[发明专利]一种公路高速轨道交通系统及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路交通设施和交通信号领域的公路交通系统，具体地说是一种公路高速轨道交通系统及实现方法。

背景技术

现有公路设施交通管理系统和安全保障系统主要是通过车道标线和铁护栏和反光发光道钉和轮廓标反光和反光路牌指示司机和路段限速等来预防交通事故的发生。但是，交通事故和交通堵塞一直是制约公路交通运输能力和安全的大问题，公路交通一方面受天气影响较大，在大雾、雨雪等能见度较差的天气条件下，驾驶员的可视距离大幅缩小，运输速率及运输安全性均会有所降低，另一方面，驾驶员抢行、超速、疲劳驾驶等主观因素也会对公路交通的运输速率和安全性带来潜在威胁。 为解决上述问题，技术人员提出了多种实现汽车自动驾驶的技术方案，这些技术方案有的借助公路标线实现车道自动保持、有的借助激光及反光设备实现自动纠正行驶方向、有的借助雷达设备检测前车距离实现自动车距保持、有的借助GPS导航设备实现自动沿预设路线行驶等，但这些技术方案均是对单一车辆的行驶状态进行控制，虽然在一定程度上能够避免车辆驶出车道、追尾等事故，但从根本上讲，这些技术方案仅是保障车辆行驶安全的辅助手段，无法从根本上避免交通事故的发生，也无法解决交通拥堵问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有公路车道标线和铁护栏由光学反射原理受人的因素和天气的可见度因素造成交通事故的问题，提供一种公路高速轨道交通系统及其实现方法，它能够在低可见度天气条件下，把道路设施产生的公路和车辆动态数据提供给行驶的车辆，使车辆按高速轨道交通规则生成车辆高速行驶曲线，也就是使各个车辆在保持安全车距和车速的配合下高速通行，从根本上避免交通事故的发生，并彻底解决交通拥堵问题，提高现有公路的运输能力。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种公路高速轨道交通系统，包括车道、车载行驶控制器，车道的中心线上间隔设置多个引航道钉，车道两侧均设置导航道钉，车道两侧的导航道钉与车道中心线的距离相等，车载行驶控制器通过CAN总线与车辆的方向机和电子控制单元连接，车载行驶控制器可向引航道钉和车道两侧的导航道钉发射无线电信号，并接收引航道钉和两侧的导航道钉反馈的无线电信号，同时分析引航道钉和两侧导航道钉的无线电信号的场强大小，引航道钉内安装第一信息存储器，第一信息存储器上设置近场通讯单元，车载行驶控制器进入近场通讯单元的有效范围后，第一信息存储器可通过近场通讯单元向信息读取模块发送数据，车道外侧沿车道长度方向设置多个分段分组控制器，相邻分段分组控制器之间可进行数据传输，车载行驶控制器与临近的分段分组控制器之间可进行数据传输。车载行驶控制器和分段分组控制器内均嵌入数据储存器和非易失性内存器，数据储存器中存储了规则数据库，非易失性储存器存储了规则数据库的规则数据。车载行驶控制器通过数据线与显示模块连接。车载行驶控制器设置角速度传感模块，角速度传感模块通过数据线与数据处理模块连接。本发明所述车载行驶控制器的优选结构如下：车载行驶控制器包括数据处理模块和天线模组，天线模组包括信息读取模块、数据通讯模块、指令通讯模块、无线信号收发和场强分析模块。天线模组通过车辆CAN总线与数据处理模块连接，数据处理模块通过CAN总线与车辆的方向机和电子控制单元连接，无线信号收发和场强分析模块向车道两侧和中心的电子道钉发送无线电信号、接收车道两侧和中心的电子道钉反馈的无线电信号、分析两侧无线电信号的场强大小、进行数据预处理并将结果通过汽车CAN总线发送到数据处理模块，同时天线模组将引航道钉的电子轨道占用数据预处理结果直接通过数据通讯模块向临近的分段分组控制器发送数据，分段分组控制器将运算的结果通过天线模组的指令通讯模块向数据处理模块发送指令。

使用公路高速轨道交通系统实现全局的公路交通管理和车辆安全保护的方法，包括下述步骤：

①各分段分组控制器之间建立公路数据链，公路数据链全局内的分段分组装置通电建立网络运行获取整个数据链上的无线电场强变化数据。

②车载行驶控制器4通电启动后与临近的分段分组控制器之间建立车载数据链，同时与引航道钉建立引航数据链，并获取全局的引航数据链上的电子轨道占用变化数据；

③通过步骤①和步骤②获得的全局的无线电场强变化数据和电子轨道占用变化数据都与储存在非易失性内存器的数据库定义的规则数据进行比较，规则数据库里定义了由公路数据链和车载数据链触发数据库运算的条件和事件，根据这些事件和条件触发产生了计算交通管理模块的数据和安全保护模块的数据。