本發(fā)明涉及無人駕駛軌道交通系統(tǒng)，特別涉及一種無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)及其智能調度方法。

背景技術：

目前在運行的城市公共交通主要有公共汽車、出租車和地鐵。

公共汽車相對出租車來說，雖然經濟和環(huán)保效率高，但由于停車站點多，停車起步耽誤的時間也多；出租車則速度相對快，乘客大多直達目的地，但經濟性和環(huán)保效率較低。公共汽車和出租車互有優(yōu)劣，但作為城市道路交通工具，它們不可避免的都會遇到交叉路口和紅綠燈，停車等紅綠燈既浪費乘客的時間又浪費交通能源，遇到堵車那就更不必說了。

地鐵交通效率相對較高，但投資巨大，建設周期長，在城市中的路線也難以密布覆蓋。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術的缺點和不足，本發(fā)明提供了一種無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)。采用的技術方案是：一種無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)，包括軌道交通系統(tǒng)控制調度中心、干線軌道、換線序位調整軌道、起步上線軌道和下線進站軌道、序位正時時鐘、車載序位正時時鐘對時及調速裝置、節(jié)點信號裝置、節(jié)點信號讀取裝置、客運車廂和客運站臺和鏈式車廂掛架，其中：

所述軌道交通系統(tǒng)控制調度中心包含3個模塊：為系統(tǒng)中各軌道一一設定可根據需要實時設定和調整的軌道節(jié)律的模塊，用于通過各個序位正時時鐘向途經的客運車廂發(fā)送軌道節(jié)律信號，約束運行中的客運車廂按軌道節(jié)律運行；與系統(tǒng)中各客運車廂車載終端、各信號設備保持通信聯(lián)絡的模塊，用于實時監(jiān)控系統(tǒng)中各軌道、各客運車廂、各電力、通信線路設備的運行狀況，并能根據各條軌道線路的實時狀況確定和實時調整各運行客運車廂的運行路線，對發(fā)生的異常狀況應急處理，確保系統(tǒng)的安全運行；對系統(tǒng)中分散在各站點的客運車廂進行調度的模塊；

所述干線軌道用于導向客車車廂，車廂懸掛于干線軌道下方運行，在整個系統(tǒng)中有多條干線軌道，控制系統(tǒng)在干線軌道設有主序位、左匯入序位、右匯入序位這三個序位；

所述換線序位調整軌道為兩根平行的軌道，用于將車廂從一條干線軌道順利地轉入另一干線軌道；

所述起步上線軌道和下線進站軌道是兩平行軌道，起步上線軌道用于將客運車廂從起點站起步導入干線軌道匯入序位，下線進站軌道用于客運車廂從干線軌道脫離進入終點站下客；

所述序位正時時鐘安裝在軌道沿線的固定位置，與控制系統(tǒng)始終保持通信連接，是控制調度中心在軌道沿線的軌道節(jié)律信號顯示裝置，用以顯示軌道序位到達該位置的系統(tǒng)標準時間；

所述車載序位正時時鐘對時及調速裝置安裝在客運車廂上，用于客運車廂運行時，快速讀取途經的固定安裝于軌道沿線上的序位正時時鐘的時鐘值，并將讀取到的時鐘值與標準時刻0時刻值比對，車載智能終端再將兩者之間的差值轉化為對調速裝置發(fā)出相應的調速指令，使客運車廂與軌道主序位對正入位；

所述節(jié)點信號裝置安裝在軌道沿線的節(jié)點位置，用于向途經的客運車廂發(fā)送地址信號，所述節(jié)點是指軌道上系統(tǒng)設定的客運車廂可以改變運行線路或運行狀況的位置；所述節(jié)點信號讀取裝置安裝在客運車廂上，用于讀取軌道上節(jié)點信號裝置的節(jié)點信號，并將讀取到的信號傳給車載智能終端，車載智能終端在接收到預設運行線路中須變換軌道的節(jié)點信號后，對客運車廂上的軌道切換機構發(fā)出軌道切換指令；

所述客運車廂安裝有兩組車輪，其中一組是主車輪，位于客運車廂上方，主車輪包括前后兩個車輪，前后兩個車輪都采用車輪和驅動電機一體設計，用于在干線軌道上運行；另一組車輪安裝在客運車廂下方，有前后兩對車輪，其中一對車輪采用車輪和驅動電機一體設計；客運車箱上配有車載智能終端，車載智能終端能和控制調度中心實時交換信息，實時上報客運車廂的運行狀況，執(zhí)行控制調度中心的指令，能夠接收車載序位正時時鐘對時及調速裝置、節(jié)點信號讀取裝置的信息并控制客運車廂按軌道節(jié)律和預設的線路運行，乘客能夠在上面設置或中途修改目的地；客運車箱上配有受電裝置，用以從軌道沿線架設的配電線路上接受電能；客運車箱上配有上下兩組車輪和控制主車輪和下車輪的軌道切換機構，主車輪在干線軌道運行，下車輪在換線序位調整軌道或起步上線軌道和下線進站軌道運行，客運車箱上配有車載序位正時時鐘對時及調速裝置，通過對客運車廂運行速度的調整，使客運車廂嚴格按主序位運行，客運車廂上安裝有定位裝置，使主站能實時監(jiān)控運行位置；

