CN103003122B - 悬挂式独轨车公共交通系统 - Google Patents

Abstract

悬挂式独轨吊车公共交通系统包括轨道装置（1）、轨道车（2）、停靠装置（3）和控制系统。所述控制系统至少包括中心调度系统（41）、基站控制系统（42）和车载控制系统（43）。所述基站控制系统通过红外信号通讯单元（423、424、425）和无线射频信号通讯单元（422）与车载控制系统通讯。所述控制系统的各个子系统协调工作，乘坐人员只需要输入目标地点，由所述控制系统选择线路，控制轨道车的并道与分道和运行速度。

Description

悬挂式独轨车公共交通系统

技术领域

本发明涉及轨道交通，尤其涉及悬挂式独轨车公共交通系统。

背景技术

以轨道为载体的交通系统已作为我们日常出行的重要交通工具，其中，以火车、地铁及城际快速列车最为常见，并为我们的出行带来了便捷。然而，由于该类运载系统过大、制约于城市用地及经费，不适合用于乘客的短途运输。并且，目前的轨道交通工具都有专职的司机驾驶，即使有自动控制功能，也只是控制轨道车的启动和停止，不能自动控制车辆运行的线路和即时控制车辆运行的速度，不能满足人们经济、快速的短途出行需求。

为满足乘客短途运输要求和克服城市用地的限制，可以使用独轨车的模式；独轨车又分跨坐式和悬挂式两种；而跨坐式独轨车车体在轨道梁上方运行，车辆重心在轨道上方，不容易实现由轨道车自行选择运行线路的功能。

目前已经将RFID技术应用到轨道车系统中，用于识别轨道车；但是，RFID技术在控制轨道车的运行时还存在技术问题：RFID技术在射频距离长时不能准确定位轨道车当前所在的位置，不能做到轨道车的密集行驶，容易“撞车”；在射频距离短时则阅读器还没有来得及读取轨道车的编号时轨道车就已经驶离了阅读器的射频范围，更不要说控制轨道车的速度了；尤其，当多个轨道车同时进入轨道合并节点处时，RFID方式还存在射频信号冲突的问题。目前还没有一套完整的、可行的技术方案来实现小型轨道车的自动控制功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：小型轨道车自动控制的技术难题；所述自动控制包括轨道车自动选择运行线路和即时控制运行速度。

本发明的目的在于解决小型轨道车自动控制的技术问题，提供一种经济适用、方便快捷的交通系统，满足人们日常出行直达目的地的要求；为实现本发明的目的，本发明提出悬挂式独轨车公共交通系统：

所述系统至少包括轨道装置、轨道车、停靠装置和控制系统；所述轨道装置至少用于支撑所述轨道车；所述轨道车用于乘客乘坐；所述停靠装置至少用于轨道车停靠；所述控制系统用于控制所述轨道车；

所述轨道装置至少包括轨道、轨道支撑柱和供电线缆；

所述轨道为架空刚性独轨，至少包括轨道运行线、轨道合并节点和轨道分支节点；所述轨道合并节点用于将两条轨道运行线合并到一条；所述轨道分支节点用于将一条轨道运行线分支为两条；

所述轨道支撑柱用于支撑所述轨道；

所述供电线缆依附于所述轨道，至少为所述轨道车提供电力电源；

所述轨道车至少包括轨道车箱体、悬挂驱动装置、导向装置和取电装置；

所述轨道车箱体通过所述悬挂驱动装置悬挂于所述轨道下方，用于乘客乘坐，正常运行时在轨道下方单一方向向前行进；

所述悬挂驱动装置至少用于悬挂轨道车箱体并驱动轨道车行进；

所述导向装置至少用于轨道车在轨道分支节点处选择运行的线路；

所述取电装置用于轨道车从依附于所述轨道上的供电线缆上获取电力电源；

所述停靠装置至少包括停靠台和与停靠台关联的通道，所述停靠台至少用于轨道车停靠和乘客进入或离开轨道车，所述通道通过楼梯或电梯连接于地面，至少用于乘客进入或离开停靠台；

所述轨道车正常运行时在轨道上单一方向向前行进；一般需要相向方向的两条轨道满足相向交通的需求，如附图1；

其特征在于：

所述控制系统至少包括中心调度系统、基站控制系统和车载控制系统；

所述中心调度系统保存有轨道的线路数据和轨道车的状态信息，通过2G、3G、4G或WIFI无线网络与车载控制系统通讯，至少用于向轨道车下发轨道车的运行线路数据和对轨道车进行调度；

