有轨高速交通系统的制作方法

本发明涉及一种道路交通系统，具体地说是一种有轨高速交通系统，尤其适用于小型车的远途运行，属于道路交通领域。

背景技术：

目前，我国汽车拥有量居多，并呈现快速增长之势。人们拥有汽车后，对汽车的依赖越来越突出。无论是出差、旅游、探亲都愿驾车出行。可是，依照现状又要面对诸多问题：1、现有的公路、高速公路压力越来越大，如要远途出行人们首先会想到，道路拥堵、旅途安全和劳累，会选择其他出行方式。其他方式又会给人们带来诸多不便：一次一次的换乘、等公交、打的等。多看几个景点，多跑几个客户都非常劳累。2、车辆之多能源消耗惊人；尾气排放与日增加；雾霾多发，也是一大环保问题。3、诸多的问题和不便能否解决。如果想带车去新疆、广东、黑龙江，有什么更好的出行方法。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明设计了一种有轨高速交通系统，用于小型车的远途运行，减轻了交通压力，减少了废气排放，降低了能源消耗，减少了旅途劳累，提高了出行安全性。

本发明的技术方案为：

有轨高速交通系统，包括高铁路网和机车；所述高铁路网设有收费站、行车道；所述收费站内设有进站车道、站台车道、故障检修下线车道、站台；所述站台设有收费口、汽车上车道、下车道。

所述机车属于无人驾驶机车，分客舱和车舱，所述客舱内设若干个座位及卫生间，所述客舱的车门朝向车舱，所述车舱内装载多辆小型汽车，并由固定器固定；

所述有轨高速交通系统包括以下工作过程：

装载：到站的被装载车辆由所述机车载往站台，通过下车道经收费口开出；进入路网的车辆通过上车道经收费口开往机车；

发车：（1）机车到达某站道，站台工作人员通过人工输入到站编码信息；（2）车位装车完成，向指挥塔台发出信号；塔台开启“启动器”发出发车信息：启动发车，限速20公里；同时该站位对应的道岔自动搬移；（3）机车驶离站台，道岔定时回位；

出站：（1）机车驶离站台，到达“出站信号器”附近时，接收到增速至150公里／小时的信号：同时联动“限速信号器”对主行车道的车辆发出限速100公里／小时的信号；（2）机车前进到“入轨信号器”时，入轨道岔自动搬移，机车入轨进入主行车道，道岔自动回位；

运行：机车进入主行车道后，到达“全速信号器”时，接收到“全速信号器”发出的全速运行信号；机车进入全速运行状态。

下线：（1）机车距离站前500米，“进站信号器”发出减速信息至150公里／小时信号；（2）机车接近道岔口“下线信号器”接收机车蓝牙“到站编码”信息，道岔自动搬移。机车驶离主行道；下线后“跟车信号器”发出减速至20公里／小时和跟车功能信号，机车在等候区依跟车模式等待进站。

进站：（1）指挥塔台根据空闲站道，开启本站道对应的“倒车信号器”；（2）指挥塔台将“等待信号器”停车模式转换为放行模式，限速10公里／小时，10秒后恢复停车模式；（3）机车行驶至设定停车位时，接收“倒车信号器”停车信息，机车停车：同时联动道岔自动搬移，并按时回位：机车倒车进入站台位。

另外，车距控制：途中车辆之间要保持安全距离；两车之间设定为：350公里／小时一车距300米；150公里／小时一车距100米：20公里／小时一车距10米；停车距离5米。

安全应急处置：机车中途出现故障无法运行时，发出求救信号；后边的车辆接到信号后，将限距模式切换为挂车模式，车辆随即减速与前车挂接；挂接后机车升起信号杆；限距信息切换成20公里／小时一车距20米；停车距离20米；到站编码信息切换成特别编码信息，在最近站口打开扳道岔蓝牙驶离主行道。

控制系统包括指挥塔台控制系统和道路自动控制系统。

所述指挥塔台控制系统设有启动器、等待信号器和倒车信号器。

所述启动器平时处于关闭状态，指挥塔台通过有线传输发出启动信号，所述启动信号有机车“起步模式”模块接受，所述起步模式模块包括：开机、起步、限速20公里／小时和加速度0.8米／秒，同时联动本站道道岔自动搬移，12秒回位（站台至道岔沿轨距离设置为45米时适应本时间）。