所述客運站臺用于乘客上車、下車、發(fā)車和備用車廂置放等；

所述鏈式車廂掛架由L形架構、一對套筒滾子鏈、鏈輪、電機以及固定在套筒滾子鏈上的掛桿、可開合掛環(huán)組成，套筒滾子鏈在L形架構上形成閉環(huán)，用于拉動所述掛桿、掛環(huán)和掛環(huán)上懸掛的客運車廂，所述掛桿有若干條，相互平行地固定在套筒滾子鏈上，用于承擔客運車廂的重量，掛桿之間的距離大于一個客運車廂的高度，可開合掛環(huán)固定連接在掛桿中部位置，軌道從架構中穿過。當需要將車廂掛起時，電機啟動帶動鏈輪運轉，套筒滾子鏈在鏈輪作用下沿閉合環(huán)路轉動，當套筒滾子鏈上的掛桿、可開合掛環(huán)運動到車廂位置時，掛環(huán)套住客運車廂上的掛鉤并提升，把車廂掛起。同樣地，當需要放下車廂時，開合的掛環(huán)同樣也能夠將掛架上的車廂放入軌道。進一步地，本發(fā)明所述的一種無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)還可以包含車廂跨線調度軌道

所述車廂跨線調度軌道用于在同一地點的雙向線路兩邊的站臺相互調度備用客運車廂。

進一步地，所述換線序位調整軌道上只設置主序位一個序位，車廂能夠改變速度，在新的主序位上運行。

進一步地，所述起步上線軌道和下線進站軌道上只設置主序位一個序位。

進一步地，所述序位正時時鐘在換線序位調整軌道及軌道的上下坡路段密集設置。

進一步地，客運車廂采用小型化輕型設計，只供2-3人乘坐，在同一個系統(tǒng)中，客運車廂統(tǒng)一外形尺寸標準。

本發(fā)明還提供了無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)調度方法，包括客運車廂在干線軌道上的運行方法、運行速度的設定、控制和調節(jié)方法、運行路線的設定方法、變軌方法、軌道上車廂密度的控制方法和故障客運車廂的處理方法，其中：

1)客運車廂在干線軌道上的運行方法：軌道交通系統(tǒng)控制調度中心在干線軌道設有主序位、左匯入序位、右匯入序位三個序位，主序位為客運車廂在干線軌道上運行時應處的序位，左匯入序位為干線左側的其他干線的客運車廂轉到該干線時留給客運車廂臨時占用的序位，右匯入序位為干線右側的其他干線的客運車廂轉到該干線時留給客運車廂臨時占用的序位，整條軌道上都被運動著且按主序位、左匯入序位、右匯入序位順序循環(huán)排列的3個軌道序位以及它們之間的序位間距所覆蓋，干線軌道上運行的車廂都被要求在該干線軌道的主序位上勻速運行，當客運車廂未嚴格對正主序位運行時，按下列步驟調整：

S1：客運車廂運行時，車載序位正時時鐘快速讀取途經的固定安裝于軌道沿線上的序位正時時鐘的時鐘值，并將讀取到的時鐘值標準時刻0時刻值比對，且將比對結果傳給車載智能終端；

S2：車載智能終端將獲取的時鐘值與0時刻值兩者之間的差值轉化為速度調整指令，車載序位正時時鐘對時裝置讀取到的序位正時時鐘應為0時刻，若略大于0時刻則客運車廂調速裝置將略加速，若略小于12時刻則客運車廂調速裝置將略減速，對于剛匯入干線軌道的處于匯入序的客運車廂，調速裝置都采用略減速，直至車載序位正時時鐘對時裝置讀取到的序位正時時鐘由4或8時刻轉為0時刻，車廂所處的序位由匯入序位改為主序位；

2)運行速度的設定、控制和調節(jié)方法：客運車廂在干線軌道運行的速度由控制調度中心設定的干線節(jié)律決定，節(jié)律可用v＝ω·J/2π表示，v是車廂運行速度，ω為控制調度中心為該干線軌道節(jié)律設置的節(jié)角速度，單位是弧度/秒，J為節(jié)長，單位是米，改變軌道節(jié)律的節(jié)長和節(jié)角速度都可以改變客運車廂在軌道的運行速度；