所述基站控制系统设置于所述轨道装置上，至少包括若干个红外信号通讯单元和一个无线射频信号通讯单元；所述基站控制系统通过所述红外信号通讯单元和无线射频信号通讯单元与车载控制系统通讯；所述红外信号通讯单元至少用于读取进入或离开该基站控制系统范围的轨道车的编号，所述无线射频信号通讯单元用于与基站控制系统控制范围内的车载控制系统轮询通讯；至少用于设置轨道车在轨道合并节点处的运行速度，以确保轨道车安全并道；在每个轨道合并节点处至少设置一个基站控制系统；

所述车载控制系统设置于所述轨道车上，至少包括无线网络通讯单元、一个红外信号通讯单元和一个无线射频信号通讯单元；所述无线网络通讯单元用于与中心调度系统通讯；所述红外信号通讯单元和无线射频信号通讯单元与基站控制系统通讯，至少用于在轨道合并节点处接受基站控制系统发出的速度控制命令以控制轨道车的速度；每台轨道车上至少设置一个车载控制系统。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的控制系统一种优选实施方式，其特征在于：

所述基站控制系统包括无线网络通讯单元，至少用于与中心调度系统通讯，上报运行通过该基站控制系统的轨道车的编号数据到中心调度系统；

所述基站控制系统通过2G、3G、4G、WIFI无线网络或有线网络连接于相关联的一个或多个基站控制系统，用于设置轨道车在两个基站控制系统范围之外的轨道运行线上的运行速度；

在轨道运行线上设置基站控制系统，用于修正通过该运行线的轨道车的运行速度，以保持轨道车之间的安全运行距离；

在轨道分支节点处设置基站控制系统，所述基站控制系统与车载控制系统通讯，用于当某方向的轨道出现繁忙、堵塞或故障时，强制设置轨道车选择另外一条线路运行。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的控制系统一种优选实施方式，其特征在于：

轨道车在开始运行前，车载控制系统从中心调度系统下载运行线路数据；在运行过程中，当乘客改变了目标地点时，车载控制系统重新从中心调度系统下载运行线路数据，选择新的线路运行。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的控制系统一种优选实施方式，其特征在于：

当轨道车进入一个基站控制系统的控制范围时，基站控制系统先通过红外信号通讯单元读取轨道车的编号，然后通过无线射频信号通讯单元与车载控制系统通讯；基站控制系统分时与多个轨道车的车载控制系统进行轮询通讯，车载控制系统只对与自身编号相匹配的通讯请求才做出应答，保证基站控制系统与车载控制系统通讯的正常通讯；当基站控制系统通过红外信号通讯单元检测到轨道车离开该基站控制系统的控制范围时，基站控制系统对该轨道车最后设置一次运行速度后不再与该编号的轨道车的车载控制系统通讯。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的控制系统一种优选实施方式，其特征在于：

当某轨道出现繁忙、堵塞或故障时，该路段的基站控制系统上报状态信息到中心调度系统，中心调度系统及时下发该状态信息到与该轨道线路相关联的基站控制系统，接收到该状态信息的基站控制系统通过红外信号和/或无线射频信号及时通知所经过轨道车的车载控制系统，车载控制系统及时选择顺畅的轨道行进并下载新的运行线路数据，保证轨道车的正常运行。

所述控制系统的各个子系统协调工作，乘坐人员只需要输入目标地点，由所述控制系统选择运行线路、控制轨道车的并道与分道、控制轨道车的运行速度。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的控制系统一种优选实施方式，其特征在于：

所述车载控制系统还包括距离测量单元，通过声波或无线信号测量与前方或侧方轨道车的距离，避免撞车。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的一种优选实施方式，本发明提供一种轨道与轨道车，其特征在于：

所述轨道下方中间沿轨道方向留有开口，所述开口用于为轨道车箱体与轨道车悬挂驱动装置的连接提供空间；所述轨道底部两侧设置有轨道承受板，至少用于轨道车的悬挂及运行；所述轨道车的悬挂驱动装置左右两侧设置有悬挂驱动滚轮，左右滚轮分别对应接触轨道左右承受板上方，并在轨道承受板上滚动行进；如图4所示；所述轨道横截面为半包围结构，利于在轨道内侧安装消音板或者涂刷吸音材料，以降低轨道车运行时候产生的噪音；也用于防止雨水进入轨道，减少轨道车车轮在轨道上“打滑”的机会。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的一种优选实施方式，本发明提供一种导向装置，其特征在于：

导向装置左右两侧设置有导向限位滚珠盘；导向限位滚珠盘作用于轨道外侧完成导向功能；或者导向限位滚珠盘作用于轨道下方的导向限位板外侧完成导向功能；或者导向限位滚珠盘作用于轨道内部上方的导向限位板外侧完成导向功能。