所述等待信号器平时处于停车信号状态，指挥塔台根据站台空闲位情况，通过有线传输将停车信号转换为进站台信号；该信号由机车“进站模式”模块接受，所述进站模式模块包括：开机、起步、限速10公里／小时、加速度0.8米／秒；当机车信号接收器越过等待信号器时立即扳回停车信号状态，同时开启“倒车信号器’。

所述倒车信号器平时处于关闭状态，与“等待信号器”同时使用；所述倒车信号器通过有线传输开启，设以下功能：（l)探测功能：探测到机车离信号器7米时发出以下信号；(2)停车信号：停车信号有机车“刹车模式”模块接受；所述刹车模式模块包括停机、同时刹车3秒停稳；机车停车同时联动道岔自动搬移，12秒回位，机车起步加速度设为0.8米／秒、信号器至道岔距离设置为20米时适应本时间；(3)倒车信号：发出停车信号4秒后发出倒车信号，倒车信号由机车“倒车模式”模块接受，所述倒车模式模块包括：车速10公里／小时，加速度0.8米／秒。

所述道路自动控制系统包括出站信号器、入轨信号器、全速信号器、进站信号器、下线信号器、跟车信号器、站台停车信号器、限速信号器；

所述出站信号器处于全时段开启状态，设置两种功能：（1)探测功能：探测到机车离信号器10米时，联动“限速信号器”开启；(2) 出站信号：机车通过时接收出站信号，出站信号由机车“行车模式1”模块接受，所述行车模式1模块包括：加速至150公里／小时，加速度5米／秒；机车加速准备并入主行车道。

所述出站信号器能够发射加速信号（加速至150公里／小时，加速度5米／秒；同时探测机车离信号器10米时联动“减速信号器”开启。

所述入轨信号器处于全时段开启状态，通过接收“通用蓝牙信号”，探测机车离信号器30米时，道岔自动搬移，3秒回位。

所述全速信号器处于全时段开启状态，机车通过时接收到“全速信号”， 全速信号由机车“行车模式2”模块接受，上述行车模式2包括：加速至350公里／小时、加速度5米／秒；机车进入全速运行状态。

所述进站信号器处于全时段开启状态，机车通过时接收进站信号，此信号有机车“行车模式3”模块接受，所述行车模式3模块包括：减速至150公里/小时、减速度5米／秒；准备进站。

所述下线信号器全时段开启，通过接收“到站编码”信息或“特别编码”信息，探测到机车离信号器30米时，道岔自动搬移3秒回位。

所述跟车信号器处于全时段开启状态，机车通过时接收跟车信号。跟车信号由机车“跟车模式”模块接受，所述跟车模式模块包括：减速至10公里／小时、减速度5米／秒、与前车距离<17米停机、15米刹车、>17米开机运行、运行加速度0.8米／秒；至“等待信号器”前停车，等待进入站台位。

所述站台停车信号器设置两种功能：（1)探测功能，本功能全时段开启状态，探测到机车离站台3.5米时自动发出第二种信号，(2)发出停车信号，此信号有机车“刹车模式”模块接受，所述刹车模式模块包括停机、同时刹车3秒停稳；机车停机刹车。

所述限速信号器是主行道信号器，平时处于关闭状态，与“出站信号器”联动；机车经过“出站信号器”时开始提速，“限速信号器”随即发出减速信号，“减速信号”由机车“行车模式4"模块接受，所述行车模式4模块包括：减速至100公里／小时，减速度5米／秒；5秒后关闭；主要是使主行道上的机车减速，保证与入轨机车的安全距离。

所述机车装配有信号接收器、通用蓝牙发射器、进站蓝牙发射器、挂车触碰器、车距探测器、停车接收器和求助发射器

所述信号接收器共接收10种信号，所述10种信号都分别有各自的功能模块所接受，通过“行车模式转换”功能互相转换；每接到新的信号，即转换为这一功能模式；

所述通用蓝牙发射器是机车入轨时自动扳道岔信号，在整个路网内各个站点通用的信号；

所述进站蓝牙发射器是机车下线时自动扳道岔信号；该蓝牙有两种信号：（1)（人工输入的）到达的站点编码信息；(2)当前车发生故障，本机车前去救助，与前车挂接成功时，由第1种信号转换为特别编码信息；所述特别编码信息能使每一个下线道岔启动扳道岔动作，以便机车在下一个站点下线，并排除故障；

所述挂车触碰器在机车挂接时通过触碰开关，发出挂接成功信号；

所述车距探测器用于探测车距，提供给各个模式使用；

所述停车接收器位于机车后置，主要是机车进入站台使用；

所述求助发射器在机车发生故障时，向后面的车辆发出求助信号。

本发明的优点在于：用于小型车的远途运行，减轻了交通压力，减少了废气排放，降低了能源消耗，减少了旅途劳累，提高了出行安全性。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例机车的结构示意图；

