CN108423008B - 一种高运能空铁轨道系统及运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高运能空铁轨道系统及运行方法，包括主轨道，还包括至少一段与主轨道并行的副轨道，主轨道与副轨道之间还设置有停车轨道，停车轨道通过道岔与主轨道和副轨道连接。本系统通过在主轨道上设置副轨道和停车轨道的建立的轨道系统，载具组在轨道系统上运行时，可以一直在主轨道上匀速行驶，同时，载具组的一部分载具还可以从载具组上脱离出来通过道岔进入副轨道，最终停在副轨道与主轨道之间的停车轨道上进行上下客，同时停放在停车轨道上的载具在完成上下客后，可以通过道岔驶入主轨道，与主轨道上的载具组完成对接组成新的载具组，保证了乘客只需要在自己下车的站台停靠，而没有中途停靠浪费时间，提高了城市轨道交通的效率和运能。

Description

一种高运能空铁轨道系统及运行方法

技术领域

本发明涉及一种空铁系统，具体涉及一种高运能空铁运行方法及空铁轨道系统。

背景技术

空铁，即悬挂式空中单轨交通系统，与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。新能源空铁，是指以锂电池为牵引动力的空中悬挂式轨道列车，是一款拥有完全自主知识产权的新型现代交通系统。该系统通过采用新能源与现代轨道交通的概念叠加，创建了一个中国首创并适合中国国情的全新现代城乡交通新制式。

2017年7月20日，国内速度等级最高的悬挂式单轨列车已下线，目前进入型式试验和试运行阶段。据了解，该款列车具有超强爬坡能力，是普通地铁车辆爬坡能力的三倍以上。该悬挂式单轨列车，具有完全自主的知识产权，可实现3-5列的灵活编组，载客量可达到300-510余人。列车设计时速80公里，最高运行时速为70公里，运行速度媲美地铁，是国内速度等级最高的空轨列车。

现有的城市轨道交通一般城区内，站点之间间隔较小，制约轨道交通效率和运能的主要原因是在每个站点车辆都需要停靠上下乘客，效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的城市轨道交通一般城区内，站点之间间隔较小，制约轨道交通效率和运能的主要原因是在每个站点车辆都需要停靠上下乘客，效率较低，目的在于提供一种高运能空铁运行方法及空铁轨道系统，解决现有的城市轨道交通一般城区内，站点之间间隔较小，制约轨道交通效率和运能的主要原因是在每个站点车辆都需要停靠上下乘客，效率较低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高运能空铁轨道系统，包括主轨道，还包括至少一段与主轨道并行的副轨道，主轨道与副轨道之间还设置有停车轨道，停车轨道通过道岔与主轨道和副轨道连接；所述主轨道、副轨道和停车轨道采用相同的轨道结构，包括轨道架及安装于轨道架上的轨道梁，所述轨道梁为包括竖板及横板，且竖板的下端与横板的中部相接、截面呈倒T形的倒T型结构，竖板的上端与轨道架固定连接。本系统通过在主轨道上设置副轨道和停车轨道的建立的轨道系统，载具组在轨道系统上运行时，可以一直在主轨道上匀速行驶，同时，载具组的一部分载具还可以从载具组上脱离出来通过道岔进入副轨道，最终停在副轨道与主轨道之间的停车轨道上进行上下客，同时停放在停车轨道上的载具在完成上下客后，可以通过道岔驶入主轨道，与主轨道上的载具组完成对接组成新的载具组，保证了乘客只需要在自己下车的站台停靠，而没有中途停靠浪费时间，提高了城市轨道交通的效率和运能。

现有技术中，悬挂式单轨轨道梁柱结构体系包括“穿销悬挂”和“简支支承”等，采用“穿销悬挂”的轨道梁柱结构体系在安装过程中，需要将轨道梁与框架结构的装配体准确吊装于空间特定位置，方能完成插销穿设操作，故“穿销悬挂”形式存在装配难度大的问题；而“简支支承”的轨道梁柱结构体系在完成安装后，桥墩牛腿对支承于上方的轨道梁的水平和竖向位移约束能力较差，在列车通行时，存在乘坐舒适性较差的问题。现有技术中，亦出现了采用呈框型的轨道梁形式。