如附图4，导向限位滚珠盘作用于轨道102、103外侧完成导向功能；如附图5，导向限位滚珠盘作用于轨道下方的导向限位板113_A、114_A外侧完成导向功能；如附图6，导向限位滚珠盘作用于轨道内部上方的导向限位板113、114外侧完成导向功能。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的一种优选实施方式，本发明提供一种配套的轨道与轨道车，如附图6，其特征在于：

所述轨道下方中间沿轨道方向留有开口，所述开口用于为轨道车与轨道车悬挂驱动装置的连接提供空间；

所述轨道底部两侧设置有轨道承受板，至少用于轨道车的悬挂及运行；

所述轨道在轨道合并节点和轨道分支节点处的内部上方两侧设置导向限位板组成导向槽，至少用于轨道车通过导向装置和轨道导向槽选择运行的方向；

所述轨道车悬挂驱动装置左右两侧设置有悬挂驱动滚轮，左右滚轮通过滚轮轴固定相连，左右滚轮分别对应接触轨道左右承受板上方，并在轨道承受板上滚动行进；所述悬挂驱动滚轮的宽度大于在轨道分支节点和/或轨道合并节点处所述轨道下方开口的宽度，用于保证悬挂驱动滚轮在轨道分支节点和/或轨道合并节点时能在轨道承受板上平滑运行；

所述轨道车悬挂驱动装置滚轮轴上设置有链条盘或皮带盘或齿轮盘，所述链条盘或皮带盘或齿轮盘固定于所述滚轮轴，至少用于链条或皮带或齿轮驱动，以提供所述轨道车行进的动力；

所述导向装置左右两侧设置有导向限位滚珠盘；导向限位滚珠盘向外限制于轨道左侧、右侧连接板；当导向装置有效时导向限位滚珠盘向内限制于轨道导向限位板，使导向限位滚珠盘沿所述轨道导向槽运行；悬挂驱动装置沿导向装置有效的导向槽一侧平滑运行，用于轨道车在轨道分支节点选择左侧导向还是选择右侧导向；

所述轨道车悬挂驱动装置下方左右两侧设置有限位滚珠盘，用于限制轨道车悬挂驱动装置向上漂移，避免悬挂驱动装置对导向装置及取电装置的挤压损坏；

所述轨道车设置有驱动电动机和取电装置，所述驱动电动机，用于驱动所述轨道车运行，由所述轨道车的取电装置从依附于所述轨道上的供电线缆获取电力电源。

根据上述配套的轨道与轨道车的一种优选实施方式，所述轨道车前后各设置一个轨道车悬挂驱动装置，用于避免轨道车在加速和/或减速时前后晃动。

根据上述配套的轨道与轨道车的一种优选实施方式，所述导向装置的每侧前后各设置一个导向限位滚珠盘，前后导向限位滚珠盘向外限制于轨道侧面连接板，在该侧导向装置生效时该侧前后导向限位滚珠盘向内限制于轨道导向限位板，在所述导向装置向其中一侧导向生效时该侧前后导向限位滚珠盘向内限制于所述轨道导向限位板，使所述导向装置沿该侧所述轨道槽平滑运行；如附图8所示。

根据上述配套的轨道与轨道车的一种优选实施方式，所述导向装置的每侧前后各设置两个导向限位滚珠盘，其中前后各一个导向限位滚珠盘与轨道侧面连接板接触限位，前后各另外一个导向限位滚珠盘在所述导向装置向其中一侧导向生效时与该侧导向限位板接触限位，使所述导向装置沿该侧所述轨道槽平滑运行 ；如附图9所示。

根据上述悬挂式独轨车公共交通系统的一种优选实施方式，所述轨道车的驱动电动机为使用变频技术的电动机，用于轨道车平缓加速、平缓减速及按精确的速度平滑运行。

所述悬挂式独轨车公共交通系统通过无线网络通讯、红外信号通讯和无线射频信号通讯实现了轨道车的自动控制，提供一种经济适用、方便快捷的交通系统，适应于个人和目的地相同的若干人乘坐，满足人们日常出行直达目的地的要求；缓解交通压力；可以接驳地铁、公交站，可进入小区、办公区、学校等，方便实用；减少候车时间，运行后直达目的地，中途无停靠，快速；占地面积小，无需破坏现有的地面交通；使用电力驱动，无污染；前期投资小，后期运营只需要电费与设备维护费用，经济。

附图说明

图1为本发明系统结构原理示意简图，附图标记为：1－轨道装置；2－轨道车；3－停靠装置；11、12、14、15、17、18－轨道运行线；13－轨道合并节点；16－轨道分支节点；61、63－双向轨道支撑柱；62、64－双向轨道支撑横梁；65－单向轨道支撑柱；66－单向轨道支撑框；67－轨道拉索柱；68－轨道拉索；21、22－轨道车；方向箭头5_1－轨道车21的运行方向；方向箭头5_2－轨道车22的运行方向；31－停靠台；32－与停靠台关联的通道；41－中心调度系统；42－基站控制系统；423、424、425－基站控制系统42的红外信号通讯单元；422－基站控制系统42的无线射频信号通讯单元；43－车载控制系统。

