专利名称：具有适应性车辆的无轨交通系统的制作方法
具有适应性车辆的无轨交通系统
背景技术：
世界上许多地方都使用公共交通系统从而在受控环境中将乘客从一个地方运送到另一个地方。其例子包括但不限于地铁、有轨电车和火车。传统的公共交通系统通常利用轨道或有些类似的引导机构，从而控制车辆在指定的车站之间的运动。这样做提供固定的路线，其中多个有轨车辆，例如火车，可经控制从而以安全的方式在各个车站之间提供可预测的人群运输。然而，这些典型的公共交通系统要求人们不携带其个人的车辆乘公共交通系统旅行，并且依照该系统指示的时间表。这些基于轨道的传统公共交通系统完全独立并与个人和商业车辆使用的环境区别，因为汽车例如小汽车、公共汽车和卡车未经配置从而与公共交通系统互通并受其控制。此外，如上所述，由于典型的公共车辆被在制定的车站间经轨道引导，这些车辆受其行进方向及其能够到达的目的地的限制。结果，传统公共交通系统的用户只限于在指定的车站之间在指定的时间旅行，并且只限于其能够在公共车辆内能够携带和装载的物品。 为了使公共车辆到达新的位置，需要安装另外的轨道和支持基础结构，其需要相当大的资本支出并且可具有负面环境影响。存在对这样的运输系统的需要，即其提供伴随自治中央控制交通系统的便捷性和安全性的优点，还提供用户控制和拥有的车辆的灵活性和实用性。本文的公开就涉及这些及其它考虑。
发明内容
在此描述用于提供无轨交通系统以及控制该系统内的适应性无轨车辆的技术。通过在此提出的技术和构思的利用，控制系统遥控控制该交通系统内的一个或更多无轨车辆的运动。通过利用无轨车辆，控制系统可控制交通系统内的车辆的运动，而不受轨道或其他引导机构的引导。该车辆可在系统控制模式和驾驶员控制模式中的操作之间选择性转换。依照本公开的一方面，用于控制交通系统内的无轨车辆的车辆运动的自治车辆交通系统包括命令、控制和编排系统(CC0Q以及车辆控制器。每个车辆控制器都关联无轨车辆并且将车辆位置信息通信至CC0S，接收导航命令，并且依照导航命令控制无轨车辆。此外，CCOS向车辆控制器提供导航命令，从而依照从车辆控制器接收的车辆位置信息控制交通系统内的无轨车辆的运动。在本公开的另一方面，用于控制自治车辆交通系统内的无轨车辆运动的方法包括向CCOS发送无轨车辆的目的地址。从CCOS接收对应于将无轨车辆沿从当前位置至目的地址的车辆路线导航的导航命令。然后执行该导航命令，以便将无轨车辆沿从当前位置至目的地址的车辆路线导航。在又一方面，用于导航交通系统中的车辆的车辆自治套件包括位置传感器，其用于跟踪车辆的当前位置。自治套件也包括车辆感知传感器，其经配置从而感知车辆环境，并将其通信至车辆控制器。车辆控制器经配置从而向CCOS发送由车辆感知传感器感知的车辆环境，并且从CCOS接受用于在控制区域内以非引导方式导航车辆的导航命令。与车辆控制器通信的线控模块经配置，从而依照车辆控制器接收的导航命令控制车辆的速度和方向。应明白，不偏离本公开的精神，上述主题也可应用于各种其他实施例。阅读以下详细说明并观察附图后，将明白这些和各种其他特征。提供本概要是为了以简化方式介绍构思的一部分，其将在以下详细说明中进一步描述。本概要无意确定所要求的主题的关键特征或基本特征，本概要也无意用于限制所要求的主题的范围。此外，所要求的主题不限于解决本发明任何一部分提出的任何或所有缺点的实施例。
图1示出依照有些实施例图解自治无轨交通系统和适应性车辆的系统架构图；图2示出依照有些实施例图解关联在交通系统内操作的车辆的车辆自治套件的架构图；图3示出依照有些实施例图解在此公开的用于控制交通系统内的车辆的过程的各方面的流程图；图4示出依照有些实施例图解在此公开的用于控制交通系统内的车辆的过程的各方面的流程图；图5示出依照有些实施例图解在此公开的用于控制交通系统内的紧急情况车辆的过程的各方面的流程图；以及图6示出计算机架构图，其示出用于计算能够执行在此提出的实施例各方面的系统的例示性计算机硬件架构。
具体实施例方式在此描述的是这样的技术，其用于提供无轨交通系统并且控制该系统内的适应性无轨车辆。通过在此公开的技术和构思的利用，可在受控区域内通过无轨交通系统的命令、 控制和编排系统(CC0Q遥控一个或更多无轨车辆。通过利用无轨车辆，车辆可行驶至受控区域内的各个位置，而不由轨道或类似的引导机构引导。该车辆可以是适应性的，以便该车辆可选择性地在由受控区域内的系统控制模式操作和由在受控区域外的驾驶员控制模式操作之间转换。依照实施例，适应性无轨车辆可包括车辆自治套件，其经配置从而允许CCOS控制车辆。车辆自治套件包括车辆控制器、位置传感器和线控模块，后者操作关联车辆的驾驶组件。驾驶控制器可经配置从而从位置传感器接收位置信息，并且向CCOS发送位置信息。然后，CCOS可确定车辆的当前位置以及车辆行进的目的地址。基于当前位置和目的地址，CCOS 确定车辆应行驶从而抵达目的地址的车辆路线。然后，CCOS向车辆控制器发送导航命令， 然后后者与线控模块进行这些导航命令的通信。然后，车辆的线控模块通过致动器操作驾驶组件，例如转向、刹车、加速以及传动组件，从而依照CCOS确定的车辆路线，将车辆导航至目的地址。车辆自治套件可经配置从而安装在传统的汽车中，例如小汽车、公共汽车或卡车。 通过该方式，可改进传统的汽车，从而包括汽车自治套件，以便该汽车在受控区域内能够由CCOS自治控制。结果，适应性无轨交通系统可在受控区域内顺利操作，该系统包括自治无轨车辆和适应性车辆，其经配置从而由CCOS自治控制。在以下详细说明中，参考形成本说明一部分的附图，其通过图解、具体实施例或例子的方式示出。现在参考附图，其中贯穿几幅图，相同的数字都表示相同的元件，将描述依照不同实施例的具有适应性车辆的无轨交通系统。图1是图解自治无轨交通系统和适应性车辆的系统架构图。交通系统100包括受控区域101内的许多车辆102A-102N。