CN113022594A - 一种超轻型轨道交通线路系统 - Google Patents

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CN113022594A CN202110369346.9A CN202110369346A CN113022594A CN 113022594 A CN113022594 A CN 113022594A CN 202110369346 A CN202110369346 A CN 202110369346A CN 113022594 A CN113022594 A CN 113022594A
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刘剑
熊嘉阳
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杨浚纲
刘开成
刘雨鑫
熊珮伶
梁景珏
魏松
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    • E01B2204/00Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/15Layout or geometry of the track

Abstract

本发明公开了一种超轻型轨道交通线路系统,包括:轨道,供车辆行驶,所述轨道包括轨条,所述轨条呈空心设置形成空心腔体,所述车辆的车轮与轨条接触带动车辆移动;站台,设置在轨道沿线,供车辆停泊;线路监测系统,监测轨道的实时状况;中央控制系统,接收线路监测系统的数据,计算分析轨道的状态,并对车辆进行调度。本发明提供的超轻型轨道交通线路系统,轨道重量轻,架设方便,降低轨道架设成本,同时能全天候对轨道进行有效监测,提升行车的安全性。

Description

一种超轻型轨道交通线路系统
技术领域
本发明涉及超轻型轨道交通技术领域,尤其是涉及一种超轻型轨道交通线路系统。
背景技术
现有普通轨道制式交通的轨道为实心轨道,其载重量大,自重量高,在地面铺设时,考虑地基承载压力大,轨道线路基础施工成本高,而架空安装时须设置多个基桩来进行支撑,大幅度增加了轨道的架设及维护成本。同时,地表铺设的轨道一般线路较长,因为自然环境变化或者老化侵蚀等问题,容易在轨道上掉落障碍物阻碍行车或者出现坍塌等问题,而目前又难以依靠线路自身监控设备及时发现和处理这一问题,这就给车辆行驶造成较大的安全隐患,不得不需要大量的巡道、检修、维护人员保障轨道线路运营安全。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种超轻型轨道交通线路系统,使用轻量的轨道,降低了使用成本,同时也能对轨道进行监测,提升车辆行驶的安全性。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
一种超轻型轨道交通线路系统,包括:
轨道,供车辆行驶,所述轨道包括轨条,所述轨条呈空心设置形成空心腔体,所述车辆的车轮与轨条接触形成滚动关系,带动车辆移动;
站台,设置在轨道沿线,供车辆停泊;
线路监测系统,监测轨道的实时状况;
中央控制系统,接收线路监测系统的数据,计算分析轨道的状态,并对车辆进行调度。
更进一步地,所述轨条断面为中空环形或中空水滴形。
更进一步地,所述轨道由2条并排设置的轨条组成,所述轨道还包括若干支撑主梁、及固定在支撑主梁两侧的翼梁,所述轨条固定在翼梁远离支撑主梁一端,所述翼梁自与支撑主梁连接处倾斜向上且朝着远离支撑主梁的方向延伸。
更进一步地,所述翼梁与轨条之间设置有支杆。
更进一步地,所述轨条、支撑主梁、翼梁、支杆均由不锈钢制成。
更进一步地,所述线路监测系统包括若干音频传感器,所述音频传感器安装在轨条的空心腔体内。
更进一步地,所述空心腔体内填充有吸音型发泡材料。
更进一步地,所述线路监测系统还包括视频监控器,所述视频监控器安装在支撑主梁上表面的中心线上,且位于车辆下方。
更进一步地,所述轨道包括固定轨道、变轨轨道及带动变轨轨道移动切换连接的固定轨道的变轨装置,所述变轨装置与中央控制系统连接。
更进一步地,所述轨道为分为高速轨道与普通轨道,所述高速轨道、普通轨道通过变轨装置与站台连接或通过变轨装置相互连接。
