專利名稱：獨(dú)立式同步軌道交通的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軌道交通，該軌道交通其網(wǎng)內(nèi)車廂可實(shí)現(xiàn)無交叉路口等待， 無中間站點(diǎn)?？?，全程全速高效運(yùn)行，能解決目前城市交通擁堵問題。
背景技術(shù)：
目前，城市交通主要有公路和地鐵兩種模式。作為公共交通均存在多站點(diǎn)?？繂栴}，這導(dǎo)致大量的能源和時(shí)間的浪費(fèi)；更為普遍的公路交通還存在大量的交叉路口等待問題，這又是一個(gè)巨大的能源和時(shí)間的浪費(fèi)。在公共交通上如何大副降低能耗、提高效率、解決擁堵，仍無較好的辦法。
發(fā)明內(nèi)容為了有效解決城市交通擁堵，降低交通能耗，提高交通效率，本實(shí)用新型提供了一種新的交通模式和交通理念。以該模式建成的軌道交通網(wǎng)，其網(wǎng)內(nèi)車廂可實(shí)現(xiàn)無交叉路口等待，無中間站點(diǎn)?？浚倘俑咝н\(yùn)行，對于乘員也幾乎沒有上車前的等待問題，且占地面積遠(yuǎn)小于公路的占地面積。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是采用獨(dú)立小車廂和單向小軌道，軌道網(wǎng)內(nèi)的車廂遵從統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)率進(jìn)行同步運(yùn)行，車廂由電力驅(qū)動，系統(tǒng)程序監(jiān)控，自動完成全程運(yùn)行。獨(dú)立小車廂(以下簡稱“車廂”)為長、寬、高尺寸小，流線形氣動外形，單次運(yùn)載量小，運(yùn)行頻率高，不與其他車廂相連接，可進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的獨(dú)立車廂。其三維尺寸為長1.6 米，寬1.2米，高1.2米。車廂內(nèi)設(shè)并排兩座位，可搭載1人或2人(為同一目的地站點(diǎn))； 車廂前后兩輪軸位于底盤中線的主梁上，分別由各自輪軸上的電機(jī)(為電動、發(fā)電兩用電機(jī))驅(qū)動；車廂的制動主要由發(fā)電機(jī)將車輪轉(zhuǎn)動的動能轉(zhuǎn)換成電能來完成，產(chǎn)生的電能儲存于車內(nèi)蓄電池中；輪軸兩端是兩個(gè)承載車廂體的負(fù)載桿，負(fù)載桿通過減振器和一個(gè)外徑 50厘米的推力圓錐滾子軸承與車廂體連接；輪軸中間為電機(jī)殼體，殼體內(nèi)為電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸與鋼輪的中心軸為同一根軸；殼體上方有一圓柱形殼體穩(wěn)定柱，以殼體穩(wěn)定柱為中心點(diǎn)， 輪軸可在軌道面隨軌道方向的改變進(jìn)行自由轉(zhuǎn)向；殼體上有一延伸至軌道槽內(nèi)的錐體。錐體上窄下寬，卡于軌道槽內(nèi)起到防止車廂脫離軌道的作用，正常運(yùn)行時(shí)錐體側(cè)面的安全滾輪與軌道內(nèi)側(cè)面間隙2-3毫米；錐體兩側(cè)有延伸出的電刷，可從軌道兩個(gè)內(nèi)側(cè)面的電源極面導(dǎo)入動力電源驅(qū)動輪軸上的電動機(jī)；錐體底面上設(shè)有兩個(gè)位置信號發(fā)生器(為嵌入式的獨(dú)立永磁鐵，N極向外)、兩個(gè)位置感應(yīng)端口、一組信號發(fā)送端口、一個(gè)信號接收端口和一個(gè)故障信號發(fā)送端口，可與軌道進(jìn)行位置和控制信號的發(fā)送和接收。位置信號發(fā)生器、位置感應(yīng)端口、信號發(fā)送端口和信號接收端口，均是由磁鐵或感應(yīng)線圈構(gòu)成，每一感應(yīng)線圈由一對引線與系統(tǒng)電路相聯(lián)，它們之間的信息交換傳送是通過磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)錐體的兩個(gè)位置感應(yīng)端口的引線經(jīng)邏輯或運(yùn)算電路合成一路后輸入系統(tǒng)。車廂縱向軸線上的前后兩端點(diǎn)外側(cè)，各安裝有一個(gè)“緩沖極面”，此極面由直流線圈產(chǎn)生磁極，N極向外，可避免前后兩車廂