车辆102A-102N在下文中可通常称为一辆或更多辆车辆102。受控区域101可为任何这样的空间，其中车辆102能够由命令、控制和编排系统 (CCOS)控制。在车辆102和CCOS 106的讨论后，将提供受控区域101的详细讨论。系统架构100也可包括一个或更多自助服务机114，乘客或用户可通过后者与CCOS 106通信。车辆102可包括任何能够在受控区域101内由CCOS 106控制的车辆。依照一个实施例，车辆102包括能够在受控区域101内通过非引导方式导航的无轨车辆，以便该车辆能够在受控区域内导航而不使用轨道或其他引导机构，如磁铁、激光、导轨等等。在一个实施例中，车辆102经配置，从而由CCOS 106控制，以便车辆102能够在任何方向行驶，而不限于由于引导装置的固有限制使得的特殊行驶方向。依照一个实施例，车辆102A是这样的车辆，其经配置从而由轨道引导，车辆102B 是无轨车辆，其只在由CCOS 106控制时运行，而车辆102N是有人驾驶车辆，例如汽车，其能够以系统控制模式运行，其中当在受控区域101内运行时，该车辆由CCOS 106自治控制， 或者能够以驾驶员控制模式运行，在该模式中车辆由驾驶员控制。每个车辆102都可装备有车辆自治套件104，当其在车辆102上实施时，允许CCOS 106控制车辆102。应明白，车辆102A-102N可在同一时间在受控区域101内运行，以便CCOS 106可同时控制每个车辆 102A-102N。虽然为了本公开的目的，CCOS 106经配置从而调整并控制车辆102，但是CCOS 106可经配置从而协调和控制这样的物体，其能够在受控区域101内从一个位置行驶至另一位置。CCOS 106可为这样的系统，其协调和控制多个在交通系统100的受控区域101内的车辆102。CCOS 106可作为硬件、软件或硬件和软件的组合实施。CCOS 106可包括一个或更多程序、应用软件或模块，其用于实施关联在受控区域101内协调和控制车辆的各种功能。详细贯穿本说明，CCOS 106可在受控区域101内将车辆从一个位置协调、控制并发送(route)到另一位置。依照实施例，CCOS 106可包括车辆定位模块108和无线通信模块 110。车辆定位模块108可经配置从而确定每个车辆102在受控区域101内的当前位置。依照一个实施例，车辆定位模块108使用全球定位系统(GPQ技术确定车辆的当前位置。在各种实施例中，车辆定位模块108可从每个车辆102接收车辆位置信息。依照一种该实施例，车辆可利用光学位置传感器，从而观察受控区域101的地面上的光学位置标记， 或者在有些情况下，可利用光学位置传感器，从而观察被覆盖的受控区域101的顶面上的光学位置标记。光学位置标记可通过位置传感器(如图2所示)感知，后者为安装在车辆 102上的车辆自治套件104的一部分。在进一步实施例中，可使用集成、GPS、测程和惯性传感器确定车辆位置。在一个实施例中，可利用混合式光学/惯性传感器布置，从而确定车辆 102在受控区域101内的当前位置。应明白，可使用各种数量和类型的已知技术，从而确定车辆102的位置。应明白，车辆定位模块108可为通过CCOS 106执行的任何其他模块、程序或应用软件的一部分。然后，车辆定位模块108可将车辆102的当前位置通信至CC0S106，后者利用车辆 102的当前位置从而确定车辆路线，用于将车辆102从其当前位置导航至其期望目的地。 CCOS 106可通过从与CCOS 106通信的乘客或用户接收的手动请求，或者通过基于预先确定的时间表的计算机产生的请求，确定车辆的期望目的地。依照不同实施例，CCOS 106经配置从而管理请求，并且控制受控区域101内的一个或更多车辆102的运行。为了控制车辆102，CC0S106可经配置从而向每个车辆102产生并发送导航命令。导航命令可包括能够由车辆102执行的指令，其使得车辆102以特定的速度和方向沿车辆路线行驶。另外，由于CCOS 106可经配置从而控制多个车辆，CCOS 106 能够以这样的方式确定车辆路线，以便避免交通阻塞、车辆碰撞以及任何其他交通相关事件。结果，通过本公开的方式，CCOS能够促进受控区域101内的交通流动，同时降低碰撞的风险。如上简述，CCOS 106经配置从而接收和执行用于发送受控区域101内的车辆的请求。该请求可包括在第一位置载入乘客并且将乘客带至第二位置的请求。其他请求可包括将运货卡车从第三位置发送至第四位置。另外，其他的请求可包括依照预先确定的时间表， 将公共汽车从公共汽车站A发送至公共汽车站B至公共汽车站C至公共汽车站D的请求。 依照实施例，该请求可从与CCOS 106通信的操作者或乘客接收，或者基于预先确定的时间表由计算机产生。一旦接收发送受控区域101内的车辆102的请求，CCOS 106就使得车辆102依照请求发送。使用在第一位置载入乘客并将乘客带至第二位置的请求为例，CCOS 106确定能够满足该请求并最接近第一位置的车辆。一旦确定能够满足该请求并且最接近第一位置的车辆列表，CCOS 106就经配置从而选择最接近的可用的车辆，从而满足该请求并且将选择的车辆发送至第一位置。一旦车辆抵达第一位置，CCOS 106就可经配置从而打开车辆102 的门，从而允许乘客乘坐该车辆。然后，CCOS 106确定从第一位置至第二位置的车辆路线， 并且通过向车辆102发送导航命令而使车辆102沿该车辆路线行驶至第二位置。依照实施例，CCOS 106可进一步经配置从而执行关于控制受控区域101内的车辆的各种其他功能，例如打开及关闭关联车辆的门，调整环境条件，例如车辆内的照明和温度，并且通过车辆的用户输入装置与乘客通信。应明白，CCOS 106的功能可通过在CCOS 106内运行的任何其他模块、程序或应用软件执行。依照实施例，CCOS 106也可包括无线通信模块110。