АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА
AUTOMATIC TRANSPORT SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области транспорта.
Технические предпосылки создания изобретения
За последние несколько лет многочисленные исследования доказали техническую возможность использования беспилотных транспортных средств, в частности, автомобильных транспортных средств.
Однако в настоящее время имеются определенные трудности на пути полномасштабного внедрения этой технологии в обычных условиях движения автомобилей, связанные со сложностью работы транспортных средств в реальных условиях, например, на автострадах, автомагистралях, дорогах и т.д., из-за большого разнообразия участников дорожного движения, таких как грузовые автомобили, автобусы, другие легковые автомобили, мотоциклы, мопеды, велосипеды, пешеходы и животные. Из-за такой разнородности участников дорожного движения полная автоматизация автомобилей, а именно беспилотных транспортных средств на дорогах общего пользования не прогнозируется вплоть до 2030 года или даже 2035 года, уровень 5 по шкале OICA (International Organization of Motor Vehicle Manufacturers).
В отличие от этого уже сейчас можно реализовать беспилотное управление устойчивым, т.е. 3-х или 4-х (или более) колесным, автомобильным транспортным средством в контролируемых условиях, в частности, на частных дорогах, даже на скоростях свыше 120 км/ч.
С другой стороны, технические решения общественного транспорта часто неудовлетворительны с точки зрения частоты, с точки зрения времени в пути и с точки зрения предложения, соответствующего спросу, например, в ночное время транспортные средства пусты, а в пиковые периоды транспортные средства переполнены и проводят много времени в пути.
Для решения проблем общественного транспорта предложено множество вариантов, в которых используются кабины, движущиеся по надземной железной дороге, расположенной на опорах, как, например, в патенте WO 2013/003387 от компании Skytran или в проекте «SMT rail». Однако все эти решения предусматривают другой вид транспорта, который не совместим с существующими видами пассажирского транспорта (автомобили, автобусы, трамваи, метро, поезда и т.д.).
Для повышения качества пассажирского транспорта в целях удовлетворения спроса с использованием беспилотных автоматизированных транспортных средств, в заявке на патент WO 2009/106920 от компании Sitar предложен способ автоматического направления моторизованных транспортных средств по дороге и автоматическая транспортная система, использующая оптические направляющие на дороге, которые считываются транспортными средствами. Однако в этом документе предусмотрены полосы с перекрестками и даже с остановками, что не способствует быстрому свободному дорожному движению.
На полосах, предназначенных для автомобилей, часто образуются большие заторы, которые замедляют наземный общественный транспорт, например, автобусы или трамваи. В связи с этим, часто предлагается, чтобы все полосы были зарезервированы для общественного транспорта. Однако даже при наличии приоритета на перекрестках, из-за частых остановок на перекрестках и станциях их средняя скорость (коммерческая скорость) является очень низкой порядка 20 км/ч или даже меньше, несмотря на зарезервированные (так называемые эксклюзивные, т.е. выделенные) полосы.
В дополнение резервирование полос для определенной категории транспортных средств увеличивает загруженность на остальных полосах.
Таким образом, имеется реальная необходимость, с одной стороны, как можно раньше начать использовать беспилотные автоматизированные транспортные средства, в частности, для снижения количества аварий, и, с другой стороны, обеспечить городской или общественный транспорт, работающий надлежащим образом.
Сущность изобретения
Изобретение направлено на решение вышеуказанных проблем путем обеспечения транспортной системы, которая сочетает в себе перевозку людей в автомобильных транспортных средствах и перевозку пассажиров в общественных транспортных средствах, которые отвечают требованиям безопасности и гарантируют оптимальную скорость движения.
Для этого в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретение обеспечивает транспортную систему, содержащую:
- транспортные средства, каждое из которых оснащено шинами, по меньшей мере одним электродвигателем и внутренним запасом энергии, которые по меньшей мере частично содействуют приведению в движение упомянутого транспортного средства, бортовыми датчиками и управляемыми колесами, причем упомянутые транспортные средства представляют собой, с одной стороны, автомобильные транспортные средства, выполненные с возможностью работы в автоматическом режиме, в котором водитель не участвует в управлении автомобильным транспортным средством, и, с другой стороны, общественные пассажирские транспортные средства, выполненные с возможностью работы в автоматическом и беспилотном режиме, причем упомянутые транспортные средства выполнены с возможностью самостоятельной навигации с использованием бортовых датчиков и управляемых колес;
- множество односторонних высокоскоростных полос, содержащих по меньшей мере одну полосу для каждого направления движения, причем упомянутые высокоскоростные полосы не имеют перекрестков, пересечений, мест остановки и расположены на одном уровне или на разных уровнях на опорах и/или в туннелях;
- множество служебных полос, обеспечивающих доступ упомянутых транспортных средств на высокоскоростные полосы и соединяющих упомянутые высокоскоростные полосы с зонами въезда для автомобильных транспортных средств, с зонами выезда для автомобильных транспортных средств и со станциями для общественных транспортных средств,
причем высокоскоростные полосы и упомянутые служебные полосы ограничены с каждой стороны барьерами; и упомянутые высокоскоростные и служебные полосы не имеют барьера между полосами в каждом месте, предназначенном для смены полосы,
- зоны въезда для автомобильных транспортных средств, содержащие въездные полосы, каждая из которых соединена по меньшей мере с одной высокоскоростной полосой посредством служебной полосы; причем каждая въездная полоса содержит устройство контроля доступа, выполненное возможностью:
определения по меньшей мере одной особой характеристики въезжающего автомобильного транспортного средства, выбранной из сертификата доступа, информации о соответствии технических характеристик стандартам, размеров, веса, запаса автономности и состояния упомянутого въезжающего автомобильного транспортного средства,
сравнения указанной по меньшей мере одной проверяемой особой характеристики с нормативом,
разрешения или отказа автомобильному транспортному средству в доступе на высокоскоростные полосы в соответствии с указанным сравнением, и
принудительного перевода въезжающего автомобильного транспортного средства с разрешенным доступом на работу в автоматическом режиме и передачи упомянутому въезжающему автомобильному транспортному средству сигнала блокировки автоматического режима; причем упомянутые автомобильные транспортные средства выполнены с возможностью в ответ на прием упомянутого сигнала блокировки автоматического режима приведения элементов управления для рулевого управления, ускорения, торможения, переключения передач, начала движения запуска и остановки автомобильного транспортного средства в неактивное состояние для водителя;
- зоны выезда для автомобильных транспортных средств, соединенные с высокоскоростными полосами служебными полосами и содержащие выездные полосы, причем каждая выездная полоса содержит устройство контроля выезда, выполненное с возможностью передачи каждому выезжающему автомобильному транспортному средству сигнала разблокировки автоматического режима; причем упомянутые автомобильные транспортные средства выполнены с возможностью, в ответ на прием упомянутого сигнала разблокировки автоматического режима, приведения элементов управления для рулевого управления, ускорения, торможения, переключения передач, начала движения и остановки автомобильного транспортного средства в активное состояние для водителя и разрешения упомянутому водителю возобновить управление движением транспортного средства;
- места остановок для общественных транспортных средств, каждое из которых содержит платформу, позволяющую пассажирам входить или выходить из одного из общественных транспортных средств, причем каждое из упомянутых мест остановок для общественных транспортных средств соединено по меньшей мере с одной полосой по меньшей мере двумя служебными полосами, которые соответственно представляют собой служебные полосы отправления и прибытия;
- устройство управления дорожным движением, выполненное с возможностью передачи каждому транспортному средству, движущемуся по высокоскоростным и служебным полосам транспортной системы, заданных значений скорости в зависимости от того, по высокоскоростной или служебной полосе движется упомянутое транспортное средство, и в зависимости от информации о количестве, географическом положении и скорости других транспортных средств, движущихся по указанным полосам.