本发明的有益效果如下:
1.轨条设置为空心,一方面在同等结构强度条件下,重量至少减轻64%,工程施工架设方便,另一方面,在满足刚度和强度的条件下,架空铺设时的基桩支撑跨度大,因此需要的基桩数量相对普通轨道而言大幅度减少,有效减低了轨道的生产制造和架设维护成本;
2.设置有线路监测系统,对轨道线路安全进行实时监控,提升了车辆运行的安全性;
3.在空心腔体内安装音频传感器,利用音频传感器采集钢轨振动的音频数据,并进行分析,从而24小时全程监控轨道线路的运行安全性,同时音频传感器的成本低,可以有效降低监测的成本,同时音频传感器安装在轨条内部,可以避免外部物体撞击在音频传感器,能对音频传感器起到较好的保护作用,进一步降低音频传感器的维护成本;
4.在空心腔体内填充发泡材料,其增加了声波信号的衰减率,在轨道受到外力冲击时,例如野外落石或者滑坡掩埋或者轨道断裂或者撞击变形等等,音频传感器会收到与正常行车不同的音频信号,并将信号传递到中央控制系统进行分析,及时给出风险警示结果,使中央控制系统及时控制附近车辆的运营状态,同时通知工作人员立即对相应安全隐患进行处理,从而大幅度提升了车辆行驶的安全性;
5.在支撑主梁顶部设置视频监控器,能对行驶的车辆状况进行监控,其与音频传感器配合,共同实时监控车辆运行过程中的安全隐患,并对车辆进行实时辅助定位和辅助运行管理,有效提升了车辆行驶的安全性。
附图说明
图1是轨道直接设置在地面结构示意图;
图2是轨道架设在空中结构示意图;
图3是轨道铺设示例图;
图4是变轨前后结构示意图简图;
图5是车辆与轨道配合简化结构示意图;
图6是车辆与轨道配合正面结构示意图;
图7是转向架简化结构俯视图;
图8是图7中A向结构示意图;
图9是图8中B向结构示意图;
图10是图7中C向结构示意图;
图11是图10中D向结构示意图;
图12是牵引装置结构示意图;
图13是构架与侧架配合简化结构示意图;
图14是构架结构示意图;
图15是侧架侧面结构示意图;
图16是侧架俯视结构示意图;
图17是侧架与构架配合结构示意图;
附图标记:1-车辆,101-车身蒙皮,102-车体,103-座椅,104-蓄电池箱,2- 转向架,201-车轮,2011-传动轴,202-构架,2021-连接部,2022-壁板,2023-凹槽,203-侧架,2031-架体,2032-承载鞍,2033-安装座接口,2034-安装轴头端盖, 204-牵引装置,2041-一级减速器,2042-牵引电机,2043-安装座,2044-水箱,205- 传动装置,206-纵向牵引拉杆,207-第一减震装置,208-第二减震装置,3-轨道, 301-轨条,302-翼梁,303-支撑主梁,304-视频监控器,305-支杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连通”应做广义理解,例如,可以是固定连通,也可以是可拆卸连通,或一体地连通;可以是机械连通,也可以是电连通;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
一种超轻型轨道交通线路系统,请参见图1、图2所示,包括车辆1、轨道3、站台、线路监测系统及中央控制系统,其中轨道3供车辆1行驶,轨道3包括轨条 301,轨条301呈空心设置其内部形成空心腔体,车辆1的车轮201与轨条301接触带动车辆1移动,其中轨道3有2种架设方式,一种是如图1所示,直接铺设在地面上,一种是如图2所示,架设在空中;请参见图3所示,站台置在轨道3沿线以供车辆1停泊上下乘客,站台可以设置多个,并可以在部分站台附近设置供车库,供车辆存放以备调用,还可以设置车辆检修段,以供车辆故障集中处理和检修检测使用,当然车辆检修段可以设置在轨道线路的终端,结束运行后进行检修检测;而线路监测系统监测轨道3的实时状况;中央控制系统接收线路监测系统的数据,计算分析轨道3的状态,并对车辆1进行调度。
其中可以使轨条301的断面为环形或水滴形,在加强轨条301的承载能力,也有效减轻了轨道3的重量,使得轨条301的架设更为便利,节省了轨道3架设的成本。