本方案中，设置的轨道架作为桥架，以实现轨道梁的悬空安装，完成轨道架与地面基座的连接以及轨道梁与轨道架的连接后，竖板呈竖直设置，横板的上表面呈水平设置，这样，竖板两侧的横板部分均作为轨道梁上用于空铁车轮行驶的行走面，即竖板左侧的横板上表面作为空铁左侧车轮的行驶面，竖板右侧的横板上表面作为空铁右侧车轮的行驶面，相较于采用框型的轨道梁，由于完成轨道梁与轨道架的连接仅通过完成竖板与轨道架的连接即可在梁柱结构体系中得到两条行走面，可使得采用本方案的梁柱结构体系结构更简单、方便制造、加工和装配。

还包括现场处理器、设置在主轨道上与副轨道一一匹配的传感器和与道岔一一匹配的驱动装置，所述驱动装置和传感器连接在处理器上。

所述停车轨道与轨道系统的站台连接。载具最终停放在停车轨道上，因此，停车轨道与轨道系统的站台连接便于乘车上下。所述副轨道与轨道系统的站台一一匹配。

还包括用于实现竖板与轨道架连接的轨道连接板，所述轨道连接板的侧面与竖板的侧面固定连接，轨道连接板的顶面与轨道架固定连接。作为轨道连接板的具体实现方式，所述竖板的左、右两侧均设置有轨道连接板，且沿着轨道梁的延伸方向，轨道梁的左、右两侧均间隔排布有多块轨道连接板。采用本方案，可通过轨道连接板强化竖板的抗弯性能。

还包括行驶在该系统上的车厢，包括车厢本体，所述车厢本体的前端和后端两者中，其中一者上设置有呈锥台状的凸台，另一者上设置有凹槽，凸台和凹槽上均开有供乘客通过的门，且凹槽槽面的外形尺寸以及凸台的外形尺寸满足以下关系：凸台可嵌入凹槽中；车厢本体的前端和后端两者中，至少有一者上设置有电磁吸附部。

具体的，本方案中，设置为：车厢本体的前端和后端两者中，其中一者上设置有呈锥台状的凸台，另一者上设置有凹槽，以上凸台和凹槽用于相邻两列车车厢的对接，以实现空铁可根据具体的承载能力要求，由多节列车车厢拼接为满足承载需要长度的列车车体。以上设置的电磁吸附部作为列车车厢拼接时产生连接两列车车厢拼接所需力的吸附部件，可采用电磁铁，以在实现列车车厢拼接和断开时，远程控制电磁吸附部的供电状态，达到在控制室内，即能实现列车车厢之间的拼接与脱扣操作。本方案中，限定为车厢本体的端部具有凸台和凹槽，旨在实现当两列车厢拼接后且两列车厢之间具有用于人员通过的通道时，利用其中一列车厢部分嵌入另一列车厢中，方便在两列车厢相接处设置如呈筒状的波纹管密封套，实现两列车厢相接处与外界的密封隔离。本方案中，限定为：凹槽槽面的外形尺寸以及凸台的外形尺寸满足以下关系：凸台可嵌入凹槽中，此处的凸台可嵌入凹槽中旨在实现尺寸限定，实际上是其中一列车厢的凸台嵌入另一列车厢的凹槽中，这样，针对批量生产或购买列车车厢，在各列车车厢两端的凸台尺寸一致、凹槽尺寸一致时，可使得本方案提供的列车车厢在需要拼接时具有更好的互换性。

基于上述系统的一种高运能空铁运行方法，包括多节与轨道系统匹配的车厢，所述车厢均具有独立的动力系统，且车厢之间可以相互连接，包括至少节相互连接的车厢组成的车厢组在轨道系统的主轨道上运行，各个副轨道与主轨道之间均停放至少一节车厢在停车轨道上；还包括以下步骤：

A、车厢组在轨道系统的两个副轨道之间的主轨道上行驶，设即将到达的副轨道为副轨道X，提醒在副轨道X下车的乘客进入车厢组后方的指定车厢；

B、即将到达副轨道X时，步骤A中的指定车厢断开与车厢组的连接，副轨道X中停放的车厢驶入主轨道开始加速运行；

C、到达副轨道X时，车厢组继续在主轨道上行驶，步骤A中指定的车厢通过道岔进入副轨道与主轨道之间的停车轨道，乘客下车；

D、主轨道上的车厢组与步骤B中驶入主轨道的车厢完成对接，转入步骤A。

所述步骤A中车厢组后方的指定车厢为最后一节或几节车厢。最后的车厢便于从车厢组上脱离出来，并且不影响其他车厢的运行。

所述步骤B中通过设置在主轨道上与副轨道一一匹配的传感器的触发判断即将到达副轨道X。传感器设置在主轨道上，传感器采用激光传感器，可以检测车厢组和脱离出来的车厢与传感器之间的距离，当车厢组与传感器的距离小于预设的阈值时，发送车厢组即将到达副轨道X的触发信号。