Такая транспортная система особенно предпочтительна тем, что, учитывая работу транспортных средств в автоматическом режиме, можно поддерживать постоянные расстояния между транспортными средствами, тем самым предотвращая явления «бутылочного горлышка» и, следовательно, обеспечивая значительный пассажирский поток.
Кроме того, так как реально люди не должны участвовать в управлении транспортным средством, обеспечивается значительное преимущество с точки зрения комфорта и позволяет существенно сократить вероятность аварий.
Кроме того, такая транспортная система особенно эффективна с точки зрения окружающей среды, учитывая небольшое влияние полос на опорах, уменьшение зоны на уровне земли, отсутствие или низкий уровень загрязнения атмосферы, снижение шума и снижение энергопотребления.
В соответствии с другими предпочтительными вариантами осуществления такая транспортная система может иметь один или более из следующих признаков.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система дополнительно содержит устройство управления движениями автомобильных транспортных средств, выполненное с возможностью:
приема запроса, содержащего идентификационную информацию, ассоциированную с автомобильным транспортным средством, информацию о времени отправления и информацию о поездке от одной из зон въезда до одной из зон выезда;
определения переменной, указывающей оценку интенсивности дорожного движения на полосах, к которым относится указанный запрос, в соответствии с указанной информацией о времени отправления и указанной информацией о поездке;
сравнения переменной, указывающей оценку интенсивности дорожного движения, с пороговым значением; и
передачи автомобильному транспортному средству, связанному с идентификационной информацией, сертификата доступа, если переменная, указывающая оценку интенсивности дорожного движения, ниже упомянутого порогового значения;
причем каждое устройство контроля доступа выполнено с возможностью определения, связано ли автомобильное транспортное средство с сертификатом доступа, и разрешения доступа упомянутому автомобильному транспортному средству, если оно ассоциированно с сертификатом доступа.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система дополнительно содержит устройство управления перемещениями пассажиров, выполненное с возможностью:
приема запроса от пассажира, содержащего информацию о времени, информацию о поездке от места остановки, от которой отправляются общественные транспортные средства, до места остановки, к которой прибывают общественные транспортные средств; и
в ответ на указанный запрос передачи персональной информации для пассажира о времени отправления общественного транспортного средства и персональной информации о положении упомянутого общественного транспортного средства на платформе места остановки, от которой отправляются общественные транспортные средства.
В соответствии с одним вариантом осуществления устройство управления передвижения пассажиров дополнительно выполнено с возможностью определения поездки общественного транспортного средства в соответствии с множеством принятых пассажирских запросов для оптимизации заполнения упомянутого общественного транспортного средства.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит несколько высокоскоростных полос для каждого направление движения, причем устройство управления дорожным движением выполнено с возможностью назначения больших или меньших заданных значений скорости транспортным средствам в зависимости от того, движутся ли они по первой или второй из упомянутых высокоскоростных полос в одном направлении движения.
В соответствии с одним вариантом осуществления устройство контроля доступа содержит дополнительное средство динамического управления въезжающим транспортным средством, причем упомянутое средство выполнено с возможностью:
определения по меньшей мере одной характеристики, указывающей динамическое поведение транспортного средства, выбранной из качества курсов следования, скорости относительно заданной скорости, возможностей ускорения и замедления въезжающего транспортного средства;
- сравнения указанной контролируемой характеристики, указывающей динамическое поведение въезжающего транспортного средства, с нормативом; и
- разрешения или отказа автомобильному транспортному средству в доступе в соответствии с указанным сравнением.
В соответствии с одним вариантом осуществления платформа по меньшей мере одного места остановки для общественных транспортных средств содержит двери платформы, датчики наличия, выполненные с возможностью обнаружения наличия общественного транспортного средства перед каждой из дверей платформы, и средство управление дверями платформы, которое выполнено с возможностью запуска открытия одной из дверей платформы в ответ на обнаружение общественного транспортного средства перед указанной дверью платформы.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система дополнительно содержит средство, выполненное с возможностью передачи сигнала оповещения, сигнализирующего о наличии по меньшей мере одного пассажира перед одной из дверей платформы, причем упомянутое средство управления дверями платформы выполнено с возможностью запуска открытия одной из дверей платформы в ответ на прием сигнала оповещения. В соответствии с одним вариантом осуществления средство, выполненное с возможностью передачи сигнала оповещения, может, в частности, содержать кнопку, камеру, связанную со средством распознавания видео, и/или датчик RFID.
В соответствии с одним вариантом осуществления зоны въезда, зоны выезда и/или мест остановки для общественных транспортных средств содержат парковочные зоны, оборудованные зарядным устройством или устройством замены аккумулятора. Зарядное устройство может, в частности, представлять собой индукционное электрическое зарядное устройство или запас водородного топлива.
В соответствии с одним вариантом осуществления высокоскоростные полосы поддерживаются на опорах с помощью бетонных балок, причем барьеры, которые соединяют балки, служат в качестве направляющих для перемещения транспортных средств и в качестве шумовых барьеров.
В соответствии с одним вариантом осуществления высокоскоростные, служебные, въездные и выездные полосы содержат дорожные покрытия из мытого бетона.
В соответствии с одним вариантом осуществления высокоскоростные, служебные, въездные и выездные полосы содержат дорожные покрытия, которые отделены пространством, позволяющим удаление сточных вод и другой грязи.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит туннель, имеющий внутренний диаметр порядка 7,5 метров, через который проходит первая группа из двух полос для одного из направлений движения и вторая группа из двух полос для другого из направлений движения, причем указанная вторая группа расположена над или под первой группой; причем каждая из первой и второй групп из двух полос содержит две высокоскоростные полосы или одну высокоскоростную полосу и одну служебную полосу.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит туннель, имеющий внутренний диаметр порядка 9,5 метров, через который проходит первая группа из трех полос для одного из направлений движения и вторая группа из трех полос для другого из направлений движения, причем указанная вторая группа расположена над или под первой группой; причем каждая из первой и второй групп из трех полос содержит три высокоскоростные полосы или две высокоскоростные полосы и одну служебную полосу.
В соответствии с одним вариантом осуществления барьеры служат в качестве направляющих, и бортовые датчики представляют собой ультразвуковые радары, расположенные спереди, сзади и по бокам транспортных средств и выполненные с возможностью обнаружения упомянутых барьеров.
В соответствии с одним вариантом осуществления каждое из транспортных средств оборудовано устройством управления, которое содержит модуль смены полосы для смены полосы между исходной полосой и целевой полосой, причем упомянутый модуль смены полосы соединен с указанными бортовыми датчиками и выполнен с возможностью:
- обнаружения индикатора смены полосы, представляющего собой разрыв в барьере, отделяющем исходную полосу от целевой полосы, или оптический индикатор; или
- обработки информации о смене полосы, передаваемой устройством управления дорожным движением или хранящейся в памяти транспортного средства;
- обнаружения положения одного или более барьеров заданной полосы; и
- управления упомянутым транспортным средством таким образом, чтобы оно смещалось с исходной полосы на заданную полосу в соответствии с индикатором смены полосы или информацией о смене полосы и положением одного из барьеров целевой полосы.
В соответствии с одним вариантом осуществления расстояние между двумя барьерами одной из высокоскоростных, служебных, въездных и выездных полос на повороте больше, чем расстояние между двумя барьерами указанной полосы на прямом участке.
В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере одно из транспортных средств содержит по меньшей мере четыре колеса, каждое из которых оборудовано встроенным электродвигателем, который заменяет электродвигатель (транспортного средства), и каждое из которых выполнено с возможностью вращения для управления транспортным средством.