而现有轨道制式交通的运输特征是单列车辆1要实现高速、大运载量的需求,就必须考虑车辆强度和轨道线路强度。由此导致车体重量和轨道线路的重量均很高。以高铁为例,车辆重量要满足客运和货运需求,在牵引动力足够的情况下,尽量加大单次列车的运载能力,因此造成轨道重量高(须采用重型轨道,否则不足以支撑高速、重载列车安全运行要求)和制式轨道交通的车辆轴重高(轴重也叫轴荷,轴重指的是每根车轴允许分摊的最大整车重量。比如国内火车重量一般为132吨,一般是两个转向架4根轴,轴重就是132除以4等于33吨,再比如国内某型号跨座式单轨车辆的轴重设计值为11吨,某改型跨座式单轨车辆的车体轻量化设计后的轴重优化设计值为6吨左右)。这就导致了轨道的架设及制造成本极高。
而本实施例中这种空心的轨条301重量轻,制作成本低,同时架设也极为方便,采用少量基桩即可以对轨道3进行有效支撑,以上述的火车轨道3为例来说,同样长度的轨道3,如果火车轨道3需要架设20个基桩来进行支撑,那么本实施例的轨道3则只需要架设10个基桩来进行支撑即可,极大降低了架设难度、架设成本和架设周期。当然,与之相应的车辆1的重量也需要轻量化,本实施例配套的超轻型轨道车辆的轴重值不超过560Kg,较普通制式轨道交通车辆的轴重值有巨大的轻量化优势。具体来说,可以采用如下结构的车辆1来与轨道3配合使用。
请参见图5-17所示,该车辆1包括车体102、转向架2及车身蒙皮101,轨条 301设置为并排的2根,车体102下端下沉位于2根轨条301之间,且车体102的重心位于轨条301的上表面下方,转向架2包括与轨条301接触带动车体102移动的车轮201,而车体102下端则由轨条301限位、导向并进行保护,防止车辆1在行驶过程中脱轨。
其中,为了适配车体102的结构,在加强车体102的承载能力的同时,减小车体102的重量,可以使车体102底板为折弯成凵型的钢板,当然U型或其它形状也是可以的,只要便于使用且能将车体102重心下放至轨条301表面下方即可。
当然,车辆1的主蓄电池箱104重量也得到极大减轻,大约在350kg左右,为了降低车辆1的整体重心,本实施例主蓄电池箱104固定在车体102底部,即使其位于轨道3与车体102之间。具体来说,本实施例中车体102的底板位于轨条301 的上表面下方,且车体102底板的上表面(即车辆1的地板)与轨条301的上表面之间的高度差≥150mm,当然这是不包含蓄电池箱104的厚度的,蓄电池箱104位于车体102下方,即其顶部与轨条301上表面的高度差是大于150mm的,从而进一步降低了车体102重心。
而目前常用的转向架2一般是由2个整体贯穿构架202的轴与钢轮构成轮对,据此提供滚动关系,这就导致转向架2的重心位于轨条301上方,对此,本实例选择在车体102前后两端各设置一转向架2,转向架2包括构架202,而与现有技术一样,车体102通过旁承安装在构架202上,同时转向架2上也设置双效制动器、刹车副等常规必须部件,在此便不再进行赘述,而本实施例与现有技术的不同之处在于,转向架2还包括侧架203、牵引电机2042、由牵引电机2042驱动转动的一级减速器2041、与一级减速器2041的输出端连接的差速器、与差速器的输出端连接的二级减速器、由二级减速器驱动转动的车轮201其中牵引电机2042与一级减速器2041 构成牵引装置204,当然牵引装置204还可以包括调节输出扭矩的电磁离合器,即如果安装电磁离合器,则可以使一级减速器2041有2种扭矩输出模式,一种是高速(输出转速较高,此时牵引电机2042处于较低的电流驱动常态)输出状态,主要为车辆 1保持较高的匀速行驶状态下的驱动模式;一种是低速输出状态(输出转速较低,此时牵引电机2042处于较高的电流驱动状态),主要为车辆1起步、较大角度爬坡状态下,提高电机输出扭矩时的模式,而电磁离合器的设置为常规技术,在此不再进行赘述;差速器、二级减速器构成传动装置205,将牵引装置204的动力传输至车轮 201,从而带动车轮201转动。