无线通信模块110可经配置从而管理、建立并终止每个车辆102和CCOS 106之间的通信。另外，无线通信模块110也可管理、建立并终止与一个或更多自助服务机114的通信，其中乘客通过后者可请求车辆、 付款、安排旅行以及其他功能。应明白，无线通信模块110可为由CCOS 106执行的任何其他模块、程序或应用软件的一部分。系统架构100也可包括一个或更多的自助服务机114A-114N。下文中，自助服务机 114A-114N通常称为一个或更多个自助服务机114。依照一个实施例，车辆自助服务机114 可位于车辆102内，以便车辆内的乘客能够更改其目的地址、为使用该车辆付款、以及安排未来的旅行。独立式自助服务机114可位于受控区域101内的各个位置。应明白，与位于受控区域101内各个位置的独立式自助服务机114相比，位于车辆内的自助服务机114可具有相同、另外或受限的功能性。依照实施例，自助服务机114可经配置从而提供用户界面，其用于由用户请求车辆102，将乘客从受控区域101内的一个位置运送至另一位置。另外，用户可发送请求至 CCOS 106，从而将车辆102发送至特定位置。自助服务机114可提供其他功能，例如显示等待时间，运输费用，并且进一步经配置从而接收用户的付费。另外，自助服务机114可经配置从而向用户提供界面，用于呼叫紧急情况车辆，例如救护车或消防车。自助服务机114也可经配置从而为未来的旅行计划做预定。应明白，自助服务机114可为触摸屏装置或任何其他类型的用户输入装置。依照一个实施例，自助服务机114可作为移动装置上的软件应用程序执行，例如移动电话、膝上型电脑或其他通信装置。如上简述，在此描述的受控区域101可为任何空间，其中车辆102能够由CCOS 106 控制。在不同实施例中，只限于能够由CCOS 106控制的自治车辆102进入受控区域101。 然而，在一个实施例中，受控区域101可包括进口和出口，以便能够在受控区域101的界线外运行的车辆可分别通过进口和出口进入和离开受控区域101。例如，具有能够由CCOS 106控制的能力的传统汽车可通过进口进入受控区域 101。然而，在通过进口进入受控区域101之前，车辆可从驾驶员控制模式转换为系统控制模式，前者中驾驶员能够手动操作车辆，后者中车辆由CCOS 106自治控制。一旦车辆转换至系统控制模式操作，CCOS 106可经配置从而建立与车辆的通信，CCOS 106可通过该通信控制车辆。依照一个实施例，一旦将车辆转换至系统控制模式操作，车辆自治套件104就机械连接一个或更多致动器，后者控制车辆的驾驶组件，以便车辆自治套件104可向一个或更多致动器发送指令，用于控制车辆102的运动。类似地，当车辆准备离开受控区域101时，CCOS 106将车辆发送至出口。在出口处，车辆的驾驶员可将车辆转换至驾驶员控制模式操作，以便CCOS 106不再控制车辆。一旦车辆处于驾驶员控制模式，驾驶员可再次手动操作车辆。依照一个实施例，一旦将车辆转换为驾驶员控制模式操作，车辆自治套件104就与一个或更多控制车辆的驾驶组件的致动器机械分离，以便车辆自治套件104可不再向一个或更多致动器发送用于控制车辆102的运动的指令。结果，车辆能够不再受CCOS 106控制。在一个实施例中，也可允许以驾驶员控制模式运行的车辆进入受控区域101。例如，紧急情况车辆，例如救护车和消防车，其可经配置从而在受控区域101内手动操作。然而，在该实施例中，CCOS能够确定紧急情况车辆的当前位置以及行驶的方向，并且使受控区域101内的其他自治车辆102的通行路线远离紧急情况车辆的路线。现在参考图2，其示出这样的架构图，其中图解关联车辆的车辆自治套件104。车辆自治套件104包括车辆控制器202，其经配置从而与车辆自治套件104以及CCOS 106的一个或更多组件通信。依照不同实施例，车辆控制器202可经配置从而与自助服务机114通信，其提供类似于以上关于图1所述的自助服务机114。车辆控制器202可经配置从而在自助服务机 114上呈现用户界面，其为输入装置，例如触摸屏装置。自助服务机114允许乘客进入目的地址，接收付款信息，以及做出对于未来旅行的预约。自助服务机114将从乘客处接收的输入传递至车辆控制器202，后者进而将接收的输入传递至CC0S106。另外，车辆控制器202 可接收来自CCOS 106的响应，其针对自助服务机114处接收的输入，并且通过自助服务机 114将该响应呈现给乘客。如在此所述，自助服务机114可便于乘客和CCOS 106之间的通车辆控制器202也与位于车辆上的位置传感器204通信，其经配置从而确定车辆 202的当前位置。位置传感器204可为GPS接收器和GPS信号转发器，前者确定车辆202的当前位置，后者允许CCOS 106确定车辆102的GPS坐标。可替换地，位置传感器204可为基于使得CC0S106确定受控区域101内的车辆102的位置的组件的任何其他位置。另外， 位置传感器204也可经配置从而确定车辆102面向的方向。在一个实施例中，交通系统110 具有位置标记的网格，位置传感器204可利用其确定车辆的当前位置。在覆盖的控制区域中，位置传感器可为光学位置传感器，其经配置从而观察受控区域的顶面(ceiling)上的光学位置标记，从而确定受控区域内的车辆102的当前位置。另外，车辆控制器202也与位于车辆102上的感知传感器206通信。感知传感器 206可经配置从而探测车辆102周围的物体，后者可能不能被CCOS 106探测到。通过该方式，如果车辆102被从第一位置发送至第二位置，感知传感器206可能将障碍物妨碍车辆通报给车辆控制器202。结果，车辆控制器202或CCOS 106可经配置从而使得车辆102绕过障碍物行进。在不同实施例中，感知传感器206也可能探测其他车辆，并且因此可利用其防止与其他车辆的碰撞。