專利名稱：軌道交通系統(tǒng)車站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軌道交通系統(tǒng)的車站，能減少車輛進(jìn)站減速時(shí)的動(dòng)能浪費(fèi)，并將此動(dòng)能應(yīng)用于車輛出站加速時(shí)，具有節(jié)能環(huán)保作用。
背景技術(shù)：
目前，公知的軌道交通系統(tǒng)中，車輛進(jìn)入車站時(shí)，必須經(jīng)過(guò)剎車制動(dòng)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能全部消耗掉。這部分能量對(duì)于龐大的遍布全城甚至全國(guó)的每天都要運(yùn)營(yíng)的軌道交通系統(tǒng)而言，積聚起來(lái)將是很大的一塊能源浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問(wèn)題為了將車輛進(jìn)站減速過(guò)程中消耗的動(dòng)能利用起來(lái)，本實(shí)用新型提供一種車站設(shè)計(jì)，使車輛進(jìn)站減速過(guò)程中消耗的動(dòng)能以另一種能量形式得到儲(chǔ)存，并在車輛出站時(shí)釋放出來(lái)，使車輛重新得到原有的動(dòng)能，減少車輛出站加速過(guò)程中消耗的能源。技術(shù)方案本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是將車站站臺(tái)處的軌道與車站以外范圍的軌道建設(shè)在不同的水平標(biāo)高上，車站站臺(tái)處的軌道標(biāo)高高于車站以外范圍的軌道。軌道交通車輛進(jìn)入車站時(shí)，通過(guò)坡道上坡來(lái)減速，將動(dòng)能轉(zhuǎn)為重力勢(shì)能得以儲(chǔ)存。出站時(shí)，通過(guò)坡道下坡得到加速，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)回為動(dòng)能。本實(shí)用新型的有益效果是，通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)方案，減少車輛進(jìn)站時(shí)制動(dòng)造成的能量損失浪費(fèi)，將此能量回收，再利用在出站加速時(shí)，可減少車輛起步加速過(guò)程中要消耗的驅(qū)動(dòng)能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型在車輛進(jìn)站前車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力分析。圖2是本實(shí)用新型的進(jìn)站坡道上車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力分析。圖3是本實(shí)用新型在車輛進(jìn)站后停于站內(nèi)時(shí)車輛的受力分析。圖4是本實(shí)用新型的出站坡道上車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力分析。圖5是本實(shí)用新型在車輛出站后車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力分析。圖6是本實(shí)用新型的整體側(cè)視圖表I是本實(shí)用新型的站內(nèi)外軌道高度差與車輛在站內(nèi)外的速度關(guān)系表。圖中1.示范車輛，2.站外軌道，3.站內(nèi)軌道，4.進(jìn)出站軌道坡道，V.示范車輛I在站外軌道2上的運(yùn)動(dòng)方向及速度，V1.示范車輛I在進(jìn)出站軌道坡道上的運(yùn)動(dòng)方向及速度，G..示范車輛I所受重力，N.示范車輛I所受軌道的支持力，f.示范車輛I所受阻力，F(xiàn).示范車輛I自身的驅(qū)動(dòng)力。
具體實(shí)施方式
在
圖1所示實(shí)施例中，示范車輛I在站外軌道2上正常勻速高速行駛，其所受重力G與軌道支持力N相平衡，其自身驅(qū)動(dòng)力F與其所受阻力f相平衡，示范車輛I保持以速度V勻速前行。其動(dòng)能與重力勢(shì)能沒(méi)有變化，驅(qū)動(dòng)力F所需能量等于阻力f所耗能量。此時(shí)其重力勢(shì)能大小視為0，其動(dòng)能公式E = 0.5XmXv2m為示范車輛I的質(zhì)量在圖2所示實(shí)施例中，示范車輛I行駛在進(jìn)站軌道坡道4上，延進(jìn)站軌道坡道4傾斜向上駛?cè)胲囌?。示范車輛I所受重力G與軌道支持力N失去平衡，產(chǎn)生向后的合力，在沒(méi)有使用剎車制動(dòng)的情況下，也能使示范車輛I的速度V1減慢。隨著示范車輛I的高度上升，其動(dòng)能在減小，并向重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換。此過(guò)程中沒(méi)有使用剎車制動(dòng)，因此沒(méi)有發(fā)生車輛進(jìn)入傳統(tǒng)車站時(shí)剎車制動(dòng)使動(dòng)能減損的情況。依據(jù)能量守恒定律，示范車輛I的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和等于