其中,车轮201的数量可以根据车辆1的需求来设置,例如4个、8个等,而为了对转向架2进行详尽说明,本实施例以4个车轮201为例来进行说明,在车轮201 设置为4个时,一级减速器2041设置有2个(对称设置在牵引电机2042前后两侧)、差速器设置有2个(位于一级减速器2041两侧)、二级减速器设置4个(每个差速器的2个输出端各连接一个二级减速器)、车轮201设置4个(每个车轮201由一个二级减速器带动转动),当然,顺便一提,在本实施例这种情况中可以为每个车轮201都加装刹车副来辅助进行刹车制动,在使用时,牵引电机2042转动,带动其前后2个对称的一级减速器2041运转,而差速器的输入端与一级减速器2041的输出端连接,使得差速器随着运转,差速器的输出端与二级减速器的输入端连接,使得二级减速器也随之运转,从而带动车轮201转动,驱动车辆1移动。在布置时,牵引电机2042居中,一级减速器2041位于牵引电机2042前后两侧,差速器位于一级减速器2041前后两侧,二级减速器位于差速器左右两侧,通过差速器与二级加速器配合逐渐拉高二级减速器的输出轴高度,使得与二级减速器的输出轴连接的车轮 201处于较高的水平高度,即牵引电机2042、一级减速器2041、二级减速器的结构重心低于车轮201轴心线,使得转向架2的整体结构重心下移,低于轨道3的水平面,即在使用时,只有车轮201是与轨道3相接,且位于轨道3水平面上的,而其他位于轨道3水平面下的部分重量重心降低,能有效提升转向架2运行的稳定性,降低脱轨的风险。
其中,牵引电机2042可以设置为1个或2个,当设置为2个时,则2个一级减速器2041各连接一个牵引电机2042进行驱动,此时就需要控制2个牵引电机2042 保持转速输出同步,这就导致2台牵引电机2042的有效功率分配存在较大的不确定性,使得功率输出曲线会呈现周期性波动特征。对此,本实例选择使用一台牵引电机2042来同步驱动2个一级减速器2041,即可以在该牵引电机2042与2个一级减速器2041之间设置齿轮来转换,使得2个一级减速器2041同步进行转动,例如在牵引电机2042的输出轴上设置一锥齿轮,并设置一与锥齿轮啮合的传动齿轮,传动齿轮中心固定连接一转轴,将该转轴两端分别与2个一级减速器2041的端部进行连接,从而使得2个一级减速器2041能同步转动,当然其它的齿轮设置方式也是可以的,只要能带动2个一级减速器2041同步进行转动即可。
在一种可能的实施例中,构架202包括内凹形成凹槽2023的壁板2022及设置在壁板2022两端的连接部2021,即可使构架202呈U型设置,凹槽2023是构架202 的最低处,而侧架203设置有2个,且侧架203分别位于构架202前后两侧,由构架202对2个侧架203进行有机连接,侧架203的重心也位于车轮201的轴心连线下方,当然在有多个车轮201时,则相应对构架202、侧架203进行增减排布即可,其中,侧架203与连接部2021底部之间设置有第一减震装置207,在使用时,可以利用第一减震装置207来调整转向架2整体结构的共振频率,在减轻结构重量的同时,降低共振时的交变应力影响,提高构架202和侧架203的使用寿命。
其中,对于整个转向架2来说,最重的部分集中在牵引装置204处,本发明将牵引电机2042、一级减速器2041放置在构架202的凹槽2023内,并使其与位于构架202两侧的侧架203固定连接,当然,构架202的底部明显在侧架203底部的下方,同时在牵引电机2042、一级减速器2041底部设置第二减震装置208,该第二减震装置208底部与构架202底部固定连接,即可以将牵引电机2042及2个一级减速器2041集成在一个安装板或其它结构上,并在该结构的两侧设置安装座2043,然后在侧架203上设置安装座接口2033,利用安装座2043及安装座接口2033将牵引装置204固定在侧架203上,然后将其底部固定在第二减震装置208上,并使一级减速器2041的输出轴直接从设置侧架203侧(构架202呈U型设置,即从构架202没有侧壁的2个侧面伸出)与差速器连接。其中,第二减震装置208与第一减震装置 207一样,可以选用常规的弹性元器件,例如碟簧、折叠弹簧、扁簧、空气弹簧、液压减震器等,当然也可以将其混合进行使用,而本实施例中,为了便于安装,并提升减震能力,可以使第一减震装置207为由减震弹簧与液压减震器组合形成的弹簧液压减震器,即减震弹簧固定在液压减震器外侧,减震弹簧顶部与构架202固定连接,液压减震器底部与侧架203固定连接,而第二减震装置208可以选用为空气弹簧,便于安装并控制其性能参数与车体102重量匹配,具体来说,在安装时,先将构架202安放在组装工作平台上,先放置空气弹簧于构架202底板上,此时空气弹簧不充气,再将牵引电机2042及一级减速器2041组合安装好后,吊运放置在空气弹簧上,侧架203分别从构架202两侧平移向构架202靠拢,调整对准轴心后,将侧架203与牵引电机2042及一级减速器2041的组合用螺栓连接好,之后再安装弹簧液压减震器,安装时,弹簧液压减震器处于预压缩状态,安装好后,可以根据车体102的自重、载重合计来调节弹簧液压减震器的性能参数的合理取值范围,在选值时,在对应垂直高度差上的减震性能最佳为选择标准。