3發(fā)生鋼性碰撞。若通過輪軸延伸桿在車廂底盤前后輪軸上加裝4個(gè)普通橡膠輪胎，并在車廂內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的操縱桿及制動器，則此車廂可作為私人車廂進(jìn)入普通公路運(yùn)行。單向小軌道的軌道寬度小、每條軌道均為單向運(yùn)行設(shè)計(jì)，每一段軌道均由軌道位置信號發(fā)生器標(biāo)示出一段段長度較短的、連續(xù)的軌道長度單元，以便于實(shí)現(xiàn)對在軌道上運(yùn)行的車廂的監(jiān)控。軌道橫截面為“U”形，U形槽口內(nèi)寬M厘米、外寬30厘米，單側(cè)軌道面寬3厘米，軌道高14厘米，底部寬32厘米。軌道兩內(nèi)側(cè)面上安裝有動力電源的兩個(gè)極面， 電源極面隨軌道延伸，為車廂提供動力。軌道每隔1. 2米距離有一寬5厘米，厚3. 5厘米的軌道連接段將“U”形軌道兩側(cè)立面在底部連接起來，鋪設(shè)軌道時(shí)可對兩側(cè)面做進(jìn)一步固定。在主軌道上每間隔2個(gè)軌道連接段處的軌道連接段上表面兩端，安裝有一對軌道位置信號發(fā)生器，即主軌道上每兩對軌道位置信號發(fā)生器間隔3. 6米；其他軌道段的位置信號發(fā)生器間隔由該處車廂預(yù)設(shè)速度確定。軌道位置信號發(fā)生器是一個(gè)永磁鐵，一般為N極向上，當(dāng)車廂經(jīng)過時(shí)此磁極在車廂錐體上的位置感應(yīng)端口感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)位置脈沖。部分軌道段(匯入點(diǎn)和分叉點(diǎn)附近)在軌道位置信號發(fā)生器邊上還裝有位置感應(yīng)端口、信號發(fā)送端口、信號接收端口和故障信號接收端口，以實(shí)現(xiàn)與車廂進(jìn)行位置信號和控制信號的傳送與接收。所有端口均為線圈構(gòu)成，并且每一線圈由一對引線連接到相應(yīng)的匯入點(diǎn)或分叉點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對相關(guān)信號的傳送。軌道網(wǎng)內(nèi)需“十字”交叉的軌道均采用立體交叉形式，兩軌道交叉處在垂直面上保持1. 8米-2. 0米的高度差，兩條軌道在同一平面的相交均為同向的“人”字交叉，其交叉點(diǎn)在這里稱為“匯入點(diǎn)”(兩個(gè)軌道上的車廂經(jīng)該點(diǎn)匯入到一條軌道上同向運(yùn)行)或“分叉點(diǎn)”(一個(gè)軌道上的車廂經(jīng)該點(diǎn)分開到兩條軌道上運(yùn)行)。在轉(zhuǎn)彎處的軌道， 軌道面設(shè)置為向轉(zhuǎn)彎中心方向傾斜一定角度，其角度值根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑和該處軌道預(yù)設(shè)速度確定，以最大限度抵消車廂在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的離心力減小軌道對車廂鋼輪內(nèi)沿以及錐體安全滾輪的壓力。若從一公路附近軌道的適當(dāng)位置，通過一專用分叉點(diǎn)(稱為“脫網(wǎng)分叉點(diǎn)”)延伸出一條專用軌道(稱為“過渡段軌道”)至普通公路路面，軌道的末端段軌道方向與在該處公路上的行車同向。則私人車廂可經(jīng)此分叉點(diǎn)脫離軌道網(wǎng)并減速成后進(jìn)入普通公路運(yùn)行。這樣，在單向運(yùn)行的基礎(chǔ)上，還要避開兩車廂在同一時(shí)刻通過同一匯入點(diǎn)。這由在網(wǎng)車廂遵從統(tǒng)一時(shí)鐘節(jié)率同步運(yùn)行和對車廂運(yùn)行的適時(shí)監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)的。