应明白，感知传感器206可为汽车级激光雷达(LIDAI ) (automotive grade light detecting and radar)，其能够感知汽车周围360度范围的障碍物。车辆控制器202可进一步经配置从而与位于车辆102内的乘客传感器208通信。 乘客传感器208可经配置从而确定乘客是否在车辆102内。一旦确定乘客是否在车辆102 内，乘客传感器208就向车辆控制器202发送该信息。车辆控制器202响应接收的该信息， 可通过自助服务机114向乘客呈现用户界面。依照实施例，车辆控制器202也经配置从而从CCOS 106接收导航命令，用于沿 CCOS 106确定的车辆路线导航车辆。一旦接收来自CC0S106的导航命令，车辆控制器202 就可产生对应于导航命令的指令，并且向线控模块210发送该指令，从而控制车辆的运动。 应明白，在不同实施例中，线控模块210可为车辆控制器202的一部分。线控模块210可经配置从而控制不同的组件，后者用于依照由车辆控制器202从 CCOS 106接收的导航命令，控制车辆102的速度和方向。依照实施例，线控模块210可经配置从而控制驾驶组件220，例如通过转向致动器212控制转向组件222，通过刹车致动器214 控制刹车组件224，通过加速致动器216控制加速组件226，通过传动致动器218控制传动组件228。转向组件222和传动组件2 可用于控制车辆102行驶的方向，而刹车组件2M 和加速组件2 可用于控制车辆102行驶的速度。应明白，驾驶组件220可为传统车辆的一部分，例如汽车或车辆自治套件104的一部分，从而与已在车辆上存在的可应用车辆组件结合。在不同实施例中，通过车辆控制器202从CCOS 106接收的导航命令可包括一个或更多由线控模块210执行的指令。导航命令可包括转向指令，用于控制转向致动器212，其控制车辆102的方向。导航命令也可包括加速指令，用于控制加速致动器216，其控制车辆 102的加速。导航命令也可包括刹车指令，用于控制刹车致动器214，其控制车辆的刹车组件224，以及传动指令，用于使用传动致动器218选择传动组件2 的驱动传动或倒车传动。通常通过通信端口 230促进车辆控制器202和CCOS 106或网络116之间的通信。 通信端口 230可为促进车辆控制器202和网络116之间通信的任何端口。依照实施例，通信端口 230可为无线电天线、无线网卡或任何其他装置，其能够促进车辆控制器202和网络 116之间的通信。现在参考图3-5，将描述关于车辆102的操作和CCOS 106的另外的细节。应明白， 在此描述的逻辑操作作为以下两种方式实施，(1)作为计算系统中运行的计算机实现法或程序模块的次序，和/或( 作为计算系统内的互联机器逻辑循环或循环模块。该执行为取决于计算系统的性能和其他要求的选择的问题。因此，在此描述的逻辑操作不同地称为状态操作、结构装置、算法或模块。这些操作、结构装置、算法和模块可在软件、硬件、特殊目的的数字逻辑组件及其任何组合中实施。应明白，可执行比图中以及在此说明的更多或更少的操作。这些操作可通过与在此描述的顺序不同的顺序执行。图3示出依照有些实施例、图解在此公开用于控制交通系统中的车辆的一个过程的各方面的流程图。特别地，图3示出用于控制受控区域101内的手动车辆的例行程序300。 例行程序300始于操作302，其中手动车辆例如汽车从驾驶员控制模式转为系统控制模式运行。如上所述，当车辆102由驾驶员控制时，车辆102称为处于驾驶员控制模式运行。 当车辆102由CCOS 106控制时，车辆102为系统控制模式运行。依照实施例，车辆102可需要转换至系统控制模式，从而允许CCOS 106控制车辆。在一个实施例中，车辆102可能需要位于受控区域101的进口内，用于CCOS 106控制车辆102。进口可为在受控区域101 的边界的区域，车辆102可经驾驶员驾驶进入进口从而进入受控区域101。依照实施例，手动车辆102的驾驶员可转换车辆102内的开关，从而从驾驶员控制模式操作转换至系统控制模式操作。在替换实施例中，一旦车辆102进入进口，在探测到车辆102在受控区域101的进口内出现后，CCOS 106可自动将车辆102从驾驶员控制模式操作转换为系统控制模式。在该实施例中，车辆102的车辆102自治套件可以已经被供给动力，以便CCOS 106能够探测车辆102进入受控区域101的进口。例行程序300从操作302继续进入操作304，在此通过将车辆从驾驶员控制模式转换至系统控制模式操作来激活车辆自治套件104。依照实施例，车辆自治套件104可包括车辆控制器202、通信端口 230、位置传感器204、感知传感器206、乘客传感器208和自助服务机114。依照实施例，当激活车辆自治套件时，车辆自治套件可机械连接一个或更多控制无轨车辆102的致动器，并且可经配置从而从CCOS接收一个或更多导航命令。然后，车辆控制器202通过向一个或更多控制无轨车辆的致动器发送指令，执行一个或更多导航命令。依照实施例，当车辆从系统控制模式转换至驾驶员控制模式操作时，车辆自治套件104 从无轨车辆102的一个或更多致动器机械脱离。例行程序300从操作304继续进入操作306，在此车辆102建立与CCOS 106的连接。依照实施例，车辆的通信端口 230可经配置从而连接网络，其中一旦供电，CCOS 106就连接网络。一旦车辆的通信端口 230与网络116建立连接，车辆102可经配置从而向CCOS 106发送信息，反之亦然。例行程序300从操作306继续进入操作308，在此车辆102向CC0S106发送请求从而以系统控制模式操作。在一个实施例中，一旦供电，车辆控制器202就可通过通信端口 230向CCOS 106发送请求，从而以系统控制模式操作。