图2为本发明基站控制系统和车载控制系统的结构示意图，其中：

42－基站控制系统；421－基站控制系统42的无线网络通讯单元；422－基站控制系统42的无线射频信号通讯单元；423、424、425－基站控制系统42的红外信号通讯单元；

43－车载控制系统；431－车载控制系统43的无线网络通讯单元；432－车载控制系统43的无线射频信号通讯单元；433－车载控制系统43的红外信号通讯单元。

图3为红外通讯原理示意图，其中，附图标记为：

423－基站控制系统的红外信号通讯单元；4231－423的红外信号发送装置；4232－423的红外信号接收装置；4233－4231的红外同步信号发送器；4234－4231的红外数据信号发送器；4235－4232的红外同步信号接收器；4236－4232的红外数据信号接收器；

433－车载控制系统的红外信号通讯单元；4331－433的红外信号发送装置；4332－433的红外信号接收装置；4333－4331的红外同步信号发送器；4334－4331的红外数据信号发送器；4335－4332的红外同步信号接收器；4336－4332的红外数据信号接收器。

图4为本发明示例的轨道及轨道车驱动悬挂装置原理剖面示意简图，附图标记为：101－轨道顶部连接板或连接杆；102－轨道左侧连接板；103－轨道右侧连接板；104－轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；201－轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮；202－轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮。

图5为本发明示例的在轨道下方设有导向限位板的轨道及轨道车驱动悬挂装置原理剖面示意简图，附图标记为：101－轨道顶部连接板或连接杆；102－轨道左侧连接板；103－轨道右侧连接板；104－轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；201－轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮；202－轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮；113_A－轨道左侧下方的导向限位板；114_A－轨道右侧下方的导向限位板。

图6为本发明示例的轨道及轨道车驱动悬挂装置原理剖面示意简图，附图标记为：100－轨道；200－轨道车悬挂驱动装置、轨道车导向装置及轨道车取电装置；101－轨道顶部连接板；102－轨道左侧连接板；103－轨道右侧连接板；104－轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；113－轨道左侧导向限位板；114－轨道右侧导向限位板；121－供电线缆绝缘支撑体；122－供电线缆；201－轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮；202－轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮；203、204－轨道车悬挂臂；205－轨道车悬挂驱动装置滚轮轴；206－轨道车悬挂驱动装置驱动链条盘或皮带盘或齿轮盘；207－轨道车悬挂驱动装置左侧限位滚珠盘；208－轨道车悬挂驱动装置右侧限位滚珠盘；211－导向装置左侧导向限位滚珠盘；212－导向装置右侧导向限位滚珠盘；213－导向装置左侧导向限位滚珠盘控制臂；214－导向装置右侧导向限位滚珠盘控制臂；221－取电装置滚珠盘；222－取电装置滚珠盘弹性支撑臂；223－取电装置线缆。

图7为本发明示例的轨道分支节点处俯视原理示意简图，附图标记为：102－轨道左侧连接板；103－轨道右侧连接板；104轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；113－轨道左侧导向限位板；114－轨道右侧导向限位板；103_1－轨道左侧分支后轨道右侧连接板；105_1－轨道左侧分支后轨道右侧承受板；102_1－轨道右侧分支后轨道左侧连接板；104_1－轨道右侧分支后轨道左侧承受板；106－轨道节点共用承受板。

图8为本发明示例的一种导向装置的俯视原理简易图，其中，附图标记为：102－轨道左侧连接板；103－轨道右侧连接板；104轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；113－轨道左侧导向限位板；114－轨道右侧导向限位板；201－轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮；202－轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮；205－轨道车悬挂驱动装置滚轮轴；206－轨道车悬挂驱动装置驱动链条盘或皮带盘或齿轮盘；211_1－导向装置左侧前滚珠盘；211_2－导向装置左侧后滚珠盘；212_1－导向装置右侧前滚珠盘；212_2－导向装置右侧后滚珠盘；213－轨道车左侧导向限位滚珠盘控制臂；214－轨道车右侧导向限位滚珠盘控制臂。

