CN102286900A - 城市公交系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市公交系统,解决了现城市公交系统线路的两侧均需要设置站台,点用了过多的城市绿化带,不利城市环境的问题,所采取的技术方案:一种城市公交系统,包括道路、有轨汽车和站台,在道路上设有供有轨汽车行驶的轨道,其特征在于,所述站台为圆形,在站台的外周设有环轨,所述轨道沿环轨的切向方向与环轨连接,有轨汽车进站后在环轨上沿站台绕行,然后出站。

Description

城市公交系统
技术领域
本发明涉及一种城市公交系统,尤其涉及一种适用于有轨汽车作为公交车的城市公交系统。
背景技术
城市化建设的加快,城市人口的激剧膨胀,城市交通问题日显重要。城市公交系统作为主要的城市人口转运系统,在城市人口的集散上承担着主要的作用。现有的城市公交系统主要包括公交车和设置在公交线路沿线的站台,站台需要在道路的两侧分别设置,站台的设置需要占用一定的绿化面积,从而会影响到城市的绿化覆盖率。另外,公交车在进出站台过程中均需要停车,进站前需要进行刹车,公交车在频繁的刹车、减速、加速的过程中势必消耗大量的能量,这会增加公交车有害气体的排放,从而加重对城市的污染。
中国发明专利申请(公开号:CN101851886A)中公开了一种三位一体统筹式立体公共交通系统,包括上层城市高架通道、中层城市低架通道、地面人行及非机动通道、地下轨道及公交通道,城市高架通道、城市低架通道、地下轨道及公交通道通过高架桥墩桩统筹规划共同支撑;城市低架通道高于地面与地面隔离;轨道及公交通道与人行及非机动通道设有相通的开放式出入口;城市高架通道和城市低架通道设置中国结式立交。本发明有效利用有限的城市土地资源,充分发挥立体空间优势,提高车辆通行效率,避免或缓解拥堵现象,实现地铁、公交和行人的有机统筹结合和有效分离,避免人车交通事故的发生;车辆根据需要经不同换向通道转向或调头,避免了驾驶人员因错误驾驶导致的无法调头或者绕路转头等现象。
这种公共交通系统结构相对较为复杂,不能够有效减少站台的设置,城市公交车进出站的过程中仍需要进行刹车和加速,公交车的能量浪费严重,公交车进出站过程中的有害气体排放多,城市环境污染严重。
发明内容
为克服上述缺陷,本发明需要解决的一个技术问题是:提供一种城市公交系统,该公交系统的设置能够有效减少站台的设置,能够提高城市的绿化覆盖率。
本发明需要解决的另一个技术问题是:提供一种能减少公交车运行过程中能量消耗的城市公交系统,从而能够减轻对城市环境的污染程度。
为解决所述技术问题,本发明所采取的技术措施:一种城市公交系统,包括道路、有轨汽车和站台,在道路上设有供有轨汽车行驶的轨道,其特征在于,所述站台为圆形,在站台的外周设有环轨,所述轨道沿环轨的切向方向与环轨连接,有轨汽车进站后在环轨上沿站台绕行,然后出站。本公交系统在使用过程中,有轨汽车进站后,乘客从圆形的站台外缘处登上有轨汽车,以乘坐有轨汽车到达目标站。乘客可通过专用的立体通道进出站台,以提高乘客进出站的安全性。
作为优选,所述站台包括圆盘状的转盘,转盘在驱动机构的作用下可以旋转,有轨汽车在环轨上的行进方向与转盘的转动方向相同。有轨汽车在环轨上行进的过程中,转盘同时转动,从而可有效减小了有轨汽车与转盘之间的相对速度,从而增加了乘客上、下汽车的安全性。
作为优选,所述有轨汽车在环轨上行进的角速度等于转盘转动时的角速度。有轨汽与转盘的运动角速度相等,有轨汽车在入站绕行的过程中与转盘处于相对静止状态,这为乘客上、下有轨汽车提供了方便,乘客上、下有轨汽车的安全性高。而且,有轨汽车在进、出站台的过程中不需要刹车、减速和加速,有轨汽车可以是以进站时的速度保持匀速行驶在环轨上,从而增加了有轨汽车的燃油利用率,减少了有轨汽车工作过程中有害气体的排放,这有利于减轻城市环境的压力。
作为优选,所述有轨汽车为多节车厢,有轨汽车的长度小于环轨的周长。在站台上可以设置多个站点,使每个站点对应于一个车厢门,从而便于分散乘客在站台上的集中度,方便了乘客的上、下车。
作为优选,所述站台外径为十五米到四十五米,有轨汽车宽度为三米,环轨地基表面倾角为十度。环轨的地基表面呈倾斜状,便于有轨汽车行进在环轨上时的受力,使得有轨汽车运行平稳。
