CN103213583A - 双层运行城市轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

一种双层运行城市轨道交通系统，主要由车辆、车站、楼梯、桥墩、轨道、连接板及受流轨组成，桥墩建设于自行车到两侧，轨道架设于桥墩顶端，车辆沿轨道上下双层运行，上下层互补干扰，能实现双层运行和双向通行，其下层运行悬挂式列车，车轮沿轨道下方的沟槽内运行，车站固定于桥墩上，轨道两侧有上下两层人行通道，车站通过楼梯与地面相连，乘客通过升降电梯或围绕桥墩的楼梯上到双侧人行通道上实现双车上下车。该交通方式结构简单造价低，具有方便乘客、安全稳定的特点，同时充分利用道路上方空间。

Description

双层运行城市轨道交通系统

(一)技术领域

本新型发明涉及一种交通工具，是一种能实现双层运行、双向通行的城市轨道交通系统。

(二)背景技术

城市土地资源有限、空间狭小拥挤，现有交通工具由于受道路资源的限制加上交通信号灯的影响，运行速度和效率也受到限制，应对日益增加的客流，采用高架桥设计但高架桥墩占据路面空间，很多城市新建地铁和轻轨，但地铁轻轨成本高，出租车运营效率低、快速公交占据路面资源，普通公交速度慢不适应城市快节奏的生活，这些交通工具和设施均不能有效解决拥堵。

在解决交通问题上人们也提出很多方案，如根据交通拥堵状况合理调节车流量，单双号限行能使得道路上车辆减少，征收交通拥堵费让通往拥堵区域车流量减少，但这些方案只是在现有交通的基础上采取的措施，只能起到缓解的作用，而不是终极的解决办法，随着汽车车辆数量的增加其问题又将凸现，因此寻找到一种能解决交通问题的根本方法具有非常重要的现实意义。

(三)发明内容

为了提高人们的出行效率降低交通拥堵率，本新型发明提出一种新型的城市轨道交通方式，其具有双层结构，能实现双层运行和双向通行，轨道架设于桥墩顶端，上下层列车共用轨道运行，上层列车行驶在两轨道上，下层运行悬挂式列车，运行于两桥墩间。

本新型发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

该新型城市轨道交通系统，其结构主要包括车辆、车站、楼梯、桥墩、轨道、连接板及受流轨等，桥墩建设位于路边自行车、电动车道两侧，两根轨道分别架设在桥墩顶端，上层列车沿轨道上方运行，下层为悬挂式列车，沿轨道下方和两桥墩间行驶，其车轮在轨道沟槽内运行。两列车之间为共用的轨道，能承载起两列车及乘客的共同重量，乘客由车站上下车，并通过楼梯与地面下连。

所述车辆主要由车体、车钩、转向架、受电弓、空调机等组成，转向架构架上有悬挂、牵引及制动装置、两个驱动电机及齿轮箱、以及两个轮对和轴箱等。上下层列车车轮均位于轴箱外侧，且紧邻轴箱，下层列车由连接段将构架与车厢顶相连，实现车辆的悬挂，转向架的运行沿着轨道走向，车厢随转向架的运行而运行。