В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере одна из полос оборудована индукционным зарядным устройством, выполненным с возможностью создания магнитного поля, и по меньшей мере одно из автомобильных транспортных средств или одно из общественных транспортных средств оборудовано приемником, выполненным с возможностью преобразования магнитного поля в электрический ток для зарядки аккумулятора.
В соответствии с одним вариантом осуществления устройство управления перемещениями пассажиров дополнительно выполнено таким образом, чтобы предварительно выбранные общественные транспортные средства останавливались в определенных местах остановок в соответствии с заданным расписанием и заданными поездками, чтобы забирать пассажиров, которым необходимо зайти, и высаживать тех, которым необходимо выйти, в соответствии с регулярными перевозками.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит места остановки, построенные на уровне земли, не требующие наличия ступенек для использования пассажирами и содержащие служебные полосы в виде подъездных наклонных участков для соединения с высокоскоростными полосами.
В соответствии с одним вариантом осуществления служебные полосы содержат зоны, предназначенные для ускорения транспортных средств, и зоны, предназначенные для замедления транспортных средств.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортные средства оборудованы видеокамерами, изображения с которых передаются в устройство управления дорожным движением, причем упомянутое устройство управления дорожным движением содержит средство автоматического анализа этих изображений, причем упомянутое средство выполнено с возможностью контроля надлежащей работы и обнаружения любых потенциальных аномалий.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит транспортные средства, оборудованные средством автоматической чистки полос.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит только транспортные средства, оборудованные системой хранения данных, выполненной с возможностью хранения информации, необходимой для работы упомянутых транспортных средств на упомянутых полосах, причем упомянутые транспортные средства выполнены с возможностью автономного перемещения до следующей выездной полосы или до следующего места остановки с использованием упомянутой информации, хранящейся в системе хранения данных.
В соответствии с одним вариантом осуществления полосы содержат дорожные покрытия из фибробетона.
В соответствии с одним вариантом осуществления все автомобильные транспортные средства и все общественные транспортные средства оборудованы интерфейсом связи с устройством управления дорожным движением, который выполнен с возможностью авторизации пассажира для запроса остановки на следующем месте остановки или в зоне выезда, например, в чрезвычайной ситуации.
В соответствии с одним вариантом осуществления места остановки содержат зону для парковки упомянутых общественных транспортных средств.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит систему распознавания перед дверями платформы для определения пассажира, который действительно сделал заказ.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит общественные транспортные средства, оборудованные системой распознавания для обнаружения присутствия пассажира, сделавшего заказ, в транспортном средстве и его ухода.
В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере одна из служебных полос содержит часть в виде подъездных наклонных участков, обеспечивающих соединение двух высокоскоростных полос на разных уровнях, высокоскоростной полосы и места остановки на разных уровнях или высокоскоростной полосы и зоны въезда или выезда на разных уровнях.
В соответствии с одним вариантом осуществления транспортная система содержит полосу посадки/высадки, проходящую вдоль платформы каждого из мест остановок и соединенную со служебной полосой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет более понятно, и дополнительные задачи, подробности, признаки и преимущества станут более очевидными в ходе изучения нижеследующего описания нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, которые представлены исключительно в качестве неограничивающей иллюстрации со ссылкой на приложенные чертежи.
Фиг. 1 представляет функциональное и частичное изображение транспортной инфраструктуры транспортной системы в соответствии с изобретением.
Фиг. 2 схематически иллюстрирует транспортную инфраструктуру.
Фиг. 3 схематически иллюстрирует транспортное средство транспортной системы.
Фиг. 4 представляет собой схему, иллюстрирующую работу устройства управления передвижениями автомобильных транспортных средств.
Фиг. 5 представляет собой схему, иллюстрирующую работу устройства управления передвижениями пассажиров.
Фиг. 6 представляет собой схему, иллюстрирующую работу устройства контроля доступа.
Фиг. 7 представляет собой схему, иллюстрирующую работу устройства контроля доступа в соответствии с альтернативным вариантом выполнения.
Фиг. 8 схематически иллюстрирует работу устройства управления дорожным движением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Транспортная система направлена на перевозку людей как в автомобильных транспортных средствах, так и в общественных транспортных средствах. Автомобильные транспортные средства, как и общественные транспортные средства транспортной системы в соответствии с изобретением выполнены с возможностью работы в автоматическом режиме, т.е. без участия водителя.
Фиг. 1 частично и схематически иллюстрирует инфраструктуру 1 транспортной системы в соответствии с одним вариантом осуществления. Инфраструктура 1 содержит две односторонние высокоскоростные полосы 2, 3, 4, 5 для каждого из двух направлений движения. Каждая из высокоскоростных полос 2, 3, 4, 5 не имеет перекрестков, пересечений, мест остановки, а именно светофоров или знаков СТОП. Высокоскоростные полосы 2, 3, 4, 5 обеспечивают взаимное соединение множества зон 6 въезда и зон 7 выезда для автомобильных транспортных средств и множества станций 8 для общественных транспортных средств для создания гибридной транспортной сети.
Как изображено на фиг. 1, каждая зона 6 въезда соединена с высокоскоростной полосой 3, 4 для каждого направления движения выделенной служебной полосой 9, 10. Подобным образом каждая зона 7 выезда также соединена с одной высокоскоростной полосой 3, 4 для каждого направления движения соответствующей служебной полосой 11, 12.
Кроме того, как изображено на фиг. 1, каждое место остановки 8 для общественных транспортных средств соединена на входе и на выходе с одной высокоскоростной полосой 3, 4 для каждого направления движения служебными полосами 13, 14, 15, 16.
Необходимо отметить, что в варианте выполнения, который не проиллюстрирован, одна или более служебных полос соединяют высокоскоростную полосу с зоной въезда или зоной выезда для автомобильных транспортных средств и с местом остановки для общественных транспортных средств.
Фиг. 2 представляет упрощенное изображение инфраструктуры в соответствии с одним вариантом осуществления. Предполагается, что в этой инфраструктуре имеется два вида транспортных средств, а именно автомобильные транспортные средства 17, 18 и общественные транспортные средства 19, 20, 21, 22, 23. В правой части фиг. 2 показано направление при удалении транспортного средства тогда как в левой части показано направление при приближении транспортного средства.
Как изображено на фиг. 2, транспортная система содержит опоры 24, которые поддерживают высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28. Кроме того, высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28 расположены по меньшей мере на двух уровнях друг над другом. Как пример, высокоскоростные полосы 26, 28, расположенные на верхнем уровне, предназначены для приема транспортных средств 18, 19, движущихся с максимальной скоростью, тогда как высокоскоростные полосы 25, 27, расположенные на промежуточном уровне, предназначены для приема транспортных средств 17, 20, движущихся с более низкой скоростью.
Фиг. 2 также иллюстрирует станцию 29 для общественных транспортных средств, которая находится на уровне земли. Таким образом, в этом примере станция 29 не нуждается в дополнительной крыше, поскольку она находится под высокоскоростными полосами 25, 26, 27, 28 транспортной системы. Эта станция 29 содержит платформу 30, выполненную с возможностью приема пассажиров 31. Таким образом, станция 29 не нуждается в ступеньках для обеспечения доступа пассажиров 31 на платформу 30. Платформа 30 предпочтительно оборудована одной или более дверями 32 платформы.