还包括现场处理器、设置在主轨道上与副轨道一一匹配的传感器和与道岔一一匹配的驱动装置，所述驱动装置和传感器连接在处理器上，所述步骤C中车厢通过道岔进入副轨道与主轨道之间的停车轨道的方法是：

C1、传感器检测到主轨道上的车厢组和单独的车厢，将车厢组和车厢的运动状态发送到处理器；

C2、处理器接收到传感器发送的运动状态，处理后控制主轨道上的道岔的驱动装置在车厢组通过后动作，由主轨道指向副轨道；

C3、车厢通过道岔进入副轨道后处理器控制副轨道上的道岔的驱动装置动作使车厢进入停车轨道。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种高运能空铁运行方法及空铁轨道系统，过站不停，有效提高了城市轨道交通的运能；

2、本发明一种高运能空铁运行方法及空铁轨道系统，可根据不同站点的流量情况调整在该站点脱离和加入的车厢的数量，节约成本；

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明轨道结构示意图

图3为本发明轨道结构示意图

图4为本发明车厢结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-主轨道，2-副轨道，3-停车轨道，4-轨道架，5-轨道梁，501-竖板，502-横板，503-轨道连接板，6-车厢本体，601-凸台，602-凹槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、2、3、4所示，一种高运能空铁轨道系统，包括主轨道1，还包括至少一段与主轨道1并行的副轨道2，主轨道1与副轨道2之间还设置有停车轨道3，停车轨道3通过道岔与主轨道1和副轨道2连接；所述主轨道1、副轨道2和停车轨道3采用相同的轨道结构，包括轨道架4及安装于轨道架4上的轨道梁5，所述轨道梁5为包括竖板501及横板502，且竖板501的下端与横板502的中部相接、截面呈倒T形的倒T型结构，竖板501的上端与轨道架4固定连接。本系统通过在主轨道上设置副轨道和停车轨道的建立的轨道系统，载具组在轨道系统上运行时，可以一直在主轨道上匀速行驶，同时，载具组的一部分载具还可以从载具组上脱离出来通过道岔进入副轨道，最终停在副轨道与主轨道之间的停车轨道上进行上下客，同时停放在停车轨道上的载具在完成上下客后，可以通过道岔驶入主轨道，与主轨道上的载具组完成对接组成新的载具组，保证了乘客只需要在自己下车的站台停靠，而没有中途停靠浪费时间，提高了城市轨道交通的效率和运能。

现有技术中，悬挂式单轨轨道梁柱结构体系包括“穿销悬挂”和“简支支承”等，采用“穿销悬挂”的轨道梁柱结构体系在安装过程中，需要将轨道梁5与框架结构的装配体准确吊装于空间特定位置，方能完成插销穿设操作，故“穿销悬挂”形式存在装配难度大的问题；而“简支支承”的轨道梁柱结构体系在完成安装后，桥墩牛腿对支承于上方的轨道梁5的水平和竖向位移约束能力较差，在列车通行时，存在乘坐舒适性较差的问题。现有技术中，亦出现了采用呈框型的轨道梁5形式。

本方案中，设置的轨道架4作为桥架，以实现轨道梁5的悬空安装，完成轨道架4与地面基座的连接以及轨道梁5与轨道架4的连接后，竖板501呈竖直设置，横板502的上表面呈水平设置，这样，竖板501两侧的横板502部分均作为轨道梁5上用于空铁车轮行驶的行走面，即竖板501左侧的横板502上表面作为空铁左侧车轮的行驶面，竖板501右侧的横板 502上表面作为空铁右侧车轮的行驶面，相较于采用框型的轨道梁5，由于完成轨道梁5与轨道架4的连接仅通过完成竖板501与轨道架4的连接即可在梁柱结构体系中得到两条行走面，可使得采用本方案的梁柱结构体系结构更简单、方便制造、加工和装配。

还包括现场处理器、设置在主轨道1上与副轨道2一一匹配的传感器和与道岔一一匹配的驱动装置，所述驱动装置和传感器连接在处理器上。

所述停车轨道3与轨道系统的站台连接。载具最终停放在停车轨道上，因此，停车轨道与轨道系统的站台连接便于乘车上下。所述副轨道与轨道系统的站台一一匹配。

还包括用于实现竖板501与轨道架4连接的轨道连接板503，所述轨道连接板503的侧面与竖板501的侧面固定连接，轨道连接板503的顶面与轨道架4固定连接。作为轨道连接板503的具体实现方式，所述竖板501的左、右两侧均设置有轨道连接板503，且沿着轨道梁5的延伸方向，轨道梁5的左、右两侧均间隔排布有多块轨道连接板503。采用本方案，可通过轨道连接板503强化竖板501的抗弯性能。

