CN115946730A - 一种安全导向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全导向系统，包括竖支柱(41)、直臂电磁导向机构、曲臂电磁导向机构、电磁导向板(38)、强制电控变道位机构、强制机械变道位机构、智能导向控制系统；所述电磁导向板(38)安装在L轨道上，沿L轨道连续延伸；直臂电磁导向机构、曲臂电磁导向机构安装在竖支柱(41)上，强制电控变道位机构和强制机械变道位机构在智能导向控制系统的控制下工作。应用于上翼缘异型L轨道上运行车辆和轨道系统，同时还可应用于单轨交通或其它制式轨道交通领域；系统解决了以胶轮导向阻力大、能耗高、导向轮胎等物质性损耗大、硬导向磨损后期运行稳定性差等问题，达到了低碳绿色交通要求。

Description

一种安全导向系统

技术领域

本发明涉及一种安全导向系统，属于交通技术领域。

背景技术

目前中低运量的轨道交通多以胶轮为导向机构的交通方式，由于胶轮导向阻力大、导向轮胎等物质性损耗大、硬导向磨损后期运行稳定性差、综合能耗高、运行成本高等问题一直未得到较好的解决。复合异型翼缘轨道系统是一种能够充分利用城市宝贵的空间交通资源，使两种不同结构和制式的交通融合为一体组成上下复合轨道，使城市有限公共交通空间运送更多乘客出行，减少自驾车尤其是燃油车、减少城市拥堵和空气污染，实现交通资源效益和环境效益最大化。作为超大城市和特大城市轨道交通的延伸或连接线，尤其是大中小城市的快速交通工具，单独应用其上翼缘异型L轨道组成的中低运量L轨道快速交通系统是一种投资少、效率高、可实现客运和物流车辆共享轨道、轨道和地面普通道路共享的交通解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种安全导向系统，尤其是应用于在“一种复合异型翼缘轨道系统”(申请号202210389807.3)的上翼缘异型L轨道上运行的L轨道车上的安全导向系统，同时还可应用于单轨交通或其它制式轨道交通领域，提供一种减少车辆运行胶轮导向阻力、解决导向轮胎等物质性损耗大、硬导向磨损后期运行稳定性差、综合能耗高、运行成本高等问题，实现节材节能环保、运行高效，实现胶轮轨道车辆在L轨道与普通道路上共享通行，使车辆运行速度可提升到80-160公里/小时交通解决方案。

发明概述

本发明涉及一种安全导向系统，尤其是应用于在“一种复合异型翼缘轨道系统”(如图11和图12所示，对应申请号202210389807.3图10和图7)的上翼缘异型L轨道上运行智能驾驶的L轨道车(3V)和轨道系统改进的安全导向系统，同时还可应用于单轨交通或其它制式轨道交通领域；安全导向系统包括竖支柱(41)、直臂电磁导向机构、曲臂电磁导向机构、电磁导向板(38)、强制电控变道位机构、强制机械变道位机构、智能导向控制系统；所述电磁导向板(38)安装在L轨道上，电磁导向板(38)沿L轨道连续延伸；竖支柱(41)顶端垂直安装在L轨道车(3V)底盘下方，直臂电磁导向机构一端安装在竖支柱(41)上、另一端与电磁导向板(38)相对应安装，曲臂电磁导向机构一端安装在竖支柱(41)上、另一端与电磁导向板(38)相对应；强制电控变道位机构和强制机械变道位机构的触发机构安装在L轨道上、其执行机构安装在竖支柱(41)上，在智能导向控制系统的控制下工作。如图1、图2、图10所示。

所述L轨道系指基于“一种复合异型翼缘轨道系统”(如图11和图12所示，对应申请号202210389807.3中图7和图10)所描述的上翼缘异型L轨道的一种改进应用形式。

本发明提供一种L轨道，包括L型轨、U型基梁(1G)、安装横梁(12)、连接中梁(13)，左右各一榀U型基梁(1G)平行对齐放置在同一平面上，其两端各安装有一支安装横梁(12)、中部由0～20个或大于21个的连接中梁(13)连接成L轨道主体梁结构；每榀U型基梁(1G)上有两条上翼缘(3)，两条L型轨镜像对称地分别安装两上翼缘(3)上组成L轨道；所述L轨道还包括通讯基站(19)、动力电缆、通讯电缆，通讯基站(19)安装在墩柱(15)上，动力电缆孔和通讯电缆设置在U型基梁(1G)内；如图1和图10所示。

基于“一种复合异型翼缘轨道系统”H结构基梁(1)的U型基梁(1G)，包括竖直翼缘梁、结构端梁(10)、结构中梁(11)，在一水平面上左右各一支纵向平行布置的竖直翼缘梁，在两竖直翼缘梁相对内侧面两端各设一个结构端梁(10)，沿两竖直翼缘梁的内侧面、两个结构端梁(10)之间均匀分布设置有0～60个，优选0～20个的结构中梁(11)，把左右的竖直翼缘梁连接成U型基梁(1G)整体结构，其上部的两翼缘均称为上翼缘(3)。实际安装中，结构端梁10与安装横梁12可一体浇筑成型，结构中梁11与连接中梁13可以一体浇筑成型；也可以先制造U型基梁(1G)，然后再以安装横梁(12)、连接中梁(13)连接。

所述L型轨由L水平边轨道面(32)和L竖边护板(31)连接为一个整体组成L型轨，L竖边护板(31)在L水平边轨道面(32)的外侧，且垂直向上；左右各一条L型轨镜像对称分别安装在U型基梁(1G)的左右上翼缘(3)上，其L竖边护板(31)竖直向上位于外侧，L水平边轨道面(32)在同一平面上向内相对、保持一定的间距，组成L轨道基本结构，L轨道车(3V)的车轮在L型轨的L水平边轨道面(32)上运行；L水平边轨道面(32)向内侧伸展出上翼缘(3)内侧的部分称为L轨道面内展板(33)，L水平边轨道面(32)向外侧伸展出上翼缘(3)外侧的部分称为L轨道面外展板(37)，以拓宽轨道面、实现节材降耗降成本。优选的，L轨道面外展板(37)和L轨道面内展板(33)与上翼缘(3)的连接处两侧分别由外三角支撑体(3M)和内三角支撑体(3N)支撑加强，所述外三角支撑体(3M)和内三角支撑体(3N)分别与L轨道面外展板(37)和L轨道面内展板(33)一体化制造(或浇铸)成一个整体结构；如图1和10所示。

优选的，L轨道还包括上供电轨(34)设置在左边或右边L竖边护板(31)的内侧面上，有利于智能驾驶的L轨道车转弯或变道时的连续供电。优选的，所述L轨道可由钢筋混土整体浇铸而成，可由钢焊接而成，或由复合材料制造而成。

L轨道上安装有电磁导向板(38)，电磁导向板(38)沿L轨道连续延伸，安装在L轨道的左右L竖边护板(31)内侧立面上的电磁导向板(38)称为上电磁导向板，安装在L轨道上的左右L轨道面内展板(33)的内侧立面上的电磁导向板(38)称为下电磁导向板；导向电磁铁(43)与每条电磁导向板(38)平行对应安装，对应上电磁导向板的称为上导向电磁铁，对应下电磁导向板的称为下导向电磁铁。导向电磁铁由导向电磁铁控制器控制，在智能导向控制系统的控制下通过电磁铁控制器控制上下导向电磁铁电磁导向力的大小。

发明详述

本发明提供一种L型自锁扣(46)，所述L型自锁扣(46)由L型偏心臂(4P)、自锁扣弹簧(4G)、扭转轴、轴承、固定板(4N)组成，扭转轴为圆柱形，位于L型自锁扣(46)的中心位置，所述固定板(4N)是一对，分别固定安装在扭转轴两端，一对固定板(4N)的上边分别固定安装在曲臂电磁导向机构的驱动臂(4H)下方；在扭转轴上由右到左依次安装固定板(4N)、轴承、L型偏心臂(4P)、自锁扣弹簧(4G)、固定板(4N)；轴承固定安装在扭转轴上且靠近右边的固定板(4N)，L型偏心臂(4P)安装在轴承上、可以扭转轴为中心自由转动；自锁扣弹簧(4G)套在扭转轴上、一端固定安装在L型偏心臂(4P)上、另一端安装在左边的固定板(4N)上；优选的，所述扭转轴是圆柱形、方柱形或其它适宜形状；如图3、图2a所示。

所述L型偏心臂(4P)由自锁边(4T)、偏心边(4U)、安装圆孔(4S)组成，自锁边(4T)与偏心边(4U)连接成L形，偏心边(4U)内设置有安装圆孔(4S)。优选的，自锁边(4T)和偏心边(4U)一体加工成型，偏心边(4U)的一条边与自锁边(4T)共用。偏心边(4U)包括直边和弧形边(4R)，弧形边(4R)与自锁边(4T)的端部连接。

更优选的，偏心边(4U)是由正方形加工而成的，偏心边(4U)中心的安装圆孔(4S)是正方形的中心，弧形边(4R)是以中心安装圆孔(4S)为圆心、以正方形1/2边长为半径的弧形、或其它适宜的曲线弧组成；稳定平台(4Q)与自锁边(4T)平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/2-1/100，优选的，长度是原正方形边长的1/2-1/8；稳定平台(4Q)直角边安装时紧密贴在驱动臂(4H)下表面，当L型自锁扣(46)施加机械力于安全导向系统的功能结构件(如自锁弹簧舌(4A))上时，稳定平台(4Q)起到重要的稳定和支撑作用；如图3、图2、图1所示；