3)運行路線的設定方法，系統(tǒng)中每個客運車廂運行路線的設置和調整都由控制調度中心決定，其步驟為：

S1：乘客在始發(fā)站上車時在安裝于車廂的車載智能終端上輸入終點站名稱；

S2：車載智能終端與控制調度中心信息交換，控制調度中心根據系統(tǒng)軌道網的實時和預測狀況設定最佳運行路線；

S3：路線設定后，乘客如在乘車中途需變更目的地，在車載智能終端上進行變更操作，輸入新的終點站名稱，車載智能終端與控制調度中心信息交換并作出相應的變更；

4)變軌方法：當需要變軌時，通過以下三個步驟實現(xiàn)：

S1：客運車廂在軌道干線上運行至預設線路中應變軌的節(jié)點信號裝置安裝位置，客運車廂也到達換線序位調整軌道首端，客運車廂上的節(jié)點信號讀取裝置在讀取到軌道上該節(jié)點信號后將信息傳給車載智能終端，客運車廂的車載智能終端對客運車廂上的軌道切換機構發(fā)出軌道切換指令，軌道切換機構放下客運車廂下車輪，使下車輪在換線序位調整軌道上承載整個車廂的重量，并抬升客運車廂，使客運車廂主車輪抬升并移出干線軌道，客運車廂進入換線序位調整軌道；

S2：客運車廂在換線序位調整軌道的短暫運行中，通過車載序位正時時鐘對時及調速裝置和密集安裝在軌道上的序位正時時鐘對時調速，迅速將客運車廂調整至即將匯入干線的匯入序位；

S3：當客運車廂進入換線序位調整軌道尾段時，換線序位調整軌道尾段上安裝的機械結構觸發(fā)客運車廂上的軌道切換機構，下車輪收起，客運車廂主車輪進入另一干線軌道匯入序位運行，剛匯入干線軌道的客運車廂，客運車廂調速裝置都采用略減速，直至車廂由匯入序位轉入主序位；

5)軌道上車廂密度的控制方法：系統(tǒng)控制調度中心在對各客運車廂運行線路的設定或變更時，會通過計算預測各干線上各路段運行的客運車廂在任意時段都不超過系統(tǒng)設定的車廂在軌安全密度；

6)故障客運車廂的處理方法，當客運車廂在運行中偶發(fā)故障，致使不能按主序位運行時，按照如下步驟進行處理：

S1：客運車廂上的車載智能終端及時上報控制調度中心故障情況，客運車廂上的定位裝置上報發(fā)生故障時的客運車廂所在的準確位置；

S2：系統(tǒng)控制調度中心根據上報的情況對客運車廂發(fā)出故障在線處置的指令，故障車廂動力系統(tǒng)或調速裝置異常的，視情況動力系統(tǒng)保持運行或退出運行，由后方客運車廂推送故障客運車廂運行至就近站點退出干線軌道運行，故障車廂動力系統(tǒng)和調速裝置正常時，發(fā)出指令到故障車廂，依靠客運車廂自身動力使故障客運車廂運行至就近站點退出干線軌道運行；

S3：后方客運車廂推送故障客運車廂時，后方客運車廂處于主序位，由于客運車廂發(fā)生故障后會減速直至被后方客運車廂推送前進，所以時間不定地占用了從故障客運車廂主序位到后方負責推送客運車廂的主序位間的所有序位，因此在故障客運車廂退出主干線前這個時間段，系統(tǒng)中其他計劃使用這些序位的客運車廂若與故障客運車廂在占用這些序位的時間上有重疊的沖突，則由系統(tǒng)控制調度中心發(fā)給指令調整運行路線；

S4：如故障車廂不能行走或者軌道故障，則控制調度中心也會對所有計劃經過故障段軌道的客運車廂發(fā)出繞行指令。

進一步地，在客運車廂在干線軌道上的運行方法中，干線軌道在上下坡路段適度多安裝序位正時時鐘，以使客運車廂根據路段及時調整驅動電機功率輸出，以保持在主序位運行。

進一步地，在客運車廂在干線軌道上的運行方法中，在起步上線階段、變換軌道階段、下線進站階段(該階段也可不設序位)的軌道只有主序位。

進一步地，在運行速度的設定、控制和調節(jié)方法中，對正時設備的靈敏度允許誤差為毫秒級。

本發(fā)明有以下有益的效果：

1、本發(fā)明所述的無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)為無人駕駛汽車提供了一種運行和調度方案，該方案的實施可以極大的節(jié)省城市空間，避免了交通擁堵，提高城市交通運輸效率。

2、本發(fā)明所述系統(tǒng)中的無人駕駛客運車廂按序位運行，且對所搭載的所有乘客來說都是專車，可中途無停頓地準時高速直達目的地，全系統(tǒng)所有在軌運行客運車箱都時時可控在控，具有運行安全、高速高效、節(jié)能環(huán)保等特點。

3、本發(fā)明所述系統(tǒng)的調度方法合理，考慮全面，調度次序井然，可應對各個突發(fā)事件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述客運站臺附近軌道結構示意圖；

圖2為半封閉管道附近軌道結構示意圖；

圖3為本發(fā)明所述變軌區(qū)軌道結構示意圖；

圖4為圖1所示A區(qū)局部放大圖；

圖5為圖1所示B區(qū)局部放大圖；

圖6為鏈式車廂掛架的結構示意圖；

圖7為客運車廂換線過程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發(fā)明的具體實施方式做詳細說明。