所述车站主要有主体框架及框架支柱、两层人行通道以及站内设施等组成，整体固定于桥墩上方，是供乘客上下车的场所。

所述主体框架由横向梁和纵向梁体以及玻璃板等围成，顶部采用穹顶设计，在玻璃板下安装太阳能电池板，侧面设计符合流体理论，能抵御强风，底部和侧面有进出车站的出入口；

所述框架支柱，位于桥墩顶端固定轨道侧墙上方，能支撑起主体框架及人行通道的重量；

所述人行通道，主要用于乘客候车或通行，沿轨道两侧分别有上下两层人行通道，乘客通过人行通道实现双侧上下车，两层通道间有层间楼梯相连；

所述站内设施包括空调、照明、以及位于人行通道上的座位、线路查询机、货物贩卖机等设备。

所述轨道其形状上端同地铁钢轨，下端有沟槽，两轨上沟槽开口均向轨道内端，槽内车轮可以滚动；

作为本新型发明的优选技术方案，所述沟槽边缘有防护端，防止车轮脱轨，沟槽内有弧形凸起，且与车轮上的凹槽吻合，防止车轮左右移动；

作为本新型发明的候选技术方案，所述沟槽位置不是在轨道内部，而是紧贴近轨道主体，且均位于轨道内侧。

所述受流轨其侧面有绝缘层，可以为塑料或陶瓷材料，上下面为导电层，列车受电弓滑动接触导电层获得电力，受流轨位于两轨道之间，通过连接板和螺钉固定到两轨道上；

作为本新型发明的优选技术方案，为了防止轨道带电，上述连接部分均加有绝缘材料，并且系统配有一套漏电检测装置，能够检测到发生漏电的位置。

所述桥墩有两个墩柱，横跨于自行车、电动车道或人行道两侧，两桥墩上段有连接，顶端有轨道安放区和固定轨道侧墙，并通过螺钉螺母将轨道固定在桥墩上方。

所述楼梯有绕墩楼梯、升降电梯、空中通道和楼顶楼梯四种；乘客通过围绕桥墩螺旋向上的楼梯分别到达轨道两侧人行通道；通过位于人行道边的升降电梯，将乘客直接由地面分别送达两层人行通道；通过空中通道将两层人行通道与路边高层建筑相互连通；当系统经过低层建筑楼顶时，在楼顶建通向两层人行通道的楼顶楼梯。

本系统最优运行线路为环形路线，其建设选址的优选方案是沿路边架设轨道，将桥墩建设于自行车、电动车道两侧，两侧建有两条绿化带，其次可以选择人行道两侧，或根据实际综合考虑路边建设情况，本系统建设也穿越小区和其他实际可行的线路。

为了应对运营时突发事件的逃生需要，轨道沿线每间隔一定距离设有逃生平台和逃生楼梯，且该距离小于或等于列车总长度，逃生平台位于桥墩上方紧贴轨道一侧，且长度大于或等于两车门间距，这样当发生意外时，无论列车停在什么位置，列车车门与逃生平台上的感应设备对接后，乘客可以手动打开此车门，进入到逃生平台并能通过逃生楼梯有序到达地面。

本新型发明的有益效果是：

1、方便乘客：乘客可很方便的由人行道上通过升降电梯或绕墩楼梯进入系统，乘客可双侧上下车，减轻上下车的拥挤，车站有多个进出口，乘客很方便进入，下车后又很方便寻找出口，缓解乘客于车站内的流动，减轻站内拥挤。

2、效率高：上下层同时运行互不干扰，且共用轨道，上下层列车行驶方向相反，实现双向通行。

3、受力均衡：两根轨道共同承载上下层列车重量，其重量又垂直作用到桥墩上，车辆重心均位于两轨正中间，且轨道宽度很宽，减轻车辆运行时的晃动，运行稳定。

4、安全性高：列车受力均衡，运行稳定安全，轨道固定在桥墩顶端，连接板维持轨道间距恒定不变和下方采用沟槽设计，均为了防止列车脱轨，轨道沿线设有安全逃生平台和楼梯。

5、空间利用：充分利用城市自行车、电动车道上方空间，且桥墩占用很小的路面空间，不影响自行车、电动车道上的通行，充分利用两桥墩间运行，桥墩上方宽度为轻轨的一半。

6、结构简单：该交通系统主要由桥墩、轨道、车站和列车组成，轨道、车站以及楼梯相比轻轨简单，采用受流轨为上下层列车供电。

7、经济方面：该交通系统结构简单，建设成本较低且施工周期短，使用太阳能等绿色能源低碳环保。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施例对本新型发明进行进一步说明：