本发明提供一种安全导向系统，包括竖支柱(41)、电磁导向板(38)、直臂电磁导向机构、曲臂电磁导向机构、强制电控变道位机构、强制机械变道位机构、智能导向控制系统；所述电磁导向板(38)安装在L轨道上，沿L轨道连续延伸；所述竖支柱(41)为矩形或椭圆形或其它形状断面的长形结构件，1-6支一组，优选2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方，其下部设置有支撑轴承安装孔，其上分别安装有直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构；直臂电磁导向机构一端安装在前后两竖支柱(41)上、另一端的上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对应，曲臂电磁导向机构安装在前后两竖支柱(41)的支撑轴承安装孔内、使其下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应；强制电控变道位机构和强制机械变道位机构的触发机构安装在L轨道上、执行机构安装在竖支柱(41)上，在智能导向控制系统的控制下工作。安全导向系统由车辆自备电池直接供电，外网电源为自备电池供电，确保供电的安全性和连续性。如图1、图2所示。所述安全导向系统其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一套，或/和L轨道车中部的底盘下方或侧面的左侧和右侧对称各1-2套。

所述的直臂电磁导向机构，包括上导向电磁铁、安装臂(4F)、安全支撑轮(4E)；1-6支安装臂(4F)为一组，优选2支安装臂(4F)为一组在同一水平面上前后布置，其两内端分别垂直安装在前后两支竖支柱(41)的外侧，其两外端分别安装在上导向电磁铁的两端，使上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对，其间隙约3-50mm，优选3-15mm，安全支撑轮(4E)是刚性支撑轮，两只一组的支撑轮(4E)分别安装在上导向电磁铁的两端，支撑轮的轮缘指向上电磁导向板，防止上导向电磁铁与上电磁导向板相互擦撞或吸在一起；所述直臂电磁导向机构还包括测距单元(4L)，称为上测距单元，一对上测距单元分别安装在两竖支柱(41)的外侧，用以测量竖支柱(41)与L竖边护板(31)之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙；优选的，所述安装臂(4F)可以是自动伸缩功能的安装臂；如图2、图1所示。

所述曲臂电磁导向机构，安装于竖支柱(41)上，包括上述L型自锁扣(46)，还包括L型导向臂(42)、伺服电机(45)、支撑轴(44)、支撑轴承、复位弹簧(49)、下导向电磁铁、电磁自锁缸(47)、状态感应器(4K)；以支撑轴(44)为轴，伺服电机(45)安装在支撑轴(44)的中心位置，伺服电机(45)的转子轴与支撑轴(44)为一个整体轴，伺服电机(45)两侧的支撑轴(44)上前后对称地分别依次安装有支撑轴承、L型导向臂(42)，前后各一支撑轴承固定安装在支撑轴(44)上，前后各一L型导向臂(42)固定安装在支撑轴(44)的两端部，伺服电机(45)带动左右L型导向臂(42)同步在“变道位”和“直行位”之间进行转换；一对复位弹簧(49)一端安装在前后L型导向臂(42)上，另一端安装在L轨道车底盘上，为L型导向臂(42)机械强制到达“变道位”提供拉力；下导向电磁铁的两端安装在前后L型导向臂(42)的外端、且使下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对；一对L型自锁扣(46)分别安装在前后L型导向臂(42)的驱动臂(4H)下方，一对电磁自锁缸(47)安装在前后竖支柱(41)下方，一对状态感应器(4K)安装在前后竖支柱(41)上；所述状态感应器(4K)前后各一只分别安装在两竖支柱(41)外侧。曲臂电磁导向机构通过支撑轴(44)上的前后两支撑轴承安装在两竖支柱(41)下部的支撑轴承安装孔内，且伺服电机(45)定子外壳两端固定安装在前后竖支柱(41)上。导向臂(42)的驱动臂(4H)到达与竖支柱(41)竖直平行位置时称为“变道位”，在“变道位”的驱动臂(4H)触发状态感应器(4K)，使状态感应器(4K)信号处于接通状态，否则为无信号状态；导向臂(42)的驱动臂(4H)到达与竖支柱(41)水平垂直位置时称为“直行位”，即驱动臂呈水平位、安装在电磁导向臂(4J)上的下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对；如图1、图2所示。

所述L型导向臂(42)由驱动臂(4H)和电磁导向臂(4J)的内端垂直连接在一起组成L型，L型导向臂(42)两支为一组，驱动臂(4H)的另一端对称固定安装在支撑轴(44)的端部，电磁导向臂(4J)的另一端安装在下导向电磁铁的端部，并使下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙约3-50mm，优选的，3-10mm；在智能导向控制系统控制下，伺服电机(45)驱动支撑轴(44)，带动L型导向臂(42)在2～4秒内于“变道位”和“直行位”之间实现位置转换，如图1、图2a、图5、图6所示。

所述电磁自锁缸(47)由自锁弹簧舌(4A)安装在电磁驱动缸内组成，自锁弹簧舌(4A)前端是斜面扁形舌状，智能导向控制系统控制电磁自锁缸，电磁力使自锁弹簧舌(4A)在电磁自锁缸内缩回和自动弹出；当控制系统或电磁力控制偶然失效时，L型自锁扣(46)对自锁弹簧舌(4A)的扁形斜面舌施加机械压力使自锁弹簧舌(4A)缩回电磁自锁缸内，当L型自锁扣(46)的自锁边(4T)移动到自锁弹簧舌(4A)下方后，失去机械压力的自锁弹簧舌(4A)自动弹出并锁紧L型自锁扣(46)。

所述曲臂电磁导向机构还包括安全支撑轮(4E)、测距单元(4L)；两只一组的安全支撑轮(4E)安装在下导向电磁铁的两端，其刚性安全支撑轮与下电磁导向板之间保持合适的间隙，安全支撑轮的轮缘指向下电磁导向板，防止下导向电磁铁与下电磁导向板相互擦撞或吸在一起；所述曲臂电磁导向机构的测距单元(4L)称为下测距单元，两只下测距单元分别安装在两安全支撑轮(4E)的外侧，测量下导向电磁铁与下电磁导向板之间的间隙数据，并反馈到智能导向控制系统以控制电磁导向力的大小和间隙。

所述强制电控变道位机构主要是应用于曲臂电磁导向机构，安全导向系统在智能导向控制系统的控制下自动到达“变道位”，称为一级安全保障机构；当智能导向控制系统的该功能失效后，则强制电控变道位机构触发强制安全导向系统到达“变道位”，称为二级安全保障机构；所述强制电控变道位机构包括电磁锁开关(48)、电磁锁触发柱(39)；电磁锁触发柱(39)安装在L轨道面内展板(33)上表面、横向距离内边缘10-80mm位置，优选的，20mm-30mm；电磁锁开关(48)安装在电磁自锁缸(47)的下方，与电磁锁触发柱(39)上下位置完全对应，当电磁锁触发柱(39)触碰到电磁锁开关(48)后，电磁自锁缸(47)立即启动，将自动缩回自锁弹簧舌(4A)，释放L型自锁扣(46)，在复位弹簧(49)的拉力下使L型导向臂(42)快速向上抬升，使安全导向系统到达“变道位”。

所述强制机械变道位机构主要是应用于曲臂电磁导向机构，当上述一级和二级安全保障机构均失效后，则强制机械变道位机构触发强制安全导向系统到达“变道位”，称为三级安全保障机构；所述强制机械变道位机构包括电动缸(4B)、伸缩杆(4C)、机械锁开关(4D)、机械锁触发柱(3A)；机械锁触发柱(3A)安装在L轨道面内展板(33)上表面、横向距离内边缘约5mm-15mm或更合适位置；一对电动缸(4B)左右对称、尾部安装在一起，两伸缩杆(4C)分别安装在左右电动缸(4B)内，两伸缩杆(4C)向外分别与左右L型偏心臂(4P)的自锁边(4T)相对应在同一条线上，机械锁开关(4D)安装在电动缸(4B)的底部，与机械锁触发柱(3A)上下位置完全对应，当机械锁开关(4D)触碰到机械锁触发柱(3A)后，左右电动缸(4B)的伸缩杆(4C)立即向两边快速顶出，分别把在同一条线上的左右L型偏心臂(4P)的自锁边(4T)顶出到自锁弹簧舌(4A)以外，释放L型自锁扣(46)，在复位弹簧(49)的拉力下使L型导向臂(42)快速向上抬升使安全导向系统到达变道位；L型自锁扣(46)的L型偏心臂(4P)在自有弹簧力的作用下自动回到原位；如图2、图5所示。

优选的，所述直臂电磁导向机构可以由安全导向单元(2)替代，所述安全导向单元(2)是基于“一种基于复合异型翼缘轨道的高速巴士公交系统”(如图4、图5所示，对应申请号202210388351.9图4)所述的导向单元结构和功能，所述安全导向单元(2)包括安全导向轮(21)、伸缩杆(22)、伺服电动缸(23)，安全导向轮(21)、伸缩杆(22)、伺服电动缸(23)依次安装成一个整体结构，在伺服电动缸(23)驱动下伸缩杆(22)可实现0-200mm距离范围的快速伸缩；两组安全导向单元(2)在同一水平面上垂直安装在两竖支柱(41)外侧，两组安全导向单元(2)的安全导向轮(21)在一条线上，并与L竖边护板(31)上的导向轮轨迹(35)保持0-30mm或更宽的间隙；安装在两竖支柱(41)外侧的两测距单元(4L)，测量竖支柱(41)与L竖边护板(31)之间的间隙距离数据，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制安全导向轮(21)0-30mm间隙大小和导向力的大小，保障安全运行。

本发明提供一种安全导向系统的运行方法：

1、安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车运行在L轨道上，在智能导向控制系统的智能控制直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构的电磁导向力，使其与上下电磁导向板之间保持约3-50mm，优选3-10mm的间隙距离安全运行；当L轨道车(3V)运行至弯道、或遇到较大侧向风使车辆倾斜或偏离正常运行轨迹时，智能导向控制系统根据上下测距单元测量的上部竖支柱(41)与L竖边护板(31)间隙变化值、下导向电磁铁与下电磁导向板之间的间隙变化值，控制导向电磁铁(43)的电磁导向力大小，使智能驾驶的L轨道车保持在设定的轨迹上安全运行；