以系统控制模式操作的请求可包括由CCOS 106控制的请求。另外，以系统控制模式操作的请求可包括识别信息，例如关联车辆102的车辆识别符，以便CCOS 106能够识别车辆102，后者要求以系统控制模式操作。例行程序300从操作308继续进入操作310，在此CCOS 106从车辆102接收请求， 从而以系统控制模式操作。例行程序300从操作310继续进入操作312，在此CCOS 106将车辆102添加至受控车辆列表。该列表可存储在CCOS 106内或位于网络上的任何计算机可读存储媒体上，其可由CCOS 106访问。该列表可包括所有这样的车辆的列表，其目前在受控区域101内由CCOS 106控制。另外，该列表也可包括所有先前已由CCOS 106控制的车辆的列表。该列表也可包括关联包含在列表中的车辆的信息，例如其当前运行状态、其当前位置、车辆类型、历史路线信息等等。当前运行状态可指示车辆当前是否运行、是否停靠或是否已不再受控区域101之内。车辆的类型可包括只在受控区域101内操作的车辆，例如小汽车、卡车、公共汽车和紧急情况车辆。历史路线信息可包括车辆102已在受控区域101内行驶的路线。历史路线信息也可包括载入和下车位置、车辆102进入受控区域101的进口和车辆102已离开受控区域101的出口以及其他与路线相关的信息。例行程序300从操作312继续进入操作314，在此CCOS 106控制车辆102。当CCOS 106控制车辆102时，CCOS 106能够通过向车辆102的车辆控制器202发送导航命令而控制车辆102。然后，车辆控制器202向车辆102的线控模块发送指令，然后，其通过关联车辆 102的驾驶组件220的致动器执行指令。例行程序300从操作314继续进入操作316，在此CCOS 106通过车辆102内的自助服务机向车辆102内的乘客呈现用户界面。该用户界面可允许乘客与CCOS 106通信。依照实施例，然后，乘客可在用户界面上输入乘客想要车辆102被发送的目的地址。在其他实施例中，CCOS 106可经配置从而基于由CCOS 106保存的预定时间表而将车辆102发送至特定的位置。该时间表可包括与车辆102的乘客相关的未来旅行计划。例行程序300从操作316继续进入操作318，在此CCOS 106确定车辆102的当前位置。CCOS 106可通过从车辆102的位置传感器204接收信息而确定车辆102的当前位置。CCOS 106可经配置从而通过车辆102的位置传感器确定车辆102面对的方向。例行程序300从操作318继续进入操作320，在此CCOS 106确定车辆102的目的地址。如上所述，CCOS 106可基于关联车辆102的乘客的预定时间表而确定车辆102的目的地址。在一个实施例中，车辆102可通过呈现在车辆102的自助服务机114上的用户界面而从乘客处接收目的地址。一旦确定车辆102的目的地址，例行程序300就从操作320继续进入操作322，在此CCOS 106确定这样的车辆路线，其将车辆102从当前位置导航至目标地址。依照实施例，CCOS 106可基于最短路线、行驶的最短时间或其他任何用于路线计划的确定性模型而确定车辆路线。另外，车辆路线可受其他由CCOS 106控制的车辆的车辆路线影响。通过该方式，CCOS 106能够选择将对其他车辆的路线破坏最少的车辆路线。这将使得较少的交通堵塞以及更少或基本没有碰撞。应明白，CCOS 106能够控制受控区域101内的多个车辆， 为了消除或降低交通相关事件，CCOS 106可动态改变一个或更多车辆的车辆路线。
例行程序300从操作322继续进入操作324，在此CCOS 106基于确定的车辆路线将车辆102导航至目的地址。依照实施例，CCOS 106可向车辆102的车辆控制器202发送导航命令。如上所述，导航命令可包括能够由车辆102执行的指令，其使得车辆102沿车辆路线以特定的速度和方向行驶。依照不同实施例，车辆102可在车辆控制器202接收导航命令，其然后向车辆102的线控模块发送对应于导航命令的指令，然后后者利用致动器控制车辆102的速度和方向。例行程序300从操作3M继续进入操作326，在此一旦CCOS 106抵达目的地址， CCOS 106就将车辆102停靠在受控区域101内的指定停靠位置。指定停靠位置可为路边或为最接近受控区域101的停靠位置。依照实施例，CCOS 106能够确定哪个停靠位置为空，因为CC0S106已访问受控区域101内的所有停靠位置的列表。由于CCOS 106知道受控区域 101内的所有车辆的位置，所以CCOS 106可能基于受控区域101内的每辆车102的位置， 确定哪些停靠位置可用。一旦确定空停靠位置，CCOS 106就可将车辆102发送至空停靠位置。例行程序300从操作326结束于操作328。图4示出图解在此公开的用于控制交通系统内的车辆的一个过程的各方面的流程图。具体地，图4示出用于将停靠在空停靠位置的车辆导航至受控区域101的出口的例行程序400。例行程序400始于操作402，在此CCOS 106接收对车辆102的请求。该请求可由用户在受控区域内101的任何自助服务机114产生。在一个实施例中，该请求可包括发送该请求的用户所在的原始地址。另外，该请求也可包括用户在原始地址被载入之后将下车的目的地址。例行程序400从操作402继续进入操作404，在此CCOS 106确定请求车辆102的用户的位置。依照实施例，该请求可包括用户的位置，或者CCOS 106可基于发送请求的自助服务机的位置确定用户的位置。例行程序400从操作404继续进入操作406，在此CCOS 106将车辆102导航至处于请求位置的用户处。如上所述，CCOS 106可向车辆102发送导航命令，其使得车辆控制器202将车辆102导航至请求位置。一旦车辆102抵达请求位置，CCOS 106就可向车辆控制器202发送命令，使得车辆的门打开。