作为优选,在站台上方设有天桥,天桥通过上进出客通道与站台的圆心位置处相通。设置有天桥方便了乘客的进出站,保证了进出站乘客的安全性。上进出客通道与站台的圆心处相通,便于分散乘客。
作为优选,在站台下方设有与站台圆心位置相通的下进出客通道。该下进出客通道可以与地铁站台相通,使得从地铁出站、需要乘坐公交车的乘客能够从该下进出客通道直接进入到站台位置处,从而有效地提高了城市有限土地资源的利用率。乘客也可以自天桥处通过上进出客通道和下进出客通道直接进入到地铁站,从而进一步拓展了站台的功能,进一步提高了城市空间的利用率。站台设置在地铁站位置处,也减化了城市公交系统的结构,方便了城市公交系统的建造。
本发明具有如下效果:本发明城市公交系统中,不需要在道路两侧均设置公交站台,一方面,减少了公交站台的设置数目,另一方面,有效减少了公交站台对道路两侧绿化带的占用,提高了城市绿化覆盖率,有利于美化城市环境。站台呈圆形,有轨汽车进站后以环绕的方式运行在站台的外围,使得站台外缘处可设置有多个乘客上、下站点,有效提高了站台的空间利用率。可以把站台设置成可以转动的转盘,通过控制有轨汽车的行进速度,以及转盘转动的速度,使得有轨汽车相对于转盘处于静止状态,方便了乘客的上、下车,而且有轨汽车在进站后可以保持匀速行驶,不需要刹车和加速,提高了有轨汽车的能量利用率,减小了有轨汽车运行过程中有害物质的排放。
附图说明
图1是本发明城市公交系统在站台位置处的结构示意图,图中的箭头指向为有轨汽车的进站方向。
图2是图1的纵向剖视图。
图3是城市局部公交网格图。
图4是公交系统的某一线路在某一时刻有轨汽车的位置分布图。
图5是公交系统的某一线路在某一时刻后有轨汽车的位置分布图。
图6是公交系统的某一线路在某一夜间时刻有轨汽车的位置分布图。
具体实施方式
本发明城市公交系统包括道路、有轨汽车6和站台,道路上设置有供有轨汽车6行进的轨道1。
所述的站台为圆形的,在站台的外周设置有供有轨汽车6进站时行走的环轨2,道路上的轨道1以切向方向实现与环轨2的连接,有轨汽车6进站后,在环轨2上绕站台行走,并完成乘客的上下,然后出站。
站台的结构包括圆盘状的转盘3,转盘3的外缘处设置有若干的上、下车站点,乘客可以在站点位置处实现上、下有轨汽车6。有轨汽车6一般是多节车厢,且有轨汽车6的长度要小于环轨2的周长,以便于有轨汽车6在环轨2上绕行。在转盘3的每个上、下站点位置处均设置有一个电动门7,每个电动门7对应于有轨汽车6的一节车厢,在有轨汽车6进站后,当电动门7与车厢的位置一一对应后,电动门7自动打开,供乘客通过。在某一时间段内,站台内的有轨汽车6只能为一辆,相邻的两辆有轨汽车6进站的时间间隔一般为30"(见图1所示)。
图4—6表示的是不同时刻公交线路上的运行中的有轨汽车的分布图,在这三个图中,1#—8#代表有轨汽车6。
转盘3通过驱动机构实现转动,转盘3转动的角速度与有轨汽车6在环轨2上行进的角速度相等,且有轨汽车6在环轨2上的行进方向与转盘3转动的方向相同,有轨汽车6进站后,有轨汽车6相对于转盘3静止。
所述的驱动机构包括电机,电机一般为多个,这些电机均布在转盘3的周向上。电机一般呈卧式设置在转盘3的背面,在电机动力输出轴上设置有滚轮,滚轮的外周面与转盘3的背面相接触。也可以在转盘3的背面设置有若干齿状凸体,这些齿状凸体呈环形布置在转盘3的背面,在电机动力输出轴上设置有驱动齿轮,驱动齿轮与齿状凸体相啮合。
在转盘3的上方设置有天桥5,天桥5通过上进出客通道与转盘3的圆心位置相通。在转盘3的圆心位置处设置有透孔,在转盘3的背面设有下进出客通道,下进出客通道与该透孔相通。进出客通道可以是电梯,也可以是螺旋式扶梯4。图1、图2中显示的进出客通道为螺旋式扶梯4。
所述转盘3的外径为十五米到四十五米,有轨汽车6宽度为三米,环轨2地基表面倾角为十度。从而克服了有轨汽车6在作圆周运动时所产生的离心力,环轨2地基表面倾角是由公式Q=art sin v2/R/g所得到的(V为有轨汽车6进站后的速度;R为转盘3的半径;g为重力加速度)。随着转盘3直径的不同,有轨汽车6进站后在环轨2上的运行速度有所不同,从而可以确定乘客上下车时的时间。有轨汽车6在环轨2上行进时一般是至少绕行一周,为实现自动化控制,需要电脑自动控制轨道1与环轨2之间的相应变更。本城市公交系统可以设置为封闭式的运行系统,在有轨汽车6的运行线路上不需要设置红绿灯,有轨汽车6在站台外的轨道上运行时可以是以匀速行驶的,有轨汽车6在本城市公交系统中运行时,可以不需要加速、减速、停车。