把時(shí)間分為時(shí)長較短的、連續(xù)的、一段段等長度的時(shí)間單元，其中每一段時(shí)間單元均稱之為軌道網(wǎng)的“時(shí)鐘單元”。車廂在任一軌道段以該軌道段的預(yù)定速率在一個(gè)時(shí)鐘單元內(nèi)運(yùn)行的距離稱之為該軌道段的“長度單元”，當(dāng)預(yù)定速率等于額定速率(在網(wǎng)正常均速運(yùn)行的速率)時(shí)，對應(yīng)的長度單元也稱為“標(biāo)準(zhǔn)長度單元”。預(yù)定速率等于額定速率的軌道稱為“主軌道”。車廂遵從統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)率同步運(yùn)行是指以一個(gè)時(shí)鐘單元為節(jié)率，每一時(shí)鐘單元內(nèi)所有在網(wǎng)正常運(yùn)行的車廂均運(yùn)行一個(gè)長度單元；并且車廂在任一時(shí)鐘單元的任一時(shí)亥IJ，均運(yùn)行至相應(yīng)軌道長度單元的同一位置上。以軌道位置信號發(fā)生器將每一軌道的長度單元在軌道上標(biāo)示出來，每兩對軌道位置信號發(fā)生器之間的軌道距離即對應(yīng)為該軌道的一個(gè)長度單元，一個(gè)長度單元的軌道內(nèi)最多容納一個(gè)車廂(長度單元的值與車廂長度值的差為誤差允許距離)。若時(shí)鐘單元為0. 18秒，車廂額定速率為每小時(shí)72千米，則軌道的標(biāo)準(zhǔn)長度單元為3. 6米。以此計(jì)(以下均以此計(jì))，一條軌道每小時(shí)最多可運(yùn)行2萬個(gè)車(廂) 次，平均載客3萬人次。[0010] 軌道網(wǎng)中的站點(diǎn)，是車廂運(yùn)行的始發(fā)站和終點(diǎn)站，可設(shè)置于軌道的一側(cè)、交叉路口的上方、兩條相向軌道的中間上方或其他適當(dāng)?shù)牡胤?。站點(diǎn)有進(jìn)出站軌道、站點(diǎn)信息系統(tǒng)、 車廂測試和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、儲車倉、在軌異常車廂導(dǎo)出系統(tǒng)以及相關(guān)附屬設(shè)施，由1-2 人值守。進(jìn)站軌道由減速段軌道、環(huán)形軌道、?？坎?、活動軌道段以及起連接作用的分叉點(diǎn)構(gòu)成，連接主軌道和減速段軌道的分叉點(diǎn)稱為“站點(diǎn)分叉點(diǎn)”；出站軌道由發(fā)車槽、環(huán)形軌道、加速段軌道以及起連接作用的匯入點(diǎn)構(gòu)成，連接主軌道和加速段軌道的匯入點(diǎn)稱為“站點(diǎn)匯入點(diǎn)”。進(jìn)出站環(huán)形軌道面為上下層分布，進(jìn)站環(huán)形軌道面高出出站環(huán)形軌道面4. 5米。 站點(diǎn)信息系統(tǒng)主要功能有1、為車廂提供標(biāo)準(zhǔn)的軌道網(wǎng)時(shí)鐘以及系統(tǒng)恢復(fù)數(shù)據(jù)；2、通過讀取站點(diǎn)匯入點(diǎn)的另一來車方向上的車廂位置信息和各發(fā)車槽內(nèi)車廂的請求發(fā)車信息，為各發(fā)車槽的車廂提供各自的發(fā)車時(shí)刻；3、掌握站點(diǎn)內(nèi)車廂數(shù)量和各?？坎?、發(fā)車槽適時(shí)的占用信息，在必要時(shí)關(guān)閉(或開啟)站點(diǎn)分叉點(diǎn)，使主軌道的車廂不能(或可以)再進(jìn)入該站點(diǎn)；4、在掌握站點(diǎn)內(nèi)車廂數(shù)量和進(jìn)出站點(diǎn)車廂情況并與其他站點(diǎn)進(jìn)行適時(shí)信息交流的基礎(chǔ)上，必要時(shí)及時(shí)向其他相應(yīng)站點(diǎn)發(fā)送空車廂，這樣可騰出儲車倉車位以容納更多的進(jìn)站車廂或向車廂不足的站點(diǎn)輸送可用的車廂。