然后用户可进入车辆102，用户在该时刻成为车辆的乘客。例行程序400从操作406继续进入操作408，在此CCOS 106通过车辆102内的自助服务机114从乘客处接收目的地址。该目的地址可为受控区域101内的任何位置，包括受控区域101的出口。依照实施例，如操作402所述，目的地址可已与对于车辆的请求一起被接收。然而，在不同实施例中，乘客在车辆102内时，可在任何时刻通过经位于车辆102 内的自助服务机114与CCOS 106通信更改其目的地址。例行程序400从操作408继续进入操作410，在此CCOS 106使得车辆102导航至目的地址。依照实施例，目的地址可为受控区域101的出口。在该实施例中，当车辆102抵达出口时，CCOS可接收请求，从而放弃控制车辆102。一旦车辆进入出口，该请求可自动产生，或者其可为乘客通过位于车辆102内的自助服务机114做出的请求。在不同实施例中， 乘客可在任何时刻请求CCOS 106放弃控制车辆。一旦接收该请求，CCOS 106就可经配置从而将车辆导航至受控区域101的出口，并且一旦进入出口，就放弃控制车辆。例行程序400从操作410继续进入操作412，在此CCOS 106向乘客通报现在可将车辆102从系统控制模式转变为驾驶员控制模式。一旦车辆进入受控区域101的出口，CCOS 106就可向乘客通报。依照实施例，CCOS 106可通过在自助服务机114的用户界面上呈现该通知而通报乘客。例行程序400从操作412继续进入操作413，在此乘客将车辆102从系统控制模式转换为驾驶员控制模式。依照实施例，车辆102可包括可从系统控制模式位置翻转至驾驶员控制模式位置的开关。例行程序400从操作413继续进入操作415，在此车辆自治套件 104被停止供电。在一个实施例中，一旦车辆从系统控制模式转换至驾驶员控制模式操作， CCOS 106就可放弃控制车辆102。例行程序400从操作415继续进入操作416，在此车辆102和CC0S106之间的通信终止。依照实施例，一旦通信端口 230和/或车辆102的车辆控制器202关闭，车辆102和 CCOS 106之间的通信就终止。例行程序400从操作416继续进入操作418，在此CCOS 106将车辆102从受控区域101内的受控车辆列表中清除。依照实施例，CC0S106可只控制这样的车辆，其被登记在受控区域101内的受控车辆的列表中。例行程序400从操作418结束于操作420。图5示出依照有些实施例图解用于控制交通系统内的紧急情况车辆的在此公开的过程的各方面的流程图。特别地，图5图解了例行程序500，其用于一旦接收紧急情况车辆进入受控区域101的通知，就控制交通系统的受控区域101内的车辆。例行程序500始于操作502，在此CCOS 106接收紧急情况车辆在至受控区域101的途中的通知。该通知可进一步包括以下信息，其包含紧急情况的位置、紧急情况车辆将进入受控区域101的进口以及抵达进口的估计时间。该通知可从紧急情况命令中心或紧急情况车辆自身接收。例行程序500从操作502继续进入操作504，在此CCOS 106确定进口和紧急情况位置之间的紧急情况车辆的车辆路线。例行程序500从操作504继续进入操作506，在此 CCOS 106探测紧急情况车辆的出现。依照实施例，一旦紧急情况车辆进入受控区域101， CCOS 106就可通过探测紧急情况车辆连接网络116而探测紧急情况车辆的出现。例行程序500从操作506继续进入操作508，在此CCOS 106开始跟踪紧急情况车辆在受控区域内 101的位置。例行程序500从操作508继续进入操作510，在此CCOS 106确定受控区域101内的车辆102是否阻挡紧急情况车辆的路线，以及改道至不同的路线的时间是否不足。如果车辆102阻挡紧急情况车辆的路线并且改道至不同的路线的时间不足，例行程序500就从操作510继续进入操作512，在此CCOS 106使得车辆驶入道路的一侧，以便紧急情况车辆的运动不受车辆102的阻碍。如果车辆102不阻挡紧急情况车辆的路线，或者有足够的时间改道，例行程序500就从操作510继续进入操作514，在此CCOS 106使得车辆102保持或者从紧急情况车辆的路线驶离。例行程序500从操作512和操作514继续进入操作516，在此除了朝着紧急情况位置的车辆102，CCOS 106继续进行受控区域101内的车辆102的正常操作。依照不同的实施例，朝着紧急情况位置的车辆102可改道，或者停止直到CCOS 106确定车辆102将改道的替换位置。例行程序500从操作516继续进入操作518，在此CCOS 106接收到这样的通知，即紧急情况车辆朝着受控区域101的出口前进。依照实施例，CCOS 106可接收来自紧急情况车辆或紧急情况命令中心的通知。
例行程序500从操作518继续进入操作520，在此CCOS 106确定受控区域101内的车辆102是否阻挡紧急情况车辆的路线，并且是否没有足够的时间改道至不同的路线。 如果车辆阻挡紧急情况车辆的路线，并且没有足够的时间改道至不同的路线，例行程序500 就从操作520继续进入操作522，在此CCOS 106使得车辆102被导航至道路一侧，以便紧急情况车辆的运动不受车辆102的阻碍。如果车辆102未阻挡紧急情况车辆的路线或者有足够的时间改道至不同的路线，例行程序500就从操作520继续进入操作524，在此CCOS 106 使得车辆102保持或从紧急情况车辆的路线驶离。一旦紧急情况车辆已离开受控区域101，例行程序500就从操作522和5M继续进入操作526，在此除了朝着出口或紧急情况车辆的路线的车辆，CCOS 106继续对受控区域 101内的车辆102的正常操作。应明白，无轨交通系统可经配置从而由于以下原因使得的交通密度的改变，即在受控区域内导航的大量车辆，或某些车道或区域的关闭。