在使用时,通过第二减震装置208将牵引电机2042总成的重量传导至构架202,并由第一减震装置207分配至侧架203,改变了转向架2主要部件结构重心的支撑点,从而优化了独立悬挂轴系的(即车轮201的直接传动轴2011)径向扭矩工况。当然,牵引电机2042在使用过程中会散发大量的热量,为了对牵引电机2042进行降温,可以为牵引电机2042设置冷却装置,并将冷却装置设置在构架202上,以辅助降低转向架2的重心,同时,也可以将冷却装置设置为2个对称的水箱2044,分别安装在牵引电机2042两侧,以平衡转向架2两侧的重量,提升转向架2的稳定性。而为了提升牵引电机2042的驱动能力,还为牵引电机2042适配有驱动电池组,驱动电池组包括电池控制器和充电控制器,驱动电池组根据设计重量平衡分配,并固定在构架下沉的凹槽外侧壁上,驱动电池组的瞬时输出电流较大,能够满足牵引电机频繁启停时和爬坡时的瞬时大电流输入要求。
在一种可能的实施方式中,侧架203包括架体2031、位于架体2031两端的安装轴头端盖2034及承载鞍2032,架体2031可以设置为一筒型的轴箱,将差速器、二级减速器均安装在轴箱内,其中安装轴头端盖2034在架体2031两端各设置1个,并凸出于架体2031顶部,车轮201中心固定连接有带动车轮201转动的传动轴2011,传动轴2011通过轴承与安装轴头端盖2034连接,并且二级减速器的输出轴也延伸至安装轴头端盖2034内与传动轴2011连接,由二级减速器带动转动,而承载鞍2032 则可以设置2个或多个,此处以4个为例,此时,在架体2031两端各对称设置2个,即也可以理解为架体2031两侧各设置有2个承载鞍2032,第一减震装置207底部通过销接的方式安装在承载鞍2032上,顶部也通过销接的方式安装在连接部2021上,在使用时,通过承载鞍2032将牵引电机2042总成的重量传导至构架202,并由承载鞍2032分配至侧架203,改变了转向架2主要部件结构重心的支撑点。
其中,侧架203两端对称设置2根纵向牵引拉杆206,纵向牵引拉杆206与一端与侧架203铰接,另一端与构架202铰接,构架202的两个连接部2021之间还可以设置横向支撑杆,横向支撑杆内部还可以中空设置,以便走线,同时纵向牵引拉杆 206与横向支撑杆还能进行纵向和横向的力学传导和结构性能补强。
同时,目前常用的车辆1转向架2所使用的构架202和侧架203几乎都是钢板焊接或者为铸钢件,不仅体积大,重量也大,而这些重量都要由车轮201承担最后传递给轨道3,这就造成车轮201会受到较大的压力,不仅传动轴2011容易断裂损坏,而且会消耗更多的动力来进行驱动。而本实施例中,选择将构架202采用薄钢板整体冲压成型的方式来制作,即冲压内凹形成带有筋条的凹槽2023,使得构架202 的结构紧凑,在满足使用强度需求的同时,重量轻,相对于传统构架202也能减少能源的消耗。
当然,从上述描述可以明显看出,构架202凹陷下沉的部分,即凹槽2023的下部是位于轨道3的2根轨条301之间的,使得转向架2的整体重心降低至轨道3的上表面下方,与车体102配合,使得车体102及转向架2的整体重心均转移至轨道3 水平面的下方,从而能有效提升车体102运行的安全性与稳定性,防止车体102脱轨。而根据车体102的结构及转向架2的结构来说,车体102底板的上表面与轨条 301的上表面之间的高度差大约在200mm左右较为适宜。
2个这样的转向架2具有8个独立悬挂轴系,相当于轴重仅560kg,仅为标准铁路轨道车辆轴重的1/20左右,使得车辆1整体重量大幅度减轻,具体来说,以设置 9张座椅103的车辆1为例,其自重量≤3.5t,满载负荷≤1t,使得车辆1的满载重量≤4.5t,从而使得其与本发明中的空心轨条301结构极为相配,同时车辆的最小转弯半径可以到15m,最大爬坡坡度450‰(静风条件下)。