車廂測試轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)運(yùn)滑道、活動軌道段、 活動軌道段儲備區(qū)及相關(guān)控制設(shè)施，其主要功能有1、在活動軌道段上對每一個(gè)進(jìn)站車廂進(jìn)行性能指標(biāo)檢測；2、根據(jù)檢測結(jié)果將活動軌道段上的車廂轉(zhuǎn)運(yùn)到儲車倉的待用區(qū)或故障區(qū)；3、及時(shí)在?？坎鄣哪┒搜a(bǔ)充上新的活動軌道段，以使其他進(jìn)站車廂繼續(xù)進(jìn)入；4、及時(shí)將車廂從儲車倉輸送至發(fā)車槽。當(dāng)車廂進(jìn)入活動軌道段并被固定后，活動軌道伸出綜合信號插頭與車廂底盤的綜合信號接口相連，開始對車廂進(jìn)行檢測。檢測內(nèi)容包含電機(jī)(電動機(jī)、發(fā)電機(jī))性能檢測、錐體端口(位置感應(yīng)端口、信號發(fā)送端口、信號接收端口、位置信號發(fā)生器和故障信號發(fā)送端口)檢測和車廂系統(tǒng)檢測。檢測時(shí)間從檢測插頭與車廂底盤的綜合信號接口相連開始至車廂被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)儲車倉前結(jié)束。檢測結(jié)果通過車內(nèi)顯示器顯示出來， 并使車門指示燈亮綠燈(正常)或紅燈(故障)；另一方面，根據(jù)檢測結(jié)果(正常與否)活動軌道段相應(yīng)地將車廂送入儲車倉的待用區(qū)或故障區(qū)。電源系統(tǒng)為站點(diǎn)(各系統(tǒng)和設(shè)施) 提供所需的各種電源，也為該站點(diǎn)附近的主軌道提供動力電源以及主軌道上匯入點(diǎn)、分叉點(diǎn)和各種端口等所需的電源。儲車倉位于進(jìn)出站環(huán)形軌道內(nèi)側(cè)的圓柱形區(qū)域，可存儲400 個(gè)車廂，包括待用區(qū)(存儲性能合格的車廂)和故障區(qū)(存儲需維修的車廂)兩個(gè)區(qū)，主要功能是存儲進(jìn)站車廂并及時(shí)向各個(gè)發(fā)車槽提供性能合格的車廂。在軌異常車廂導(dǎo)出系統(tǒng)主要由故障信號接收端口、故障導(dǎo)出分叉點(diǎn)及故障導(dǎo)出軌道組成，主要功能是及時(shí)將主軌道中的故障(異常)車廂及時(shí)分離出來，確保主軌道暢通。故障信號接收端口在主軌道上每隔100個(gè)軌道長度單元安裝一組(3個(gè))，分別于連續(xù)三個(gè)軌道單元對應(yīng)的軌道連接段中間位置各安裝一個(gè)，在主軌道上每一分叉點(diǎn)前一個(gè)長度單元以及故障導(dǎo)出分叉點(diǎn)前一個(gè)長度單元均安裝一個(gè)；故障導(dǎo)出分叉點(diǎn)在站點(diǎn)分叉點(diǎn)前12個(gè)長度單元處和兩個(gè)站點(diǎn)中部的主軌道處各設(shè)置一個(gè)。 位置信號發(fā)生器、位置感應(yīng)端口、信號傳送端口和信號接收端口，在軌道上的主要安裝情況是這樣的1、每隔一個(gè)長度單元安裝一對位置信號發(fā)生器，在相應(yīng)的軌道連接段上表面的兩端各安裝一個(gè)，一般為磁極N極向上。2、在匯入點(diǎn)(所處的長度單元)兩個(gè)來車軌道方向前各60個(gè)長度單元內(nèi)每一個(gè)位置信號發(fā)生器旁均裝一位置感應(yīng)端口、信號發(fā)送端口和信號接收端口 ；在分叉點(diǎn)前2個(gè)長度單元起始點(diǎn)處各安裝一對位置感應(yīng)端口和一個(gè)信號接收端口。匯入點(diǎn)前60個(gè)長度單元內(nèi)的范圍稱為該匯入點(diǎn)的“匯入點(diǎn)監(jiān)控范圍”，第 60個(gè)長度單元起始處的軌道位置信號發(fā)生器為前后設(shè)置的雙磁極，依次為S極和N極向上， 該位置稱為該匯入點(diǎn)的“監(jiān)控起始點(diǎn)”。