Для обеспечения доступа общественных транспортных средств 19, 20, 21, 22, 23, движущихся по высокоскоростным полосам 25, 26, 27, 28, к месту остановки 29 транспортная система содержит служебные полосы, часть которых выполнена в виде подъездных наклонных участков. Например, на фиг. 2 служебная полоса 33 обеспечена подъездным наклонным участком 34, обеспечивающим подъезд общественного транспортного средства 21 к месту остановки 29 на уровне земли за счет съезда на полосу 38 посадки/высадки, которая проходит вдоль платформы 30. Таким образом, общественные транспортные средства могут останавливаться, как общественное транспортное средство 22, перед дверями 32 платформы места остановки 29. Транспортная система также содержит служебные полосы, например, служебную полосу 35, часть которых, выполненная в виде подъездных наклонных участков 36, обеспечивает доступ на более высокий уровень и, в частности, на служебную полосу, обеспечивающую доступ на высокоскоростную полосу 26 верхнего уровня с высокоскоростной полосы 25 нижнего уровня или непосредственно из зоны въезда или со станции 29. Подъездные наклонные участки 34 и 36 служебных полос изображены очень схематично, чтобы не усложнять фиг. 2.
Хотя на фиг. 2 не проиллюстрированы зоны въезда и выезда для автомобильных транспортных средств, упомянутые зоны въезда расположены на уровне земли под высокоскоростными полосами 25, 26, 27, 28, и каждая из них соединена с одной или более высокоскоростными полосами одной или более служебными полосами, каждая из которых содержит подъездной наклонный участок.
Однако в других вариантах осуществления зоны въезда и выезда транспортных средств могут быть расположены иным образом, в частности, еще дальше от высокоскоростных полос 25, 26, 27, 28 транспортной системы, особенно при нехватке места или для соединения транспортной системы с полосами массового движения или с парковочными зонами.
Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления автомобильные транспортные средства могут использоваться для перевозки грузов. Поэтому транспортная система может быть оборудована зонами въезда и выезда, предназначенными для перевозки грузов, для погрузки и выгрузки грузов или для получения автомобильного транспортного средства водителем, который будет выполнять окончательную доставку.
Высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28 и служебные полосы 33, 35 ограничены с каждой стороны барьерами 37. Как пример, барьеры 37 выступают на высоту приблизительно 50 см над высокоскоростными полосами 25, 26, 27, 28 и служебными полосами 34, 35. Однако высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28 и служебные полосы 33 не имеют таких барьеров 37 между двумя смежными полосами в каждой зоне, предназначенной для смены полосы между двумя смежными полосами. Такая зона, предназначенная для смены полосы, изображена между высокоскоростной полосой 27 и служебной полосой 33 на фиг. 2.
Кроме того, хотя, чтобы не загромождать фиг. 2, на ней не изображена аварийная полоса, транспортная система может содержать аварийные полосы, которые могут использоваться в случае поломки транспортного средства. Предпочтительно они обеспечены между барьерами двух смежных высокоскоростных полос, предпочтительно со стороны открытия дверей общественных пассажирских транспортных средств, если они имеют двери только с одной стороны.
В соответствии с одним примером варианта осуществления дорожные покрытия высокоскоростных полос 25, 26, 27, 28 и служебных полос 33 выполнены из мытого бетона. Мытый бетон имеет преимущество в том, что шумовые характеристики и характеристики сцепления дорожных покрытий из мытого бетона эквивалентны асфальтовым дорожным покрытиям, тогда как срок его службы составляет тридцать лет, а именно в шесть раз больше, чем у асфальта. Кроме того, дорожные покрытия высокоскоростной полосы 25, 26, 27, 28 и служебных полос 33, 34 отделены друг от друга пространством, которое позволяет автоматически удалять сточные воды и другую грязь без необходимости использования пористого материала для дорожного покрытия. Это особенно предпочтительно, когда дорожные покрытия выполнены из мытого бетона.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления мытый бетон заменен фибробетоном, в частности, высококачественным фибробетоном, который способствует прочности конструкции.
Высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28 и служебные полосы 33, 34 поддерживаются на опорах 24 с помощью поперечных балок 39, 40, например, выполненных из бетона. В одном предпочтительном варианте осуществления барьеры 37 также обеспечивают взаимное соединение поперечных балок 39, 40 одного уровня друг с другом. Как будет рассмотрено ниже, барьеры 37 также могут служить для направления транспортных средств по высокоскоростным полосам 25, 26, 27, 28 и служебным полосам 33, 34 и/или в качестве шумовых барьеров.
Поперечные балки 39, 40 и опоры 24 транспортной системы могут быть изготовлены на заводе, относительно легко доставлены по дороге и затем установлены на местах с помощью специальной техники подходящего размера.
Разумеется, на участках, где отсутствуют место остановки и зона въезда или выезда, транспортная система еще проще, так как она содержит всего четыре высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28, одну полосу 26, 28 движения с максимальной скоростью для каждого направления движения на верхнем уровне и одну полосу 25, 27 движения с более низкой скоростью для каждого направления движения на промежуточном уровне. Таким образом, высокоскоростные полосы 25, 26, 27, 28 поддерживаются поперечными балками 39, 40 меньшей длины. Кроме того, в таком случае на земле нет ничего, кроме основания опор 24.
Необходимо отметить, что на фиг. 2 изображен пример варианта осуществления транспортной системы в соответствии с изобретением, который, несмотря на свою простоту, обеспечивает потенциальную пропускную способность 40000 пассажиров в час для каждого направления движения, как рассмотрено чуть ниже, что соответствует пропускной способности автоматического метрополитена последнего поколения.
В упрощенном варианте осуществления транспортной системы последняя содержит только одну высокоскоростную полосу для каждого направления движения. Таким образом, транспортная система содержит только один уровень высокоскоростных полос, которые поддерживаются на опорах 34 с помощью балок меньшей длины.
В другом упрощенном варианте осуществления транспортная система содержит по меньшей мере локально только одно направление движения и только одну высокоскоростную полосу, в частности, для улиц, которые не достаточно широки для размещения нескольких направлений движения.
Как отмечено ранее, места остановок 29 предпочтительно находятся на уровне земли для исключения ступенек и, следовательно, улучшения доступа пешеходов. Таким образом, как рассмотрено ранее, в связи с этим общественные транспортные средства обслуживают места остановок 29. Для уменьшения площади на уровне земли две платформы 30 места остановки 29, соответствующие каждому из двух направлений движения, могут быть смещены друг от друга, а не обращены друг к другу.
Каждая платформа 30 предпочтительно оборудована автоматизированными дверями 32 платформы, которые в открытом состоянии позволяют пассажирам 31 переходить с платформы 30 в одно из общественных пассажирских транспортных средств, и наоборот. Небольшие места остановок содержат всего две или три двери 32 платформы для каждого направления движения, тогда как большие места остановок могут иметь пятнадцать или двадцать или еще больше дверей в зависимости от требуемой пропускной способности.
Автоматизированные двери платформы отлично показали себя в автоматизированных метрополитенах и получили одобрение пользователей.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления двери 32 платформы связаны с датчиками 41 наличия, выполненными с возможностью обнаружения общественного транспортного средства перед каждой из дверей 32 платформы, и со средством автоматического управления дверями 32 платформы, которое выполнено с возможностью запуска открытия одной из дверей 32 платформы в ответ на обнаружение транспортного средства перед указанной дверью 32 платформы. Путем примера датчики 41 наличия представляют собой ультразвуковые датчики или видеокамеры, связанные со средством обработки видеосигналов.