例如，如上所述，车辆可从紧急情况车辆行驶的车道改道。类似地，当在受控区域内导航大量车辆时，CCOS可经配置从而通过将车辆从拥挤的车道改道适应交通峰值。本领域技术人员也应考虑到，由于CCOS知道每个无轨车辆的路线，所以CCOS可基于无轨车辆的改道，动态调整其他无轨车辆的路线。在一个例子中，可由于故障车辆封闭一条车道。在该情况下，CCOS可接收这样的信息，即车道封闭并且因此将原来准备在该车道上行驶的车辆改道至替换路线，因此促进交通流并且避免由于车道封闭导致的任何可能拥堵。图6示出示例性计算机架构600，其能够通过以上提出的方式执行在此描述的软件组件，用于提供无轨交通系统并且控制该系统内的适应性无轨车辆。计算机架构600包括中央处理单元602 (CPU)、系统存储器608以及系统总线604，其中系统处理器608包括随机存取存储器614 (RAM)和只读存储器616 (ROM)，而系统总线604将存储器联接到CPU 602。CPU 602能够通过操作区别这两种状态并改变这两种状态的转换元件，从一种离散物理状态跃迁至另一种状态而执行必需的操作。转换元件通常可包括保持两种二元状态中的一种状态的电子电路，例如双稳态多谐振荡器，以及基于一种或更多种其他转换元件(例如逻辑门)的逻辑组合状态的输出状态的电子电路。这些基本转换元件可经结合从而产生更复杂的逻辑电路，包括寄存器、加法器-减法器、算术逻辑单元、浮点单元等等。计算机架构600也可包括大容量存储装置610，其用于存储操作系统以及特殊的应用模块或其他程序模块，例如CCOS 106，后者包括如上关于图1所述的车辆定位模块108 和无线通信模块110。大容量存储装置610通过连接于总线604的大容量存储控制器(未示出)连接CPTO02。大容量存储装置610及其关联的计算机可读媒体为计算机架构600提供非易失性存储器。计算机架构600可通过转换物理存储单元的物理状态从而反射储存的信息而在大容量存储装置600上存储数据。在本发明的不同实施例中，物理状态的具体转换可取决于各种因素。该因素的例子可包括但不限于用于实施物理存储单元的技术、大容量存储装置610的特征是否在于主存储器或次存储器等等。例如，计算机架构600可通过经存储控制器产生改变以下特征的指令而将信息存储至大容量存储装置610，即改变磁盘驱动器单元中的特殊位置的磁性特征、光存储器单元中特殊位置的反射或折射特征、或特殊的电容器、晶体管或固体状态存储单元中的其他分离组件的电特征。不偏离本说明的范围和精神，物理媒体的其他转换是可能的，而以上提供的例子仅为促进本说明的理解。计算机架构600可进一步通过探测物体存储单元内的一个或更多特殊位置的物理状态或特征而从大容量存储装置610读取信息。虽然在此包含的计算机可读媒体的说明涉及大容量存储装置，例如硬盘或CD-ROM 驱动器，但是本领域技术人员应明白，计算机可读媒体可为能够被计算机构件600访问的任何可用的计算机存储媒体。作为示例而非限制，计算机可读媒体可包括易失性的和非易失性的、可移动和不可移动媒体，其以存储信息的任何方法或技术执行，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。例如，计算机可读媒体包括但不限于RAM、R0M、EPR0M、 EEPR0M、闪存或其他固体状态存储技术、CD-ROM、数字多用光盘(DVD)、HD-DVD, BLU-RAY或其他光学存储器、磁盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储装置，或能够用于存储期望的信息并且能够由计算机架构600访问的任何其他媒体。依照不同实施例，计算机架构600可使用经由网络(例如网络116)与其他飞机系统和远程计算机的逻辑连接而在网络环境中操作。计算机架构600可通过连接至总线604 的网络接口单元606而连接至网络116。应明白，也可利用网络接口单元606，从而连接其他类型的网络和远程计算机系统。计算机架构600也可包括输入-输出控制器622，其从许多其他装置接收和处理输出，包括自助服务机114或其他用户输入装置。类似地，输入-输出控制器622可向自助服务机114或其他用户输出装置提供输出。以上描述的主题仅以示例性的方式提供，而不应理解为限制。可对在此描述的主题进行如下各种更改和改变，即不按照图解和描述的示例实施例和应用，但不偏离权利要求所描述的本发明的真实精神和范围的更改和改变。
权利要求
1.一种用于控制交通系统内的多个无轨车辆的车辆运动的自治车辆交通系统，其包含命令、控制和编排系统，即CCOS ；以及多个车辆控制器，每个车辆控制器都关联于所述多个无轨车辆中的一个无轨车辆，并且能够运行从而将车辆位置信息通信至所述CC0S、接收导航命令并依照所述导航命令控制所述无轨车辆，其中，所述CCOS能够运行从而依照从所述多个车辆控制器接收的车辆位置信息，向所述多个车辆控制器提供导航命令，进而控制所述交通系统内的所述多个无轨车辆的运动。
2.根据权利要求1所述的交通系统，其中所述多个车辆控制器中的一个车辆控制器能够运行从而使用与所述无轨车辆关联的位置传感器，确定与该车辆控制器关联的所述无轨车辆的所述车辆位置信息，并且其中所述车辆位置信息包括所述无轨车辆的当前位置。
3.根据权利要求2所述的交通系统，其中所述CCOS能够运行从而确定所述无轨车辆的目的地址；确定车辆路线，在该车辆路线上将所述无轨车辆从所述当前位置导航至所述目的地址；以及向所述车辆控制器发送导航命令，以便依照所述车辆路线，将所述无轨车辆从所述当前位置导航至所述目的地址。
4.根据权利要求3所述的交通系统，其进一步包含向用户呈现用户界面的自助服务机，其中所述CCOS能够进一步运行从而确定所述无轨车辆的目的地址，包含经呈现在所述自助服务机上的所述用户界面从所述用户接收目的地址。
