本发明涉及自动驾驶领域，特别涉及一种无人驾驶车辆及其调度方法和调度系统。
背景技术：
随着社会的发展，一些公交车辆无法普及的特定场景越来越突出，比如工业园区、大型公园、生活小区、大型学校等。这些场景中，办公与车间、公司与公司、生活区与办公区之间相对距离远，两者之间的里程通常在几公里到十几公里，从而造成来往非常不方便。但是这些场景又不具备公交运行的条件。即使在这些场景中专门安排公交车及司机，也会由于人员流动的突发性和密集型等原因导致运行成本非常高。另一方面，社会上推行的未来公交朝着智能化、无人化的方向发展。但是，无人驾驶是一种集场景感知、视觉计算、人工智能、自动控制等众多技术于一体的复杂的智能系统，对国内来说，自动驾驶技术的研究才刚刚起步，数据积累不足，急需相关的测试、运行平台。
现有的无人驾驶车辆通常是在原有传统车上整改，采用感知器件加执行机构的方式改装实现。因此，现有的无人驾驶车辆没有从整体运营、商业化的角度出发，从而导致综合运营成本高、无法实现盈利、无法实现商业推广及有效的技术积累。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种无人驾驶车辆及其调度方法和调度系统，以实现有序的车辆调度，在避免资源浪费的同时，满足乘客的用车需求。
为了解决上述技术问题，本发明无人驾驶车辆的调度方法的技术方案为：
一种无人驾驶车辆的调度方法，所述车辆具有指定的行车路线，所述行车路线具有起点和终点，并且所述车辆按照预定间隔时间从所述起点发车，包括以下步骤：
接收来自乘客的预约信息，所述预约信息包括目标起点和目标终点；
判断在所述起点和所述目标起点之间是否有正在行驶车辆；
当所述起点和所述目标起点之间有所述正在行驶车辆时，则向所述乘客反馈所述正在行驶车辆的实时位置；
当所述起点和所述目标起点之间没有所述正在行驶车辆，则，
记录所述乘客和所述预约信息；
统计在预定时间内发起预约的所述乘客的数量；
判断所述乘客的数量是否大于或等于预定值；
当所述乘客的数量大于或等于所述预定值时，则从所述起点处发出所述车辆；
当所述乘客的数量小于所述预定值时，所述车辆仍然按照所述预定间隔时间从所述起点发车。
优选的，所述车辆从所述起点发车后，所述调度方法还包括以下步骤：向所述乘客反馈所述车辆的实时位置信息。
根据本发明的第二个方面，为了解决上述技术问题，本发明的无人驾驶车辆的调度系统的技术方案为：
一种无人驾驶车辆的调度系统，所述车辆具有指定的行车路线，所述行车路线具有起点和终点，所述调度系统包括：
乘客的移动端应用，用于向后台服务器发送预约信息，所述预约信息包括目标起点和目标终点；
车载终端，用于定位所述车辆在所述行车路线的实时位置，并向所述后台服务器发送所述实时位置；
后台服务器，用于根据所述实时位置判断在所述起点和所述目标起点之间是否有正在行驶车辆，当所述起点和所述目标起点之间有所述正在行驶车辆时，则发送指令给所述正在行驶车辆的所述车载终端，以使得所述正在行驶车辆在所述目标起点接到所述乘客；当所述起点和所述目标起点之间没有所述正在行驶车辆时，则记录所述乘客和所述预约信息，并统计在预定时间内发起预约的所述乘客的数量，以判断所述乘客的数量是否大于或等于预定值；其中，当所述乘客的数量大于或等于所述预定值时，则所述后台服务器发送指令给所述车辆，以使得所述车辆从所述起点发出。
优选的，所述后台服务器，还用于当所述车辆按照预定间隔时间从所述起点发车，所述乘客的数量小于所述预定值时，指令所述车辆仍然按照所述预定间隔时间从所述起点发车。
优选的，所述后台服务器，还用于在所述车辆从所述起点发车后，将从所述车载终端接收到的所述实时位置发送至所述移动端应用。
根据本发明的第三个方面，为了解决上述技术问题，本发明一种无人驾驶车辆的技术方案为：
一种所述无人驾驶车辆包括上述所有技术特征的调度系统。