Кроме того, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления двери 32 платформы также связаны со средством 43 оповещения, выполненным с возможностью передачи средству 42, которое автоматически управляет дверями платформы, сигнала оповещения при нахождении по меньшей мере одного пассажира 31 перед одной из дверей 32 платформы. В частности, средство 43 оповещения может содержать кнопку, камеру, связанную со средством распознавания видео, и/или датчик RFID. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления для определения, действительно ли пассажир является тем, кто сделал заказ на поездку в упомянутом транспортном средстве, может быть использована система распознавания, например, электронный интерфейс, который позволяет пассажиру вводить идентификатор, или терминал или панель с RFID, NFC, распознаванием отпечатков пальцев, распознаванием лиц или распознаванием радужной оболочки глаза.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления общественные транспортные средства имеют аналогичное средство распознавания для обнаружения присутствия в транспортном средстве пассажира, который сделал заказ, как только он вошел, и как только он вышел.
Такие места остановок 29 могут обрабатывать большие потоки пассажиров. Как пример, общественные транспортные средства могут прибывать каждые 60 секунд, т.е. 60 транспортных средств в час на каждую дверь платформы и 480 пассажиров в час для общественных транспортных средств со средней пропускной способностью восемь пассажиров. Таким образом, для платформы 30, содержащей 25 дверей платформы на протяжении около 150 метров, максимальная пропускная способность станции составляет порядка 12000 пассажиров в час.
В предпочтительном варианте осуществления транспортной системы общественные транспортные средства 19, 20, 21, 22, 23 останавливаются перед дверью 32 платформы после съезда со служебной полосы 34, чтобы освободить служебную полосу на время, в течение которого пассажиры осуществляют посадку/высадку, и не мешать другим транспортным средствам, прибывающим или отъезжающим от другой двери 32 платформы. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления общественные транспортные средства 19, 20, 21, 22, 23 оборудованы четырьмя управляемыми колесами, что позволяет улучшать их маневренность и в связи с этим оптимизировать расстояние между двумя дверями 32 платформы.
В дополнение предпочтительно по меньшей мере некоторые места остановок 29 оборудованы полосами разворота, которые позволяют общественным транспортным средствам 19, 20, 21, 22, 23, забравшим всех пассажиров, возвращаться в другом направлении со сменой полосы.
В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления общественные пассажирские транспортные средства 19, 20, 21, 22, 23 выполнены с возможностью движения вперед или назад. В таком случае общественные пассажирские транспортные средства 19, 20, 21, 22, 23 оборудованы дверью с каждой стороны и четырьмя управляемыми колесами. Кроме того, станции могут быть оборудованы парковочными зонами, которые позволяют парковку общественных транспортных средств 19, 20, 21, 22, 23 во время ожидания обратного рейса в другом направлении. Предпочтительно эти парковочные зоны оборудованы зарядным устройством или устройством замены аккумулятора. В частности, зарядное устройство может представлять собой индукционное электрическое зарядное устройство или запас водородного топлива.
Полосы разворота имеют недостаток, заключающийся в их громоздкости, но обеспечивают преимущество принципа «FIFO», который означает, что первое прибывшее общественное транспортное средство отъезжает первым, тем самым оптимизируя потенциальное время подзарядки.
Общая структура транспортного средства транспортной системы, будь то общественное транспортное средство 19, 20, 21, 22, 23 или автомобильное транспортное средство 17, 18, описана со ссылкой на фиг. 3. Каждое транспортное средство имеет четыре колеса 53, 54, 55, 56, оснащенные шинами, которые позволяют снижать уровень дорожного шума как внутри, так и снаружи и обеспечивают больший комфорт. По меньшей мере два из упомянутых колес 53, 54 являются управляемыми. Каждое транспортное средство содержит по меньшей мере один электродвигатель 44, предназначенный для обеспечения по меньшей мере части, если не всей, движущей силы упомянутого транспортного средства. Каждое транспортное средство также содержит электрический аккумулятор 45, предназначенный по меньшей мере частично для питания электродвигателя 44.
Каждое транспортное средство также содержит центральный блок 46 управления, содержащий процессор, а также запоминающее устройство (память) и средство связи, например, с использованием радиопередачи, обеспечивающее связь центрального блока 46 управления с оборудованием транспортной системы, которое подробно рассмотрено ниже.
Кроме того, каждое транспортное средство содержит бортовые датчики 47, 48, 49, 50, 51, 52. Центральный блок 46 управления содержит устройство управления, которое выполнено с возможностью управления указанным транспортным средством в соответствии с сигналами, подаваемыми указанными датчиками 47, 48, 49, 50, 51, 52. Устройство управления имеет по меньшей мере один автоматический режим работы, в котором упомянутое устройство управления направляет транспортное средство без участия водителя посредством управляемых колес 53, 54 и бортовых датчиков 47, 48, 49, 50, 51, 52.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения бортовые датчики 47, 48, 49, 50, 51, 52 представляют собой ультразвуковые радары, расположенные по бокам транспортных средств, спереди, сзади и при необходимости в центре с избыточностью. Таким образом, ультразвуковые радары могут обнаруживать направляющие полос, а именно барьеры 37, расположенные с каждой стороны высокоскоростных и служебных полос. Благодаря сигналам, подаваемым такими бортовыми датчиками 47, 48, 49, 50, 51, 52, устройство управления может позиционировать транспортное средство в центре высокоскоростных полос и служебных полос путем размещения его на равных расстояниях от барьеров 37.
Необходимо отметить, что в одном варианте осуществления для учета того факта, что неопределенность при размещении транспортных средств в пределах полосы возрастает на поворотах или при увеличении скорости, и того факта, что в таких обстоятельствах возрастают риски, связанные с неопределенностью размещения транспортных средств, расстояние между барьерами 37, которые служат в качестве направляющих, на поворотах больше, чем на прямых участках, и больше на одной полосе, чем на другой, если указанная полоса предназначена для использования на максимальной скорости, которая выше, чем скорость на другой полосе.
Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления бортовые датчики 47, 48, 49, 50, 51, 52, упомянутые выше, дополнены другими датчиками, расположенными спереди и сзади транспортного средства, причем эти датчики, например, представляют собой видеокамеры, инфракрасные камеры, лидары, которые позволяют определять положение транспортного средства относительно краев полосы, а также позволяют обнаруживать препятствия, например, другие транспортные средства, спереди и сзади транспортного средства. Таким образом, благодаря сигналам, подаваемым такими датчиками, устройство управления может прогнозировать автоматическое экстренное торможение и обеспечивать возможность вклинивания транспортного средства в поток транспортных средств при смене полосы.
Кроме того, устройство управления содержит модуль смены полосы для смены полосы с исходной полосы на заданную полосу. Модуль смены полосы выполнен с возможностью обнаружения наличия зоны, которая позволяет сменить полосу. Для этого в соответствии с первым альтернативным вариантом осуществления модуль смены полосы выполнен с возможностью обнаружения индикатора смены полосы, который, например, представляет собой разрыв в барьерах 37, отделяющих исходную полосу от заданной полосы, или специальный оптический индикатор. В соответствии со вторым альтернативным вариантом осуществления модуль смены полосы выполнен с возможностью обработки информации о смене полосы, которая либо передается устройством управления дорожным движением, описанным подробно ниже, либо хранится в памяти центрального блока управления.
Кроме того, модуль смены полосы выполнен с возможностью управления транспортным средством таким образом, чтобы оно смещалось с исходной полосы на заданную полосу в соответствии с индикатором смены полосы или информацией о смене полосы и положением барьера 37 заданной полосы, который расположен на противоположной стороне исходной полосы. Траектория во время смены полосы может быть указана известными средствами, например, наземной разметкой, обнаруживаемой видеокамерами транспортного средства, или магнитной направляющей, обнаруживаемой магнитными датчиками.