图2为本发明实施例被载车辆装、卸的路线示意图；

图3为本发明实施例发车的路线示意图；

图4为本发明实施例出站的路线示意图；

图5为本发明实施例下线的路线示意图；

图6为本发明实施例进站的路线示意图；

图7为本发明实施例启动信号的位置及相关距离示意图；

图8为本发明实施例等待信号、倒车信号的位置及相关距离示意图；

图9为本发明实施例出站相关信号的位置及距离示意图；

图10为本发明实施例入轨相关信号的位置及距离示意图；

图11为本发明实施例下线相关信号的位置及距离示意图；

图12为本发明实施例站台停车信号的位置示意图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

有轨高速交通系统，包括高铁路网和机车；所述高铁路网设有收费站、行车道；所述收费站内设有进站车道、站台车道、故障检修下线车道、站台；所述站台设有收费口、汽车上车道、下车道；

本发明采用高铁路网模式和车速。经济效益方面，单车收费不低于高速公路费和单车油耗费的总和。

如图1所示，所述机车属于无人驾驶机车，分客舱和车舱，所述客舱内设若10个座位及卫生间，所述客舱的车门朝向车舱，所述车舱内装载2-3辆小型汽车，并由固定器（传统的车辆固定装置）固定；

装载：如图2所示，到站的被装载车辆由所述机车载往站台，通过下车道经收费口开出；进入路网的车辆通过上车道经收费口开往机车。

发车：如图3所示，（1）机车到达某站道，站台工作人员通过人工输入到站编码（路网内各分道和各站有不同的编码）信息；（2）车位装车完成，向指挥塔台发出信号；塔台开启“启动器”发出发车信息：启动发车，限速20公里；同时该站位对应的道岔自动搬移；（3）机车驶离站台，道岔定时回位。

出站：如图4所示，（1）机车驶离站台，到达“出站信号器”附近时，接收到增速至150公里／小时的信号：同时联动“限速信号器”对主行车道的车辆发出限速100公里／小时的信号；（2）机车前进到“入轨信号器”时，入轨道岔自动搬移，机车入轨进入主行车道，道岔自动回位。

运行：机车进入主行车道后，到达“全速信号器”时，接收到“全速信号器”发出的全速运行(350公里／小时）信号；机车进入全速运行状态。

另外，车距控制（限距模式）：途中车辆之间要保持安全距离；两车之间设定为：350公里／小时一车距300米；150公里／小时一车距100米：20公里／小时一车距10米；停车距离5米。

安全应急处置（挂车模式）：机车中途出现故障无法运行时，发出求救信号；后边的车辆接到信号后，将限距模式切换为挂车模式，车辆随即减速与前车挂接；挂接后机车升起信号杆；限距信息切换成20公里／小时一车距20米；停车距离20米；到站编码信息切换成特别编码信息，在最近站口（附近）打开扳道岔蓝牙驶离主行道。

下线：如图5所示，（1）机车距离站前800米，“进站信号器”发出减速信息至150公里／小时信号；（2）机车接近道岔口“下线信号器”接收机车蓝牙“到站编码”信息，道岔自动搬移。机车驶离主行道；下线后“跟车信号器”发出减速至20公里／小时和跟车功能信号，机车在等候区依跟车模式等待进站。

进站：如图6所示，（1）指挥塔台根据空闲站道，开启本站道对应的“倒车信号器”；（2）指挥塔台将“等待信号器”停车模式转换为放行模式，限速10公里／小时，10秒后恢复停车模式；（3）机车行驶至设定停车位时，接收“倒车信号器”停车信息，机车停车：同时联动道岔自动搬移，并按时回位：机车倒车进入站台位。

控制系统包括指挥塔台控制系统和道路自动控制系统。

所述指挥塔台控制系统设有启动器、等待信号器和倒车信号器。

如图7所示，所述启动器平时处于关闭状态，指挥塔台通过有线传输发出启动信号，所述启动信号有机车“起步模式”模块接受，所述起步模式模块包括：开机、起步、限速20公里／小时和加速度0.8米／秒，同时联动本站道道岔自动搬移，12秒回位（站台至道岔沿轨距离设置为45米时适应本时间）。