图1是本发明车站及列车结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图；

图3是绕墩楼梯结构示意图；

图4为本发明立体效果示意图；

(五)具体实施方式

如图1至图4所示，该双层运行双向通行的新型城市交通系统，主要由车辆1、车站2、楼梯3、桥墩4、轨道5、受流轨6及连接板7组成，桥墩4横跨于自行车道8上，轨道5架设于桥墩4顶端轨道安放区43，两轨道间有连接杆7连接受流轨6，上层列车沿轨道上方运行，下层列车沿轨道下方沟槽51内运行。车站2由主体框架21、人行通道22、框架支柱23及站内设施24构成，所述主体框架21由多根弧形横向梁和纵向梁以及多块玻璃板等围成，太阳能电池板位于玻璃板下方，人行通道22上有座位等设备，人行通道22供乘客通行或候车。

本实施例中，车站主体框架21顶部采用穹顶弧形设计，有利于雨水流向，侧面设有雨水收集槽，雨水通过管道流向地面下水道口；同时侧面设计符合流体理论，能减轻强风对其作用力；上下层人行通道上有座位，座位方向均面向站内，下层人行通道上座位不占用通道空间；上层通道上高度较低的区域用于安放空调、线路查询机和货物贩卖机等；所述空调能为上下层座位上的乘客提供冷暖适宜的温度。两层通道靠近轨道侧安装有防护栏，防止乘客跌落或进入轨道，且防护栏开口大于车门宽度；同时两层通道两端分别安装防护栏，防止乘客从通道两端高空跌落。

所述车辆1主要由车体11、转向架12、受电弓13、空调机14组成，所述车体包括车壳111、驾驶室112、车门113、车窗114、车钩115及贯通道116等，所述车钩115和贯通道115连接两节车体11；所述车壳111内设有座位、扶手杆、液晶电视等；所述转向架12由构架121、悬挂及轴箱装置122、轮对123、牵引电机124及减速齿轮箱125、中央牵引连接装置126组成。所述轮对由一个车轴固定连接两个车轮，其中车轮均位于轴箱装置外侧；下层车轮上有凹槽且与轨道沟槽内凸起511吻合，车轮能在沟槽内滚动；

本实施例中，列车为多节车厢组合，车头尾分别设有驾驶室112。上层列车宽度为两车轮外侧面间距，下层列车与桥墩4间有一定的间隙，防止运行中列车触碰桥墩4。列车各套系统的分布情况，上层列车的驱动及转向、供电、制动、空调通风等系统依次位于车厢底部，下层列车各系统均位于车厢顶部；

图2是图1局部结构示意图，如图所示，墩柱41的上段有连接段42，墩柱41顶端有轨道安放区43和固定轨道侧墙44，且轨道安放区43纵向延伸，增加放置轨道区域的面积，通过螺钉、螺母等紧固件，将轨道固定到轨道侧墙44上；在两轨道间有连接板7和受流轨6，通过两段连接板将受流轨6固定到两轨道中间，连接板7两端有螺纹孔，能分别通过螺钉将连接板7紧固到轨道5和受流轨6上，受流轨6两侧面有绝缘层61，上下面为导电层62。

本实施例中，为了防止轨道带电，所述连接板两端也加有绝缘层，并且所使用的螺钉螺母部分也加有绝缘层，为了检测轨道带电情况，每间隔一定距离设有漏电检测装置，并通过各装置的检测情况，判断发生漏电的位置。

图3是绕墩楼梯结构示意图，其结构如图所示，桥墩4有两个垂直的墩柱41位于自行车道、电动车道8两侧，两侧路面桥墩位置建有两条绿化带，绕墩楼梯大体上分为三段，首先由两段单跑楼梯31连接人行道9和下层平台32，然后有围绕桥墩螺旋上升的围绕楼梯33连接上下两个平台，最后上层平台34有两个分别通向两侧人行通道的楼梯，分别为左侧楼梯35和右侧楼梯36，乘客在进入下层人行通道221后，再通过两层人行通道间的层间楼梯37，进入上层人行通道222。在下层平台32上设有人工服务岗亭，在上层平台34的左右侧通向道上设有闸机，在下层平台与地面以及两个单跑楼梯间设有简易卫生间。