Таким образом, при обнаружении транспортным средством наличия зоны, которая позволяет сменить полосу, во время движения упомянутое транспортное средство либо сохраняет расстояние относительно барьера 37 исходной полосы, который расположен на противоположной стороне относительно другой смежной полосы, при необходимости продолжения движения по той же полосе, либо оно сворачивает на целевую полосу. Если транспортное средство сворачивает на заданную полосу, оно позиционируется на заданном расстоянии от барьера 37, расположенного на противоположной стороне исходной полосы. Когда снова появляется второй барьер 37 заданной полосы, устройство управления транспортного средства управляет транспортным средством таким образом, чтобы оно разместилось на равных расстояниях от двух барьеров 37. Подобным образом, если транспортное средство продолжает движение по исходной полосе, при необходимости оно повторно позиционируется на равных расстояниях от двух барьеров 37 по истечении определенного времени без рывков в рулевом управлении.
Кроме того, если смена полосы осуществляется со служебной полосы на высокоскоростную полосу, модуль смены полосы выполнен с возможностью увеличения скорости транспортного средства на служебной полосе до заданной скорости, рекомендованной или предложенной устройством управления дорожным движением.
И наоборот, если смена полосы осуществляется с высокоскоростной полосы на служебную полосу, модуль смены полосы работает таким образом, что транспортное средство меняет полосу (возможно, после замедления, не мешающего транспортным средствам сзади), и затем снижает скорость транспортного средства до заданной скорости, рекомендованной или предложенной устройством управления дорожным движением.
В вышеприведенном описании смена полос для каждого транспортного средства регулируется модулем смены полосы, который реализован в каждом из транспортных средств. Однако в других вариантах осуществления смена полосы транспортных средств регулируется совместно с устройством управления дорожным движением.
Кроме того, транспортная система содержит устройство управления перемещениями автомобильных транспортных средств.
Устройство управления передвижениями автомобильных транспортных средств, в частности, предназначено для передачи сертификата доступа автомобильному транспортному средству, запрашивающему доступ к транспортной системе. Устройство управления перемещениями автомобильных транспортных средств содержит память, процессор, средство связи и аппаратное и/или программное средство, позволяющее реализовывать функциональные возможности, подробно рассмотренные ниже.
Фиг. 4 представляет собой схему, иллюстрирующую работу устройства 57 управления передвижениями автомобильных транспортных средств.
Устройство 57 управления перемещениями автомобильных транспортных средств выполнено с возможностью приема запроса 100, содержащего идентификационную информацию, ассоциированную с автомобильным транспортным средством, информацию о времени отправления или прибытия и информацию о поездке из одной из зон въезда в одну из зон выезда. Такой запрос 100, в частности, может быть передан центральным блоком 46 управления автомобильного транспортного средства или любым подходящим электронным интерфейсом, например, компьютером, телефоном или терминалом, расположенным, например, вблизи зоны въезда. Устройство 57 управления передвижениями автомобильных транспортных средств также выполнено с возможностью определения переменной, указывающей оценку интенсивности дорожного движения на полосах, к которым относится указанный запрос, в соответствии с указанной информацией о времени и указанной информацией о поездке. Для этого устройство 57 управления автомобильных транспортных средств выполнено с возможностью использования статистических данных, хранящихся в запоминающем устройстве (памяти), и/или связи с устройством управления дорожным движением для получения информации в реальном времени об интенсивности дорожного движения на рассматриваемых полосах. После этого устройство 57 управления автомобильных транспортных средств сравнивает переменную, указывающую оценку интенсивности дорожного движения, с пороговым значением, и если переменная, указывающая оценку интенсивности дорожного движения, ниже упомянутого порогового значения, передает сертификат 101 доступа в центральный блок 46 управления автомобильного транспортного средства, ассоциированного с идентификационной информацией. Как будет рассмотрено ниже, такой сертификат доступа необходим для того, чтобы транспортное средство могло получить доступ на высокоскоростные полосы.
Другими словами, устройство 57 управления передвижениями автомобильных транспортных средств разрешает доступ транспортного средства на высокоскоростные полосы, только когда предполагаемая поездка не включает полосы, подверженные чрезмерно большому потоку транспортных средств. Это позволяет исключить переполненность полос.
Если переменная, указывающая оценку интенсивности дорожного движения, выше порогового значения, устройство 57 управления передвижениями автомобильных транспортных средств отказывает в выдаче сертификата доступа, соответствующего принятому запросу 100. Однако в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления устройство 57 управления передвижениями автомобильных транспортных средств выполнено с возможностью передачи предлагаемого альтернативного запроса, содержащего информацию об альтернативном времени отправки или прибытия или даже информацию об альтернативном маршруте.
Кроме того, каждая въездная полоса зон 6 въезда автомобильных транспортных средств оборудована устройством 60 контроля доступа, работа которого будет подробно рассмотрена ниже со ссылкой на фиг. 6.
Устройство 60 контроля доступа содержит запоминающее устройство (память), процессор, средство связи с автомобильными транспортными средствами, например, посредством радиопередачи, и аппаратное и/или программное средство, позволяющее осуществлять функциональные возможности, подробно описанные ниже.
При достижении въезжающим автомобильным транспортным средством въездной полосы устройство 60 контроля доступа определяет множество особых характеристик въезжающего автомобильного транспортного средства, сравнивает каждую из них с соответствующим нормативом, например, хранящимся в запоминающем устройстве (памяти), и на основе выше упомянутого сравнения принимает решение, следует ли предоставить или отказать упомянутому автомобильному транспортному средству в доступе на высокоскоростные полосы.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления устройство контроля доступа, в частности, подтверждает, что сертификат доступа, выданный устройством 57 управления перемещениями автомобильных транспортных средств, действительно связан с въезжающим автомобильным транспортным средством.
В соответствии с одним вариантом осуществления устройство 60 контроля доступа выполнено с возможностью передачи в центральный блок 46 управления каждого въезжающего автомобильного транспортного средства запроса на информацию 104, и центральный блок 46 управления каждого автомобильного транспортного средства выполнен с возможностью передачи в ответ на указанный запрос информации 104 сигнала, указывающего запрашиваемую информацию 105. Альтернативно или в дополнение устройство 60 контроля доступа также может содержать средство получения конкретных характеристик каждого автомобильного транспортного средства, например, датчики или камеру, которые, в частности, позволяют измерять размеры автомобильного транспортного средства, и/или устройство для измерения веса транспортного средства.
Как пример, конкретные характеристики автомобильного транспортного средства, подлежащие учету устройством 60 контроля доступа, содержат одну или более из следующих характеристик: наличие сертификата доступа к транспортной системе, информация о соответствии технических характеристик стандартам, размеры (ширина, длина и/или высота), вес, запас автономности, запас автономности относительно запрашиваемой поездки и состояние упомянутого въезжающего автомобильного транспортного средства. Таким образом, благодаря устройству 60 контроля доступа, которое выполняет такие предварительные проверки, снижается вероятность поломок в транспортной системе.
В соответствии с предпочтительным альтернативным вариантом осуществления устройство 60 контроля доступа связано с оборудованием 61, например, с мобильным барьером или сигнальным оборудованием, которое управляется сигналом 106 в соответствии с решением, принятым устройством 60 контроля доступа и, следовательно, выполняет решение устройства 60 контроля доступа, а именно, следует ли разрешить доступ на высокоскоростные полосы или отказать в доступе, что физически реализуется путем направления автомобильного транспортного средства в парковочную зону или на полосу разворота.
Кроме того, в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления устройство 60 контроля доступа содержит дополнительные средства динамической проверки въезжающего транспортного средства. Эти дополнительные средства, в частности, содержат камеру и/или датчики, а также средство обработки сигналов, которые выполнены с возможностью определения одного или более из следующих параметров: курс транспортного средства, скорость относительно заданной скорости, способность транспортного средства ускоряться и способность транспортного средства замедляться. Устройство 60 контроля доступа также выполнено с возможностью сравнения каждого из предусмотренных параметров с соответствующим нормативом и разрешения или отказа упомянутому въезжающему автомобильному транспортному средству в доступе на высокоскоростные полосы.