如圖1-5所示，本發(fā)明所述的一種無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)，包括軌道交通系統(tǒng)控制調度中心、干線軌道1、換線序位調整軌道2、起步上線軌道3和下線進站軌道4、序位正時時鐘5、車載序位正時時鐘對時及調速裝置6、節(jié)點信號裝置21、節(jié)點信號讀取裝置、客運車廂7、客運站臺和鏈式車廂掛架14。本發(fā)明所述的無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)是在所述系統(tǒng)控制調度中心的實時管控下運行的。系統(tǒng)控制調度中心的主要功能有：一、為系統(tǒng)中各軌道一一設定可根據情況實時設定和調整的軌道節(jié)律，通過各軌道沿線設置的各個序位正時時鐘5向途經的客運車廂7發(fā)送軌道節(jié)律信號，約束運行中的客運車廂7按軌道節(jié)律運行；二、與系統(tǒng)中各客運車廂7車載終端、各信號設備保持通信聯(lián)絡，實時監(jiān)控系統(tǒng)中各軌道、各客運車廂7、各電力、通信線路設備的運行狀況，能根據各條軌道線路的實時狀況確定和實時調整各運行客運車廂7的運行路線以及各軌道線路的軌道節(jié)律，對發(fā)生的異常狀況應急處理，確保系統(tǒng)的安全運行；三、對系統(tǒng)中分散在各站點的客運車廂7進行調度。干線軌道1為承載客運車廂7運行的軌道主體部分，僅有一根軌道，客運車廂7懸掛于干線軌道1下方運行。在整個系統(tǒng)中有多條干線軌道1。軌道交通系統(tǒng)控制調度中心在各干線軌道1設有主序位8、左匯入序位9、右匯入序位10三個序位。干線軌道1上運行的車廂都被要求按該干線軌道1的主序位8上勻速運行。換線序位調整軌道2為兩根平行的軌道，用于將車廂從一條干線軌道順利地轉入另一干線軌道。所述起步上線軌道3和下線進站軌道4與所述換線序位調整軌道2一樣都是兩平行軌道，車廂在起步上線軌道3和下線進站軌道4上方運行。起步上線軌道3用于客運車廂7從車站起步，客運車廂7可在此軌道上快速提升速度并以匯入序位進入干線軌道1；下線進站軌道4用于客運車廂7從干線軌道1脫離減速進入終點站下客。所述序位正時時鐘5安裝在軌道沿線的固定位置，與控制系統(tǒng)始終保持通信連接，是控制調度中心在軌道沿線的軌道節(jié)律信號顯示裝置，用以顯示軌道序位到達該位置的系統(tǒng)標準時間。設定序位正時時鐘5每周為12刻度，并對應一個節(jié)周期，設定序位正時時鐘5以主序位8到達該固定位置的節(jié)周期角度為0時刻，則左匯入序位9(在干線軌道1上)運行到該固定位置的節(jié)周期角度為時鐘的4時刻，右匯入序位10(在干線軌道1上)運行到該固定位置的節(jié)周期角度為時鐘的8時刻。為了保證客運車廂7運行速度均衡，序位正時時鐘5在軌道沿線，尤其是換線序位調整軌道2及軌道的上下坡路段等客運車廂7動力負荷會有較大變化的路段應較密集設置。軌道主序位到達軌道某位置的系統(tǒng)標準時間其實就是軌道節(jié)律的主序位8到達該位置的節(jié)周期角度。所述車載序位正時時鐘對時及調速裝置6為車載序位正時時鐘對時裝置和調速裝置合而為一的裝置，安裝在客運車廂7上，用于客運車廂7運行時，快速讀取途經的固定安裝于軌道沿線上的序位正時時鐘5的時鐘值，并將讀取到的時鐘值與0時刻值比對，比對的結果傳給車載智能終端，車載智能終端將兩者之間的差值轉化為速度調整指令，通過加速或減速，使客運車廂7與干線軌道1主序位8對正入位?？瓦\車廂7在干線軌道1正常運行階段應處于主序位，車載序位正時時鐘對時及調速裝置6讀取到的序位正時時鐘5應為0時刻，若略大于0時刻(具體視實際情況定，但應明顯小于4時刻)則客運車廂調速裝置將略加速，若略小于12時刻(12時刻點實際上就是0時刻點。具體視實際情況定，但應明顯大于8時刻)則客運車廂調速裝置將略減速；對于剛匯入干線軌道1的處于匯入序位的客運車廂7，調速裝置都采用略減速，直至車載序位正時時鐘對時及調速裝置6讀取到的序位正時時鐘5由4或8時刻轉為0時刻，車廂所處的序位由匯入序位改為主序位8。軌道在上下坡路段應適度多安裝序位正時時鐘5，以使客運車廂7根據路段及時調整驅動電機輸出功率，以保持在主序位8上運行。在起步上線階段、變換軌道階段、下線進站階段(該階段也可不設序位)的軌道只有主序位8，這幾個階段，序位是變速運行的。在軌道沿線，凡變軌路段的適當位置都會安裝有節(jié)點信號裝置。在系統(tǒng)中，每一個節(jié)點信號裝置都有其唯一的信號特征，表明其在系統(tǒng)中唯一的地址。需要變軌時，客運車廂7運行至預設線路的相應變軌節(jié)點信號裝置安裝位置，同時客運車廂7也到達換線序位調整軌道2首端，客運車廂7內安裝的節(jié)點信號讀取裝置在讀取到軌道上該節(jié)點信號后將信息傳給車載智能終端，客運車廂7的車載智能終端獲得預設線路中應當變軌的該節(jié)點信號后就會對客運車廂7上的軌道切換機構發(fā)出軌道切換指令。所述客運車廂7小型化輕型設計，只供2-3人乘坐，以提高入座率和運輸效率。如圖5所示，客運車廂7安裝有兩組車輪，其中一組是主車輪12，位于客運車廂7上方，為可運行在一根軌道上的前后兩個車輪，前后兩個車輪都采用車輪和驅動電機一體設計，主運行階段將客運車廂7懸掛在干線軌道1下方運行；另一組車輪為下車輪，下車輪安裝在客運車廂7下方，有前后兩對車輪，其中一對車輪采用車輪和驅動電機一體設計，用于在換線序位調整軌道2、起步上線軌道3和下線進站軌道4上運行，主運行階段下部車輪13收起。在同一個系統(tǒng)中，客運車廂7應統(tǒng)一外形尺寸標準；客運車箱上配有受電裝置，用以從軌道沿線架設的配電線路上接受電能；客運車箱上配有車載智能終端，能夠控制客運車廂7按軌道主序位8運行，能和控制調度中心實時交換信息，執(zhí)行控制調度中心的指令，實時上報客運車廂的運行狀況，乘客能夠在上面設置或中途修改目的地?？瓦\車箱上配有車載序位正時時鐘對時及調速裝置，通過對客運車廂7運行速度的調整，使客運車廂7嚴格按主序位8運行；客運車廂7上安裝有定位裝置，使主站能實時監(jiān)控運行位置。所述客運站臺可用于乘客上車、下車和發(fā)車和備用車廂置放等。本發(fā)明還可以包含鏈式車廂升降掛架和車廂跨線調度軌道。如圖6所示，鏈式車廂掛架14由L形架構15、一對套筒滾子鏈16、鏈輪19、電機20以及固定在套筒滾子鏈上的掛桿17、可開合掛環(huán)18組成，套筒滾子鏈16在L形架構15上形成閉環(huán)，用于拉動所述掛桿17、掛環(huán)18和掛環(huán)18上懸掛的客運車廂7，掛桿17有若干條，相互平行地固定在套筒滾子鏈16上，用于承擔客運車廂7的重量，掛桿17之間的距離大于一個客運車廂7的高度，可開合掛環(huán)18固定連接在掛桿17中部位置，軌道從架構中穿過。當需要將車廂掛起時，電機20啟動帶動鏈輪19運轉，套筒滾子鏈16在鏈輪19作用下沿閉合環(huán)路轉動，當套筒滾子鏈16上的掛桿17、可開合掛環(huán)18運動到車廂7位置時，掛環(huán)18套住客運車廂上的掛鉤并提升，把車廂7掛起。同樣地，當需要放下車廂時，開合的掛環(huán)18同樣也能夠將掛架14上的車廂放入軌道。這樣的設置可節(jié)省備用車廂存放的占地面積。在一些時段性用車需求偏大的站點(如學校)，站臺備用的車廂很難滿足需求，從周邊的站臺調度客運車廂7是有必要的，因此雙向分隔的架空干線軌道1在同一地點的兩干線軌道1客運站臺盡量設置在一起，這樣就可以方便地將軌道對面站臺的備用車廂通過車廂跨線調度軌道調度過來，以利于車廂資源的調度，提高車廂利用率。