在本实施例中，所述围绕楼梯及上下层平台下均有直角三角形托架39，托架为三棱柱形状，其垂直面紧贴桥墩且固定在桥墩上，另一水平面支撑平台；所述楼梯和平台均采用钢架构，两边均设有防护栏38。

图4为本发明立体效果示意图，如图所示，有上下两列列车沿着相同的轨道同时双向运行，上下层列车的运行互不干扰，受流轨通过连接板固定到两轨道中间，上下层列车均通过受流轨供电。

Claims (9)

1.一种双层运行城市轨道交通系统，主要由车辆、车站、楼梯、桥墩、轨道、连接板及受流轨组成，其特征是：两根轨道沿城市路边架设于两座桥墩顶端、上下层列车沿着共用的轨道双层运行双向通行，上层列车行驶在两轨道上方、下层运行悬挂式列车、列车行驶在两桥墩间，车站位于桥墩上方，并通过楼梯与地面连接，乘客由楼梯进入轨道两侧人行通道，双侧上下车。

2.根据权利要求1所述的双层运行城市轨道交通系统，其特征是：所述车辆主要由车体、车钩、转向架、受电弓、空调机组成，分别位于上层车厢底部和下层车厢顶部，所述转向架构架上有悬挂、牵引及制动装置，以及两个驱动电机及齿轮箱、两个轮对和轴箱等，上下层列车车轮均位于轴箱外侧且紧邻轴箱，下层列车由连接段将构架与车厢顶相连，实现悬挂。

3.根据权利要求1所述的双层运行城市轨道交通系统，其特征是：所述车站具有上下两层结构，轨道两侧分别有两条人行通道，车站主体框架由横向梁和纵向梁体以及玻璃板等围成，桥墩顶端有支柱支撑框架主体，车站顶部采用穹顶设计，并安装有太阳能电池板，侧面及底面有进出站出入口，两层通道间有楼梯相连，站内设有座位、空调、照明等设备。

4.根据权利要求1所述的双层运行城市轨道交通系统，其特征是：所述桥墩有两个墩柱，横跨于自行车、电动车道或人行道上，两桥墩在上段有连接，顶端有轨道安放区和固定轨道侧墙，通过螺钉螺母将轨道固定在桥墩上方。

5.根据权利要求1所述的双层运行城市轨道交通系统，其特征是：所述轨道上方形状同地铁钢轨，下方有沟槽边缘有防护端，两轨上沟槽开口均向内，槽内有凸起车轮可以滚动，所述受流轨通过连接板固定到两轨道间，受流轨侧面为绝缘层，上下面为导电层。

6.根据权利要求1所述的双层运行轨道交通系统，其特征是：所述楼梯有绕墩楼梯、升降电梯、空中通道和楼顶楼梯四种，通过围绕桥墩螺旋向上的楼梯，乘客到达轨道两侧人行通道，通过升降电梯乘客直接由地面进入两层人行通道，通过空中通道将车站与高层建筑相连，当系统经过低层建筑楼顶时，在楼顶建楼梯通向两层人行通道。

7.根据权利要求1或4所述的双层运行轨道交通系统，其特征是：系统建设选址，首选将桥墩建设于自行车、电动车道两侧，也可以选择人行道或穿越小区或其他可行的线路，该系统最优运行线路为环形路线，并可由多条路线构成一套双层运行的轨道交通网络。

8.根据权利要求1或2所述的双层运行轨道交通系统，其特征是：系统动力装置分别位于上层车厢底部和下层车厢顶部，上下层列车分别通过受电弓滑动接触受流轨的导电层获得电力，上下层共用一套电力系统，并且该系统配有漏电检测装置。

9.根据权利要求1所述的双层运行轨道交通系统，其特征是：轨道沿线每间隔一定距离设有逃生平台和逃生楼梯，该距离小于列车总长度且逃生平台长度大于两车门间距。

Images