还包括行驶在该系统上的车厢，包括车厢本体6，所述车厢本体6的前端和后端两者中，其中一者上设置有呈锥台状的凸台601，另一者上设置有凹槽602，凸台601和凹槽602上均开有供乘客通过的门，且凹槽602槽面的外形尺寸以及凸台601的外形尺寸满足以下关系：凸台601可嵌入凹槽602中；车厢本体6的前端和后端两者中，至少有一者上设置有电磁吸附部。

具体的，本方案中，设置为：车厢本体6的前端和后端两者中，其中一者上设置有呈锥台状的凸台601，另一者上设置有凹槽602，以上凸台601和凹槽602用于相邻两列车车厢的对接，以实现空铁可根据具体的承载能力要求，由多节列车车厢拼接为满足承载需要长度的列车车体。以上设置的电磁吸附部作为列车车厢拼接时产生连接两列车车厢拼接所需力的吸附部件，可采用电磁铁，以在实现列车车厢拼接和断开时，远程控制电磁吸附部的供电状态，达到在控制室内，即能实现列车车厢之间的拼接与脱扣操作。本方案中，限定为车厢本体6 的端部具有凸台601和凹槽602，旨在实现当两列车厢拼接后且两列车厢之间具有用于人员通过的通道时，利用其中一列车厢部分嵌入另一列车厢中，方便在两列车厢相接处设置如呈筒状的波纹管密封套，实现两列车厢相接处与外界的密封隔离。本方案中，限定为：凹槽602 槽面的外形尺寸以及凸台601的外形尺寸满足以下关系：凸台601可嵌入凹槽602中，此处的凸台601可嵌入凹槽602中旨在实现尺寸限定，实际上是其中一列车厢的凸台601嵌入另一列车厢的凹槽602中，这样，针对批量生产或购买列车车厢，在各列车车厢两端的凸台601 尺寸一致、凹槽602尺寸一致时，可使得本方案提供的列车车厢在需要拼接时具有更好的互换性。

实施例2

基于上述系统的一种高运能空铁运行方法，包括多节与轨道系统匹配的车厢，所述车厢均具有独立的动力系统，且车厢之间可以相互连接，包括至少2节相互连接的车厢组成的车厢组在轨道系统的主轨道1上运行，各个副轨道2与主轨道1之间均停放至少一节车厢在停车轨道3上；还包括以下步骤：

A、车厢组在轨道系统的两个副轨道2之间的主轨道1上行驶，设即将到达的副轨道2 为副轨道2X，提醒在副轨道2X下车的乘客进入车厢组后方的指定车厢；

B、即将到达副轨道2X时，步骤A中的指定车厢断开与车厢组的连接，副轨道2X中停放的车厢驶入主轨道1开始加速运行；

C、到达副轨道2X时，车厢组继续在主轨道1上行驶，步骤A中指定的车厢通过道岔进入副轨道2与主轨道1之间的停车轨道3，乘客下车；

D、主轨道1上的车厢组与步骤B中驶入主轨道1的车厢完成对接，转入步骤A。

所述步骤A中车厢组后方的指定车厢为最后一节或几节车厢。最后的车厢便于从车厢组上脱离出来，并且不影响其他车厢的运行。

所述步骤B中通过设置在主轨道1上与副轨道2一一匹配的传感器的触发判断即将到达副轨道2X。传感器设置在主轨道上，传感器采用激光传感器，可以检测车厢组和脱离出来的车厢与传感器之间的距离，当车厢组与传感器的距离小于预设的阈值时，发送车厢组即将到达副轨道X的触发信号。

还包括现场处理器、设置在主轨道1上与副轨道2一一匹配的传感器和与道岔一一匹配的驱动装置，所述驱动装置和传感器连接在处理器上，所述步骤C中车厢通过道岔进入副轨道2与主轨道1之间的停车轨道3的方法是：

