大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及城市交通【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說是大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，包括主通道、出站通道、入站通道及地面站臺(tái)，出站通道和入站通道分別一端連接地面站臺(tái)，一端連接主通道，形成聯(lián)通結(jié)構(gòu)，主通道中設(shè)有動(dòng)力軌及獨(dú)立式小車廂，主通道底部鋪設(shè)由動(dòng)力裝置、輪組與鐵軌組成的動(dòng)力軌，動(dòng)力軌持續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立式小車廂被安置在動(dòng)力軌的相應(yīng)車位，由動(dòng)力軌帶動(dòng)獨(dú)立式小車廂勻速向前，獨(dú)立式小車廂頂部設(shè)有連接裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在車廂上采用獨(dú)立式小車廂模式，人人有座，一個(gè)車廂內(nèi)乘客同一目的地，可以實(shí)現(xiàn)直達(dá)；在動(dòng)力系統(tǒng)中，采用動(dòng)力系統(tǒng)與輪組與鐵軌結(jié)合的動(dòng)力軌，提供動(dòng)能，能穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行；使無縫換乘成為可能，大大緩解了換乘難的問題。
【專利說明】大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及城市與城際交通【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說是一種人員或貨物的公共交通運(yùn)輸方法，以及相關(guān)的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施形成的大運(yùn)能與直達(dá)軌交系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]當(dāng)下，城際交通特別是城市交通質(zhì)量深深的影響著人類的生活質(zhì)量。在中科院發(fā)布《2010中國(guó)新型城市化報(bào)告》中，北京以“平均52分鐘”位居上班耗時(shí)榜首。一個(gè)城市市內(nèi)交通的運(yùn)能、耗時(shí)及舒適度，已經(jīng)深深的影響著一座城市的競(jìng)爭(zhēng)力與發(fā)展?jié)摿Α９步煌ǖ牟粫撑c不適，將刺激加大私家車的購(gòu)置，反過來影響整個(gè)路面交通，以及對(duì)城市霧霾推波助瀾，所以，從根本上解決城市公共交通意義巨大。
[0003]城市交通的主角是地鐵，但稍加留心，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)地鐵運(yùn)營(yíng)模式的不合理:每站必停，每次停靠平均耗時(shí)37秒，這還不包括每次?？亢笮枰?重新啟動(dòng)，再次剎車，耗能耗時(shí)；以北京、上海每年20多億人次的地鐵通行人次，代價(jià)巨大，不但如此，地鐵站擁擠，候車時(shí)間長(zhǎng)，換乘不方便，種種弊端明顯。2014年，上海地鐵已有14條線路通車運(yùn)行，也稱實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。
[0004]但線路之間換乘極其不便，先下車，走換乘通道(平均約3分40秒)，然后再次候車、上車，而換乘難，換乘不便已是城市地鐵的普遍狀況。這樣的網(wǎng)絡(luò)化似乎只停留在紙質(zhì)的表面。
[0005]但困于沒有新模式的替代，這種老邁的，150年來不曾改變過的舊模式仍被大量使用。關(guān)于城市公共交通的設(shè)計(jì)與改良，國(guó)內(nèi)外都有研究。英國(guó)希斯羅機(jī)場(chǎng)的PRT系統(tǒng)也已經(jīng)建成個(gè)人捷運(yùn)系統(tǒng)。但這些設(shè)計(jì)中，總體運(yùn)輸能力不足始終是個(gè)瓶頸，無法與現(xiàn)有地鐵媲美。其中的要點(diǎn)就是:小車模式下，運(yùn)能大就需要大量小車在主通道上快速運(yùn)行，但當(dāng)其中部分小車需要變軌，而部分仍需直行時(shí)，軌道來回切換的速度跟不上。