或安全导向单元(2)替代直臂电磁导向机构，在智能导向控制系统控制下，智能控制安全导向轮与L竖边护板(31)之间的间隙距离和辅助导向力大小，保障智能驾驶的L轨道车在设定的轨迹上安全运行；

2、若安全导向系统接收到是直行通过指令，则安全导向系统保持“直行位”继续前行；

3、若安全导向系统接收到是“变道位”指令，

1)智能导向控制系统启动曲臂电磁导向机构进行变道位操作，电磁自锁缸(47)使自锁弹簧舌(4A)缩回，L型自锁扣(46)被释放，同步启动的伺服电机(45)带动L型导向臂(42)向上抬升，在一对复位弹簧(49)的拉力助力下，驱动臂(4H)到达与“变道位”，触发状态感应器(4K)信号处于接通状态，伺服电机(45)停止运行并自动定位，下测距单元的间隙数据增加了数十倍，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作；

2)若智能导向控制系统启动进行变道位操作超过4秒，状态感应器(4K)信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量的间隙数据仍为正常状态，则系统处于一次故障状态，立即发出一次故障信号；

3)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板(33)上表面的强制电控变道位机构的电磁锁触发柱(39)触发电磁锁开关(48)，安全导向系统将被电控强制到达变道位。若此时状态感应器(4K)信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则电控强制信号被自动忽略。

若安全导向系统处于一次故障状态，则电磁锁开关(48)立即启动电磁自锁缸(47)使自锁弹簧舌(4A)缩回，L型自锁扣(46)被释放，重复上述1)的动作，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作，实现了第二级保障；

4)若此后2～4秒内，状态感应器(4K)信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量数据仍为正常状态，则系统处于二次故障状态，立即发出二次故障信号；

5)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板(33)上表面的机械锁触发柱(3A)触发机械锁开关(4D)，安全导向系统将被机械强制到达变道位。若此时状态感应器(4K)信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则机械强制信号被忽略；

若安全导向系统处于二次故障状态，则机械锁开关(4D)立即启动电动缸(4B),左右电动缸(4B)的伸缩杆(4C)向两侧快速顶出，分别把左右L型偏心臂(4P)的自锁边(4T)顶出到自锁弹簧舌(4A)以外，机械释放了L型自锁扣(46)，在一对复位弹簧(49)的拉力下使L型导向臂(42)机械回“变道位”，达到了第三级保障作用；此后，伸缩杆(4C)自动回原位，L型自锁扣(46)依靠自身弹力自动恢复到原位；

经过自动、电控强制、机械强制到达“变道位”三级保障措施，确保安全导向系统准确完成“变道位”操作，使智能驾驶的L轨道车可安全进入变道状态运行；

4、当安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车(3V)通过如车站、轨道出入口、轨道互统立交等后，再次进入L轨道继续前行时，安全导向系统自动进入“直行位”，安全导向系统处于正常工作状态。

5、安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车在L轨道上运行，当其安全导向系统处于“变道位”状态时，L轨道车可通过L轨道出口道路行驶到普通道路上运行，或由普通道路通过L轨道入口道路行驶上L轨道上运行，实现了L轨道和普通道路互通共享运行。

优选的，所述安全导向系统可由双直臂安全导向系统替代，应用于L轨道或U形轨道交通，如图7所示，所述双直臂安全导向系统包括上述的直臂电磁导向机构，还包括竖支柱(41)、电磁导向板(38)、智能导向控制系统；其特征在于所述两条电磁导向板(38)均安装在L轨道的左右L竖边护板(31)内侧立面上，分别称为第一电磁导向板和第二电磁导向板，第一电磁导向板位于上部，第二电磁导向板位于下部，电磁导向板(38)沿L轨道连续延伸，所述直臂电磁导向机构上的导向电磁铁(43)与每条电磁导向板(38)平行对应安装，对应第一电磁导向板称为第一导向电磁铁，对应第二电磁导向板的称为第二导向电磁铁；2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方，每组竖支柱(41)外侧上下平行各安装一套直臂电磁导向机构，其上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙3-50mm，优选3-10mm；下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约3-50mm，优选3-10mm，在智能导向控制系统的智能控制下通过电磁铁控制器控制导向电磁铁(43)电磁导向力的大小；第一和二导向电磁铁的两端各安装有一只安全支撑轮(4E)，支撑轮的轮缘指向第一和第二电磁导向板，以防止导向电磁铁与电磁导向板相互擦撞或吸在一起；上下各一对测距单元(4L)分别安装在两竖支柱(41)的外侧，用以测量竖支柱(41)与L竖边护板(31)之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙；优选的，所述每辆车底盘的前端两侧、后端两侧、或/和中部两侧各镜像对称地安装有双直臂安全导向系统，使车辆在不与L轨道或U形轨道壁接触和产生摩擦阻力状态下，保持高速稳定安全运行。安装有双直臂安全导向系统的智能驾驶的L轨道车可以在L轨道和普通道路上互通共享运行。

优选的，所述安全导向系统的另一种结构形式称为单轨安全导向系统，可应用于单轨交通或其它交通形式，如图8、图9所示，所述单轨安全导向系统包括竖支柱(41)、电磁导向板(38)、导向电磁铁(43)、电磁铁控制系统、安全支撑轮(4E)、测距单元(4L)、智能导向控制系统；所述单轨道(3Y)是矩形轨道、或跨座式单轨轨道、或其它单轨道，在单轨道(3Y)的左侧和右侧外壁上各安装有1-6条一组的电磁导向板(38)，优选的，2条一组的电磁导向板(38)上下平行安装，沿单轨道连续延伸；竖支柱(41)1-6支一组，优选的，在单轨道(3Y)单轨车每个转向架(3W)的左右侧各有2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上与单轨道外侧臂平行，其上端分别安装在转向架(3W)的左右两侧；左右各有1-6组导向电磁铁(43)，优选的，各2组导向电磁铁(43)上下各一组水平方向相互平行、与单轨道外侧臂平行、分别垂直安装在两竖支柱(41)的内侧，且导向电磁铁(43)与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板(38)平行相对，其间隙约3-50mm，优选3-15mm，在智能导向控制系统的控制下，通过电磁铁控制器控制导向电磁铁(43)电磁导向力的大小；两只一组的安全支撑轮(4E)安装每组导向电磁铁(43)的两端，支撑轮轮缘指向电磁导向板(38)，防止导向电磁铁(43)与电磁导向板(38)相互擦撞或吸在一起；左右两竖支柱(41)的内侧上下分别安装有一对测距单元(4L)，用以测量竖支柱(41)与单轨道壁之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙；优选的，所述每辆单轨车底盘的前端两侧、后端两侧、或/和中部两侧各镜像对称地安装有单轨安全导向系统，使单轨车在不与单轨道壁接触和产生摩擦阻力状态下，保持高速稳定安全运行。

本发明的优点是：

1、本发明安全导向系统的直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构，以电磁力为导向力，可控范围大、应用范围广、柔性导向稳定性好、无机械接触摩擦、设备寿命长、物质性损耗和综合能耗低、系统运行阻力小，可大幅度提高车辆运行速度和效率，系统解决了以胶轮导向摩擦阻力大、能耗高、导向轮胎等物质性损耗大、硬导向磨损后期运行稳定性差等问题，达到了低碳绿色交通要求。全自动、电控强制和机械强制三级“变道位”保障措施，使安全导向系统运行更加安全。

2、本发明安全导向系统和双直臂安全导向系统，可实现胶轮L轨道车在L轨道与普通道路上互通共享运行，使L轨道车辆(智能驾驶客运车或物流车)在L轨道与普通道路之间相互无障碍驶入和驶出，服务客户直到“最后1米”的绿色低碳交通系统解决方案。。

3、本发明基于“一种复合异型翼缘轨道系统”H结构基梁(1)的U型基梁(1G)结构简单、纵向刚度和结构强度高，以及其上翼缘L轨道的L轨道面外展板和L轨道面内展板拓宽了轨道面，均实现了节材、降耗、降成本的目标。

附图说明

图1本发明L轨道系统和安全导向系统应用安装示意图；

图2本发明安全导向系统示意图，其中，图a主视图、图b左视图、图c俯视图、图d右视图；

图3本发明L型自锁扣示意图，其中，图a：L型自锁扣主视图、图b：L型偏心臂主视图、图c：L型自锁扣左视图；

图4本发明含安全导向单元的安全导向系统示意图；其中，

图a主视图、图b左视图、图c俯视图、图d右视图；

图5本发明L轨道系统和含安全导向单元的安全导向系统横截面示意图；

图6本发明安全导向系统处于“转向位”及L轨道横截面示意图；

图7本发明双直臂安全导向系统及L轨道横截面示意图；

图8单轨安全导向系统及单轨道横截面示意图；

图9单轨安全导向系统示意图，a：主视图，b：左视图，c：俯视图；

图10本发明L轨道系统立体示意图；

图11上翼缘异型L轨道的一种安装形式横截面示意图，基于“一种复合异型翼缘轨道系统”(申请号202210389807.3中图10)；

图12独立应用的上翼缘异型L轨道横截面示意图，基于“一种复合异型翼缘轨道系统”(申请号202210389807.3中图7)。

其中：1、H结构基梁，10、结构端梁，11、结构中梁、12、安装横梁，13、连接中梁，15、墩柱，19、通讯基站，1G、U型基梁，

2、安全导向单元，21、安全导向轮，22、伸缩杆，23、伺服电动缸，

3、上翼缘，31、L竖边护板，32、L水平边轨道面，33、L轨道面内展板，34、上供电轨，35、导向轮轨迹，37、L轨道面外展板，38、电磁导向板，39、电磁锁触发柱，3A、机械锁触发柱，3B、电液伺服系统，3M、外三角支撑体，3N、内三角支撑体，3V、L轨道车，3W、单轨车辆转向架，3Y、单轨梁，