3、在分叉點(diǎn)(所處的長度單元)前第3個(gè)長度單元起始處的軌道位置信號發(fā)生器為前后設(shè)置的雙磁極，依次為N極和S極向上；分叉點(diǎn)(所處的長度單元)起始點(diǎn)處的軌道位置信號發(fā)生器為一個(gè)S極向上的磁極；若一分叉點(diǎn)前3個(gè)長度單元在一匯入點(diǎn)監(jiān)控范圍內(nèi)，則應(yīng)設(shè)于該分叉點(diǎn)前第3個(gè)長度單元起始處的雙磁極位置信號發(fā)生器改設(shè)于匯入點(diǎn)的監(jiān)控起始點(diǎn)處，在接下來的一個(gè)長度單元再設(shè)雙磁極位置信號發(fā)生器(S、N)作為該匯入點(diǎn)的監(jiān)控起始點(diǎn)。匯入點(diǎn)或分叉點(diǎn)均處于所在長度單元的中間位置，相應(yīng)地該長度單元稱為“匯入點(diǎn)長度單元”或“分叉點(diǎn)長度單元”；該長度單元的起始位置信號發(fā)生器稱為“匯入點(diǎn)位置信號發(fā)生器”或“分叉點(diǎn)位置信號發(fā)生器”。4、在發(fā)車槽與環(huán)形軌道相連的匯入點(diǎn)長度單元的起始處的位置信號發(fā)生器為雙磁極(S、N)設(shè)置。5、在環(huán)形軌道至加速段軌道過渡點(diǎn)處的位置信號發(fā)生器為雙磁極(N、N)設(shè)置。6、在站點(diǎn)匯入點(diǎn)加速段軌道一側(cè)的長度單元起始點(diǎn)處的位置信號發(fā)生器為雙磁極(Sj)設(shè)置。7、在站點(diǎn)分叉點(diǎn)減速段軌道一側(cè)的長度單元結(jié)束點(diǎn)處的位置信號發(fā)生器為的磁極為S極向上。8、在減速段軌道至環(huán)形軌道過渡點(diǎn)處的位置信號發(fā)生器的磁極為S極向上。9、連接環(huán)形軌道與?？坎鄣姆植纥c(diǎn)在停靠槽入口處的位置信號發(fā)生器的磁極為S極向上。10、在軌道坡度較大的起始點(diǎn)的軌道位置信號發(fā)生器為三磁極設(shè)置(上坡為“N、S、S”、“N、S、N”或“N、N、S” ； 下坡為“3、5、『、“5、15”或“5州州”)；在脫網(wǎng)分叉點(diǎn)前第3個(gè)長度單元起始處和過渡段軌道末端0. 3米處的軌道位置信號發(fā)生器均為三磁極設(shè)置，向上磁極分別是“S、S、S”和 “N、N、N”。站點(diǎn)通過減速段軌道經(jīng)站點(diǎn)分叉點(diǎn)把車廂從主軌道導(dǎo)出，車廂在減速段軌道運(yùn)行速度降到額定速度的50%時(shí)進(jìn)入環(huán)形軌道，并根據(jù)停靠槽的占用情況(按次序)選擇一個(gè)不被占用的?？坎圻M(jìn)入并再次減速，最后在該?？坎勰┒说摹盎顒榆壍蓝巍?為車廂測試轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)終端)上停下，活動軌道段彈出固定檔板將車廂固定。隨即該活動軌道段載著車廂下降到?？坎巯路?米處的下車位，以便乘員下車。與此同時(shí)，一方面，在車廂頂部下降至低于原活動軌道段位置時(shí)活動軌道段儲備區(qū)的另一活動軌道段自動把該?？坎刍顒榆壍蓝蔚目瘴谎a(bǔ)上，以接收下一車廂的進(jìn)入?？?；另一方面，在車廂被固定開始，活動軌道段通過綜合信號插頭與車廂聯(lián)接，自動開始對該車廂的性能進(jìn)行檢測。待乘員下車后，車廂繼續(xù)下降2. 5米，并根據(jù)性能檢測結(jié)果進(jìn)入儲車倉的待用區(qū)或故障區(qū)。當(dāng)發(fā)車槽有空車位時(shí) (有車廂發(fā)出)，通過轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)從儲車倉的待用區(qū)及時(shí)向該發(fā)車槽補(bǔ)充一個(gè)車廂。從車廂進(jìn)站被固定在活動軌道段上后，車廂的移動始終由活動軌道段承載，只有該車廂再次被使用一車廂從發(fā)車槽滑出發(fā)車時(shí)才與活動軌道段分離，此時(shí)該活動軌道段自動轉(zhuǎn)移至活動軌道段儲備區(qū)，等待再次向?？坎垩a(bǔ)充使用。從站點(diǎn)駛出的車廂，經(jīng)加速段軌道加速至額定速率，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘單元通過站點(diǎn)匯入點(diǎn)進(jìn)入主軌道運(yùn)行。