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種舒適，高效，可以實(shí)現(xiàn)一站式直達(dá)的交通運(yùn)輸方式，同時(shí)解決了現(xiàn)有的個(gè)人捷運(yùn)系統(tǒng)總體運(yùn)輸能力較低、軌道來回切換的速度跟不上的技術(shù)問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主通道、出站通道、入站通道、運(yùn)營(yíng)車廂、軌道、車站，所述的運(yùn)營(yíng)車廂為獨(dú)立式小車廂，所述的主通道中鋪設(shè)軌道，所述的軌道為動(dòng)力軌，動(dòng)力軌持續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立式小車廂安置于動(dòng)力軌上的相應(yīng)車位，由動(dòng)力軌帶動(dòng)獨(dú)立式小車廂勻速向前，所述的車站通過出站通道和入站通道連通動(dòng)力軌所在的主通道，出站通道和入站通道分別一端連接地面站臺(tái)，一端連接主通道，形成聯(lián)通結(jié)構(gòu)，獨(dú)立式小車廂頂部設(shè)有連接裝置，連接裝置與設(shè)置在出站通道及入站通道上方的連接結(jié)構(gòu)對(duì)接完成變軌需要。
[0008]所述的獨(dú)立式小車廂頂部設(shè)有連接裝置，底部設(shè)有從動(dòng)輪，獨(dú)立式小車廂通過底部從動(dòng)輪連接動(dòng)力軌，獨(dú)立式小車廂中部設(shè)有前后或并排的一人座、雙人座、四人座、多人座或純貨物車廂。
[0009]所述的動(dòng)力軌提供動(dòng)能，該動(dòng)力軌包含車輪組與軌道結(jié)合，并在一定間隔有相應(yīng)的車架，提供相應(yīng)的獨(dú)立式小車廂的車位，動(dòng)力軌驅(qū)動(dòng)若干獨(dú)立式小車廂前進(jìn)，所述的動(dòng)力軌為持續(xù)不斷的勻速循環(huán)狀軌道。
[0010]所述的動(dòng)力軌為整體循環(huán)狀或分段循環(huán)或多條線路同時(shí)運(yùn)行的多重循環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的出站通道和入站通道頂部設(shè)有頂軌，與獨(dú)立式小車廂頂部的連接結(jié)構(gòu)相配合，連接結(jié)構(gòu)與頂軌相配合，完成變軌。
[0012]所述的連接結(jié)構(gòu)為可伸縮頂軸。
[0013]所述的動(dòng)力軌的動(dòng)力系統(tǒng)采用直線電機(jī)或旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0014]上述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)的運(yùn)行方法:
[0015]a.主通道運(yùn)行方法:若干獨(dú)立式小車廂根據(jù)需要安置于動(dòng)力軌上的相應(yīng)車位，由動(dòng)力軌提供動(dòng)能，使若干獨(dú)立式小車廂等速度同向前進(jìn)；
[0016]b.進(jìn)站方法:主通道通過入站通道連通車站，獨(dú)立式小車廂通過變軌進(jìn)入入站通道，具體變軌方法如下:獨(dú)立式小車廂連接結(jié)構(gòu)插入入站通道上的頂軌，獨(dú)立式小車廂底部從動(dòng)輪抬升脫離動(dòng)力軌，獨(dú)立式小車廂通過頂軌引導(dǎo)進(jìn)入車站，順著出站通道逐漸減速直至靜止；
[0017]c.出站方法:獨(dú)立式小車廂進(jìn)入出發(fā)區(qū)，出發(fā)區(qū)給予獨(dú)立式小車廂一個(gè)推力，使得獨(dú)立式小車廂進(jìn)入出站通道，在出站通道中逐漸被加速到與動(dòng)力軌同速，獨(dú)立式小車廂底部從動(dòng)輪下降與動(dòng)力軌配合連接，獨(dú)立式小車廂頂軸與出站通道頂軌脫離，完成變軌，使獨(dú)立式小車廂被安置在動(dòng)力軌上，跟隨動(dòng)力軌勻速前進(jìn)。
[0018]大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)的運(yùn)行方式在地下、路面、高架或建筑物間的連接通道或其他模式搭建的通道或開放式平臺(tái)上運(yùn)行。