4、电磁安全导向机构，41、竖支柱，42、L型导向臂，43、导向电磁铁，44、支撑轴，45、伺服电机，46、L型自锁扣，47、电磁自锁缸，48、电磁锁开关，49、复位弹簧，4A、自锁弹簧舌，4B、电动缸，4C、伸缩杆，4D、机械锁开关，4E、安全支撑轮，4F、安装臂，4G、自锁扣弹簧，4H、驱动臂，4J、导向臂，4K、状态感应器，4L、测距单元，4N、固定板，4P、L型偏心臂，4Q、稳定平台，4R、弧形边，4S、中心圆孔，4T、自锁边，4U、偏心边。

具体实施方式

采用示意图和具体实施方式是对本发明作进一步说明，但本发明并不。本发明中使用的方位词，如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“纵”、“横”、“竖”、“内侧”、“外侧”、“东”、“西”、“南”、“北”、“上行”、“下行”等均以示意图为基准，仅为叙述的方便和相对位置，不代表实际方位，术语主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。

实施例1

本实施例提供一种L型自锁扣46，所述L型自锁扣46由L型偏心臂4P、自锁扣弹簧4G、扭转轴、轴承、固定板4N组成，扭转轴为圆柱形，位于L型自锁扣46的中心位置，所述固定板4N是一对，分别固定安装在扭转轴两端，一对固定板4N的上边分别固定安装在曲臂电磁导向机构的驱动臂4H下方；在扭转轴上由右到左依次安装固定板4N、轴承、L型偏心臂4P、自锁扣弹簧4G、固定板4N；轴承固定安装在扭转轴上且靠近右边的固定板4N，L型偏心臂4P安装在轴承上、可以扭转轴为中心自由转动；自锁扣弹簧4G套在扭转轴上、一端固定安装在L型偏心臂4P上、另一端安装在左边的固定板4N上；如图3、图2a所示。

所述L型偏心臂4P由自锁边4T、偏心边4U、安装圆孔4S组成，自锁边4T与偏心边4U连接成L形，偏心边4U内设置有安装圆孔4S。自锁边4T和偏心边4U一体加工成型，偏心边4U的一条边与自锁边4T共用。偏心边4U包括直边和弧形边4R，弧形边4R与自锁边4T的端部连接。

偏心边4U是由正方形加工而成的，偏心边4U中心的安装圆孔4S是正方形的中心，弧形边4R是以中心安装圆孔4S为圆心、以正方形1/2边长为半径的弧形、或其它适宜的曲线弧组成；稳定平台4Q与自锁边4T平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/2；稳定平台4Q直角边安装时紧密贴在驱动臂4H下表面，当L型自锁扣46施加机械力于安全导向系统的功能结构件(如自锁弹簧舌4A)上时，稳定平台4Q起到重要的稳定和支撑作用；如图3、图2、图1所示。

实施例2

其他同实施例1，不同之处在于，

稳定平台4Q与自锁边4T平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/4。

实施例3

其他同实施例1，不同之处在于，

稳定平台4Q与自锁边4T平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/8。

实施例4

其他同实施例1，不同之处在于，

稳定平台4Q与自锁边4T平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/20。

实施例5

其他同实施例1，不同之处在于，

稳定平台4Q与自锁边4T平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/100。

实施例6

本实施例提供一种安全导向系统，包含实施例1-5的L型自锁扣46，

本实施例提供一种安全导向系统，应用于在“一种复合异型翼缘轨道系统”(如图11和图12所示，对应申请号202210389807.3图10和图7)的上翼缘异型L轨道上运行车辆和轨道系统改进的安全导向系统，同时还可应用于单轨交通或其它制式轨道交通领域。

所述L轨道系指基于“一种复合异型翼缘轨道系统”(如图11和图12所示，对应申请号202210389807.3中图7和图10)所描述的上翼缘异型L轨道的一种改进应用形式。

L轨道，包括L型轨、U型基梁1G、安装横梁12、连接中梁13，左右各一榀U型基梁1G平行对齐放置在同一平面上，其两端各安装有一支安装横梁12、中部由0～20个或大于21个的连接中梁13连接成L轨道主体梁结构；每榀U型基梁1G上有两条上翼缘3，两条L型轨镜像对称地分别安装两上翼缘3上组成L轨道；所述L轨道还包括通讯基站19、动力电缆、通讯电缆，通讯基站19安装在墩柱15上，动力电缆孔和通讯电缆设置在U型基梁1G内；如图1和图10所示。连接中梁13的数量，由本领域技术人员根据需要进行设计。

基于“一种复合异型翼缘轨道系统”的H结构基梁1，所述U型基梁1G包括竖直翼缘梁、结构端梁10、结构中梁11，在一水平面上左右各一支纵向平行布置的竖直翼缘梁，在两竖直翼缘梁相对内侧面两端各设一个结构端梁10，沿两竖直翼缘梁的内侧面、两个结构端梁10之间均匀分布设置有0～20个或大于21个的结构中梁11，把左右的竖直翼缘梁连接成U型基梁1G整体结构，其上部的两翼缘均称为上翼缘3。实际安装中，结构端梁10与安装横梁12可一体浇筑成型，结构中梁11与连接中梁13可以一体浇筑成型；也可以先制造U型基梁1G，然后再以安装横梁12、连接中梁13连接。结构中梁11的数量，由本领域技术人员根据需要进行设计。

所述L型轨由L水平边轨道面32和L竖边护板31连接为一个整体组成L型轨，L竖边护板31在L水平边轨道面32的外侧，且垂直向上；左右各一条L型轨镜像对称分别安装在U型基梁1G的左右上翼缘3上，其L竖边护板31竖直向上位于外侧，L水平边轨道面32在同一平面上向内相对、保持一定的间距，组成L轨道基本结构，L轨道车辆的车轮在L型轨的L水平边轨道面32上运行；L水平边轨道面32向内侧伸展出上翼缘3内侧的部分称为L轨道面内展板33，L水平边轨道面32向外侧伸展出上翼缘3外侧的部分称为L轨道面外展板37，以拓宽轨道面、实现节材降耗降成本。优选的，L轨道面外展板37和L轨道面内展板33与上翼缘3的连接处两侧分别由外三角支撑体3M和内三角支撑体3N支撑加强，所述外三角支撑体3M和内三角支撑体3N分别与L轨道面外展板37和L轨道面内展板33一体化制造(或浇铸)成一个整体结构；如图1和10所示。

L轨道上安装有电磁导向板38，电磁导向板38沿L轨道连续延伸，安装在L轨道的左右L竖边护板31内侧立面上的电磁导向板38称为上电磁导向板，安装在L轨道上的左右L轨道面内展板33的内侧立面上的电磁导向板38称为下电磁导向板；导向电磁铁43与每条电磁导向板38平行对应安装，对应上电磁导向板的称为上导向电磁铁，对应下电磁导向板的称为下导向电磁铁。导向电磁铁由导向电磁铁控制器控制，在智能导向控制系统的控制下通过电磁铁控制器控制上下导向电磁铁电磁导向力的大小。所述L轨道由钢筋混土整体浇铸而成。

安全导向系统包括竖支柱41、直臂电磁导向机构、曲臂电磁导向机构、电磁导向板38、强制电控变道位机构、强制机械变道位机构、智能导向控制系统；所述电磁导向板38安装在L轨道上，电磁导向板38沿L轨道连续延伸；竖支柱41采用2支一组，2支一组的竖支柱41在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车3V底盘下方，其下部设置有支撑轴承安装孔；直臂电磁导向机构一端安装在前后两竖支柱41上、另一端的上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对应，曲臂电磁导向机构安装在前后两竖支柱41的支撑轴承安装孔内、使其下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其上分别安装有直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构；直臂电磁导向机构一端安装在前后两竖支柱41上、另一端的上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对应，曲臂电磁导向机构安装在前后两竖支柱41的支撑轴承安装孔内、使其下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应；强制电控变道位机构和强制机械变道位机构的触发机构安装在L轨道上、执行机构安装在竖支柱41上，在智能导向控制系统的控制下工作。安全导向系统由车辆自备电池直接供电，外网电源为自备电池供电，确保供电的安全性和连续性。如图1、图2、图10所示。所述安全导向系统其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一套。

所述竖支柱(41)为矩形或椭圆形或其它形状断面的长形结构件，1-6支一组，优选2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方，其下部设置有支撑轴承安装孔，其上分别安装有直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构；所述安全导向系统其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一套，或/和L轨道车中部的底盘下方或侧面的左侧和右侧对称各1-2套。

所述的直臂电磁导向机构，包括上导向电磁铁、安装臂4F、安全支撑轮4E；2支安装臂4F为一组在同一水平面上前后布置，其两内端分别垂直安装在前后两支竖支柱41的外侧，其两外端分别安装在上导向电磁铁的两端，使上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对，其间隙约10mm，安全支撑轮4E是刚性支撑轮，两只一组的支撑轮4E分别安装在上导向电磁铁的两端，支撑轮的轮缘指向上电磁导向板，防止上导向电磁铁与上电磁导向板相互擦撞或吸在一起；所述直臂电磁导向机构还包括测距单元4L，称为上测距单元，一对上测距单元分别安装在两竖支柱41的外侧，用以测量竖支柱41与L竖边护板31之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙；所述安装臂4F可以是自动伸缩功能的安装臂；如图2、图1所示。