Кроме того, для большей безопасности целесообразно переключение автомобильного транспортного средства на полностью автоматическую работу при нахождении в неподвижном состоянии до того, как оно покинет зону въезда в направлении высокоскоростных полос, и официальное оповещение водителя о том, что он может больше не управлять транспортным средством. Другими словами, устройство 60 контроля доступа также выполнено с возможностью введения автоматического режима работы для въезжающего транспортного средства, получившего доступ, как указано в схеме, показанной на фиг. 7.
Для этого в соответствии с альтернативным вариантом выполнения, показанным на фиг. 7, после проведения предварительных проверок, подробно рассмотренных выше, устройство 60 контроля доступа может передавать в центральный блок 46 управления каждого въезжающего автомобильного транспортного средства запрос 107 на введение работы в автоматическом режиме.
В ответ на этот запрос центральный блок 46 управления автомобильного транспортного средства может передавать в устройство 60 контроля доступа сигнал 108, подтверждающий, что автомобильное транспортное средство находится в автоматическом режиме работы, если это так, и/или может генерировать звуковой или визуальный сигнал, информирующий водителя о необходимости запуска автоматического режима работы.
В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления центральный блок 46 управления автомобильного транспортного средства автоматически запускает работу в автоматическом режиме в ответ на запрос введения работы в автоматическом режиме.
Кроме того, устройство 60 контроля доступа выполнено с возможностью передачи каждому въезжающему автомобильному транспортному средству сигнала блокировки автоматического режима. В ответ на прием такого сигнала блокировки автоматического режима центральный блок 46 управления автомобильного транспортного средства приводит следующие элементы управления в неактивное состояние для водителя: элементы управления для рулевого управления, ускорения, торможения, переключения передач, начала движения и остановки автомобильного транспортного средства, до тех пор, пока упомянутое транспортное средство не примет сигнал разблокировки автоматического режима.
Кроме того, каждая зона выезда содержит по меньшей мере одну выездную полосу, позволяющую автомобильным транспортным средствам покидать транспортную систему. Каждая выездная полоса содержит устройство контроля выезда, выполненное с возможностью передачи каждому выезжающему автомобильному транспортному средству сигнала разблокировки автоматического режима для приведения различных выше упомянутых функциональных возможностей автомобильного транспортного средства в активное состояние при выезде этого транспортного средства из транспортной системы и разрешения упомянутому водителю принять управление движением транспортного средства.
На выезде автомобильные транспортные средства направляются непосредственно на улицу или к въезду на стоянку (с возможность покинуть транспортное средство, самостоятельно выполняющее парковку на стоянке, так как соответствующие транспортные средства будут оборудованы всем необходимым для выполнения автоматической парковки).
Со ссылкой на фиг. 8 можно увидеть, что транспортная система также содержит устройство 62 управления дорожным движением. Устройство 62 управления дорожным движением содержит запоминающее устройство (память), процессор, средство связи с транспортными средствами, например, посредством радиопередачи, и аппаратное и/или программное средство, позволяющее реализовывать функциональные возможности, подробно описанные ниже.
Устройство 62 управления дорожным движением осуществляет связь с центральным блоком 46 управления транспортных средств, находящихся в транспортной системе. Каждое из транспортных средств передает информацию 109, в частности, географическое положение и маршрут, в центральный блок управления.
Альтернативно датчики, например, использующие технологию RFID, могут быть размещены вдоль полос и могут передавать в устройство 62 управления дорожным движением информацию о географическом положении транспортных средств.
В дополнение в соответствии с альтернативным вариантом осуществления транспортные средства оборудованы видеокамерами, изображения с которых передаются в устройство 62 управления дорожным движением.
Устройство 62 управления дорожным движением выполнено с возможностью передачи в центральный блок 46 управления каждого транспортного средства, движущегося по полосам транспортной системы, заданных значений 110 скорости в зависимости от того, по высокоскоростной или служебной полосе движется упомянутое транспортное средство, маршрута и в соответствии с информацией о количестве, географическом положении и скоростях других транспортных средств, движущихся по указанным полосам.
Для оптимизации дорожного потока устройство 62 управления дорожным движением, в частности, назначает большие или меньшие заданные значения скорости транспортным средствам в зависимости от того, движутся ли они по первой или по второй высокоскоростной полосе одного направления движения.
Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения устройство 62 управления дорожным движением связано со средством динамического управления, подобным описанному выше, и, следовательно, выполнено с возможностью передачи в центральный блок 46 управления автомобильного транспортного средства команды заезда на следующую станцию или зону выезда при обнаружении неисправности или недостаточного запаса автономности.
Устройство 62 управления дорожным движением также может содержать средство автоматического анализа изображений, передаваемых транспортными средствами, причем упомянутое средство выполнено с возможностью проверки надлежащей работы сети и обнаружения любых аномалий.
Предпочтительно автомобильные транспортные средства и общественные транспортные средства полностью автономны в сети и руководствуются только скоростными нормативами, переданными устройством управления дорожным движением. Это имеет особое значение с точки зрения безопасности работы. Кроме того, центральный блок управления транспортных средств выполнен с возможностью хранения конкретных заданных значений скорости, так что при выходе из строя устройства управления дорожным движением или возникновении проблем со связью между ним и центральным блоком 46 управления, транспортное средство может в автоматическом режиме доехать до следующей станции в случае общественных транспортных средств или до следующей зоны выезда в случае автомобильных транспортных средств. Это предотвращает парализацию транспортной системы, которая могла бы произойти в системе, в которой транспортные средства непрерывно управляются системой управления, например, в современных автоматических метрополитенах.
Кроме того, транспортная система содержит устройство управления перемещениями пассажиров. Фиг. 5 представляет схему, иллюстрирующую работу устройства 58 управления перемещениями пассажиров.
Устройство 58 управления перемещениями пассажиров направлено на реализацию принципа «транспорт по запросу», который способен удовлетворить требования пассажиров в отношении своевременности и эффективности. Таким образом, пассажир в системе общественного транспорта может выбирать место отправления, место прибытия и желаемое время отправления с помощью подходящего электронного интерфейса, и общественное транспортное средство прибывает в выбранное место и доставляет пассажира непосредственно в место назначения. Такой транспорт по запросу экономически выгоден за счет небольших размеров общественных транспортных средств.
Для реализации этого устройство 58 управления передвижениями пассажиров выполнено с возможностью приема запроса 102 от пассажира, содержащего информацию о времени, информацию о поездке от начальной станции до станции прибытия. Запрос 102 может быть создан на любом подходящем электронном интерфейсе 59, например, с помощью устройства, подключенного к Интернету, с помощью телефона или с помощью терминала, установленного на станции. В ответ на этот запрос 102 устройство 58 управления передвижениями пассажиров передает на указанный электронный интерфейс 59 информацию 103 о времени отправления общественного транспортного средства и положении упомянутого общественного транспортного средства на платформе места остановки.
Предпочтительно устройство 58 управления перемещениями пассажиров также выполнено с возможностью определения маршрута, выполняемого общественными транспортными средствами, в соответствии с множеством принятых пассажирских запросов для оптимизации заполнения общественных транспортных средств.
В дополнение устройство 58 управления перемещениями пассажиров предпочтительно содержит средство обработки статистических данных, позволяющее оптимизировать размещение пассажирских транспортных средств на подходах к наиболее часто используемым местам остановок с использованием статистических данных и прогнозов по запросам на поездки и/или альтернативно быстро увеличивать частоту общественных транспортных средств без необходимости мобилизации персонала.