图9为本发明示例的另一种导向装置的俯视原理简易图，其中，附图标记为：102－轨道左侧连接板；103－轨道右侧连接板；104轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；113－轨道左侧导向限位板；114－轨道右侧导向限位板；201－轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮；202－轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮；205－轨道车悬挂驱动装置滚轮轴；206－轨道车悬挂驱动装置驱动链条盘或皮带盘或齿轮盘；211_3－导向装置左侧导向板前滚珠盘；211_4－导向装置左侧轨道前滚珠盘；211_5－导向装置左侧轨道后滚珠盘；211_6－导向装置左侧导向板后滚珠盘；212_3－导向装置右侧导向板前滚珠盘；212_4－导向装置右侧轨道前滚珠盘；212_5－导向装置右侧轨道后滚珠盘；212_6－导向装置右侧导向板后滚珠盘；213－轨道车左侧导向限位滚珠盘控制臂；214－轨道车右侧导向限位滚珠盘控制臂；215_3、215_4、215_5、215_6、216_3、216_4、216_5、216_6－导向装置导向限位滚珠盘与导向限位滚珠盘控制臂连接的弹性连接件。

图10为本发明轨道开口宽度与滚轮宽度说明原理简易图，其中，附图标记为：104－轨道左侧承受板；105－轨道右侧承受板；106－轨道节点共用承受板；201－轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮；202－轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮；521－轨道开口的宽度；522轨道车悬挂驱动装置滚轮宽度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

参照图1，依据本发明第一实施例，说明本系统架构。

轨道支撑柱61、63、65固定于地面，支撑轨道11、12、14、15、17、18及轨道节点13、16，双向轨道支撑柱61、63用于支撑两条双向运行的轨道，单向轨道支撑柱65用于支撑一条单向运行的轨道；轨道车21从轨道运行线11或运行线12经过合并节点13后按箭头5_1所指方向运行于轨道运行线14上；轨道车22按箭头5_2所指方向运行于轨道运行线15上，在分支节点16处可以向左运行至轨道运行线17或者向右运行至轨道运行线18；轨道车22运行至轨道运行线18时可以在停靠装置3处停靠；轨道车22停靠在停靠台31时，乘客经由与停靠台关联的通道32和停靠台31可以进入或离开轨道车22；轨道拉索柱67、轨道拉索68用于增大支撑柱61、63之间的跨度。

参照图2、图3，依据本发明第二实施例，说明本发明基站控制系统和车载控制系统使用红外信号通讯的原理。

因为轨道车快速运行于轨道装置上，基站控制系统与车载控制系统需要实时快速通讯才能确保轨道车的安全运行，避免轨道车相互“撞车”，避免轨道车进入故障或堵塞的运行线；本发明提出基站控制系统与车载控制系统使用红外通讯的方式。

在轨道上安装若干个红外信号发送装置4231和若干个红外信号接收装置4232，每个轨道车上至少安装一个红外信号发送装置4331和一个红外信号接收装置4332；红外信号发送器4233、4234、4333、4334由多个信号发送源组成横排，红外信号接收器4235、4236、4335、4336各有一个红外信号接收检测器；当轨道车在轨道上行进时，红外信号接收器4235、4236、4335、4336分别对应、依次检测红外信号发送器4333、4334、4233、4234的各个信号源发送的信号；红外同步信号发送器4233、4333信号发送源一直发送，红外数据信号发送器4234、4334信号发送源根据当前需要发送的数据而分别设置为发送或者关闭；当红外同步信号接收器4235检测红外同步信号发送器4333信号发送源有效时，红外数据信号接收器4236采集红外数据信号发送器4334信号发送源的数据，每一次同步采集一次数据，多个同步则可以采集多个数据位，完成车载控制系统向基站控制系统的单向通讯。

基站控制系统通过同步信号的接收时间间隔与车载控制系统同步信号发射源之间的距离，则可以计算轨道车当前的速度。

同理，通过红外同步信号发送器4233、红外同步信号接收器4335、红外数据信号发送器4234、红外数据信号接收器4336可以完成基站控制系统向车载控制系统的单向通讯。

至少，轨道车的红外发送器需要发送轨道车的编号，用于中心调度系统跟踪验证轨道车所在位置。

基站控制系统发送当前位置离轨道分支节点的距离，该轨道车需要调整的速度，确保两条运行线上的轨道车能正常并道。

参照图1、图2，依据本发明第三实施例，说明基站控制系统的控制范围。

基站控制系统的控制范围包括红外信号通讯单元423到425和红外信号通讯单元424到425之间的范围，在该范围内的轨道车通过车载控制系统的无线射频信号通讯单元与基站控制系统的无线射频信号通讯单元422通讯；红外信号通讯单元423和424用于读取进入该基站控制系统控制范围的轨道车的编号，红外信号通讯单元425用于读取离开该基站控制系统控制范围的轨道车的编号。