本發(fā)明所述的無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)的各種軌道均采用架空半封閉設計。其優(yōu)點在于：1、架空是指將軌道用桿塔或門式架構等方式將軌道架空于城市現(xiàn)有道路上空(也可掛設在立交橋側邊)，與地面道路以及周邊建筑物保持合適的安全距離，這樣可以充分利用城市空間，盡量少占用寶貴的城市土地資源；2、軌道的交匯采用立交的方式互不干擾，但又可以經換線序位調整軌道2互通；3、軌道架設有電力線路，為客運車廂7的運行以及沿途序位正時時鐘5、節(jié)點信號裝置等各種信號、照明、動力設備提供電力供應；4、封閉是相對的，是將軌道及客運車廂7用透明的半封閉管道11封閉起來，形成一個管道狀的客運通道；5、相對封閉軌道的設計能夠提高安全運行的可靠性；6、相對封閉軌道的設計能在管道內形成與車廂同運動方向的氣流，有利于降低車廂運動的風阻；7、相對封閉軌道的設計有利于在冬夏季節(jié)對管道內氣溫調節(jié)，提高乘客的舒適度；8、封閉材料可采用如透明聚碳酸酯之類透明且牢固輕質的材料，乘客在乘坐時可以很好地看到沿途的景觀；9、封閉結構的上層遮蔽陽光，可安裝太陽能電池，就地為系統(tǒng)運行提供能源；10、軌道管道內通風換氣良好，有可控制開合的窗口。