优选的，还包括两个电机总成，所述两个电机总成分别设置在所述无人驾驶车辆的车头和车尾。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：调度系统包括车载终端以及后台服务器。车辆的运行状态、故障信息、电池参数、乘客统计等信息都会通过车载终端通过3g/4g/5g网络发送到后台服务器。对于乘客而言，只需要在移动端应用上发送一键用车需求，后台服务器统计当前用车需求，满足条件确定发车时间，以调度正在行驶的车辆或者在起点重新发车，并反馈信息到移动端应用上，从而真正根据用户需求实现智能调度，满足了乘客的用车需求。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1为本发明的一种无人驾驶车辆的调度方法的流程图；
图2为本发明的一种无人驾驶车辆的外部示意图；
图3为本发明的一种无人驾驶车辆的内部示意图；
图4为本发明无人驾驶车辆的第一种电机和电池包连接示意图；
图5为本发明无人驾驶车辆的第二种电机和电池包连接示意图；
图6为本发明无人驾驶车辆的第三种电机和电池包连接示意图；
图7为本发明无人驾驶车辆的第四种电机和电池包连接示意图；
图8为本发明无人驾驶车辆的第五种电机和电池包连接示意图。
图中各符号表示的含义如下：
1-太阳能充电系统，2-后置摄像头，3-前置摄像头，4-门，5-座椅，6-后置电机总成，7-前置电机总成，8-无线充电单元，9-第一电机，901-第一电机控制单元，10-第二电机，101-第二电机控制单元，11-第一电池包，12-第二电池包。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了实现有序的车辆调度，在避免资源浪费的同时，满足乘客的用车需求的目的，本发明提出了一种无人驾驶车辆的调度系统。其中，所述车辆具有指定的行车路线，所述行车路线具有起点和终点。调度系统具体包括：乘客的移动端应用、车载终端以及后台服务器。本发明利用调度系统，将这三者紧密联系起来，避免了资源浪费，达到车辆调度的实时控制。
乘客的移动端应用用于向后台服务器发送预约信息。所述预约信息包括目标起点和目标终点。在其他实施例中，预约信息还可以包括乘车人数、乘车时间等。当乘客实用移动端应用发起预约后，乘客的移动端应用将被锁定，而不能再该项预约进行时，开启第二次预约。除非乘客将此次预约取消或者乘客完成此次预约，乘客才能在移动端应用上进行下一次预约。
优选的，当乘客上车后，乘客可以在移动端应用上确认上车，并进行费用结算。
无人驾驶车辆上设有车载终端。车载终端用于定位所述车辆在所述行车路线的实时位置，并向后台服务器发送所述实时位置，以使得后台服务器能够实时掌握在线路上的所有车辆的信息。而且，车辆的运行状态、故障信息、电池参数、乘客统计等信息都会通过车载终端通过3g/4g/5g网络发送到后台服务器。
后台服务器用于根据所述实时位置判断在所述起点和所述目标起点之间是否有正在行驶车辆。当所述起点和所述目标起点之间有所述正在行驶车辆时，则后台服务器发送指令给所述正在行驶车辆的所述车载终端，以使得所述正在行驶车辆在所述目标起点接到所述乘客。当所述起点和所述目标起点之间没有所述正在行驶车辆时，则后台服务器记录所述乘客和所述预约信息，并统计在预定时间内发起预约的所述乘客的数量，以判断所述乘客的数量是否大于或等于预定值；其中，当所述乘客的数量大于或等于所述预定值时，则所述后台服务器发送指令给所述车辆，以使得所述车辆从所述起点发出。
进一步的，所述车辆按照预定间隔时间从所述起点发车，当所述乘客的数量小于所述预定值时，所述车辆仍然按照所述预定间隔时间从所述起点发车。所述车辆从所述起点发车后，所述后台服务器将从所述车载终端接收到的所述实时位置发送至所述移动端应用。
在本实施例中，所述预定时间可以是5分钟，或者其他任意合适的时间。而乘客数量的预定值可以是5人，或者其他任意合适的人数。
而如图1所示，示出了一种无人驾驶车辆的调度方法的流程图。车辆具有指定的行车路线，所述行车路线具有起点和终点。具体包括以下步骤：
s1：接收来自乘客的预约信息；
s2：判断在所述起点和所述目标起点之间是否有正在行驶车辆，如果“是”，则进入步骤s3，如果“否”，则进入步骤s4；
s3：向乘客反馈所述正在行驶车辆的实时位置；
s4：记录所述乘客和所述预约信息；
s5：统计在预定时间内发起预约的所述乘客的数量；