参照图6，依据本发明第四实施例，说明本发明提供的一种轨道及轨道车。

轨道100下方中间留有开口用于为轨道车与轨道车悬挂驱动装置的连接提供空间；轨道顶部连接板101用于承受轨道车左右摇摆晃动所产生的冲击力、固定供电线缆绝缘支撑体121；轨道左侧连接板102、轨道右侧连接板103用于承受轨道车及轨道自身的重力；轨道左侧承受板104、轨道右侧承受板105用于悬挂轨道车，轨道车通过轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮201、轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202分别对应在轨道承受板104、105上向前或向后滚动使轨道车沿轨道方向行进；轨道车悬挂驱动装置左侧限位滚珠盘207、轨道车悬挂驱动装置右侧限位滚珠盘208用于限制轨道车加速或者减速时轨道车悬挂驱动装置向上漂移，避免悬挂驱动装置对导向装置及取电装置的挤压损坏；轨道车所述的电源经过供电线缆122、取电装置滚珠盘221、取电装置线缆223到达轨道车，使用滚珠盘取电的方式，避免了使用电刷方式取电容易产生火花及接触不良的缺点，取电装置滚珠盘支撑臂222使用弹性装置，使取电装置滚珠盘221与供电线缆122能充分接触；轨道车通过悬挂臂203、204连接于轨道车悬挂驱动装置200，采用悬挂而不固定的方式是避免因为轨道车左右摇晃时轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮201和轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202不能均匀受力；在轨道分支节点处，当轨道车左侧导向限位滚珠盘控制臂213向上移动使轨道车左侧导向限位滚珠盘211进入轨道左侧导向限位板113范围内时，左向导向装置生效，轨道车将沿左侧轨道运行，当轨道车右侧导向限位滚珠盘控制臂214向上移动使轨道车右侧导向限位滚珠盘212进入轨道右侧导向限位板114范围内时，右向导向装置生效，轨道车将沿右侧轨道运行，附图6目前选择右侧导向，轨道车在分支节点处将沿右侧轨道运行。

参照图6、7、8，依据本发明第五实施例，说明一种导向装置在本发明第四实施例提供的轨道及轨道车中的导向原理。

当导向装置的左向导向装置生效、右向导向装置无效时，导向装置左侧导向前滚珠盘211_1、导向装置左侧导向后滚珠盘211_2限制在轨道左侧连接板102与轨道左侧导向限位板113之间运行，因为导向装置左侧导向前滚珠盘211_1、轨道车左侧导向后滚珠盘211_2、轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮201、轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202、轨道车悬挂驱动装置滚轮轴205关联，导向装置迫使轨道车悬挂驱动装置沿左侧轨道平滑运行。

同理，可以说明导向装置的右向导向装置生效、左向导向装置无效时，导向装置将迫使轨道车悬挂驱动装置沿右侧轨道平滑运行。

同理，在轨道合并节点处，使需要保持固定、无需变换轨道一侧的导向装置生效，则轨道车将按无需变化轨道一侧的方向平滑合并。

同理，导向限位滚珠盘作用于轨道外侧时同样能实现导向功能；同理，导向限位滚珠盘作用于轨道下方的导向限位板外侧同样能实现导向功能。

参照图6、7、9，依据本发明第六实施例，说明一种导向装置在本发明第四实施例提供的轨道及轨道车中的导向原理。

导向装置的导向限位滚珠盘与导向限位滚珠盘控制臂连接的弹性连接件215_4、215_5、216_4、216_5、215_3、215_6、216_3、216_6使用弹性材料，确保导向限位滚珠盘215_4和215_5与轨道左侧连接板102、导向限位滚珠盘216_4和216_5与轨道右侧连接板103紧密接触限位；当左向导向装置有效时，确保导向限位滚珠盘215_3和215_6与轨道左侧导向限位板113紧密接触限位；当右向导向装置有效时，确保导向限位滚珠盘216_3和216_6与轨道右侧导向限位板114紧密接触限位；使悬挂驱动装置在轨道内平滑行进。

当导向装置的左向导向装置生效、右向导向装置无效时，导向装置左侧导向板前滚珠盘211_3、导向装置左侧轨道前滚珠盘211_4、导向装置左侧轨道后滚珠盘211_5、导向装置左侧导向板后滚珠盘211_6限制在轨道左侧连接板102与轨道左侧导向限位板113之间运行，因为导向装置导向限位滚珠盘211_3、211_4、211_5、211_6、轨道车悬挂驱动装置左侧滚轮201、轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202、轨道车悬挂驱动装置滚轮轴205关联，导向装置迫使轨道车悬挂驱动装置沿左侧轨道平滑运行。