C1、传感器检测到主轨道1上的车厢组和单独的车厢，将车厢组和车厢的运动状态发送到处理器；

C2、处理器接收到传感器发送的运动状态，处理后控制主轨道1上的道岔的驱动装置在车厢组通过后动作，由主轨道1指向副轨道2；

C3、车厢通过道岔进入副轨道2后处理器控制副轨道2上的道岔的驱动装置动作使车厢进入停车轨道。

实施例3

本实施例为基于实施例1和实施例2的城市轨道交通系统运能提升数据，空铁的运行速度为Xkm/h，假设线路的行程共Ykm，其中共A个站，每个站停靠B小时，则采用本方案所述的轨道系统和运行方法，由于过站不停，则载具每小时能跑完两个行程，而传统的城市轨道交通系统只能跑完一个行程，即采用本方案的城市轨道交通系统运能为原系统的倍。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高运能空铁轨道系统，包括主轨道(1)，其特征在于，还包括至少一段与主轨道(1)并行的副轨道(2)，主轨道(1)与副轨道(2)之间还设置有停车轨道(3)，停车轨道(3)通过道岔与主轨道(1)和副轨道(2)连接；所述主轨道(1)、副轨道(2)和停车轨道(3)采用相同的轨道结构，包括轨道架(4)及安装于轨道架(4)上的轨道梁(5)，所述轨道梁(5)为包括竖板(501)及横板(502)，且竖板(501)的下端与横板(502)的中部相接、截面呈倒T形的倒T型结构，竖板(501)的上端与轨道架(4)固定连接；

还包括现场处理器、设置在主轨道(1)上与副轨道(2)一一匹配的传感器和与道岔一一匹配的驱动装置，所述驱动装置和传感器连接在处理器上；

还包括用于实现竖板(501)与轨道架(4)连接的轨道连接板(503)，所述轨道连接板(503)的侧面与竖板(501)的侧面固定连接，轨道连接板(503)的顶面与轨道架(4)固定连接；

还包括行驶在该系统上的车厢，包括车厢本体(6)，所述车厢本体(6)的前端和后端两者中，其中一者上设置有呈锥台状的凸台(601)，另一者上设置有凹槽(602)，凸台(601)和凹槽(602)上均开有供乘客通过的门，且凹槽(602)槽面的外形尺寸以及凸台(601)的外形尺寸满足以下关系：凸台(601)可嵌入凹槽(602)中；车厢本体(6)的前端和后端两者中，至少有一者上设置有电磁吸附部。

2.根据权利要求1所述的一种高运能空铁轨道系统，其特征在于，所述停车轨道(3)与轨道系统的站台连接。

3.根据权利要求1所述的一种高运能空铁轨道系统，其特征在于，所述副轨道与轨道系统的站台一一匹配。

4.一种基于权利要求1至权利要求3任一所述的一种高运能空铁轨道系统的高运能空铁运行方法，所述的一种高运能空铁轨道系统还包括多节与轨道系统匹配的车厢，所述车厢均具有独立的动力系统，且车厢之间可以相互连接，其特征在于，包括至少2节相互连接的车厢组成的车厢组在轨道系统的主轨道(1)上运行，各个副轨道(2)与主轨道(1)之间均停放至少一节车厢在停车轨道(3)上；该高运能空铁运行方法包括以下步骤：

A、车厢组在轨道系统的两个副轨道(2)之间的主轨道(1)上行驶，设即将到达的副轨道(2)为副轨道(2)X，提醒在副轨道(2)X下车的乘客进入车厢组后方的指定车厢；

B、即将到达副轨道(2)X时，步骤A中的指定车厢断开与车厢组的连接，副轨道(2)X中停放的车厢驶入主轨道(1)开始加速运行；

C、到达副轨道(2)X时，车厢组继续在主轨道(1)上行驶，步骤A中指定的车厢通过道岔进入副轨道(2)与主轨道(1)之间的停车轨道(3)，乘客下车；

D、主轨道(1)上的车厢组与步骤B中驶入主轨道(1)的车厢完成对接，转入步骤A；

所述步骤A中车厢组后方的指定车厢为最后一节或几节车厢；

所述步骤B中通过设置在主轨道(1)上与副轨道(2)一一匹配的传感器的触发判断车厢组即将到达副轨道(2)X；

所述步骤C中车厢通过道岔进入副轨道(2)与主轨道(1)之间的停车轨道(3)的方法是：C1、传感器检测到主轨道(1)上的车厢组和单独的车厢，将车厢组和车厢的运动状态发送到处理器；

C2、处理器接收到传感器发送的运动状态，处理后控制主轨道(1)上的道岔的驱动装置在车厢组通过后动作，由主轨道(1)指向副轨道(2)；

C3、车厢通过道岔进入副轨道(2)后处理器控制副轨道(2)上的道岔的驱动装置动作使车厢进入停车轨道。