s6：判断乘客的数量是否大于或等于预定值，是则进行步骤s7和s8，否则进行步骤s9和s10；
s7：从所述起点处发出所述车辆；
s8：向乘客反馈车辆的实时位置信息；
s9：车辆仍然按照所述预定间隔时间从所述起点发车；
s10：向乘客反馈车辆的实时位置信息。
在步骤s1中，所述预约信息包括目标起点和目标终点。在步骤s5中，预定时间可以是5分钟，或者其他任意合适的时间，以使得后台服务器根据这个预定时间确定这段时间内申请这个行车路线的乘客的数量。而在步骤s6中，预定值可以是5人，或者其他任意合适的人数。因为直接从起点发车会有一定的成本问题，如果人数达到一定值，可以在满足乘客的用车需求和避免资源浪费之间寻求平衡。
如图2和图3所示，本发明的无人驾驶车辆包括车体。在本实施例中，无人驾驶公交车的外形如图2所示，其长宽高大约为4.4m×2m×2.4m。在车体的内部设置有多个座椅5。而且，由于车辆无人驾驶，其两头都可以作为行驶时的前方，因此，为了方便车辆双向行驶时乘客的上下车，两个门4分别设置在车体的两侧。车辆内部没有方向盘。车辆通过在车身中设置控触摸屏，来有权限地进入调试模式，从而对车辆进行转向、行驶及制动的控制。车辆的最高时速在40km/h左右。并且，车辆内部设有紧急停车。
如图1所示，太阳能充电系统1设置在车体的上方。太阳能充电系统1由太阳能面板及其控制器组成。由于太阳能面板面积有限，其所获取的电量用于车辆的低压辅助电池的补电。低压辅助电池用于车载控制系统、感知决策系统、车灯、音响、雨刮、空调、阻力转向等系统的供电。因此，太阳能充电系统1实时补充的电量能够减少低压系统对高压电池系统的依赖，整车将有更好的续航里程。
如图1所示，无人驾驶车辆中还包含感知与决策部分。其中，感知部分采用双目摄像头、毫米波雷达的融合的方式，配合高精度地图及场景数据库实现3d模型建立及精准定位和智能驾驶。其中前置摄像头3和后置摄像头2分别安装在图1所示的车体的位置。
如图2所示，本发明的动力系统包括电池系统、电池管理系统(bms)、电机控制单元(mcu)、电机，从而为整车提供动力。在本实施例中，后置电机总成6设置在车辆尾部。前置电机总成7布置在车辆头部。当电机总成布置在车辆尾部时，车辆右向行驶时进入后驱模式，在车辆左向行驶时进入前驱模式。
优选的，本发明的充电系统兼容有线充电单元和无线充电单元8。有线充电作为备用，在车辆故障时可以满足充电需求。至于车辆的无线充电单元8，通常包括无线充电接收线圈及其控制模块，其安装于系统底部靠近电池系统的位置。在车辆达到充电条件时，车辆自动泊车并提示乘客下车以启动充电。
如图4至图8示出了本发明无人驾驶车辆的电机和电池包的多种连接方式。
图4示出了第一电机9、第一电机控制单元901、还有第二电机10和第二电机控制单元101。其中，第一电机9、第一电机控制单元901布置在车尾，第二电机10和第二电机控制单元101布置在车头。不论是第一电机9还是第二电机10都由第一电池包11进行供电。
图5示出了第一电机9、第一电机控制单元901。其中，第一电机9由第一电池包11和第二电池包12以串联的方式联合进行供电。这样做的好处是能够充分利用车身空间及更好的平衡车身重量。
图6示出了第一电机9、第一电机控制单元901。其中，第一电机9由第一电池包11和第二电池包12以并联的方式联合进行供电。这样做的好处是能够充分利用车身空间及更好的平衡车身重量。
图7示出了第一电机9、第一电机控制单元901、还有第二电机10和第二电机控制单元101。其中，第一电机9、第一电机控制单元901布置在车尾，第二电机10和第二电机控制单元101布置在车头。第一电池包11和第二电池包分别分布在车头和车尾，并且，两者以串联的方式为第一电机9和第二电机10供电。
图8示出了第一电机9、第一电机控制单元901、还有第二电机10和第二电机控制单元101。其中，第一电机9、第一电机控制单元901布置在车尾，第二电机10和第二电机控制单元101布置在车头。第一电池包11和第二电池包分别分布在车头和车尾，并且，两者以并联的方式为第一电机9和第二电机10供电。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。