同理，可以说明导向装置的右向导向装置生效、左向导向装置无效时，导向装置将迫使轨道车悬挂驱动装置沿右侧轨道平滑运行。

同理，在轨道合并节点处，使需要保持固定、无需变换轨道一侧的导向装置生效，则轨道车将按无需变化轨道一侧的方向平滑合并。

参照图10，依据本发明第七实施例，说明本发明第四实施例中轨道开口宽度与滚轮宽度的问题。

以左侧导向时轨道车悬挂驱动装置在分支节点处来说明，当轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202已经接触到轨道节点共用承受板106时，如果轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202仍然和轨道右侧承受板105保持接触，则轨道车悬挂驱动装置右侧滚轮202在行进过程中不会出现“踏空”现象，轨道车悬挂驱动装置将在轨道内平滑运行；从图9中可看出，为保证轨道车悬挂驱动装置在轨道内平滑运行，要求轨道车悬挂驱动装置滚轮宽度522大于轨道开口宽度521。

同理，轨道车右侧导向时其原理一致，要求轨道车悬挂驱动装置滚轮宽度522大于轨道开口宽度521。

同理，轨道车在合并节点时原理一致，要求轨道车悬挂驱动装置滚轮宽度522大于轨道开口宽度521。

由以上实施案例可以看出，本发明解决了小型轨道车自动控制的技术难题和轨道的分支技术难题，安全可靠，能满足人们日常出行的需求。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现；因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的；所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.悬挂式独轨车公共交通系统包括：

所述系统至少包括轨道装置、轨道车、停靠装置和控制系统；所述轨道装置至少用于支撑所述轨道车；所述轨道车用于乘客乘坐；所述停靠装置至少用于轨道车停靠；所述控制系统用于控制所述轨道车；

所述轨道装置至少包括轨道、轨道支撑柱和供电线缆；

所述轨道为架空刚性独轨，至少包括轨道运行线、轨道合并节点和轨道分支节点；所述轨道合并节点用于将两条轨道运行线合并到一条；所述轨道分支节点用于将一条轨道运行线分支为两条；

所述轨道支撑柱用于支撑所述轨道；

所述供电线缆依附于所述轨道，至少为所述轨道车提供电力电源；

所述轨道车至少包括轨道车箱体、悬挂驱动装置、导向装置和取电装置；

所述轨道车箱体通过所述悬挂驱动装置悬挂于所述轨道下方，用于乘客乘坐，正常运行时在轨道下方单一方向向前行进；

所述悬挂驱动装置至少用于悬挂轨道车箱体并驱动轨道车行进；

所述导向装置至少用于轨道车在轨道分支节点处选择运行的线路；

所述取电装置用于轨道车从依附于所述轨道上的供电线缆上获取电力电源；

所述停靠装置至少包括停靠台和与停靠台关联的通道，所述停靠台至少用于轨道车停靠和乘客进入或离开轨道车，所述通道通过楼梯或电梯连接于地面，至少用于乘客进入或离开停靠台；

其特征在于：

所述控制系统至少包括中心调度系统、基站控制系统和车载控制系统；

所述中心调度系统保存有轨道的线路数据和轨道车的状态信息，通过2G、3G、4G或WIFI无线网络与车载控制系统通讯，至少用于向轨道车下发轨道车的运行线路数据和对轨道车进行调度；

所述基站控制系统设置于所述轨道装置上，至少包括若干个红外信号通讯单元和一个无线射频信号通讯单元；所述基站控制系统通过所述红外信号通讯单元和无线射频信号通讯单元与车载控制系统通讯；所述红外信号通讯单元至少用于读取进入或离开该基站控制系统范围的轨道车的编号，所述无线射频信号通讯单元用于与基站控制系统控制范围内的车载控制系统轮询通讯；至少用于设置轨道车在轨道合并节点处的运行速度，以确保轨道车安全并道；在每个轨道合并节点处至少设置一个基站控制系统；

所述车载控制系统设置于所述轨道车上，至少包括无线网络通讯单元、一个红外信号通讯单元和一个无线射频信号通讯单元；所述无线网络通讯单元用于与中心调度系统通讯；所述红外信号通讯单元和无线射频信号通讯单元与基站控制系统通讯，至少用于在轨道合并节点处接受基站控制系统发出的速度控制命令以控制轨道车的速度；每台轨道车上至少设置一个车载控制系统；

所述车载控制系统还包括距离测量单元，通过声波或无线信号测量与前方或侧方轨道车的距离，避免撞车。

2.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

所述基站控制系统包括无线网络通讯单元，至少用于与中心调度系统通讯，上报运行通过该基站控制系统的轨道车的编号数据到中心调度系统；

所述基站控制系统通过2G、3G、4G、WIFI无线网络或有线网络连接于相关联的一个或多个基站控制系统，用于设置轨道车在两个基站控制系统范围之外的轨道运行线上的运行速度；

在轨道运行线上设置基站控制系统，用于修正通过该运行线的轨道车的运行速度，以保持轨道车之间的安全运行距离；

在轨道分支节点处设置基站控制系统，所述基站控制系统与车载控制系统通讯，用于当某方向的轨道出现繁忙、堵塞或故障时，强制设置轨道车选择另外一条线路运行。

 