本發(fā)明所述的一種無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)通過序位實現(xiàn)系統(tǒng)中各客運車廂7在軌道上的有序運行。所述序位是指由系統(tǒng)控制調度中心虛擬的，按設定軌道節(jié)律運行在軌道上的空間位置，是系統(tǒng)控制調度中心設定的車廂在不同的運行階段(分起步上線階段、主運行階段、變換軌道階段、匯入軌道時刻、匯入后序位調整階段、下線進站階段)所應該處于的相應的標準位置。每兩個相鄰序位之間還有一設定的安全距離，叫一個序位間距。

假設在某一時刻，系統(tǒng)某一干線軌道1上按控制調度中心設定的軌道節(jié)律運行著甲、乙、丙三輛前后僅間隔一個序位間距的連貫的標準客運車廂7，現(xiàn)將其中客運車廂7甲在軌道上所處的位置確定為該干線軌道1上的主序位8，該序位是客運車廂7在主運行階段應處的位置；客運車廂7乙和丙在軌道上處的位置都是匯入序位，這兩個匯入序位都是為客運車廂7由其他干線軌道1轉到該干線的那一刻留給客運車廂7臨時占用的序位，其中，客運車廂7乙在軌道上所處的位置為該干線軌道1左匯入序位9，為干線左側的其他干線的客運車廂7轉到該干線時留給客運車廂7臨時占用的序位，客運車廂7丙在軌道上所處的位置為該干線軌道1右匯入序位10，為干線右側的其他干線的客運車廂7轉到該干線時留給客運車廂7臨時占用的序位。匯入序位是系統(tǒng)為來自干線軌道1外的其他軌道的車廂不需停車等待，且不會與干線上正常運行的客運車廂7相碰撞，并能夠安全迅速匯入干線軌道1而設置的。干線的匯入入口可以都設置在干線的同一側(軌道雙向并列布局時)。主序位8和匯入序位統(tǒng)稱軌道序位。整條軌道都被運動且按主序位8、左匯入序位9、右匯入序位10順序循環(huán)排列的3個軌道序位以及它們之間的序位間距所覆蓋。運行中的車廂處于匯入序位上的時間很短暫，匯入干線軌道1后即迅速調整入主序位8，以確保客運車廂7在運行到下一個車廂匯入口之前全部處于主序位8，為從下一個車廂匯入口匯入的車廂空出匯入序位。在控制調度中心將某干線上的前后連貫的主序位8、左匯入序位9、右匯入序位3個序位以及3個序位間距作為該軌道節(jié)律的一個單元，叫做1節(jié)，1節(jié)在軌道上所占有的長度是1個節(jié)長。干線軌道1上，每相隔n節(jié)距離都有相同序位。控制調度中心可以通過調整節(jié)長來調節(jié)序位運行速度，由于客運車廂7長度不變，調整節(jié)長其實就是調整序位間距。所述軌道節(jié)律是控制調度中心的控制系統(tǒng)為系統(tǒng)中各條軌道序位運行設定的一種周期變化的規(guī)律。在同一時刻，不同的軌道可以設定不同的軌道節(jié)律，同一條干線軌道在不同的路段也可以設定不同的軌道節(jié)律。軌道節(jié)律由“節(jié)周期”和“節(jié)長”兩個可調整的量來確定。具體在某一干線軌道1實施軌道節(jié)律時，控制系統(tǒng)還應確定該干線軌道1主序位8始發(fā)的干線軌道1原點和始發(fā)時間。對于軌道上任意固定位置來說，軌道序位不僅按控制調度中心設定的速度通過該固定位置，而且主序位8和左匯入序位9、右匯入序位10(干線軌道1)依次通過該固定位置的時間都由控制調度中心設定。我們將某干線軌道1上一個主序位8以控制調度中心設定的速度運行1節(jié)路程所需的時間作為該干線軌道1控制系統(tǒng)一個“節(jié)周期”，控制調度中心可以通過調整節(jié)周期(節(jié)角速度)來調整序位運行速度。在某條干線上，主序位8勻速運行時間t后所走過的路程可用公式S＝ωt/2π·J來表示，其中S表示主序位8在該干線軌道1所走過的路程，單位是米，ω為控制調度中心為該干線軌道節(jié)律設置的節(jié)角速度，單位是弧度/秒，t是運行時間，單位是秒，J為節(jié)長，單位是米。速度v＝ω·J/2π。某干線軌道1上的一個主序位8按照控制調度中心設定的軌道節(jié)律，自時刻t₁從該干線原點出發(fā)，運行至t₂時刻到達位置A，則A離原點的路程S＝ω(t₂-t₁)/2π·J，到達位置A時，該干線軌道1節(jié)律的運轉弧度是ω(t₂-t₁)，將該弧度減去2π整數(shù)倍的值α作為客運車廂7到達位置A的主序位8節(jié)周期角度，節(jié)周期角度值以＜2π的弧度表示。時刻t₂也就是位置A處主序位8到達該位置的標準時刻之一。t₁、t₂可以是控制系統(tǒng)啟動后每間隔2π/ω的所有時刻。