所述曲臂电磁导向机构，安装于竖支柱41上，包括上述实施例1-5中的L型自锁扣46，还包括L型导向臂42、伺服电机45、支撑轴44、支撑轴承、复位弹簧49、下导向电磁铁、电磁自锁缸47、状态感应器4K；以支撑轴44为轴，伺服电机45安装在支撑轴44的中心位置，伺服电机45的转子轴与支撑轴44为一个整体轴，伺服电机45两侧的支撑轴44上前后对称地分别依次安装有支撑轴承、L型导向臂42，前后各一支撑轴承固定安装在支撑轴44上，前后各一L型导向臂42固定安装在支撑轴44的两端部，伺服电机45带动左右L型导向臂42同步在“变道位”和“直行位”之间进行转换；一对复位弹簧49一端安装在前后L型导向臂42上，另一端安装在智能驾驶车辆底盘上，为L型导向臂42机械强制到达“变道位”提供拉力；下导向电磁铁的两端安装在前后L型导向臂42的外端、且使下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对；一对L型自锁扣46分别安装在前后L型导向臂42的驱动臂4H下方，一对电磁自锁缸47安装在前后竖支柱41下方，一对状态感应器4K安装在前后竖支柱41上；所述状态感应器4K前后各一只分别安装在两竖支柱41外侧。曲臂电磁导向机构通过支撑轴44上的前后两支撑轴承安装在两竖支柱41下部的支撑轴承安装孔内，且伺服电机45定子外壳两端固定安装在前后竖支柱41上。导向臂42的驱动臂4H到达与竖支柱41竖直平行位置时称为“变道位”，在“变道位”的驱动臂4H触发状态感应器4K，使状态感应器4K信号处于接通状态，否则为无信号状态；导向臂42的驱动臂4H到达与竖支柱41水平垂直位置时称为“直行位”，即驱动臂呈水平位、安装在电磁导向臂4J上的下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对；如图1、图2所示。

所述L型导向臂42由驱动臂4H和电磁导向臂4J的内端垂直连接在一起组成L型，L型导向臂42两支为一组，驱动臂4H的另一端对称固定安装在支撑轴44的端部，电磁导向臂4J的另一端安装在下导向电磁铁的端部，并使下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙约6mm，在智能导向控制系统控制下，伺服电机45驱动支撑轴44，带动L型导向臂42在2～4秒内于“变道位”和“直行位”之间实现位置转换，如图1、图2a、图5、图6所示。

所述电磁自锁缸47由自锁弹簧舌4A安装在电磁驱动缸内组成，自锁弹簧舌4A前端是斜面扁形舌状，智能导向控制系统控制电磁自锁缸，电磁力使自锁弹簧舌4A在电磁自锁缸内缩回和自动弹出；当控制系统或电磁力控制偶然失效时，L型自锁扣46对自锁弹簧舌4A的扁形斜面舌施加机械压力使自锁弹簧舌4A缩回电磁自锁缸内，当L型自锁扣46的自锁边4T移动到自锁弹簧舌4A下方后，失去机械压力的自锁弹簧舌4A自动弹出并锁紧L型自锁扣46。

所述强制电控变道位机构主要是应用于曲臂电磁导向机构，安全导向系统在智能导向控制系统的控制下自动到达“变道位”，称为一级安全保障机构；当智能导向控制系统的该功能失效后，则强制电控变道位机构触发强制安全导向系统到达“变道位”，称为二级安全保障机构；所述强制电控变道位机构包括电磁锁开关48、电磁锁触发柱39；电磁锁触发柱39安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘25mm位置，电磁锁开关48安装在电磁自锁缸47的下方，与电磁锁触发柱39上下位置完全对应，当电磁锁触发柱39触碰到电磁锁开关48后，电磁自锁缸47立即启动，将自动缩回自锁弹簧舌4A，释放L型自锁扣46，在复位弹簧49的拉力下使L型导向臂42快速向上抬升，使安全导向系统到达“变道位”。

所述强制机械变道位机构主要是应用于曲臂电磁导向机构，当上述一级和二级安全保障机构均失效后，则强制机械变道位机构触发强制安全导向系统到达“变道位”，称为三级安全保障机构；所述强制机械变道位机构包括电动缸4B、伸缩杆4C、机械锁开关4D、机械锁触发柱3A；机械锁触发柱3A安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘约10mm位置；一对电动缸4B左右对称、尾部安装在一起，两伸缩杆4C分别安装在左右电动缸4B内，两伸缩杆4C向外分别与左右L型偏心臂4P的自锁边4T相对应在同一条线上，机械锁开关4D安装在电动缸4B的底部，与机械锁触发柱3A上下位置完全对应，当机械锁开关4D触碰到机械锁触发柱3A后，左右电动缸4B的伸缩杆4C立即向两边快速顶出，分别把在同一条线上的左右L型偏心臂4P的自锁边4T顶出到自锁弹簧舌4A以外，释放L型自锁扣46，在复位弹簧49的拉力下使L型导向臂42快速向上抬升使安全导向系统到达变道位；L型自锁扣46的L型偏心臂4P在自有弹簧力的作用下自动回到原位；如图2、图5所示。

所述安全导向系统的运行方法：

1、安装有安全导向系统的智能驾驶车运行在L轨道上，在智能导向控制系统的智能控制直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构的电磁导向力，使其与上下电磁导向板之间保持约3-50mm，优选3-10mm的间隙距离安全运行；当智能驾驶的L轨道车3V运行至弯道、或遇到较大侧向风使车辆倾斜或偏离正常运行轨迹时，智能导向控制系统根据上下测距单元测量的上部竖支柱41与L竖边护板31间隙变化值、下导向电磁铁与下电磁导向板之间的间隙变化值，控制导向电磁铁43的电磁导向力大小，使智能驾驶车辆保持在设定的轨迹上安全运行；

2、若安全导向系统接收到是直行通过指令，则安全导向系统保持“直行位”继续前行；

3、若安全导向系统接收到是“变道位”指令，

1)智能导向控制系统启动曲臂电磁导向机构进行变道位操作，电磁自锁缸47使自锁弹簧舌4A缩回，L型自锁扣46被释放，同步启动的伺服电机45带动L型导向臂42向上抬升，在一对复位弹簧49的拉力助力下，驱动臂4H到达与“变道位”，触发状态感应器4K信号处于接通状态，伺服电机45停止运行并自动定位，下测距单元的间隙数据增加了数十倍，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作；

2)若智能导向控制系统启动进行变道位操作超过4秒，状态感应器4K信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量的间隙数据仍为正常状态，则系统处于一次故障状态，立即发出一次故障信号；

3)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板33上表面的强制电控变道位机构的电磁锁触发柱39触发电磁锁开关48，安全导向系统将被电控强制到达变道位。若此时状态感应器4K信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则电控强制信号被自动忽略。

若安全导向系统处于一次故障状态，则电磁锁开关48立即启动电磁自锁缸47使自锁弹簧舌4A缩回，L型自锁扣46被释放，重复上述1)的动作，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作，实现了第二级保障；

4)若此后2～4秒内，状态感应器4K信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量数据仍为正常状态，则系统处于二次故障状态，立即发出二次故障信号；

5)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板33上表面的机械锁触发柱3A触发机械锁开关4D，安全导向系统将被机械强制到达变道位。若此时状态感应器4K信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则机械强制信号被忽略；

若安全导向系统处于二次故障状态，则机械锁开关4D立即启动电动缸4B,左右电动缸4B的伸缩杆4C向两侧快速顶出，分别把左右L型偏心臂4P的自锁边4T顶出到自锁弹簧舌4A以外，机械释放了L型自锁扣46，在一对复位弹簧49的拉力下使L型导向臂42机械回“变道位”，达到了第三级保障作用；此后，伸缩杆4C自动回原位，L型自锁扣46依靠自身弹力自动恢复到原位；

经过自动、电控强制、机械强制到达“变道位”三级保障措施，确保安全导向系统准确完成“变道位”操作，使智能驾驶车辆可安全进入变道状态运行；

4、当安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车3V通过如车站、轨道出入口、轨道互统立交等后，再次进入L轨道继续前行时，安全导向系统自动进入“直行位”，安全导向系统处于正常工作状态。

5、安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车在L轨道上运行，当其安全导向系统处于“变道位”状态时，智能驾驶车辆可通过L轨道出口道路行驶到普通道路上运行，或由普通道路通过L轨道入口道路行驶上L轨道上运行，实现了L轨道和普通道路互通共享运行。

实施例7

其他同实施例6，不同之处是，

所述竖支柱41为矩形或椭圆形或其它形状断面的长形结构件，4支一组，所述安全导向系统顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车3V底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一组。

所述的直臂电磁导向机构，4支安装臂4F为一组，其内端分别垂直安装在4支竖支柱41的外侧，其外端分别安装在上导向电磁铁的两端。上导向电磁铁与上电磁导向板的间隙为约3mm。

曲臂电磁导向机构中，下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙约3mm。

所述强制电控变道位机构，电磁锁触发柱39安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘30mm位置。

所述强制机械变道位机构，机械锁触发柱3A安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘约15mm或更合适位置；

实施例8

其他同实施例6，不同之处是，

所述竖支柱41为矩形或椭圆形或其它形状断面的长形结构件，6支一组，所述安全导向系统顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车3V底盘下方前部、后部和中部的左侧和右侧对称各一组。

所述的直臂电磁导向机构，6支安装臂4F为一组，其内端分别垂直安装在6支竖支柱41的外侧，其外端分别安装在上导向电磁铁的两端。上导向电磁铁与上电磁导向板的间隙为约15mm。曲臂电磁导向机构中，下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙约10mm。

所述强制电控变道位机构，电磁锁触发柱39安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘20mm位置，优选的，20mm-30mm；

所述强制机械变道位机构，机械锁触发柱3A安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘约5mm或更合适位置。

实施例9

其他同实施例6，不同之处是，

所述安全导向系统其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一套，和L轨道车中部的底盘下方或侧面的左侧和右侧对称各一组。

L轨道还包括上供电轨34设置在左边或右边L竖边护板31的内侧面上，有利于智能驾驶车辆转弯或变道时的连续供电。所述L轨道由钢焊接而成，或由复合材料制造而成。

所述的直臂电磁导向机构，上导向电磁铁与上电磁导向板的间隙为约50mm。曲臂电磁导向机构中，下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙约50mm。

所述强制电控变道位机构，电磁锁触发柱39安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘10mm位置.