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用成熟的動(dòng)力系統(tǒng)與鐵軌結(jié)合的動(dòng)力軌，動(dòng)力軌提供動(dòng)能，小車被安置于動(dòng)力軌的固定車位，能穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行，避免了每次停站所需的剎車與啟動(dòng)，大大節(jié)省了能耗，整個(gè)運(yùn)行過程中沒有相對(duì)位移，動(dòng)力軌上的車距可以大幅縮小，從而大大提升了交通運(yùn)能，整個(gè)變軌過程無需傳統(tǒng)模式中的軌道間的來回切換，沒有變軌不當(dāng)?shù)陌踩珕栴}；可實(shí)現(xiàn)無縫換乘，直接坐在獨(dú)立式小車廂上就完成整個(gè)換乘動(dòng)作，解決了地鐵換乘難的問題，大大節(jié)省了乘客的時(shí)間與勞力，達(dá)成了地下運(yùn)行軌道間真正的網(wǎng)絡(luò)化；以人為本，節(jié)省旅行時(shí)間，充分尊重每個(gè)旅行者的通行體念，大幅改善城市交通質(zhì)量。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0020]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明出站示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明中通道與地面站臺(tái)連接示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明中獨(dú)立式小式車廂的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖5是本發(fā)明行進(jìn)時(shí)示意圖；
[0025]圖中:1.主通道2.出站通道3.入站通道4.地面站臺(tái)5.動(dòng)力軌6.獨(dú)立式小車廂7.可伸縮頂軸8.頂軌；
[0026]指定圖1作為本發(fā)明的摘要附圖；[【具體實(shí)施方式】]
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)是城市(包括城際交通)公共交通中的一種創(chuàng)新模式，該模式對(duì)傳統(tǒng)的地鐵運(yùn)行模式進(jìn)行了大幅改良，融合了地鐵的大運(yùn)能優(yōu)勢(shì)與出租車的舒適、直達(dá)功能，使未來城市交通能夠?qū)崿F(xiàn):隨到隨走，一站直達(dá)，舒適高效。
[0029]如圖1所示，大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)包括主通道、出站通道、入站通道及地面站臺(tái)，出站通道和入站通道分別一端連接地面站臺(tái)，一端連接主通道，形成聯(lián)通結(jié)構(gòu)；主通道中設(shè)有動(dòng)力軌(動(dòng)力裝置包含直線電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其他動(dòng)能方式)，配置獨(dú)立式小車廂，動(dòng)力軌持續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立式小車廂通過固定在動(dòng)力軌上的固定車位，由動(dòng)力軌帶動(dòng)獨(dú)立式小車廂勻速向前，獨(dú)立式小車廂頂部設(shè)有連接裝置，如:可伸縮頂軸，與設(shè)置在出站通道及入站通道上方的頂軌對(duì)接完成變軌需要；
[0030]本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括“三大創(chuàng)新”與“頂軌”設(shè)計(jì):
[0031]1、分包快運(yùn)(相對(duì)于集運(yùn)模式，即獨(dú)立式小車廂)；
[0032]2、軌道動(dòng)能(相對(duì)于車體動(dòng)能，即動(dòng)力軌)；
[0033]3、蟲穴系統(tǒng)(相對(duì)于傳統(tǒng)車站，即出站通道及入站通道與分體式車站)；
[0034]如圖2所示，頂軌是指設(shè)置在入站通道及出站通道上方的軌道，完成獨(dú)立式小車廂從“出入站通道”與動(dòng)力軌之間的快速變軌需要，解決了“大型公共交通網(wǎng)絡(luò)”中“快速變軌”的世界性交通問題，從而讓快捷舒適的“分包快運(yùn)”模式也具備了大規(guī)模運(yùn)輸能力，從而將“大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)”推向了未來城市交通的主角，而不僅僅是一種補(bǔ)充。
[0035]分包快運(yùn)是指相對(duì)于集運(yùn)模式而提出的，是指在大型公共交通中，摒棄大車箱，而施以小車廂，并以相同目的地為基礎(chǔ)的快運(yùn)模式，如圖4所示，獨(dú)立式小車廂中部設(shè)有前后或并排的雙人座小車廂(或一人座，四人座或多人座，或貨物車廂)，這種模式的優(yōu)勢(shì)明顯:舒適，高效，由于目的地的相同，可以實(shí)現(xiàn)一站直達(dá)，類似于出租車。但分包模式有個(gè)致命缺點(diǎn):運(yùn)能不足，無法擔(dān)負(fù)起大型城市的大規(guī)模交通需要。針對(duì)此缺點(diǎn)，提出軌道動(dòng)能:
