【技术实现步骤摘要】
(一)本专利技术属于：封闭场景无人驾驶、列队跟驰、公交车、解决城市交通拥堵、解决极端通勤的。与地铁相比，本专利技术是让封闭场景无人驾驶公交车获得平均时速高、停站间距小、候车时间短、步行距离近、适合应对客流高峰与低谷、每日可提供公交服务的时间长、运输能力大、可兼顾快件货运等公共交通优势的技术，是让人们低时间成本、低经济成本的在大城市全市范围内获取丰富城市资源的技术，是建设“公共交通+步行城市”的技术，具体地说是：前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置。
技术介绍
0、(二)
技术介绍
1、1.本专利技术的提出
2、2013年2月28日，“卡车之家”www.360che.com报道了：“80km/h车距仅4米4辆卡车自动列队行驶”的消息。本专利技术人想到：“既然，已有的检测、控制技术可以使时速80km/h、车距4m的前后车列队跟驰行驶，那么，在此检测、控制技术的基础上，经过进一步专利技术，也可以使时速60km/h、车距0m的前后车列队跟驰行驶”。受此报道的数据及相关无人驾驶、列队跟驰技术知识的启发，为了解决因为地铁等城市公共交通缺乏优势，导致小汽车上路太多，造成交通拥堵、职住分离、极端通勤严重等诸多城市病问题，本专利技术人提出了《跟驰换乘的公交车》专利申请。跟驰换乘的公交车，又称为：跟驰换乘公交车，在本专利技术文件中又简称为：公交车、前后公交车、前车、后车(即：列车头车)、前后车、车、车辆、单机、列车、短列车、公交列车、列车车厢、尾车等。跟驰换乘公交车是一种：能够在行驶中自动的与前车或者后车实现密接
3、跟驰换乘公交车及公交列车以现有的无人驾驶、列队跟驰技术作为基础；具体的说是：用同步电机变频调速技术，解决精准控制前后车在行驶中连接的速度配合问题。用测距技术，解决测量前后车之间距离的问题。用近距离定向无线通信、光通信技术，解决不受电子干扰的、高可靠性的前后车自动连接配合协调的问题。用单向公交专用路及车路协同技术，解决简单、高效、高可靠性的无人驾驶、列队跟驰问题。在这些现有技术的基础上，需要针对前后车在行驶中连接的需要，进行专利技术。
4、《跟驰换乘的公交车》专利申请提出了上述问题，并提出了初步技术方案，但有很多不足。为此，《无人驾驶公交车的车钩》专利申请提出了进一步的方案，本专利技术申请是在上述两个专利申请的基础上再次提出进一步的方案。
5、2.与本专利技术相近的技术
6、2.1.本专利技术人通过https：//www.next-future-mobility.com/网站(最后一次浏览该网站时间：2023-12-5)了解到，有一种前后车能够在行驶中连接、断开、前后车连接后乘客能够在前后车之间换乘的公交车，简称其为：next-future。其与跟驰换乘公交车的主要区别是：
7、2.1.1.场景不同。next-future行驶在普通道路。跟驰换乘公交车行驶在单向公交专用路。
8、2.1.2.驾驶方式不同。next-future采用有人驾驶。跟驰换乘公交车采用无人驾驶。
9、2.1.3.前后车连接的速度控制方式不同。next-future是：前车匀速行驶，速度低，后车加速行驶，速度高，前后车得以连接；这种连接的速度控制方式不适合形成公交列车。跟驰换乘公交车是：后车是公交列车，后车匀速行驶，速度高，前车从公交站起步、加速，速度低，前后车得以连接；前后车连接后形成了新的公交列车，继续保持匀速行驶；这种连接的速度控制方式适合形成公交列车。
10、2.1.4.next-future的连接处是一粗大的矩形钢管，未见到其有万向转动装置；此外，next-future的侧面是平行四边形，next-future的正面、背面均是与路面成一定角度的倾斜大平面；在连接状态，前后车紧贴，前后车之间无法转动。相比之下，跟驰换乘公交车的前后车之间有万向转动装置，用于连接后的万向转动。
11、因为，next-future的前后车在连接后无法实现两车之间的转动，所以，next-futur是一种“组合式公交车”而不是公交列车；其与跟驰换乘公交车不是一种技术。
12、2.2.本专利技术人通过网络文章“条码定位系统-劳易测.pdf(上传时间2019-07-04)”了解到一种借助条码的定位技术，简称：bps技术、bps条码。bps技术与本专利技术提出的“里程条码”，均借助了条码用于定位，二者的主要区别是：
13、2.2.1.应用场景不同。bps技术用于为固定线路的物料定位。里程条码用于为在单向公交专用路行驶的跟驰换乘公交车里程定位。
14、2.2.2.条码黑白条的方向不同。bps条码的黑白条方向与传感器的运动方向垂直，bps条码的整体呈现丛状。里程条码的黑白条方向与传感器的运动方向一致，两个里程条码之间有空白的间隔，里程条码的整体呈现矩阵状。