所述强制机械变道位机构，机械锁触发柱3A安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘约8mm或更合适位置。

实施例10

其他同实施例6，不同之处是，

所述安全导向系统其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一套，和L轨道车中部的底盘下方或侧面的左侧和右侧对称各2组。

所述曲臂电磁导向机构还包括安全支撑轮4E、测距单元4L；两只一组的安全支撑轮4E安装在下导向电磁铁的两端，其刚性安全支撑轮与下电磁导向板之间保持合适的间隙，安全支撑轮的轮缘指向下电磁导向板，防止下导向电磁铁与下电磁导向板相互擦撞或吸在一起；所述曲臂电磁导向机构的测距单元4L称为下测距单元，两只下测距单元分别安装在两安全支撑轮4E的外侧，测量下导向电磁铁与下电磁导向板之间的间隙数据，并反馈到智能导向控制系统以控制电磁导向力的大小和间隙。

所述强制电控变道位机构，电磁锁触发柱39安装在L轨道面内展板33上表面、横向距离内边缘80mm位置。

实施例10

其他同实施例6，不同之处是，

所述直臂电磁导向机构可以由安全导向单元2替代，所述安全导向单元2是基于“一种基于复合异型翼缘轨道的高速巴士公交系统”(如图4、图5所示，对应申请号202210388351.9图4)所述的导向单元结构和功能，所述安全导向单元2包括安全导向轮21、伸缩杆22、伺服电动缸23，安全导向轮21、伸缩杆22、伺服电动缸23依次安装成一个整体结构，在伺服电动缸23驱动下伸缩杆22可实现0-200mm距离范围的快速伸缩；两组安全导向单元2在同一水平面上垂直安装在两竖支柱41外侧，两组安全导向单元2的安全导向轮21在一条线上，并与L竖边护板31上的导向轮轨迹35保持0-30mm或更宽的间隙；安装在两竖支柱41外侧的两测距单元4L，测量竖支柱41与L竖边护板31之间的间隙距离数据，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制安全导向轮21 0-30mm间隙大小和导向力的大小，保障安全运行。

所述安全导向系统的运行方法：

1、安装有安全导向系统的智能驾驶车运行在L轨道上，在智能导向控制系统的智能控制安全导向单元2和曲臂电磁导向机构的电磁导向力，使其与上下电磁导向板之间保持约3-50mm，优选3-10mm的间隙距离安全运行；在智能导向控制系统控制下，智能控制安全导向轮与L竖边护板31之间的间隙距离和辅助导向力大小，保障智能驾驶车辆在设定的轨迹上安全运行；

2、若安全导向系统接收到是直行通过指令，则安全导向系统保持“直行位”继续前行；

3、若安全导向系统接收到是“变道位”指令，

1)智能导向控制系统启动曲臂电磁导向机构进行变道位操作，电磁自锁缸47使自锁弹簧舌4A缩回，L型自锁扣46被释放，同步启动的伺服电机45带动L型导向臂42向上抬升，在一对复位弹簧49的拉力助力下，驱动臂4H到达与“变道位”，触发状态感应器4K信号处于接通状态，伺服电机45停止运行并自动定位，下测距单元的间隙数据增加了数十倍，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作；

2)若智能导向控制系统启动进行变道位操作超过4秒，状态感应器4K信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量的间隙数据仍为正常状态，则系统处于一次故障状态，立即发出一次故障信号；

3)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板33上表面的强制电控变道位机构的电磁锁触发柱39触发电磁锁开关48，安全导向系统将被电控强制到达变道位。若此时状态感应器4K信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则电控强制信号被自动忽略。

若安全导向系统处于一次故障状态，则电磁锁开关48立即启动电磁自锁缸47使自锁弹簧舌4A缩回，L型自锁扣46被释放，重复上述1)的动作，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作，实现了第二级保障；

4)若此后2～4秒内，状态感应器4K信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量数据仍为正常状态，则系统处于二次故障状态，立即发出二次故障信号；

5)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板33上表面的机械锁触发柱3A触发机械锁开关4D，安全导向系统将被机械强制到达变道位。若此时状态感应器4K信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则机械强制信号被忽略；

若安全导向系统处于二次故障状态，则机械锁开关4D立即启动电动缸4B,左右电动缸4B的伸缩杆4C向两侧快速顶出，分别把左右L型偏心臂4P的自锁边4T顶出到自锁弹簧舌4A以外，机械释放了L型自锁扣46，在一对复位弹簧49的拉力下使L型导向臂42机械回“变道位”，达到了第三级保障作用；此后，伸缩杆4C自动回原位，L型自锁扣46依靠自身弹力自动恢复到原位；

经过自动、电控强制、机械强制到达“变道位”三级保障措施，确保安全导向系统准确完成“变道位”操作，使智能驾驶车辆可安全进入变道状态运行；

4、当安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车3V通过如车站、轨道出入口、轨道互统立交等后，再次进入L轨道继续前行时，安全导向系统自动进入“直行位”，安全导向系统处于正常工作状态。

5、安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车在L轨道上运行，当其安全导向系统处于“变道位”状态时，智能驾驶车辆可通过L轨道出口道路行驶到普通道路上运行，或由普通道路通过L轨道入口道路行驶上L轨道上运行，实现了L轨道和普通道路互通共享运行。

实施例11

其他同实施例6，不同之处是，

所述安全导向系统可由双直臂安全导向系统替代，应用于L轨道或U形轨道交通，如图7所示，所述双直臂安全导向系统包括上述的直臂电磁导向机构，还包括竖支柱41、电磁导向板38、智能导向控制系统；其特征在于所述两条电磁导向板38均安装在L轨道的左右L竖边护板31内侧立面上，分别称为第一电磁导向板和第二电磁导向板，第一电磁导向板位于上部，第二电磁导向板位于下部，电磁导向板38沿L轨道连续延伸，所述直臂电磁导向机构上的导向电磁铁43与每条电磁导向板38平行对应安装，对应第一电磁导向板称为第一导向电磁铁，对应第二电磁导向板的称为第二导向电磁铁；2支一组的竖支柱41在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车3V底盘下方，每组竖支柱41外侧上下平行各安装一套直臂电磁导向机构，其上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙5mm，下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约5mm，在智能导向控制系统的智能控制下通过电磁铁控制器控制导向电磁铁43电磁导向力的大小；第一和二导向电磁铁的两端各安装有一只安全支撑轮4E，支撑轮的轮缘指向第一和第二电磁导向板，以防止导向电磁铁与电磁导向板相互擦撞或吸在一起；上下各一对测距单元4L分别安装在两竖支柱41的外侧，用以测量竖支柱41与L竖边护板31之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙。

实施例12

其他同实施例11，不同之处是，

所述每辆车底盘的前端两侧、后端两侧、或/和中部两侧各镜像对称地安装有双直臂安全导向系统，使车辆在不与L轨道或U形轨道壁接触和产生摩擦阻力状态下，保持高速稳定安全运行。安装有双直臂安全导向系统的智能驾驶的L轨道车可以在L轨道和普通道路上互通共享运行。

其上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙3mm；下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约3-mm。

实施例13

其他同实施例11，不同之处是，

其上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙10mm；下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约10mm。

实施例14

其他同实施例11，不同之处是，

其上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙50mm；下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约50mm。

实施例15

其他同实施例6，不同之处是，

所述安全导向系统的另一种结构形式称为单轨安全导向系统，可应用于单轨交通或其它交通形式，如图8、图9所示，所述单轨安全导向系统包括竖支柱41、电磁导向板38、导向电磁铁43、电磁铁控制系统、安全支撑轮4E、测距单元4L、智能导向控制系统；所述单轨道3Y是矩形轨道，在单轨道3Y的左侧和右侧外壁上各安装有2条一组的电磁导向板38，2条一组的电磁导向板38上下平行安装，沿单轨道连续延伸；竖支柱41 2支一组，在单轨道3Y车辆每个转向架3W的左右侧各有2支一组的竖支柱41在同一竖直立面上与单轨道外侧臂平行，其上端分别安装在转向架3W的左右两侧；左右各有2组导向电磁铁43，各2组导向电磁铁43上下各一组水平方向相互平行、与单轨道外侧臂平行、分别垂直安装在两竖支柱41的内侧，且导向电磁铁43与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板38平行相对，其间隙约10mm，在智能导向控制系统的控制下，通过电磁铁控制器控制导向电磁铁43电磁导向力的大小；两只一组的安全支撑轮4E安装每组导向电磁铁43的两端，支撑轮轮缘指向电磁导向板38，防止导向电磁铁43与电磁导向板38相互擦撞或吸在一起；左右两竖支柱41的内侧上下分别安装有一对测距单元4L，用以测量竖支柱41与单轨道壁之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙；优选的，所述每辆车底盘的前端两侧、后端两侧、或/和中部两侧各镜像对称地安装有单轨安全导向系统，使车辆在不与单轨道壁接触和产生摩擦阻力状态下，保持高速稳定安全运行。

实施例16

其他同实施例15，不同之处是，

所述单轨道3Y跨座式单轨轨道，在单轨道3Y的左侧和右侧外壁上各安装有4条一组的电磁导向板38，竖支柱414支一组，在单轨道3Y车辆每个转向架3W的左右侧各有4支一组的竖支柱41在同一竖直立面上与单轨道外侧臂平行，其上端分别安装在转向架3W的左右两侧；左右各有4组导向电磁铁43，水平方向相互平行、与单轨道外侧臂平行、分别垂直安装在两竖支柱41的内侧，且导向电磁铁43与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板38平行相对，其间隙约3mm。

实施例17

其他同实施例15，不同之处是，

所述单轨道3Y是矩形轨道，在单轨道3Y的左侧和右侧外壁上各安装有6条一组的电磁导向板38，竖支柱41 6支一组，在单轨道3Y车辆每个转向架3W的左右侧各有6支一组的竖支柱41在同一竖直立面上与单轨道外侧臂平行，其上端分别安装在转向架3W的左右两侧；左右各有66组导向电磁铁43，水平方向相互平行、与单轨道外侧臂平行、分别垂直安装在两竖支柱41的内侧，且导向电磁铁43与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板38平行相对，其间隙约15mm.