車廂發(fā)車前位于發(fā)車槽上，通過綜合信號接口與站點(diǎn)信息系統(tǒng)相聯(lián)，在乘員輸入目的地站點(diǎn)后，車廂系統(tǒng)根據(jù)已存儲的軌道網(wǎng)信息(各站點(diǎn)間的多條適宜線路)選擇確定一條里程最短的線路或不繁忙的線路。站點(diǎn)信息系統(tǒng)根據(jù)站點(diǎn)匯入點(diǎn)處的時(shí)鐘單元占用情況(匯入點(diǎn)通過各位置感應(yīng)端口獲得)，統(tǒng)籌安排各發(fā)車槽已確定目的地的車廂的發(fā)車時(shí)刻，車廂在與站點(diǎn)信息系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)鐘同步和軌道信息校對后根據(jù)站點(diǎn)信息系統(tǒng)確定的發(fā)車時(shí)刻適時(shí)啟動發(fā)車(活動軌道段在發(fā)車時(shí)刻到來前收回固定檔板和綜合信號插頭)。車廂先經(jīng)發(fā)車槽加速后進(jìn)入環(huán)形軌道對車速進(jìn)行校正，再經(jīng)加速段軌道再次加速，在軌道網(wǎng)某一時(shí)鐘單元的開始時(shí)刻以額定速率通過站點(diǎn)匯入點(diǎn)進(jìn)入主軌道運(yùn)行。當(dāng)車廂在主軌道運(yùn)行每經(jīng)過一對軌道位置信號發(fā)生器時(shí)，車廂前后錐體上的位置感應(yīng)端口均感應(yīng)生成一個(gè)位置脈沖，車廂系統(tǒng)對前錐體感應(yīng)的位置脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)(若前錐體位置脈沖出現(xiàn)異常則使用后錐體的位置脈沖，并在使用生成時(shí)間上作0. 045秒的提前)。 其計(jì)數(shù)值應(yīng)與車廂系統(tǒng)對經(jīng)過的時(shí)鐘單元的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)值相一致，否則說明車廂在軌道上的位置落后了或超前了，此時(shí)車廂系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的車速并按程序確定是否要通過調(diào)整車速或如何調(diào)整車速，以達(dá)到調(diào)整車廂相對位置的目的。在計(jì)得的位置脈沖數(shù)和時(shí)鐘單元數(shù)一致的情況下將適時(shí)的位置脈沖信號產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與對應(yīng)的時(shí)鐘單元的結(jié)束點(diǎn)在時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行比對，若二者重合則認(rèn)為車廂在該長度單元中所處位置準(zhǔn)確，否則系統(tǒng)也將按程序?qū)噹恢眠M(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到位置與時(shí)鐘同步的目的。車廂運(yùn)行速度的監(jiān)測方法有三種一是通過測量車廂經(jīng)同一軌道位置信號發(fā)生器時(shí)前后錐體位置感應(yīng)端口產(chǎn)生的位置脈沖信號的時(shí)間差來確定車速的；二是通過測量同一錐體位置感應(yīng)端口經(jīng)過相鄰兩對軌道位置信號發(fā)生器時(shí)產(chǎn)生的位置脈沖信號的時(shí)間差(應(yīng)為一個(gè)時(shí)鐘單元長度)并對應(yīng)于相應(yīng)軌道段車廂的預(yù)定速度來確定車速的；三是通過測量電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(即鋼輪的轉(zhuǎn)速)來確定車速的。 車速的調(diào)整主要是通過調(diào)整電動機(jī)的輸入電壓或啟動發(fā)電機(jī)進(jìn)行制動來實(shí)現(xiàn)的。位置調(diào)整優(yōu)先于速度調(diào)整。車廂在運(yùn)行過程中不斷地進(jìn)行位置和速度的修正，這樣整體上達(dá)到速度和位置與時(shí)鐘同步。