15、2.2.3.对条码的读取、识别的方式不同。bps技术有专用条码阅读器，采用激光扫描法读取条码，原理速度较低。里程条码，用车载摄像头采集条码图像，原理速度高，进而用计算机专用图像识别软件识别条码，是二步法，无需专用设备。
16、2.2.4.传感器与条码之间的相对速度不同。bps技术条码阅读器的最高移动速度：10m/s。里程条码车载摄像头的移动速度16.67m/s，其原理速度更高。
17、2.2.5.定位精度不同。bps是成熟技术，定位精度约±0.001m。里程条码是设想技术，开发空间大，初步设想定位精度约±0.1m。考虑到：摄像头图像采集的频率、条码制作粘贴的精度、公交车摄像头移动的速度，里程条码的定位精度可以提高到±0.05m、或±0.025m、或±0.01m。里程条码的图像简单，对摄像头像素的要求低，适合采用较高的图像采集频率。
18、因为，条码黑白条的方向不同、条码读取识别的方式不同、传感器与条码的相对速度不同，检测精度不同，所以，bps技术与里程条码技术是不同的技术。
19、2.3.本专利技术人还需要说明
20、2.3.1.本专利技术是在《跟驰换乘的公交车》、《无人驾驶公交车的车钩》两个专利申请的基础上提出的；本专利技术文件中的技术名词、图标，若与上述两个专利申请有冲突，以本专利技术的提出为准。
21、2.3.2.本专利技术名称中的“应对碰撞”是指：前后车一旦发生碰撞，可即刻提供缓冲阻尼力的方法及装置；“预防碰撞”是指：能够及时、可靠的为前后车定位、并作出反应，避免或减轻碰撞的方法及装置；二者密切相关，同一装置可以兼具应对碰撞、预防碰撞两种功能，例如：前后车连接时，前车背面的缓冲装置可以根据前后车之间的距离、相对速度，适时提前收缩，发挥预防碰撞功能；一旦发生碰撞又可即刻发挥应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征在于：在每辆公交车的正面及背面，均安装着由气缸、液压缸，以及相关的气压、液压元件共同组成的缓冲装置；气缸有伸、缩、松弛三种状态，气缸杆主要用于带动液压缸杆伸缩，气缸还用于缓冲，或处于松弛状态；液压缸用于缓冲，通过通断不同的开关阀，控制相应的节流阀，可以使液压缸具有高阻尼、中阻尼、低阻尼、松弛等多种状态，不同的状态对应不同的缓冲阻尼力，以适应在前后车在行驶中连接时的不同情况；为了减小缓冲阻尼力对前后车连接的阻碍，缩短前后车连接时间，气缸杆可以带动液压缸杆根据前后两车之间的距离，提前主动收缩。
2.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：后车(BUS3)正面的液压缸(3y、3y’)及前车(BUS4)背面的液压缸(4yb、4yb’)均是成对使用的柱塞液压缸；在柱塞液压缸杆(3yg、3yg’、4yb、4yb’)钢管的内壁，加工有薄弱区(327、327’、486、486’)；柱塞液压缸杆(3yg、3yg’、4yb、4yb’)同时也是缓冲溃缩杆，用于应对强烈碰撞。p>
3.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在后车(BUS3)的万向球支架后板(307)的两个侧面，加工有锁锥孔(308、308’)；相应的，在后车(BUS3)的大梁前端板(310)的两侧，固定着锁紧气缸(309a，309a’)；当万向球支架后板(307)向后移动，与大梁前端板(310)接触时，锁紧气缸(309a、309a’)动作，锁紧锥(309、309’)伸出，插入锁锥孔(308、308’)，使万向球支架后板(307)与大梁前端板(310)连接成一体。
4.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在后车(BUS3)的正面有一块包括：引导锥(321)、连接锥孔(302、302’)、推锥(303、303’)、推条(304、304’)、万向球外套大孔、尾锥孔(325、325’)的连接板(301)，连接板(301)起到：支撑万向球(318)外套、与前车(BUS4)的引导锥口(499)对正、插入引导锥口(499)、插入引导锥小口(497)、插入连接盒(485)、传递推力、触发并用于前后车的初步连接等多种作用。
5.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在后车(BUS3)正面，有跳板平台(351)；在前车(BUS4)背面，有跳板轴(456)串接着多块并联的跳板(455、455’)等；在前后车在行驶中连接前，跳板气缸(459、459’)推动推板(458)，经跳板推臂(457、457’)等，使跳板(455、455’)等上扬；在前后车在行驶中连接完成后，跳板气缸(459、459’)的气缸杆收缩，带动推板(458)收缩，使跳板(455、455’)等下落；下落的跳板(455、455’)等的端部搭接在跳板平台(351)平面，跳板(455、455’)等的端部处在后车(BUS3)正面的万向球(318)的正上方；各块跳板(455、455’)等，尺寸相同，下部上凹，呈弓形；跳板(455、455’)等可以适应前车(BUS4)与后车(BUS3)连接之后的偏航、仰俯、扭转，在一定范围内的相对转动；跳板(455、455’)等搭接在跳板平台(351)完成，前车背面门(454)打开，后车正面门(352)打开，乘客可以在前车(BUS4)与后车(BUS3)之间换乘。