本发明城市公交系统中,有轨汽车绕着转盘的外缘匀速绕行一周,转盘的中间设置进出客通道,乘客从转盘的圆心位置处走到转盘外缘处的过程为加速过程。设有轨汽车进站后的速度为十米/秒,转盘的直径为四十五米,有轨汽车的宽度为三米,则有轨汽车绕行转盘一周的长度为一百五十点八米,绕行一周的时间(即乘客上下车的时间)约为十五秒。由于转盘的外缘均可上下,在人少的情况下,乘客一般不需要排队,故可以满足上下客的时间。设两站台之间的距离为一千米,运行时间为1000÷10+15=115秒,约两分钟。
将整个城市根据现有道路情况划分为方格网,合适的网格距离为1~1.5公里,如图3所示,当道路为弯曲等原因可不分为等距离,但需要调整有轨汽车的速度。为人们寻找目的地和乘公交的方便,每一网格交点均可作为公交站点,每一网格都有编号,从中心开始东西方向线自南往北为0,A,B,C……,自北往南为0,-A,-B,-C……,南北线自西往东为0,1,2,3……,自东往西为-1,-2,-3……。以后地址就可以用网格号作为代表。例如(-5.12,B.30),表示-5轴向西120米和B轴向北300米。每一路车是直线的,线路名就可以网格号来命名,有轨汽车报站名也用网格号,当乘客听到有轨汽车已到A站,就知道下一站就是要到的目的地B站了。比如,人们从长途火车站下车进入公交站台,首先看到的本站台的编号是(3,-E),从此站台到上述的地点,终点站就是(5,B),不用问路就可以计算出向北乘7站和向西乘8站。由于起点和终站不在同一直线上,需要在中间换乘一次车,通过电子屏提示公交车向西坐-E号线至-5站,通过中转站1坐-5号线至B站下车,或向北坐3号线至B站,通过中转站2坐B号线至-5站下车,到达(-5,B)站台后,走几百米即可。如果时间段是2分钟,则乘车时间为(7+8)×2=30分钟,等车时间为3分钟,共33分钟,路程是15公里。私家车在高峰期在路上就可能需一小时,加上取车和停车,时间会更长。
本公交系统运输量的计算:若某一城市的范围为30公里×40公里,网格间距为1公里,车辆数为(31×2-2)×41+(41×2-2)×31=4940,每辆车运300人,每小时为2人,则4940×300×2÷10000=296.4万人次/小时,相当于五千辆公交车替代三百万辆私家车和出租车的组合。
在客流量大的线路,通过增加有轨汽车的长度和宽度来增加载客量。在客流量少的线路,可增加节点间距或减少车次来解决。总之,要保证两轴间的用时是一个时间段或其倍数。夜间人员稀少时,可以停开某些地段,有轨汽车可直接停靠在停开路段的车道上。若遇某一辆有轨汽车出故障停开时,通过电脑能自动控制与之线路有关连的车辆暂停运行,用下一辆车推至应急车道。

Claims (7)

1.一种城市公交系统,包括道路、有轨汽车和站台,在道路上设有供有轨汽车行驶的轨道,其特征在于,所述站台为圆形,在站台的外周设有环轨(2),所述轨道(1)沿环轨(2)的切向方向与环轨(2)连接,有轨汽车(6)进站后在环轨(2)上沿站台绕行,然后出站。
2.根据权利要求1所述的城市公交系统,其特征在于,所述站台包括圆盘状的转盘(3),转盘(3)在驱动机构的作用下可以旋转,有轨汽车(6)在环轨(2)上的行进方向与转盘(3)的转动方向相同。
3.根据权利要求2所述的城市公交系统,其特征在于,所述有轨汽车(6)在环轨(2)上行进的角速度等于转盘(3)转动时的角速度。
4.根据权利要求3所述的城市公交系统,其特征在于,所述有轨汽车(6)为多节车厢,有轨汽车(6)的长度小于环轨(2)的周长。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的城市公交系统,其特征在于,所述站台外径为十五米到四十五米,有轨汽车(6)宽度为三米,环轨(2)地基表面倾角为十度。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的城市公交系统,其特征在于,在站台上方设有天桥(5),天桥(5)通过上进出客通道与站台的圆心位置处相通。
7.根据权利要求6所述的城市公交系统,其特征在于,在站台下方设有与站台圆心位置相通的下进出客通道。
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