具体来说,轨道3还包括若干支撑主梁303、及固定在支撑主梁303两侧的翼梁302,轨条301固定在翼梁302远离支撑主梁303一端,翼梁302自与支撑主梁303 连接处倾斜向上且朝着远离支撑主梁303的方向延伸,使得支撑主梁303上表面与轨条301中心连线之间具有较高的距离,以与车辆1的下沉式结构配合,还可以在翼梁302与轨条301之间设置支杆305,即轨条301通过支杆305固定在翼梁302上,而支杆305可以设置为空心圆杆,以减轻重量,利用支杆305进一步增加支撑主梁 303上表面与轨条301中心连线之间的距离,提升车辆行驶的稳定性。当然,轨条301、支撑主梁303、翼梁302、支杆305均可以由不锈钢制成,轻量又具有极好的承载能力。
而轨道和车辆均采用超轻型结构设计,带来了以下优点:
1.轨道基础承载压力小,使得车辆、站场设施、轨道线路的投资总价均可以相应较低;
2.建设成本较普通的轨道交通建设而言,成本大幅度降低,施工速度有效提高,对社会资源(例如道路占用、施工打围等)的使用和影响均很小;
3.车辆体量稍小,座位设置少,有优于私家车的乘坐体验,即相对私家车而言,更为快捷、安全、高效、个性化,同时也不堵车,因此乘车费用也参照当地出租车的运营收费标准稍高,较一般的公共交通运营的经济效益要高;
4.就轨道线路的支撑基础-基桩而言,基桩设置在景区或城际线路的混凝土浇筑基础的上平面或地平面以下约1000mm处即可,其环境影响极小,环保标准极高,更符合环保理念,而线路改造和搬迁后,地表植被恢复简单,对生态环境几乎无影响;
5.城市内规划设计的轨道线路可以借用原路灯的基础进行放大,或借用原有建筑物的基础补强,涉及的拆迁补偿、征地费用和建设成本极低;
6.轨道不仅可以设置为贴近地表,也可以采用全线架空设计,不与传统公路交通和现有的制式轨道交通争夺路权,可以作为现行公共交通的有效补充形式,能够极大缓解社会公众的个性化出行需要;
7.可以将现有的轨道车辆自动驾驶技术应用在车辆上,通过中央控制系统对车辆的驾驶进行控制,确保车辆能运行无障碍、无事故,准时、定点、高效,同时,在城市中车辆设计时速可达80Km-120Km,城际车辆设计时速可达120Km-160Km(亦可采用超高速设计,设计时速超过240Km),景区设计时速一般为20Km-60Km;由于采用低重心双轨制超轻型设计,交通运营安全性极高,也不用担心出现脱轨的问题。
当然,在进行轨道的具体设计时,可以根据使用环境,选择将其设置为环形、上下多层型,以环形为例,请参见图3、图4所示,在环形轨道周围布设多个站台,并可以将轨道设置为2条或多条,即至少设置2条车辆行驶方向相反的轨道,当然跟现有的高速公路类似,每个方向还可以根据需求设置单独的高速轨道、普通轨道、低速轨道等,而这些轨道为固定轨道,相应地,也设置变轨轨道,在每个站台之间通过变轨装置来连接各个站台与固定轨道,变轨装置可以选用现有的平移变轨装置,在车辆需要进入或离开站台时,变轨装置平行移动连接不同的轨道,也可以在车辆行驶过程中通过变轨装置来切换至不同的固定轨道上。当然,车辆在哪个位置,则可以通过车辆自带的定位系统来进行判定,车辆的自带的定位系统目前市面上已经出现了多种,例如GPS等,在此不再进行赘述。
其中,作为线路监测系统的一种具体实施方式,线路监测系统包括若干音频传感器,音频传感器安装在轨条301的空心腔体内,当然音频传感器也可以穿过支杆 305安装在轨条301的空心腔体内,音频传感器实时采集轨道3上振动的音频信号,通过线束或者5G网络传输至中央控制系统,在中央控制系统内预先构建音频模型数据库,在收到音频传感器传输的信号时,中央控制系统结合音频特征模型进行分析 (即收集此类信号组建大数据库,建成不同的故障诊断数据模型,从而通过采集到的音频信息判断轨道3上出现了何种故障,例如滑坡掩埋、轨道3断裂等,当然模型建立是目前比较成熟的技术,在此不再进行赘述),从而24h对轨道3进行有效监控。
当然,也可以采用超声波发射器及超声波接收器来组合进行使用监测轨道3情况,但是这种方式是通过收集回声的方式来进行分析判断的,其成本高,且需要连续发射超声波才能进行24h监控,这就明显拉高了监测的成本,而上述使用的音频传感器仅仅相当于一个接收器,是不需要自身发射声波的;同时采用超声波技术进行监控还存在较大的监控盲区,其只能判断是否存在障碍物,而不能对轨道3断裂、轨道3受撞击变形、轨道3地基沉降等问题进行监控,但是采用音频传感器则不存在这个问题,不同情况传递出的声波信号不同,其基本可以对各种轨道3可能出现的故障进行监测,监测更为全面,因此还是推荐选择使用音频传感器进行监控。