當(dāng)車廂運(yùn)行到一匯入點(diǎn)監(jiān)控起始點(diǎn)時(shí)，一方面，錐體上的位置感應(yīng)端口從軌道位置信號發(fā)生器上感應(yīng)生成一雙脈沖位置信號“01”，車廂系統(tǒng)收到此信號后開始接收持續(xù) 60個(gè)時(shí)鐘單元時(shí)長內(nèi)信號接收端口產(chǎn)生的控制信號。另一方面，該匯入點(diǎn)通過軌道上的位置感應(yīng)端口接收該車廂的位置信號“1”，并在必要時(shí)向該車廂發(fā)送調(diào)整位置的控制信號。 匯入點(diǎn)通過位置感應(yīng)端口接收監(jiān)控范圍內(nèi)(兩個(gè)來車軌道方向)車廂的位置信息，從而判斷在即將到來的60個(gè)時(shí)鐘單元內(nèi)是否會有兩個(gè)車廂將在同一時(shí)鐘單元經(jīng)過該匯入點(diǎn)。若有，控制系統(tǒng)將根據(jù)各車廂的位置信息向相關(guān)車廂發(fā)出位置調(diào)整指令，以調(diào)整各車廂相對位置，避免兩車廂同時(shí)經(jīng)過匯入點(diǎn)的情況發(fā)生。位置調(diào)整指令為三位二進(jìn)制脈沖代碼，相應(yīng)的代碼在適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘單元經(jīng)引線傳到適當(dāng)?shù)拈L度單元軌道連接段上的信號發(fā)送端口，該組代碼分別以相應(yīng)的電流導(dǎo)通方向在信號發(fā)送端口的三個(gè)線圈上體現(xiàn)，即不同的電流導(dǎo)通方向在線圈上產(chǎn)生不同的向外磁極。這三個(gè)磁極在相關(guān)的車廂通過時(shí)在車廂錐體的信號接收端口中感應(yīng)產(chǎn)生一組三位二進(jìn)制的脈沖，該脈沖即為匯入點(diǎn)發(fā)出的位置調(diào)整指令。車廂根據(jù)信號接收端口收到的指令通過調(diào)整車廂速度達(dá)到調(diào)整車廂相對位置的目的。所有端口產(chǎn)生的二進(jìn)制代碼均以正負(fù)脈沖形式出現(xiàn)，正脈沖即是高電平“1”，負(fù)脈沖即是低電平“0”。當(dāng)車廂進(jìn)入一匯入點(diǎn)長度單元時(shí)，該處軌道位置感應(yīng)端口從車廂錐體上的位置信號發(fā)生器感應(yīng)生成的位置脈沖信號“ 1”被直接傳送到該匯入點(diǎn)的變軌控制器上，作為變軌控制器的變軌操作觸發(fā)信號，使變軌控制器在該車廂進(jìn)入變軌處時(shí)完成匯入點(diǎn)的變軌操作或保持原有狀態(tài)，以確保該車廂經(jīng)過匯入點(diǎn)時(shí)匯入點(diǎn)處的該車廂軌道方向暢通。當(dāng)車廂運(yùn)行到一分叉點(diǎn)前第3個(gè)長度單元(該分叉點(diǎn)不處于某匯入點(diǎn)監(jiān)控范圍) 起始處時(shí)，錐體上的位置感應(yīng)端口從軌道位置信號發(fā)生器上感應(yīng)生成一雙脈沖位置信號“10”。當(dāng)一分叉點(diǎn)處于一匯入點(diǎn)監(jiān)控范圍內(nèi)，車廂運(yùn)行至此匯入點(diǎn)監(jiān)控起始點(diǎn)時(shí)感應(yīng)生成一雙脈沖位置信號“ 10”。此信號也作為車廂發(fā)送分叉點(diǎn)變軌信號的觸發(fā)信號，使車廂在進(jìn)入下一個(gè)長度單元時(shí)通過錐體信號發(fā)送端口持續(xù)發(fā)出分叉點(diǎn)變軌信號(運(yùn)行線路確定后其每一分叉點(diǎn)的變軌情況就已確定了)，該變軌信號(與位置脈沖同步)在車廂通過軌道上的信號接收端口時(shí)經(jīng)電磁感應(yīng)傳遞給分叉點(diǎn)的變軌控制器，使變軌控制器在車廂通過分叉點(diǎn)前準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行正確的變軌操作。分叉點(diǎn)變軌信號為一組三位二進(jìn)制沖，正負(fù)脈沖分別表示向左和向右變軌。具體含義見下表