圖1所示實(shí)施例中示范車輛I的動(dòng)能，其能量公式E = 0.5XmXV2 = 0.SXmXv12 + mXgXhg為重力加速度值h為示范車輛I所在位置的水平高度與站外軌道2所在水平高度之間的高度差在圖3所示實(shí)施例中，示范車輛I行駛在站內(nèi)軌道3上，以安全速度緩慢進(jìn)站停車。其原來(lái)的大半動(dòng)能都已經(jīng)轉(zhuǎn)換為重力勢(shì)能。由于重力勢(shì)能的大小只受示范車輛I的高度位置影響，不會(huì)受其他例如時(shí)間、溫度、干濕等環(huán)境外因影響，所以是豐常完美的能量保存形式。示范車輛I在站內(nèi)停靠的時(shí)間長(zhǎng)短、?？繒r(shí)的氣候、氣溫等都不會(huì)造成示范車輛I的重力勢(shì)能減損，能保證示范車輛I在出站以后得到足夠的動(dòng)能，達(dá)到正常的行駛速度V。此時(shí)其動(dòng)能大小視為0，其重力勢(shì)能E = mXgXHH為站內(nèi)軌道3所在的水平高度與站外軌道2所在水平高度之間的高度差在圖4所示實(shí)施例中，示范車輛I行駛在出站軌道坡道4上，延出站軌道坡道4傾斜向下駛出車站。示范車輛I所受重力G與軌道支持力N再次失去平衡，產(chǎn)生向前的合力，在沒(méi)有增加驅(qū)動(dòng)力的情況下，能使示范車輛I的速度V1加快。隨著示范車輛I的高度下降，其重力勢(shì)能在減小，并向動(dòng)能轉(zhuǎn)換。此過(guò)程中沒(méi)有加大驅(qū)動(dòng)力，因此沒(méi)有發(fā)生車輛駛出傳統(tǒng)車站時(shí)加大驅(qū)動(dòng)力消耗更多能量的情況，來(lái)達(dá)到正常的行駛速度V。其能量公式E = 0.5XmXV12 + mXgXh在圖5所示實(shí)施例中，示范車輛I回到站外軌道2上正常勻速高速行駛，其所受重力G與軌道支持力N再次相平衡，其自身驅(qū)動(dòng)力F與其所受阻力f也相平衡，示范車輛I保持以速度V勻速前行。此時(shí)其重力勢(shì)能大小視為0，其動(dòng)能公式E = 0.5XmX V2本實(shí)用新型發(fā)明的節(jié)能效果取決于站內(nèi)軌道3所在的水平高度與站外軌道2所在水平高度之間的高度差H，H越大，儲(chǔ)存的重力勢(shì)能越大，可節(jié)省的動(dòng)能消耗就越多。站內(nèi)外軌道高度差與車輛在站內(nèi)外的速度關(guān)系公式:0.5XmXV(l2+ mXgXH =
0.5XmX V2v0為車輛在站內(nèi)的速度表I是依據(jù)上述公式套算H和Vtl所得到的V，用作參考。為使出站車輛達(dá)到指定的行駛速度，或?yàn)槭拐灾付ㄋ俣冗\(yùn)行的進(jìn)站車輛減速至安全進(jìn)站的速度，可以參考本表，
使用需要的H，來(lái)設(shè)計(jì)車站的水平標(biāo)高高度。
權(quán)利要求1.一種軌道交通系統(tǒng)車站，在車站兩頭的軌道是向下的坡道，其特征在于該軌道交通車輛進(jìn)入車站時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)此段坡道向上來(lái)減速，出站時(shí)再經(jīng)過(guò)坡道向下來(lái)加速。
專利摘要本實(shí)用新型發(fā)明公開(kāi)了一種軌道交通系統(tǒng)車站，其特征在于該軌道交通車輛進(jìn)入車站時(shí)，經(jīng)過(guò)一段坡道進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為重力勢(shì)能來(lái)減速，出站時(shí)再經(jīng)過(guò)一段坡道，借用重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能來(lái)加速。采用本實(shí)用新型，可減少車輛進(jìn)站時(shí)剎車制動(dòng)造成的能量損失浪費(fèi)，在出站時(shí)，使用進(jìn)站時(shí)回收的動(dòng)能，來(lái)減少車輛起步加速過(guò)程中要消耗的驅(qū)動(dòng)能量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。
文檔編號(hào)B61B1/00GK202966292SQ20122064406
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者楊曉華 申請(qǐng)人:楊曉華