实施例18

其他同实施例15，不同之处是，

导向电磁铁43与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板38平行相对，其间隙约5mm。

实施例19

其他同实施例15，不同之处是，

导向电磁铁43与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板38平行相对，其间隙约50mm。

Claims (11)

1.一种L型自锁扣(46)，其特征在于，所述L型自锁扣(46)由L型偏心臂(4P)、自锁扣弹簧(4G)、扭转轴、轴承、固定板(4N)组成，

扭转轴为圆柱形、方柱形或其它适宜形状，位于L型自锁扣(46)的中心位置，

所述固定板(4N)是一对，分别固定安装在扭转轴两端，一对固定板(4N)的上边分别固定安装在曲臂电磁导向机构的驱动臂(4H)下方；

在扭转轴上由右到左依次安装固定板(4N)、轴承、L型偏心臂(4P)、自锁扣弹簧(4G)、固定板(4N)；

轴承固定安装在扭转轴上且靠近右边的固定板(4N)，L型偏心臂(4P)安装在轴承上、可以扭转轴为中心自由转动；

自锁扣弹簧(4G)套在扭转轴上、一端固定安装在L型偏心臂(4P)上、另一端安装在左边的固定板(4N)上；

所述L型偏心臂(4P)由自锁边(4T)、偏心边(4U)、安装圆孔(4S)组成，自锁边(4T)与偏心边(4U)连接成L形，偏心边(4U)内设置有安装圆孔(4S)。

2.如权利要求1所述的L型自锁扣(46)，其特征在于，

自锁边(4T)和偏心边(4U)一体加工成型，偏心边(4U)的一条边与自锁边(4T)共用；偏心边(4U)包括直边和弧形边(4R)，弧形边(4R)与自锁边(4T)的端部连接。

更优选的，偏心边(4U)是由正方形加工而成的，偏心边(4U)中心的安装圆孔(4S)是正方形的中心，弧形边(4R)是以中心安装圆孔(4S)为圆心的曲线弧组成；稳定平台(4Q)与自锁边(4T)平行、是正方形顶部的一个直角边、其长度是正方形边长的1/2-1/100；稳定平台(4Q)直角边安装时紧密贴在驱动臂(4H)下表面。

3.如权利要求2所述的L型自锁扣(46)，其特征在于，

弧形边(4R)是以中心安装圆孔(4S)为圆心、以正方形1/2边长为半径的弧形；稳定平台(4Q)与自锁边(4T)平行、长度是原正方形边长的1/2-1/8。

4.一种安全导向系统，包括竖支柱(41)、电磁导向板(38)、直臂电磁导向机构、曲臂电磁导向机构、强制电控变道位机构、强制机械变道位机构、智能导向控制系统；

所述电磁导向板(38)安装在L轨道上，沿L轨道连续延伸；

所述竖支柱(41)为矩形或椭圆形或其它形状断面的长形结构件，1-6支一组，竖支柱(41)在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在L轨道车(3V)底盘下方，其下部设置有支撑轴承安装孔；其上分别安装有直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构；

直臂电磁导向机构一端安装在前后两竖支柱(41)上、另一端的上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对应，曲臂电磁导向机构安装在前后两竖支柱(41)的支撑轴承安装孔内、使其下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应；

强制电控变道位机构和强制机械变道位机构的触发机构安装在L轨道上、执行机构安装在竖支柱(41)上，在智能导向控制系统的控制下工作。

5.如权利要求4所述的安全导向系统，其特征在于，

所述安全导向系统其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方前部、后部的左侧和右侧对称各一套，或/和L轨道车中部的底盘下方或侧面的左侧和右侧对称各1-2套；

所述的直臂电磁导向机构，包括上导向电磁铁、安装臂(4F)、安全支撑轮(4E)；1-6支安装臂(4F)为一组，在同一水平面上前后布置，其内端分别垂直安装在前后竖支柱(41)的外侧，其两外端分别安装在上导向电磁铁的两端，使上导向电磁铁与上电磁导向板平行相对，其间隙为3-50mm，安全支撑轮(4E)是刚性支撑轮，两只一组的支撑轮(4E)分别安装在上导向电磁铁的两端，支撑轮的轮缘指向上电磁导向板；

所述曲臂电磁导向机构，安装于竖支柱(41)上，包括权利要求1-3任一项所述的L型自锁扣(46)，还包括L型导向臂(42)、伺服电机(45)、支撑轴(44)、支撑轴承、复位弹簧(49)、下导向电磁铁、电磁自锁缸(47)、状态感应器(4K)；以支撑轴(44)为轴，伺服电机(45)安装在支撑轴(44)的中心位置，伺服电机(45)的转子轴与支撑轴(44)为一个整体轴，伺服电机(45)两侧的支撑轴(44)上前后对称地分别依次安装有支撑轴承、L型导向臂(42)，前后各一支撑轴承固定安装在支撑轴(44)上，前后各一L型导向臂(42)固定安装在支撑轴(44)的两端部，伺服电机(45)带动左右L型导向臂(42)同步在“变道位”和“直行位”之间进行转换；一对复位弹簧(49)一端安装在前后L型导向臂(42)上，另一端安装在L轨道车底盘上，为L型导向臂(42)机械强制到达“变道位”提供拉力；下导向电磁铁的两端安装在前后L型导向臂(42)的外端、且使下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对；一对L型自锁扣(46)分别安装在前后L型导向臂(42)的驱动臂(4H)下方，一对电磁自锁缸(47)安装在前后竖支柱(41)下方，一对状态感应器(4K)安装在前后竖支柱(41)上；所述状态感应器(4K)前后各一只分别安装在两竖支柱(41)外侧；曲臂电磁导向机构通过支撑轴(44)上的前后两支撑轴承安装在两竖支柱(41)下部的支撑轴承安装孔内，且伺服电机(45)定子外壳两端固定安装在前后竖支柱(41)上。导向臂(42)的驱动臂(4H)到达与竖支柱(41)竖直平行位置时称为“变道位”，在“变道位”的驱动臂(4H)触发状态感应器(4K)，使状态感应器(4K)信号处于接通状态，否则为无信号状态；导向臂(42)的驱动臂(4H)到达与竖支柱(41)水平垂直位置时称为“直行位”，即驱动臂呈水平位、安装在电磁导向臂(4J)上的下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对。

6.如权利要求5所述的安全导向系统，其特征在于，

所述竖支柱(41)，2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上前后设置；

所述的直臂电磁导向机构，2支安装臂(4F)为一组在同一水平面上前后布置，上导向电磁铁与上电磁导向板的间隙为3-15mm，所述安装臂(4F)可以是自动伸缩功能的安装臂；

所述直臂电磁导向机构还包括测距单元(4L)，称为上测距单元，一对上测距单元分别安装在两竖支柱(41)的外侧，用以测量竖支柱(41)与L竖边护板(31)之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统；

所述L型导向臂(42)由驱动臂(4H)和电磁导向臂(4J)的内端垂直连接在一起组成L型，L型导向臂(42)两支为一组，驱动臂(4H)的另一端对称固定安装在支撑轴(44)的端部，电磁导向臂(4J)的另一端安装在下导向电磁铁的端部，并使下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙为3-50mm；在智能导向控制系统控制下，伺服电机(45)驱动支撑轴(44)，带动L型导向臂(42)在2～4秒内于“变道位”和“直行位”之间实现位置转换；

所述电磁自锁缸(47)由自锁弹簧舌(4A)安装在电磁驱动缸内组成，自锁弹簧舌(4A)前端是斜面扁形舌状，智能导向控制系统控制电磁自锁缸，电磁力使自锁弹簧舌(4A)在电磁自锁缸内缩回和自动弹出；当控制系统或电磁力控制偶然失效时，L型自锁扣(46)对自锁弹簧舌(4A)的扁形斜面舌施加机械压力使自锁弹簧舌(4A)缩回电磁自锁缸内，当L型自锁扣(46)的自锁边(4T)移动到自锁弹簧舌(4A)下方后，失去机械压力的自锁弹簧舌(4A)自动弹出并锁紧L型自锁扣(46)。

7.如权利要求5或6所述的安全导向系统，其特征在于，

所述L型导向臂(42)中，下导向电磁铁与下电磁导向板平行相对应，其间隙为3-10mm；

所述曲臂电磁导向机构还包括安全支撑轮(4E)、测距单元(4L)；两只一组的安全支撑轮(4E)安装在下导向电磁铁的两端，其刚性安全支撑轮与下电磁导向板之间保持合适的间隙，安全支撑轮的轮缘指向下电磁导向板；所述曲臂电磁导向机构的测距单元(4L)称为下测距单元，两只下测距单元分别安装在两安全支撑轮(4E)的外侧，测量下导向电磁铁与下电磁导向板之间的间隙数据，并反馈到智能导向控制系统。

所述强制电控变道位机构包括电磁锁开关(48)、电磁锁触发柱(39)；电磁锁触发柱(39)安装在L轨道面内展板(33)上表面、横向距离内边缘10-80mm位置，电磁锁开关(48)安装在电磁自锁缸(47)的下方，与电磁锁触发柱(39)上下位置对应，当电磁锁触发柱(39)触碰到电磁锁开关(48)后，电磁自锁缸(47)立即启动，将自动缩回自锁弹簧舌(4A)，释放L型自锁扣(46)，在复位弹簧(49)的拉力下使L型导向臂(42)快速向上抬升，使安全导向系统到达“变道位”。