權(quán)利要求1.獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是使用獨(dú)立小車廂、單向小軌道、由電力驅(qū)動、程序自動控制，遵從統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)率進(jìn)行同步運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是獨(dú)立小車廂為長、寬、高尺寸小，流線形氣動外形，單次運(yùn)載量小，運(yùn)行頻率高，不與其他車廂相連接，可進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的獨(dú)立車廂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是單向小軌道是指軌道寬度小、每條軌道均為單向運(yùn)行設(shè)計(jì)，每一段軌道均由軌道位置信號發(fā)生器標(biāo)示出一段段長度較短的、連續(xù)的軌道長度單元，以便于實(shí)現(xiàn)對在軌道上運(yùn)行的車廂的監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是軌道長度單元的長度值是車廂以所處軌道段的預(yù)定速度在一個(gè)時(shí)鐘單元內(nèi)運(yùn)行的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是遵從統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)率運(yùn)行是指把時(shí)間分為一段段長度較短的、連續(xù)的、等長度的時(shí)鐘單元，以一個(gè)時(shí)鐘單元為節(jié)率， 每一時(shí)鐘單元內(nèi)所有在軌道網(wǎng)內(nèi)正常運(yùn)行的車廂均運(yùn)行一個(gè)長度單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是同步運(yùn)行是指車廂以遵從統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)率運(yùn)行為基礎(chǔ)，在任一時(shí)鐘單元的任一時(shí)刻，均運(yùn)行至相應(yīng)軌道長度單元的同一位置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是同步運(yùn)行是車廂和軌道通過位置信號發(fā)生器、位置感應(yīng)端口、信號發(fā)送端口和信號接收端口，對照時(shí)鐘對車廂所處的位置和運(yùn)行速度進(jìn)行不間斷的監(jiān)測與控制實(shí)現(xiàn)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是位置信號發(fā)生器、位置感應(yīng)端口、信號發(fā)送端口和信號接收端口，是由磁鐵或線圈構(gòu)成，它們之間的信息交換傳送是通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立式同步軌道交通，其特征是獨(dú)立小車廂通過加裝普通橡膠輪胎和操縱桿可離開軌道網(wǎng)在普通公路網(wǎng)中運(yùn)行。
專利摘要獨(dú)立式同步軌道交通，采用獨(dú)立小車廂和單向小軌道，車廂遵從統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)率，進(jìn)行同步、電動、自動控制運(yùn)行。全程以全速無中停(無路口等待和中途站點(diǎn)?？?的方式運(yùn)行。主要用于城市交通，也可用于長途運(yùn)輸。軌道可鋪設(shè)于地下、地面或架空。一條軌道的運(yùn)載力可達(dá)每小時(shí)3萬人次，可解決城市交通擁堵問題。
文檔編號B61B1/00GK202219782SQ20112023545
公開日2012年5月16日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者張寧, 林華琴 申請人:張寧, 林華琴