6.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：用公交车(BUS)的车载摄像头采集单向公交专用路沿线的里程条码(71)的图像，经图像识别，为行驶中的公交车(BUS)里程定位；里程条码(71)的黑白条方向与公交车(BUS)的行驶方向一致，两个条码之间有空白间隔，每个条码所占用的长度与公交车行驶的距离(L)相对应。
7.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：里程条码(71)粘贴在环形高架单向公交专用路(8R)的行车道(1z)左侧的防撞墙(7)的内侧壁；防撞墙(7)是坚实、封闭的环形；里程条码(71)是环形高架公交单向路(8R)的里程标尺，处在行车道(1z)沿线任意点的公交车都可以通过采集里程条码(71)的图像，经图像识别，确认自身的里程定位。
8.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在公交车(BUS4、BUS3、BUS2)的正面、背面，安装有摄像头(471、371、271、47...
【技术特征摘要】
1.前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征在于：在每辆公交车的正面及背面，均安装着由气缸、液压缸，以及相关的气压、液压元件共同组成的缓冲装置；气缸有伸、缩、松弛三种状态，气缸杆主要用于带动液压缸杆伸缩，气缸还用于缓冲，或处于松弛状态；液压缸用于缓冲，通过通断不同的开关阀，控制相应的节流阀，可以使液压缸具有高阻尼、中阻尼、低阻尼、松弛等多种状态，不同的状态对应不同的缓冲阻尼力，以适应在前后车在行驶中连接时的不同情况；为了减小缓冲阻尼力对前后车连接的阻碍，缩短前后车连接时间，气缸杆可以带动液压缸杆根据前后两车之间的距离，提前主动收缩。
2.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：后车(bus3)正面的液压缸(3y、3y’)及前车(bus4)背面的液压缸(4yb、4yb’)均是成对使用的柱塞液压缸；在柱塞液压缸杆(3yg、3yg’、4yb、4yb’)钢管的内壁，加工有薄弱区(327、327’、486、486’)；柱塞液压缸杆(3yg、3yg’、4yb、4yb’)同时也是缓冲溃缩杆，用于应对强烈碰撞。
3.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在后车(bus3)的万向球支架后板(307)的两个侧面，加工有锁锥孔(308、308’)；相应的，在后车(bus3)的大梁前端板(310)的两侧，固定着锁紧气缸(309a，309a’)；当万向球支架后板(307)向后移动，与大梁前端板(310)接触时，锁紧气缸(309a、309a’)动作，锁紧锥(309、309’)伸出，插入锁锥孔(308、308’)，使万向球支架后板(307)与大梁前端板(310)连接成一体。
4.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在后车(bus3)的正面有一块包括：引导锥(321)、连接锥孔(302、302’)、推锥(303、303’)、推条(304、304’)、万向球外套大孔、尾锥孔(325、325’)的连接板(301)，连接板(301)起到：支撑万向球(318)外套、与前车(bus4)的引导锥口(499)对正、插入引导锥口(499)、插入引导锥小口(497)、插入连接盒(485)、传递推力、触发并用于前后车的初步连接等多种作用。
5.如权利要求1所述的前后公交车在行驶中连接其应对与预防碰撞的方法及装置，其技术特征还在于：在后车(bus3)正面，有跳板平台(351)；在前车(bus4)背面，有跳板轴(456)串接着多块并联的跳板(455、455’)等；在前后车在行驶中连接前，跳板气缸(459、459’)推动推板(458)，经跳板推臂(457、457’)等，使跳板(455、455’)等上扬；在前后车在行驶中连接完成后，跳板气缸(459、459’)的气缸杆收缩，带动推板(458)收缩，使跳板(455、455’)等下落；下落的跳板(455、455’)等的端部搭接在跳板平台(351)平面，跳板(455、455’...
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