3所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述车站(40)为岛式站台车站。6.根据权利要求1所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述5g智能控制系统包括公交车辆行驶控制系统和地铁控制系统。7.根据权利要求1所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述轨道(20)为u型导轨。8.根据权利要求1所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述轨道(20)为u型导轨和钢轨组合。9.根据权利要求1所述的一种基于5g导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，其特征在于，包括：所述公交车(10)和地下通道内均设有防灾报警装置，所述防灾报警装置包括烟雾传感器、报警器及灭火装置，所述烟雾传感器的信号输出端与所述5g智能控制系统的信号输入端连接，所述5g智能控制系统的信号输出端分与所述报警器的信号输入端和灭火装置的信号输入端连接。

技术总结
本申请实施例提供一种基于5G导轨智能驾驶的地面地下共用公交系统，包括：用于运营运输的智能公交车，用于公交车行驶的地面路段和地下通道，用于对公交车进行统一调度控制的5G智能控制系统，公交车在5G智能控制系统的控制下可在地面路段和地下通道之间自由有序行驶，地下通道内设有轨道，公交车两侧设有与轨道相匹配的侧向轮，在侧向轮与轨道的配合下可使公交车在地下通道的轨道上行驶；该公交系统通过5G智能网联，提供更加精准及时的路况信息、智能驾驶、车路协同、信息互通、编队行驶，形成有序通畅的地面和地下交通，适用于公共交通领域。域。域。


技术研发人员：熊健 罗章波 杨媛媛 汤友富 谌启发 刘培龙 贾世涛 王亮 潘锡舜 何明华 虎继兴
受保护的技术使用者：中铁第五勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/5/23