[0036]軌道動(dòng)能:軌道動(dòng)能對(duì)應(yīng)的是傳統(tǒng)模式的車體動(dòng)能，也就是把動(dòng)力系統(tǒng)由車輛攜帶改為軌道攜帶，將原有的大車箱變成“分包”的獨(dú)立式小車廂，將地鐵的動(dòng)力系統(tǒng)與鐵軌結(jié)合，組成一個(gè)持續(xù)不斷，勻速運(yùn)行的軌道，稱之為動(dòng)力軌。動(dòng)力軌穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行，避免了每次停站所需的剎車與啟動(dòng)，大大節(jié)省了能耗。動(dòng)力軌提供動(dòng)能，而獨(dú)立式小車廂不帶主要?jiǎng)幽埽?dú)立式小車廂可臨時(shí)被安置在動(dòng)力軌的相應(yīng)車位，整個(gè)運(yùn)行過程中小車間沒有相對(duì)位移，車距可以大幅縮小，從而大大提升了交通運(yùn)能。而進(jìn)出站也只需要達(dá)成兩個(gè)動(dòng)作1、接入進(jìn)站通道中的頂軌脫離動(dòng)力軌。2、透過出站通道中的頂軌接入動(dòng)力軌。這兩個(gè)動(dòng)作實(shí)質(zhì)也就是:如何達(dá)成“在運(yùn)動(dòng)物體上的上下車”。
[0037]“出入站通道”系統(tǒng)就是連接車站與主通道之間的小型隧道，如圖3所示，也就是本發(fā)明中的入站通道及出站通道。該通道一頭與主通道隧道形成分岔口，一頭直通地面，出站通道與入站通道可以形成“又”字形結(jié)構(gòu)，下客后的獨(dú)立式小車廂提供新的上客需求。
[0038]針對(duì)傳統(tǒng)的個(gè)人捷運(yùn)系統(tǒng)的總體運(yùn)輸能力問題，其中要點(diǎn)是:小車模式下，運(yùn)能大就需要大量小車在主通道上快速運(yùn)行，但當(dāng)其中部分小車需要變軌時(shí)，而部分仍需直行時(shí)，軌道來回切換的速度跟不上。
[0039]本系統(tǒng)中動(dòng)力軌的設(shè)計(jì)時(shí)速可以設(shè)定為每小時(shí)75公里，即每秒約21米，每輛獨(dú)立式小車廂長(zhǎng)2.5米，間距5米，也就是每7.5米一個(gè)車位，那么每秒21米相當(dāng)于在每個(gè)變軌點(diǎn)每秒將通過約3輛小車，如圖5所示。而任何現(xiàn)有的變軌系統(tǒng)都不可能在三分之一秒鐘完成一個(gè)轉(zhuǎn)換，而沒有這樣的變軌系統(tǒng)，大規(guī)模的小型化快速運(yùn)行就無法實(shí)現(xiàn)，舒適直達(dá)的交通方式就因?yàn)檫\(yùn)能不足而無法滿足大型城市的公共交通。而本發(fā)明設(shè)計(jì)中的“動(dòng)力軌”與“頂軌”模式組合解決了這個(gè)問題，需要繼續(xù)運(yùn)行的小車不升起“頂軸”，即不會(huì)連接到“頂軌”而繼續(xù)前行，需要出站的小車事先升起“頂軸”，連接“頂軌”，完成變軌。整個(gè)變軌過程無需傳統(tǒng)模式中，軌道間的來回切換，沒有變軌不當(dāng)?shù)陌踩珕栴}，從而創(chuàng)造性的解決了這個(gè)交通難題。
[0040]本發(fā)明將達(dá)成城市交通中真正的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，由于地鐵有不同路線，線路之間換乘極其不便，先下車，走換乘通道，然后再次候車、上車，而換乘難，換乘不便已是城市地鐵的普遍狀況。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)無縫換乘，當(dāng)獨(dú)立式小車廂必須在不同線路中轉(zhuǎn)換時(shí)，直接坐在獨(dú)立式小車廂上就能完成整個(gè)換乘動(dòng)作。獨(dú)立式小車廂將經(jīng)由站臺(tái)過渡轉(zhuǎn)換到新的主通道中，整個(gè)過程中，獨(dú)立式小車廂依靠頂軌運(yùn)動(dòng)行駛，避免舊模式中需要的下車，步行，再次候車，從而解決了時(shí)下地鐵換乘難的問題，大大節(jié)省了乘客的時(shí)間與勞力，達(dá)成了地下運(yùn)行軌道間真正的網(wǎng)絡(luò)化。
【權(quán)利要求】
