“互联网+”共享公共交通系统

李秋韵 周鋆英 李非凡 李晓宇

摘  要：该文涉及公共交通技术领域，提供了一种智能车及智能公共交通系统。该智能车包括车身、安装在车身上的智能控制系统和联接机构。车身前端安装有电磁联接杆，后端安装有电磁套筒。智能控制系统包括：定位装置，用于实时采集车身位置参数;障碍物识别装置，用于实时采集距离参数;行驶控制装置，用于控制车身按照控制指令以指定速度和方向行驶;通讯装置，用于将车身的速度、方向和位置参数发送至调度中心，以及将接收的控制指令发送至行驶控制装置。此智能控制系统便于调度中心根据乘客需求控制车身的行驶方向和速度，具有行车智能化、载客小型化、线路个性化的特点。

关键词：共享公交  无人驾驶  智能调度  可连接智能车  智慧城市

随着经济的快速发展，汽车已成为城市家庭的刚性需求，汽车保有量以前所未有的速度增加，导致现有的堵车、停车难，及公交车地铁线路固定、调度周期控制不灵活、维护成本高、城市交通污染严重等问题。为符合未来公共交通发展趋势，至少部分解决上述问题并有效起到对私家车、出租车的替代作用，该文提供了一种可联接的智能车共享公共交通系统方案，此系统主要包括：可联接的智能车、专用通道、停放场所及充电设备、移动终端APP、调度控制及运行监控系统。

可联接的智能车为无人驾驶汽车，由车身本体、智能控制系统和联接机构构成。

车身本体为四轮两座车厢，右侧设喷涂唯一的车辆编号及二维码的滑动车门一扇以供乘客识别预定车辆及上下车;左侧座位可设计为翻折式座椅，内含儿童座椅一个，满足携婴、幼儿乘客出行需求。车身后端的电磁套筒为喇叭口形状，能增大电磁联接杆安装在套筒中时，对细小偏差的容错能力，提高安装效率。车身外部装有LED灯带，以在夜间行驶时提高安全性。

智能控制系统包括驱动系统、定位系统、障碍物识别系统、行驶控制系统、通信系统、安全控制系统、监控系统。驱动系统为电力驱动方式;定位系统采用卫星定位模块，用以对智能车实时定位;障碍物识别系统包括前行方向障碍物识别、快速靠近物体识别功能，用以判断障碍物、靠近物体是否影响车辆行驶，从而进行控制预判;行驶控制系统根据定位系统、障碍物识别系统采集的数据进行分析以控制智能车行驶速度和方向;通讯系统采用无线通讯方式，实现智能车与调度控制中心的信息交互;安全控制系统根据障碍物识别系统反馈的信息降低车速或紧急制动;监控系统分别记录车辆行驶前后方、车内视频图像，用以当车辆出现事故、故障、人为破坏时可究其因。在此基础上可进行控制系统的功能扩展，以提高车辆行驶安全性，主要包括：定位系统加入“智能车+电磁线”辅助定位方式，用以修正卫星定位准确度;障碍物识别系统可采用基于图像检测、结构光检测、激光雷达检测、超声波检测等多种检测手段综合方式，提升系统运行稳定性;当调度控制中心确定车辆行驶路线后，由行驶控制系统对车速、方向等进行本地控制;安全控制系统加入安全带使用情况监测，乘客在未正确使用安全带时，车辆无法启动;监控系统图像数据采取本地储存方式，智能车至少保存5天监控图像数据。

联接机构由安装在车身本体前方的联接杆和安装在车身本体后方的套筒组成。在车身本体进行前后联接时，连接杆和套筒通过电磁技术相互吸附，实现两两联接。联接杆为两段式设计，采用万向节机构设计，当车身本体联接后，万向节机构处于两车身本体之间，便于左右转动。套筒为喇叭口形状设计，增大联接机构对细小偏差的容错能力。联接机构具备充换电接口功能，当多个智能车联接后，可相互充电，补充电能给电量过低车辆。当多个智能车实现联接或分解后，由首车作为主要动力输出，其余车辆减小输出功率，以降低整体功耗，联接机构最大承受10辆智能车联接所需拉力。