Пропускная способность транспортной системы в соответствии с изобретением для варианта, содержащего всего одну полосу для каждого направления движения больше, чем пропускная способность автомагистрали, содержащей две проезжих части по две полосы на каждой, и это достигается с использованием зоны на уровне земли, которая по меньшей мере в шесть раз меньше.
В соответствии с одним вариантом осуществления общественные транспортные средства представляют собой транспортные средства, размеры которых аналогичны размерам легковых автомобилей, и, следовательно, они намного меньше автобуса, грузового автомобиля, трамвая или поезда, и обеспечивают почти такой же комфорт, как в автомобиле, со свободным доступом и полом на уровне, который обеспечивает простой доступ людям с ограниченными возможностями, в колясках и инвалидных креслах. В дополнение в случае инвалидного кресла информация может быть передана менеджеру пассажирской транспортной системы, чтобы он предотвратил перегрузку общественного транспортного средства.
Общественные транспортные средства предпочтительно имеют 4, 5 или 6 сидячих мест с возможность размещения в пиковые периоды 8 или даже 10 человек, это обеспечивается внешними размерами, например, длиной 4 м, шириной 2 м и высотой 2,3 м, которые достаточны для размещения пассажиров в стоячем положении.
Некоторые общественные транспортные средства могут принимать только сидячих пассажиров и, следовательно, имеют меньшую высоту, например, около 2 метров. Наконец, ограничение по весу 2,6 или 2,8 метрических тонн позволяет разместить 10 пассажиров, в то же время ограничивая нагрузку на ось и, следовательно, размеры конструкции.
В соответствии с одним вариантом осуществления некоторые транспортные средства, а именно автомобили или общественные транспортные средства, имеют всего два места или даже одно место.
Могут быть использованы более длинные транспортные средства для размещения большего количества пассажиров, предпочтительно при сохранении такой же высоты, ширины и допустимой нагрузки на ось, или несколько транспортных средств могут быть соединены между собой (либо физически, либо виртуально) для совместного выполнения части поездки.
3
Автомобильные транспортные средства могут представлять собой персональные транспортные средства, совместно используемые автомобили или транспортные средства, предназначенные для коммерческой перевозки пассажиров, например, транспортные средства частного извоза (PHV) или такси. Автомобильные транспортные средства также могут представлять собой транспортные средства для перевозки грузов, например, малотоннажные коммерческие транспортные средства (LCV), и могут иметь грузоподъемность более 4 м, например, электрический Nissan eNV200 с полезной нагрузкой 1 метрическая тонна с такой же допустимой нагрузкой 2,6 или 2,8 метрических тонн.
Некоторые автомобильные транспортные средства могут представлять собой гибридные транспортные средства, в частности, в случае длинных дистанций.
Транспортная система может вводить обязательное складывание зеркал заднего вида, в частности, для соответствия ограничениям по ширине.
Предпочтительно автомобильные транспортные средства, как и общественные транспортные средства, оборудованы интерфейсом с пультом управления, так что человек может сделать запрос на остановку на следующем месте остановки, например, в чрезвычайной ситуации.
Уменьшенные размеры (по сравнению с автобусом, трамваем или поездом метро) позволяют строить надземные полосы, которые оказывают небольшое влияние на визуальную составляющую и требуют небольшого количества материалов, все из которых пригодны для повторного использования, при этом сокращая продолжительность работ, которые часто служат источником неудобств, и эти полосы могут быть легко установлены даже на улицах среднего размера.
Наконец, одной из главных проблем в области транспорта являются заторы. Транспортная система в соответствии с изобретением, предпочтительно использующая полосы, установленные на опорах, позволяет увеличивать количество полос на заданном участке, тем самым снижая вероятность заторов без уменьшения площади, предназначенной для других средств передвижения.
Полосы могут быть частично или полностью закрыты, и их архитектура или внешний вид могут быть выполнены в соответствии с районами, через которые они проходят.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения транспортные средства работают только на электричестве и не загрязняют местную атмосферу.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения все транспортные средства являются по меньшей мере частично автономными с точки зрения энергии, так что они могут выполнять все или часть маршрутов автономно.
Для этого предпочтительно, чтобы транспортные средства были оснащены аккумулятором. Они могут подзаряжаться за счет индукции вдоль полос. Они также могут работать на водороде или любом другом источнике энергии, предпочтительно не загрязняющем окружающую среду.
Поскольку в транспортной системе предпочтительно используются надземные полосы, ее зона на уровне земли очень мала. Другое преимущество транспортной системы в соответствии с изобретением представляет собой возможность создания полос в обоих направлениях движения с использованием рельсовых путей (возможно, недействующих), в частности, тех, которые представляют собой однопутные линии, и которые позволяют движение поездов только в одном направлении чередующимся образом. Благодаря транспортной системе в соответствии с изобретением можно установить полосы на опорах вдоль этих однопутных железнодорожных линий, освобождая площадь на уровне земли и исключая потенциальные пересечения уровней для большей безопасности.
Полосы также могут быть установлены над или рядом с действующими железнодорожными путями. Подобным образом полосы могут быть установлены вдоль дороги, автомагистрали, посередине или по бокам. Полосы также могут использовать существующие мосты.
Разумеется, иногда необходимо прохождение полос через туннель. Благодаря небольшим размерам полос и транспортных средств можно создавать туннели небольшого диаметра, которые дешевле, чем туннели большого диаметра. В частности, в туннеле с внутренним диаметром 7,5 метров может быть проложено две группы из двух расположенных друг над другом полос, причем сверху находится первая скоростная полоса и вторая скоростная полоса или служебная полоса, а снизу находится первая скоростная полоса и вторая скоростная полоса или служебная полоса.
В туннеле с внутренним диаметром 9,5 метров может быть проложено две группы из трех расположенных друг над другом полос, причем сверху находится одна служебная полоса и две скоростные полосы, одна из которых является высокоскоростной, а снизу находится одна служебная полоса и две скоростные полосы, одна из которых является высокоскоростной. Таким образом, в туннеле, диаметр которого равен диаметру туннеля метро, можно обеспечить пропускную способность, эквивалентную пропускной способности автоматического метрополитена последнего поколения, составляющую порядка 40000 пассажиров в час, но с потенциальной скоростью от 80 до 100 км/ч на высокоскоростной полосе или еще больше, что позволяет значительно сократить время в пути.
В любом случае система может использовать выведенные из эксплуатации существующие туннели.
Другое преимущество транспортной системы в соответствии с изобретением представляет собой многофункциональный аспект и возможность замены почти всех наземных систем общественного транспорта, в частности, за счет объединения частного транспорта с общественным транспортом при коротких поездках на 3-5 км в очень загруженных районах, что также может быть использовано для очень длительных поездок на сотни километров.
Транспортная система также может позволить реализацию совместного использования автомобильных транспортных средств путем остановки на пассажирских местах остановки для забора и высадки пассажиров с целью оптимизации заполнения упомянутых транспортных средств. Возможно, будет предпочтительным, чтобы забор и высадка при совместном использовании автомобилей выполнялись на определенных станциях.
В транспортной системе могут использоваться специальные автоматические поливочно-моечные транспортные средства, которые не требуют присутствия водителя. Эти транспортные средства потенциально могут удаленно управляться оператором, находящимся, например, на контрольном посту.
Хотя изобретение описано со ссылкой на несколько конкретных вариантов осуществления, совершенно очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими, и что оно содержит все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний, которые находятся в пределах объема изобретения.
Использование глаголов «содержать», «иметь» или «включать в себя» и производных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от перечисленных в пункте.
В формуле изобретения любая ссылочная позиция в скобках не должна интерпретироваться как наложение ограничения на пункт.