所述强制机械变道位机构包括电动缸(4B)、伸缩杆(4C)、机械锁开关(4D)、机械锁触发柱(3A)；机械锁触发柱(3A)安装在L轨道面内展板(33)上表面、横向距离内边缘约5mm-15mm；一对电动缸(4B)左右对称、尾部安装在一起，两伸缩杆(4C)分别安装在左右电动缸(4B)内，两伸缩杆(4C)向外分别与左右L型偏心臂(4P)的自锁边(4T)相对应在同一条线上，机械锁开关(4D)安装在电动缸(4B)的底部，与机械锁触发柱(3A)上下位置对应，当机械锁开关(4D)触碰到机械锁触发柱(3A)后，左右电动缸(4B)的伸缩杆(4C)立即向两边快速顶出，分别把在同一条线上的左右L型偏心臂(4P)的自锁边(4T)顶出到自锁弹簧舌(4A)以外，释放L型自锁扣(46)，在复位弹簧(49)的拉力下使L型导向臂(42)快速向上抬升使安全导向系统到达变道位；L型自锁扣(46)的L型偏心臂(4P)在自有弹簧力的作用下自动回到原位。

8.如权利要求4-7任一项所述的安全导向系统，其特征在于，

所述直臂电磁导向机构可以由安全导向单元(2)替代，所述安全导向单元(2)包括安全导向轮(21)、伸缩杆(22)、伺服电动缸(23)，安全导向轮(21)、伸缩杆(22)、伺服电动缸(23)依次安装成一个整体结构，在伺服电动缸(23)驱动下伸缩杆(22)可实现0-200mm距离范围的伸缩；两组安全导向单元(2)在同一水平面上垂直安装在两竖支柱(41)外侧，两组安全导向单元(2)的安全导向轮(21)在一条线上，并与L竖边护板(31)上的导向轮轨迹(35)保持0-30mm；安装在两竖支柱(41)外侧的两测距单元(4L)，测量竖支柱(41)与L竖边护板(31)之间的间隙距离数据，并反馈到智能导向控制系统。

9.如权利要求4-8任一项所述的安全导向系统的运行方法，包括下列步骤：

S1、安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车运行在L轨道上，在智能导向控制系统的智能控制直臂电磁导向机构和曲臂电磁导向机构的电磁导向力，使其与上下电磁导向板之间保持约3-50mm的间隙距离安全运行；当L轨道车(3V)运行至弯道、或遇到较大侧向风使车辆倾斜或偏离正常运行轨迹时，智能导向控制系统根据上下测距单元测量的上部竖支柱(41)与L竖边护板(31)间隙变化值、下导向电磁铁与下电磁导向板之间的间隙变化值，控制导向电磁铁(43)的电磁导向力大小，使L轨道车保持在设定的轨迹上安全运行；

或安全导向单元(2)替代直臂电磁导向机构，在智能导向控制系统控制下，智能控制安全导向轮与L竖边护板(31)之间的间隙距离和辅助导向力大小，保障L轨道车在设定的轨迹上安全运行；

S2、若安全导向系统接收到是直行通过指令，则安全导向系统保持“直行位”继续前行；

S3、若安全导向系统接收到是“变道位”指令，

1)智能导向控制系统启动曲臂电磁导向机构进行变道位操作，电磁自锁缸(47)使自锁弹簧舌(4A)缩回，L型自锁扣(46)被释放，同步启动的伺服电机(45)带动L型导向臂(42)向上抬升，在一对复位弹簧(49)的拉力助力下，驱动臂(4H)到达与“变道位”，触发状态感应器(4K)信号处于接通状态，伺服电机(45)停止运行并自动定位，下测距单元的间隙数据增加了数十倍，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作；

2)若智能导向控制系统启动进行变道位操作超过4秒，状态感应器(4K)信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量的间隙数据仍为正常状态，则系统处于一次故障状态，立即发出一次故障信号；

3)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板(33)上表面的强制电控变道位机构的电磁锁触发柱(39)触发电磁锁开关(48)，安全导向系统将被电控强制到达变道位。若此时状态感应器(4K)信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则电控强制信号被自动忽略。

若安全导向系统处于一次故障状态，则电磁锁开关(48)立即启动电磁自锁缸(47)使自锁弹簧舌(4A)缩回，L型自锁扣(46)被释放，重复上述1)的动作，2～4秒内完成安全导向系统到达变道位操作，实现了第二级保障；

4)若此后2～4秒内，状态感应器(4K)信号仍处于无信号状态，且下测量单元测量数据仍为正常状态，则系统处于二次故障状态，立即发出二次故障信号；

5)车辆继续前进，安装在L轨道面内展板(33)上表面的机械锁触发柱(3A)触发机械锁开关(4D)，安全导向系统将被机械强制到达变道位。若此时状态感应器(4K)信号处于接通状态，即安全导向系统已经到达变道位，则机械强制信号被忽略；

若安全导向系统处于二次故障状态，则机械锁开关(4D)立即启动电动缸(4B),左右电动缸(4B)的伸缩杆(4C)向两侧快速顶出，分别把左右L型偏心臂(4P)的自锁边(4T)顶出到自锁弹簧舌(4A)以外，机械释放了L型自锁扣(46)，在一对复位弹簧(49)的拉力下使L型导向臂(42)机械回“变道位”，达到了第三级保障作用；此后，伸缩杆(4C)自动回原位，L型自锁扣(46)依靠自身弹力自动恢复到原位；

经过自动、电控强制、机械强制到达“变道位”三级保障措施，确保安全导向系统准确完成“变道位”操作，使智能驾驶的L轨道车可安全进入变道状态运行；

S4、当安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车(3V)通过如车站、轨道出入口、轨道互统立交等后，再次进入L轨道继续前行时，安全导向系统自动进入“直行位”，安全导向系统处于正常工作状态。

S5、安装有安全导向系统的智能驾驶的L轨道车在L轨道上运行，当其安全导向系统处于“变道位”状态时，L轨道车可通过L轨道出口道路行驶到普通道路上运行，或由普通道路通过L轨道入口道路行驶上L轨道上运行，实现了L轨道和普通道路互通共享运行。

10.如权利要求4-8任一项所述的安全导向系统，其特征在于，

所述安全导向系统可由双直臂安全导向系统替代，应用于L轨道或U形轨道交通，或者所述安全导向系统为单轨安全导向系统，应用于单轨交通或其它交通形式，

所述双直臂安全导向系统包括直臂电磁导向机构，还包括竖支柱(41)、电磁导向板(38)、智能导向控制系统；

所述两条电磁导向板(38)均安装在L轨道的左右L竖边护板(31)内侧立面上，分别称为第一电磁导向板和第二电磁导向板，第一电磁导向板位于上部，第二电磁导向板位于下部，电磁导向板(38)沿L轨道连续延伸，所述直臂电磁导向机构上的导向电磁铁(43)与每条电磁导向板(38)平行对应安装，对应第一电磁导向板称为第一导向电磁铁，对应第二电磁导向板的称为第二导向电磁铁；2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上前后设置，其顶端垂直安装在智能驾驶的L轨道车(3V)底盘下方，每组竖支柱(41)外侧上下平行各安装一套直臂电磁导向机构，其上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙3-50mm；下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约3-50mm，在智能导向控制系统的智能控制下通过电磁铁控制器控制导向电磁铁(43)电磁导向力的大小；第一和二导向电磁铁的两端各安装有一只安全支撑轮(4E)，支撑轮的轮缘指向第一和第二电磁导向板，以防止导向电磁铁与电磁导向板相互擦撞或吸在一起；上下各一对测距单元(4L)分别安装在两竖支柱(41)的外侧，用以测量竖支柱(41)与L竖边护板(31)之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统用以智能控制电磁导向力的大小和间隙；

所述单轨安全导向系统包括竖支柱(41)、电磁导向板(38)、导向电磁铁(43)、电磁铁控制系统、安全支撑轮(4E)、测距单元(4L)、智能导向控制系统；所述单轨道(3Y)是矩形轨道、或跨座式单轨轨道、或其它单轨道，在单轨道(3Y)的左侧和右侧外壁上各安装有1-6条一组的电磁导向板(38)，电磁导向板(38)上下平行安装，沿单轨道连续延伸；竖支柱(41)1-6支一组，在同一竖直立面上与单轨道外侧臂平行，其上端分别安装在转向架(3W)的左右两侧；左右各有1-6组导向电磁铁(43)，导向电磁铁(43)上下各一组水平方向相互平行、与单轨道外侧臂平行、分别垂直安装在两竖支柱(41)的内侧，且导向电磁铁(43)与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板(38)平行相对，其间隙为3-50mm，在智能导向控制系统的控制下，通过电磁铁控制器控制导向电磁铁(43)电磁导向力；两只一组的安全支撑轮(4E)安装每组导向电磁铁(43)的两端，支撑轮轮缘指向电磁导向板(38)，防止导向电磁铁(43)与电磁导向板(38)相互擦撞或吸在一起；左右两竖支柱(41)的内侧上下分别安装有一对测距单元(4L)，用以测量竖支柱(41)与单轨道壁之间的间隙距离，并反馈到智能导向控制系统。

11.如权利要求10所述的安全导向系统，其特征在于，

所述双直臂安全导向系统中，上部直臂电磁导向机构的第一导向电磁铁平行相对第一电磁导向板其间隙3-10mm；下部直臂电磁导向机构的第二导向电磁铁平行相对第二电磁导向板其间隙约3-10mm；

所述单轨安全导向系统中，在单轨道(3Y)的左侧和右侧外壁上各安装有2条一组的电磁导向板(38)；各2组导向电磁铁(43)上下各一组水平方向相互平行、与单轨道外侧臂平行、分别垂直安装在两竖支柱(41)的内侧；在单轨车每个转向架(3W)的左右侧各有2支一组的竖支柱(41)在同一竖直立面上与单轨道外侧臂平行，导向电磁铁(43)与单轨道外侧壁上的2条电磁导向板(38)平行相对，其间隙为3-15mm。

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