1.一種大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主通道、出站通道、入站通道、運(yùn)營(yíng)車廂、軌道、車站，其特征在于所述的運(yùn)營(yíng)車廂為獨(dú)立式小車廂，所述的主通道中鋪設(shè)軌道，所述的軌道為動(dòng)力軌，動(dòng)力軌持續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立式小車廂安置于動(dòng)力軌上的相應(yīng)車位，由動(dòng)力軌帶動(dòng)獨(dú)立式小車廂勻速向前，所述的車站通過出站通道和入站通道連通動(dòng)力軌所在的主通道，出站通道和入站通道分別一端連接地面站臺(tái)，一端連接主通道，形成聯(lián)通結(jié)構(gòu)，獨(dú)立式小車廂頂部設(shè)有連接裝置，連接裝置與設(shè)置在出站通道及入站通道上方的連接結(jié)構(gòu)對(duì)接完成變軌需要。
2.如權(quán)利要求1所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于所述的獨(dú)立式小車廂頂部設(shè)有連接裝置，底部設(shè)有從動(dòng)輪，獨(dú)立式小車廂通過底部從動(dòng)輪連接動(dòng)力軌，獨(dú)立式小車廂中部設(shè)有前后或并排的一人座、雙人座、四人座、多人座或純貨物車廂。
3.如權(quán)利要求1所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于所述的動(dòng)力軌提供動(dòng)能，該動(dòng)力軌包含車輪組與軌道結(jié)合，并在一定間隔有相應(yīng)的車架，提供相應(yīng)的獨(dú)立式小車廂的車位，動(dòng)力軌驅(qū)動(dòng)若干獨(dú)立式小車廂前進(jìn)，所述的動(dòng)力軌為持續(xù)不斷的勻速循環(huán)狀軌道。
4.如權(quán)利要求3的所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于所述的動(dòng)力軌為整體循環(huán)狀或分段循環(huán)或多條線路同時(shí)運(yùn)行的多重循環(huán)結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于所述的出站通道和入站通道頂部設(shè)有頂軌，與獨(dú)立式小車廂頂部的連接結(jié)構(gòu)相配合，連接結(jié)構(gòu)與頂軌相配合，完成變軌。
6.如權(quán)利要求5所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于所述的連接結(jié)構(gòu)為可伸縮頂軸。
7.如權(quán)利要求1所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于所述的動(dòng)力軌的動(dòng)力系統(tǒng)采用直線電機(jī)或旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
8.—種如權(quán)利要求1所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于: a.主通道運(yùn)行方法:若干獨(dú)立式小車廂根據(jù)需要安置于動(dòng)力軌上的相應(yīng)車位，由動(dòng)力軌提供動(dòng)能，使若干獨(dú)立式小車廂等速度同向前進(jìn)； b.進(jìn)站方法:主通道通過入站通道連通車站，獨(dú)立式小車廂通過變軌進(jìn)入入站通道，具體變軌方法如下:獨(dú)立式小車廂連接結(jié)構(gòu)插入入站通道上的頂軌，獨(dú)立式小車廂底部從動(dòng)輪抬升脫離動(dòng)力軌，獨(dú)立式小車廂通過頂軌引導(dǎo)進(jìn)入車站，順著出站通道逐漸減速直至靜止; c.出站方法:獨(dú)立式小車廂進(jìn)入出發(fā)區(qū)，出發(fā)區(qū)給予獨(dú)立式小車廂一個(gè)推力，使得獨(dú)立式小車廂進(jìn)入出站通道，在出站通道中逐漸被加速到與動(dòng)力軌同速，獨(dú)立式小車廂底部從動(dòng)輪下降與動(dòng)力軌配合連接，獨(dú)立式小車廂頂軸與出站通道頂軌脫離，完成變軌，使獨(dú)立式小車廂被安置在動(dòng)力軌上，跟隨動(dòng)力軌勻速前進(jìn)。
9.如權(quán)利要求1所述的大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)，其特征在于大運(yùn)能直達(dá)軌交系統(tǒng)的運(yùn)行方式在地下、路面、高架或建筑物間的連接通道或其他模式搭建的通道或開放式平臺(tái)上運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】B61B1/00GK104015731SQ201410239876
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】趙毅 申請(qǐng)人:趙毅