5.根据权利要求2所述的交通系统，其进一步包含线控模块，该线控模块与所述车辆控制器通信并且能够运行从而依照由所述车辆控制器接收的一个或更多导航命令，控制所述无轨车辆的速度和方向，其中所述车辆控制器能够进一步运行从而依照所述导航命令，通过向所述线控模块发送用于控制所述无轨车辆的速度和方向的指令，控制所述无轨车辆。
6.根据权利要求2所述的交通系统，其进一步包含感知传感器，该感知传感器能够运行从而感知车辆环境，并且通过所述车辆控制器将所述车辆环境通信至所述CC0S，以及其中，所述CCOS能够进一步运行从而经由所述车辆控制器利用从所述感知传感器接收的所述车辆环境，来动态地更新从所述无轨车辆的所述当前位置至所述目的地址的所述车辆路线，进而避免与运动也受所述CCOS控制的一个或更多无轨车辆碰撞。
7.一种用于控制自治车辆交通系统内的无轨车辆的运动的方法，其包含向CCOS发送无轨车辆的目的地址；从所述CCOS接收至少一个导航命令，该至少一个导航命令对应于沿从当前位置至所述目的地址的车辆路线导航所述无轨车辆；以及一旦接收所述至少一个导航命令，就执行所述至少一个导航命令，以便沿从所述当前位置至所述目的地址的所述车辆路线导航所述无轨车辆。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含投影位置标记，用于允许所述CCOS确定所述无轨车辆的当前位置。
9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含感知所述无轨车辆周围的车辆环境；将所述车辆环境通信至所述CC0S，用于依照所述车辆环境产生更新的车辆路线； 接收对应于所述更新的车辆路线的更新的导航命令；以及执行所述更新的导航命令，以便所述无轨车辆沿所述更新的车辆路线被导航至所述目的地址。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述导航命令包含用于控制所述无轨车辆的方向的转向指令、用于移动所述无轨车辆的加速指令、用于刹车所述无轨车辆的刹车指令或用于选择驾驶档位或倒车档位的档位指令。
11.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含将所述无轨车辆从车辆由驾驶员控制的驾驶员控制模式转换至所述无轨车辆由CCOS控制的系统控制模式。
12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述无轨车辆从所述驾驶员控制模式转换为所述系统控制模式包含激活车辆自治套件，当其被激活时机械连接一个或更多致动器，该致动器控制所述无轨车辆，并且能够运行从而从CCOS接收一个或更多导航命令，并且自治地控制所述无轨车辆以执行所述一个或更多导航命令，并且当被停用时，该套件与所述无轨车辆的所述一个或更多致动器机械脱离。
13.根据权利要求11所述的方法，其中激活所述车辆自治套件包含 开启通信端口；一旦开启所述通信端口，就建立与所述CCOS之间的连接；以及发送请求，从而受所述CCOS控制。
14.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含将所述无轨车辆从所述无轨车辆由 CCOS控制的系统控制模式转换至所述无轨车辆由驾驶员控制的驾驶员控制模式。
15.一种用于导航交通系统中的无轨车辆的车辆自治套件，其包含 位置传感器，其能够运行从而跟踪所述无轨车辆的当前位置；车辆感知传感器，其能够运行从而感知车辆环境并将所述车辆环境通信至车辆控制器；所述车辆控制器能够运行从而向CCOS发送由所述车辆感知传感器感知的车辆环境，以及从所述CCOS接收导航命令，用于导航受控区域内的所述无轨车辆；以及线控模块，其与所述车辆控制器通信，并且能够运行从而依照由所述车辆控制器接收的一个或更多导航命令控制所述无轨车辆的速度和方向。
16.根据权利要求15所述的车辆自治套件，进一步包含用于在通信网络上接收所述导航命令的通信端口。
17.根据权利要求15所述的车辆自治套件，进一步包含用于控制以下组件的一个或更多致动器用于调节所述无轨车辆的方向的转向组件和传动组件，以及用于调节所述无轨车辆的速度的加速组件和刹车组件。
18.根据权利要求15所述的车辆自治套件，进一步包含将所述无轨车辆在系统控制模式和驾驶员控制模式之间转换的开关，在所述系统控制模式中，所述无轨车辆由在所述车辆控制器接收的命令控制，而在驾驶员控制模式中，所述无轨车辆由驾驶员控制。
19.根据权利要求15所述的车辆自治套件，进一步包含乘客传感器，该乘客传感器就能够运行从而感测乘客是否处于所述无轨车辆内并将其通信至所述车辆控制器。
20.根据权利要求15所述的车辆自治套件，进一步包含输入装置，其能够运行从而接收并通信由在所述无轨车辆内的乘客接收的输入。
全文摘要
在此描述的技术用于提供无轨交通系统并控制该系统内的适应性无轨车辆。其各方面包括用于控制交通系统内的无轨车辆的车辆运动的自治车辆交通系统。该系统包括命令、控制和编排系统(CCOS)和车辆控制器。每个车辆控制器都关联无轨车辆并且与CCOS通信当前位置，接收导航命令，并且依照导航命令控制无轨车辆。此外，CCOS向车辆控制器提供导航命令，从而依照从车辆控制器接收的车辆位置信息控制交通系统内的无轨车辆的运动。依照实施例，无轨车辆可在车辆由驾驶员控制的驾驶员控制模式和车辆由CCOS控制的系统控制模式之间转换。
文档编号G08G1/0968GK102568237SQ201110290668
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月21日 优先权日2010年9月22日
发明者G·B·史蒂芬斯, P·L·孔恩 申请人:波音公司