例如：1.在某一干線軌道1，有一序位正時時鐘5安裝在距離該干線原點3456米處，某一主序位8自干線原點在6月6日9時0分0秒出發(fā)，軌道節(jié)律的節(jié)角速度為5.85rad/s，節(jié)長為15m，那么根據公式S＝ω(t₂-t₁)/2π·J，則客運車廂7運行到該序位正時時鐘5安裝位置時控制系統(tǒng)的運轉弧度ω(t₂-t₁)＝S/J×2π＝3456÷15×2π＝230.4×2π，節(jié)周期角度α取運轉弧度小于2π的值，α＝0.4×2π＝0.8π，也就是說，在軌道節(jié)律的節(jié)周期角度為0.8π時，該序位正時時鐘5為0時刻，序位運行的速度也可以用公式v＝ω·J/2π算出，v＝5.85×15÷2π≈13.97m/s(時速為50.3公里/小時)；該主序位8到達該序位正時時鐘5安裝位置所用時間t＝S/J×2π/ω≈247.0312s＝4分零7.0312秒，到達該序位正時時鐘5安裝位置的時間是6月6日9時4分7秒3.12毫秒，這個時間也是該序位正時時鐘5的0時刻，并每間隔周期2π/ω＝2π/5.85≈1.074s該序位正時時鐘5都顯示0時刻(這周期確實有點快，可見對正時設備的靈敏度要求很高，允許誤差應是毫秒級)。

2.在上述序位正時時鐘5安裝位置，當軌道節(jié)律的節(jié)角速度提升為6.5rad/s時，該主序位運行到該序位正時時鐘5安裝位置的軌道節(jié)律的運轉弧度ω(t₂-t₁)＝S/J×2π＝3456÷15×2π＝230.4×2π，節(jié)周期角度α還是0.8π，序位運行的速度v＝ω·J/2π＝6.5×15÷2π≈15.52m/s(時速為55.9公里/小時)，可見在不改變軌道節(jié)律的節(jié)長的情況下，提升節(jié)角速度可以提高客運車廂7的運行速度，而且軌道上所有序位正時時鐘0時刻的節(jié)周期角度不變。

3.在上述序位正時時鐘5安裝位置，當節(jié)長調整為18m，軌道節(jié)律的節(jié)角速度還是5.85rad/s，那么根據公式S＝ω(t₂-t₁)/2π·J，則該主序位運行到該序位正時時鐘5安裝位置的軌道節(jié)律的運轉弧度ω(t₂-t₁)＝S/J×2π＝3456÷18×2π＝192×2π，節(jié)周期角度α取運轉弧度小于2π的值，α＝0，也就是說，該位置在軌道節(jié)律的節(jié)周期角度為0時，該位置的序位正時時鐘5為0時刻，序位運行的速度也可以用公式v＝ω·J/2π算出，v＝5.85×18÷2π≈16.76m/s(時速為60.3公里/小時)。可見在不改變軌道節(jié)律的節(jié)角速度的情況下，加大節(jié)長可以提高客運車廂7的運行速度，但軌道上所有序位正時時鐘0時刻的節(jié)周期角度發(fā)生了變化。加大節(jié)長在客運車廂7長度一定的情況下只能通過加大序位間距實現(xiàn)。

通過引入上述概念和理論，本發(fā)明所述的無人駕駛型高速軌道客運交通系統(tǒng)調度方法包括以下幾個方面：

1.運行路線的設定：系統(tǒng)中每個客運車廂7運行路線的設置和調整都由控制調度中心決定。乘客在始發(fā)站上車時在安裝于車廂的車載智能終端上輸入終點站名稱，車載智能終端會與控制調度中心信息交換，控制調度中心根據系統(tǒng)軌道網的實時和預測狀況(在軌運行的所有客運車廂在預設線路上的任意時間點的在軌車廂密度預測、峰谷時段各軌道客運車廂7密度預測、實時故障線路的繞行等等)設定最佳運行路線，包括在軌道網哪個節(jié)點切換軌道，在哪個節(jié)點脫離干線軌道1進入下線進站軌道到達終點站。乘客如在乘車中途需變更目的地，可以在車載智能終端上進行變更操作，輸入新的終點站名稱，車載智能終端會與控制調度中心信息交換并作出相應的變更。

2.軌道切換：在系統(tǒng)的軌道網內，乘客從始發(fā)站到終點可能要經過不同的幾條干線軌道1才能到達，因此客運車廂7運行途中切換軌道是經常的事。本系統(tǒng)客運車廂7切換軌道采用干線軌道1和換線序位調整軌道2(含起步上線軌道3和下線進站軌道4)雙軌制，不需像鐵路那樣扳道變軌，客運車廂7在干線運行中的軌道切換經過為：(1)干線軌道1與換線序位調整軌道2的客運車廂7交接；(2)客運車廂7在換線序位調整軌道2上運行并迅速將序位調整為即將匯入的干線軌道1的匯入序位；(3)調整過渡軌道與另一干線軌道1的客運車廂7交接完成。軌道的切換都在主軌道右邊脫離或接入(雙向軌道并列架設時的交通右行規(guī)則)。換線序位調整軌道2首尾兩端(下線進站軌道4和起步上線軌道3只有首端或尾端存在交接)的過渡交接段與交接的干線軌道1在垂直方向平行重疊，但不在同一水平平面上，不存在水平的交叉點，換線序位調整軌道2交接段處于干線軌道1的垂直下方，它們之間的垂直距離約為一個客運車廂7的高度(因下車輪在干線軌道運行時可收起)。