而在使用音频传感器进行监控时,可以在空心腔体内填充吸音型发泡材料,例如聚氨酯泡沫材料、橡胶发泡材料及聚乙烯发泡材料等,其中最好选择聚乙烯发泡材料,不仅容易得到,且价格便宜,使用效果也较好,而吸音型发泡材料其增加了声波信号的衰减率,能够有效降低回声干扰程度,在轨道3受到撞击时,能使音频传感器更好地分辨不同的音频信号,使中央控制系统更好地做出判断。
进一步,线路监测系统还包括视频监控器304,视频监控器304安装在支撑主梁303上表面的中心线上,且位于车辆1下方,视频监控器304可以为内置云台的摄像装置,其通过传输线束或者5G网络等将视频信息传递给中央控制系统,同时也接收车辆1的位置信息,在车辆1即将到达视频监控器304处时,提前开启视频监控系统,进行视频信息采集,监控车辆1的安全运营状态,并反馈定位、修正误差,使得车辆1定位更为准确,从而准确判断车辆1的进入站台的时间,及时启动变轨装置迎接车辆1。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,包括:
轨道(3),供车辆(1)行驶,所述轨道(3)包括轨条(301),所述轨条(301)呈空心设置形成空心腔体,所述车辆(1)的车轮(201)与轨条(301)以滚动接触的方式带动车辆(1)移动;
站台,设置在轨道(3)沿线,供车辆(1)停泊;
线路监测系统,监测轨道(3)的实时状况;
中央控制系统,接收线路监测系统的数据,计算分析轨道(3)的状态,并对车辆(1)进行调度。
2.根据权利要求1所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述轨条(301)断面为中空环形或中空水滴形。
3.根据权利要求2所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述轨道(3)由2条并排设置的轨条(301)组成,所述轨道(3)还包括若干支撑主梁(303)、及固定在支撑主梁(303)两侧的翼梁(302),所述轨条(301)固定在翼梁(302)远离支撑主梁(303)一端,所述翼梁(302)自与支撑主梁(303)连接处倾斜向上且朝着远离支撑主梁(303)的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述翼梁(302)与轨条(301)之间设置有支杆(305)。
5.根据权利要求4所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述轨条(301)、支撑主梁(303)、翼梁(302)、支杆(305)均由不锈钢制成。
6.根据权利要求5所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述线路监测系统包括若干音频传感器,所述音频传感器安装在轨条(301)的空心腔体内。
7.根据权利要求6所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述空心腔体内填充有吸音型发泡材料。
8.根据权利要求7所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述线路监测系统还包括视频监控器(304),所述视频监控器(304)安装在支撑主梁(303)上表面的中心线上,且位于车辆(1)下方。
9.根据权利要求8所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述轨道(3)包括固定轨道、变轨轨道及带动变轨轨道移动切换连接的固定轨道的变轨装置,所述变轨装置与中央控制系统连接。
10.根据权利要求9所述的超轻型轨道交通线路系统,其特征在于,所述轨道(3)为分为高速轨道与普通轨道,所述高速轨道、普通轨道通过变轨装置与站台连接或通过变轨装置相互连接。
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