专用通道是上述智能车专用行驶通道，为避免智能车与其他车辆、行人混行，以颜色作为标识区分并提供可视化信息。通道预埋电磁线作为驱动及定位装置，采用电磁线传感技术，实现智能车本地路径识别功能;通道为双车道设计，满足两辆智能车并列行驶宽度，一条为行驶通道即快速通道，一条为乘降通道即慢速车道。为提高系统运行效率，专用通道分为两种模式。模式一适用于单向三车道及以上的宽阔马路，马路中央靠近人行通道处设有月台，乘客可在此乘降;模式二适用于单向三车道以下的较狭窄马路，通道位于马路两侧，乘客可随时乘降。专用通道经过路口时，采取地下通过方式，避免与其他车辆、行人交叉行进，实现乘客从乘车到下车期间不间断行驶。

停放场所及充电设备是上述智能车专用的停放及充电场所。停放场所设有充电桩若干，当智能车以首尾相接方式停放时，每个充电桩可最多同时为10辆智能车充电。采用夜间集中充电方式有助于消纳风能等利用率较低的清洁能源，提升能源利用效率并缓解城市污染问题。此外，停放场所可采用立体停车设计，进一步提升空间利用率，并按其容量的10%设置专用停车位，用以停放故障车辆。

移动终端APP如同市面滴滴APP，使用时，乘客应输入目的地、乘车人数、是否同意拼车等信息，并完成网上支付，APP自动上传相关信息至调度控制及运行监控中心;乘客需站在专用通道标识的乘降位置，开启移动终端定位功能，智能车将根据定位信息行驶至乘客所在位置;当智能车到达，乘客需使用APP扫描车身的二维码以确认，成功后方可开门乘车;为提升用户体验，APP需显示预订车辆当前位置。

调度控制及运行监控系统用于接收移动终端APP信息，并向符合最优条件的智能车发出指令，前往乘客所在地。当出现区域性用车紧张或时段性用车紧张时，系统会根据历史数据分析提前进行车辆调配;系统监控智能车行驶轨迹、状态，当智能车出现电池不足、硬件故障等情况导致无法正常行驶时，能自动派遣附近闲置智能车以联接方式将其送至停放场所充电或专用停车位等待维修;系统设有黑名单档案，将存在故意损坏车辆等行为的乘客纳入黑名单，并不再受理黑名单乘客的乘车请求;系统可接收乘客乘车、下车等状态信息;当乘客完成付费，由系统对乘客进行定位，并向选定的智能车下发行驶路径及前往指令，当乘客乘车后，系统向智能车下发乘客目的地行驶路径及前往指令。

该文所述的“互联网+”共享公共交通系统创新性地提出通过调度系统做出最优分析以安排私人定制路线、智能车可联接进行充放电、设地下通道避免交互及减少等待红绿灯的耗时、采用夜间供电最大效益化，不仅满足用户的个性化需求，且能促进智慧城市建设步伐，促进交通系统智能化发展。

参考文献

[1] 刘虹玉，王双金.大数据在仓储物流中的发展与应用——“大数据与智慧物流”[J].物流技术与应用，2017（3）：134-136.

[2] 赵淳.探讨机器人运用人工智能的现状[J].中国科技投资，2018（1）：245.

[3] 交通运输“十三五”发展规划[R].北京：交通运输部，2016.

[4] 公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划[R].北京：交通运输部，2011.

[5] 甄峰，秦萧.智慧城市顶层设計总体框架研究[J].现代城市研究，2014（10）：7-12.

[6] 程大章.智慧城市顶层设计的基础概念[J].智能建筑与城市信息，2014（9）：39-44.

[7] 何军.智慧城市顶层设计与推进举措研究——以智慧南京顶层设计主要思路及发展策略为例[J].城市发展研究，2013，20（7）：72，76.

[8] 刘紫燕，帅暘，罗超，等.“互联网+”和大数据时代智慧交通的发展[J].科技视界，2015（33）：63.