在軌道沿線，凡變軌路段的適當位置都會安裝有節(jié)點信號裝置。在系統(tǒng)中，每一個節(jié)點信號裝置都有其唯一的信號特征，表明其在系統(tǒng)中唯一的地址，以向途經的客運車廂發(fā)送地址節(jié)點信息，節(jié)點信號裝置可安裝在相應地點作為線路上的變軌地標信號。

當需要變軌時，通常通過以下三個步驟實現(xiàn)：

S1：當客運車廂7運行至預設線路中相應的變軌節(jié)點信號裝置安裝位置，客運車廂7也到達換線序位調整軌道2首端，客運車廂7上的節(jié)點信號讀取裝置在讀取到軌道上該節(jié)點信號后將信息傳給車載智能終端，客運車廂7的車載智能終端就會對客運車廂7上的軌道切換機構發(fā)出軌道切換指令，軌道切換機構放下客運車廂7下車輪，使下車輪在換線序位調整軌道2上承載整個車廂的重量，并抬升客運車廂7，使客運車廂7主車輪抬升并移出干線軌道1，客運車廂7進入換線序位調整軌道2運行，如圖7所示；

S2：換線序位調整軌道2的主序位8為客運車廂7即將切換進入的干線軌道1的匯入序位(左匯入序位9或右匯入序位10)，客運車廂7在換線序位調整軌道2的短暫運行中，通過車載序位正時時鐘對時及調速裝置6和密集安裝在軌道上的序位正時時鐘5對時調速(換線序位調整軌道2的主序位8就是即將匯入干線的匯入序位)，迅速將客運車廂7調整至即將匯入干線的匯入序位；

S3：當客運車廂7進入換線序位調整軌道2尾段時，換線序位調整軌道2尾段上一機械結構觸發(fā)客運車廂7上的軌道切換機構，下車輪收起，客運車廂7主車輪進入另一干線軌道1運行，此時，客運車廂7進入另一干線的匯入序位。剛匯入干線軌道1的客運車廂7的調速裝置都采用略減速，直至車廂由匯入序位轉入主序位8。

3.軌道上車廂密度的調節(jié)：由于匯入干線的客運車廂7須通過減速從匯入序位調整為主序位8，此時，有可能緊跟在其后面連續(xù)的多個主序位8都已被客運車廂7占用，這些客運車廂7將因新匯入干線的客運車廂7減速調整序位被迫連貫向后調整序位，而調整序位需一定時間和空置的主序位8，多輛客運車廂7連貫的調整序位，所需的時間和空置主序位8也會更多，由此可能導致在客運車廂7運行到下一個匯入口時，還有客運車廂7的序位調整還未完成到位，那將給客運車廂7的運行帶來危險，所以系統(tǒng)控制調度中心在對各客運車廂7運行線路的設定或變更時，會通過計算預測各干線上各路段運行的客運車廂7在任意時段都不超過系統(tǒng)設定的車廂在軌安全密度。

4.故障客運車廂的處理：客運車廂在運行中如偶發(fā)故障而不能按主序位8運行時，客運車廂上的車載智能終端將及時向控制調度中心上報故障情況，客運車廂上的定位裝置也能上報發(fā)生故障時的客運車廂所在的準確位置，系統(tǒng)控制調度中心將根據上報的情況對客運車廂發(fā)出故障在線處置的指令，故障車廂動力系統(tǒng)和調速裝置正常時，發(fā)出指令到故障車廂，依靠客運車廂自身動力使故障客運車廂運行至就近站點退出干線軌道運行；故障車廂動力系統(tǒng)或調速裝置異常的，由后方客運車廂推送故障客運車廂運行至就近站點退出運行(后方客運車廂視情況由系統(tǒng)控制調度中心決定是否需適度減速，避免碰撞)，后方客運車廂推送故障客運車廂時，后方客運車廂處于主序位8，由于客運車廂發(fā)生故障后會減速退至右匯入序位10(取附圖1的序位排列順序)被后方客運車廂推送前進，所以時間不定地占用了從故障客運車廂的主序位到后方負責推送客運車廂的主序位間的所有序位，因此在故障客運車廂退出主干線前這個時間段，系統(tǒng)中其他計劃使用這些序位的客運車廂若與故障客運車廂在占用這些序位的時間上有重疊的沖突，則由系統(tǒng)控制調度中心發(fā)給指令調整運行路線。如遇軌道故障、檢修，控制調度中心也會對所有計劃經過軌道故障段的客運車廂發(fā)出繞行指令。