所述等待信号器平时处于停车信号状态，指挥塔台根据站台空闲位情况，通过有线传输将停车信号转换为进站台信号；该信号由机车“进站模式”模块接受，所述进站模式模块包括：开机、起步、限速10公里／小时、加速度0.8米／秒；当机车信号接收器越过等待信号器时立即扳回停车信号状态，同时开启“倒车信号器’。

如图8所示，所述倒车信号器平时处于关闭状态，与“等待信号器”同时使用；所述倒车信号器通过有线传输开启，设以下功能：（l)探测功能：探测到机车离信号器7米时发出以下信号；(2)停车信号：停车信号有机车“刹车模式”模块接受；所述刹车模式模块包括停机、同时刹车3秒停稳；机车停车同时联动道岔自动搬移，12秒回位，机车起步加速度设为0.8米／秒、信号器至道岔距离设置为20米时适应本时间；(3)倒车信号：发出停车信号4秒后发出倒车信号，倒车信号由机车“倒车模式”模块接受，所述倒车模式模块包括：车速10公里／小时，加速度0.8米／秒。

所述道路自动控制系统包括出站信号器、入轨信号器、全速信号器、进站信号器、下线信号器、跟车信号器、站台停车信号器、限速信号器；

所述出站信号器处于全时段开启状态，设置两种功能：（1)探测功能：探测到机车离信号器10米时，联动“限速信号器”开启；(2) 出站信号：机车通过时接收出站信号，出站信号由机车“行车模式1”模块接受，所述行车模式1模块包括：加速至150公里／小时，加速度5米／秒；机车加速准备并入主行车道。

如图9所示，所述出站信号器能够发射加速信号（加速至150公里／小时，加速度5米／秒；同时探测机车离信号器10米时联动“减速信号器”开启。

如图10所示，所述入轨信号器处于全时段开启状态，通过接收“通用蓝牙信号”，探测机车离信号器30米时，道岔自动搬移，3秒回位。

所述全速信号器处于全时段开启状态，机车通过时接收到“全速信号”， 全速信号由机车“行车模式2”模块接受，上述行车模式2包括：加速至350公里／小时、加速度5米／秒；机车进入全速运行状态。

所述进站信号器处于全时段开启状态，机车通过时接收进站信号，此信号有机车“行车模式3”模块接受，所述行车模式3模块包括：减速至150公里/小时、减速度5米／秒；准备进站。

如图11所示，所述下线信号器全时段开启，通过接收“到站编码”信息或“特别编码”信息，探测到机车离信号器30米时，道岔自动搬移3秒回位。

所述跟车信号器处于全时段开启状态，机车通过时接收跟车信号。跟车信号由机车“跟车模式”模块接受，所述跟车模式模块包括：减速至10公里／小时、减速度5米／秒、与前车距离<17米停机、15米刹车、>17米开机运行、运行加速度0.8米／秒；至“等待信号器”前停车，等待进入站台位。

如图12所示，所述站台停车信号器设置两种功能：（1)探测功能，本功能全时段开启状态，探测到机车离站台3.5米时自动发出第二种信号，(2)发出停车信号，此信号有机车“刹车模式”模块接受，所述刹车模式模块包括停机、同时刹车3秒停稳；机车停机刹车。

所述限速信号器是主行道信号器，平时处于关闭状态，与“出站信号器”联动；机车经过“出站信号器”时开始提速，“限速信号器”随即发出减速信号，“减速信号”由机车“行车模式4"模块接受，所述行车模式4模块包括：减速至100公里／小时，减速度5米／秒；5秒后关闭；主要是使主行道上的机车减速，保证与入轨机车的安全距离。

所述机车装配有信号接收器、通用蓝牙发射器、进站蓝牙发射器、挂车触碰器、车距探测器、停车接收器和求助发射器

所述通用蓝牙发射器是机车入轨时自动扳道岔信号，在整个路网内各个站点通用的信号；

所述进站蓝牙发射器是机车下线时自动扳道岔信号；该蓝牙有两种信号：（1)（人工输入的）到达的站点编码信息；(2)当前车发生故障，本机车前去救助，与前车挂接成功时，由第1种信号转换为特别编码信息；所述特别编码信息能使每一个下线道岔启动扳道岔动作，以便机车在下一个站点下线，并排除故障；

所述挂车触碰器在机车挂接时通过触碰开关，发出挂接成功信号；

所述车距探测器用于探测车距，提供给各个模式使用；

所述停车接收器位于机车后置，主要是机车进入站台使用；

所述求助发射器在机车发生故障时，向后面的车辆发出求助信号。