3.根据权利要求1所述的悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于，该系统的基站控制系统和车载控制系统的通讯关系为：

当轨道车进入一个基站控制系统的控制范围时，基站控制系统先通过红外信号通讯单元读取轨道车的编号，然后通过无线射频信号通讯单元与车载控制系统通讯；基站控制系统分时与多个轨道车的车载控制系统进行轮询通讯，车载控制系统只对与自身编号相匹配的通讯请求才做出应答，保证基站控制系统与车载控制系统通讯的正常通讯；当基站控制系统通过红外信号通讯单元检测到轨道车离开该基站控制系统的控制范围时，基站控制系统对该轨道车最后设置一次运行速度后不再与该编号的轨道车的车载控制系统通讯。

 

4.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

所述轨道下方中间沿轨道方向留有开口，所述开口用于为轨道车与轨道车悬挂驱动装置的连接提供空间；所述轨道底部两侧设置有轨道承受板，至少用于轨道车的悬挂及运行；所述轨道车的悬挂驱动装置左右两侧设置有悬挂驱动滚轮，左右滚轮分别对应接触轨道左右承受板上方，并在轨道承受板上滚动行进。

5.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

导向装置左右两侧设置有导向限位滚珠盘；导向限位滚珠盘作用于轨道外侧完成导向功能；或者导向限位滚珠盘作用于轨道下方的导向限位板外侧完成导向功能；或者导向限位滚珠盘作用于轨道内部上方的导向限位板外侧完成导向功能。

6.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

所述轨道下方中间沿轨道方向留有开口，所述开口用于为轨道车与轨道车悬挂驱动装置的连接提供空间；

所述轨道底部两侧设置有轨道承受板，至少用于轨道车的悬挂及运行；

所述轨道在轨道合并节点和轨道分支节点处的内部两侧上方设置导向限位板组成导向槽，至少用于轨道车通过导向装置和轨道导向槽选择运行的方向；

所述轨道车悬挂驱动装置左右两侧设置有悬挂驱动滚轮，左右滚轮通过滚轮轴固定相连，左右滚轮分别对应接触轨道左右承受板上方，并在轨道承受板上滚动行进；所述悬挂驱动滚轮的宽度大于在轨道分支节点和/或轨道合并节点处所述轨道下方开口的宽度，用于保证悬挂驱动滚轮在轨道分支节点和/或轨道合并节点时能在轨道承受板上平滑运行；

所述轨道车悬挂驱动装置滚轮轴上设置有链条盘或皮带盘或齿轮盘，所述链条盘或皮带盘或齿轮盘固定于所述滚轮轴，至少用于链条或皮带或齿轮驱动，以提供所述轨道车行进的动力；

所述导向装置左右两侧设置有导向限位滚珠盘；导向限位滚珠盘向外限制于轨道左侧、右侧连接板；当导向装置有效时导向限位滚珠盘向内限制于轨道左侧或右侧导向限位板，使导向限位滚珠盘沿所述轨道导向槽运行；所述导向限位滚珠盘用于保证轨道车悬挂驱动装置沿轨道方向平滑运行，用于轨道车在轨道分支节点选择左侧导向还是选择右侧导向；

所述轨道车悬挂驱动装置下方左右两侧设置有限位滚珠盘，用于限制轨道车悬挂驱动装置向上漂移，避免悬挂驱动装置对导向装置及取电装置的挤压损坏；

所述轨道车设置有驱动电动机和取电装置，所述驱动电动机，用于驱动所述轨道车运行，由所述轨道车的取电装置从依附于所述轨道上的供电线缆获取电力电源。

7.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

所述轨道车装置前后各设置一个轨道车悬挂驱动装置，用于避免轨道车装置在加速和/或减速时前后晃动。

8.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

所述导向装置的每侧前后各设置一个导向限位滚珠盘，前后导向限位滚珠盘向外限制于轨道侧面连接板，在该侧导向装置生效时该侧前后导向限位滚珠盘向内限制于轨道导向限位板，在所述导向装置向其中一侧导向生效时该侧前后导向限位滚珠盘向内限制于所述轨道导向限位板，使所述导向装置沿该侧轨道槽平滑运行。

9.根据权利要求1所述悬挂式独轨车公共交通系统，其特征在于：

所述导向装置的每侧前后各设置两个导向限位滚珠盘，其中前后各一个导向限位滚珠盘与轨道侧面连接板接触限位，前后各另外一个导向限位滚珠盘在所述导向装置向其中一侧导向生效时与该侧导向限位板接触限位，使所述导向装置沿该侧轨道槽平滑运行。