CN116394986A - 空中轨道运输系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空中轨道运输系统，解决目前货物运输系统无法满足恶劣环境下长距离、大坡道、大运量运输的技术问题。空中轨道运输系统用于对接货物产区和铁路场站，以将货物产区的货物运输至铁路场站的铁路车辆上，空中轨道运输系统包括：运载单元，用于装运货物；轨道系统，设于货物产区与铁路场站之间；集运动车，用于连接运载单元，集运动车可沿轨道系统移动，以转运运载单元；快装系统，用于将货物产区的货物装载至运载单元中；卸载单元，用于将货物和/或运载单元由轨道系统转运至铁路场站；牵引及供电系统，用于对集运动车进行牵引供电；控制系统，用于控制快装系统、集运动车和卸载单元工作。

Description

空中轨道运输系统

技术领域

本申请属于货物运输系统技术领域，具体涉及一种空中轨道运输系统。

背景技术

矿产资源之类的散货货物，需要从堆场或者货仓转运至铁路场站，通过铁路车辆向外运输。目前常用的散货货物运输制式有：公路系统、皮带系统、溜槽。

公路运输虽然具有机动灵活、周转迅速、对地形条件适应性强等特点，但其运载量较小、运输成本高，在山区、气候恶劣条件下运输安全性较差。

皮带运输系统技术成熟，在国内外已经得到广泛的应用，具有线路适应性强，工程实施难度小，环保且节约资源，运输量大且相对稳定，不受外界天气影响可全天候的连续输送等优点。皮带运输受煤源和煤炭产品的特殊性，采用输煤廊道运输灵活性不足，煤炭产品需分时段运行，并在皮带装卸两端及中部分品种建设大容量煤仓及筛分，以便分仓出煤，加大输煤廊道项目投资，也会增加运输过程及煤炭销售的管理难度。另外，输煤廊道项目在运输过程中发生着火或皮带撕裂等问题时，对煤炭销售工作影响较大。

溜槽一般用于短距离运输，靠重力加速，使物体能自动下溜，主要应用于小型露天矿，在大、中型露天矿，溜槽常与溜井串接联合应用。溜槽在运输煤块时，对煤块的粒径、含水率、溜槽本身的倾角和溜槽长度均有一定的要求。一般来说粒径不易过大，粒径越大，对溜槽管道的直径要求越大，工程量越大，且大倾角基础越难设计，一般要求管道直径是最大粒径的6倍，同时，粒径也不易过小，过小易造成堵管现象。关于含水率，一般来说长距离溜槽(≥100m)运输物体不易含水。关于溜槽倾角，长距离溜槽(≥100m)倾角易介于25°和55°之间，从运输隧道洞渣经验来看，小于25°时易发生堵管现象，大于55°时，洞渣流速无法控制，管道磨耗过大，结构所受冲击荷载较大，设计难度较大。关于溜槽长度，从目前设计经验看，溜槽长度应小于1500m，超长溜槽流速极难控制，极易造成堵管或者管道磨耗过快现象。同时，溜槽的磨耗和运量存在较强的关系，利用重力势能运输散粒体一般控制流速在8m/s到12m/s之间，此时，管道磨耗相对较快，与运输量有较强的关系。

因此，现有技术缺少一种能够满足恶劣环境下长距离、大坡道、大运量运输的货物运输系统。

发明内容

为解决目前货物运输系统无法满足恶劣环境下长距离、大坡道、大运量运输的技术问题，本申请提供一种空中轨道运输系统，能够直接对接货物产区和铁路场站。

在本申请的第一方面，提供一种空中轨道运输系统，所述空中轨道运输系统用于对接货物产区和铁路场站，以将所述货物产区的货物运输至所述铁路场站的铁路车辆上，所述空中轨道运输系统包括：

运载单元，用于装运所述货物；

轨道系统，设于所述货物产区与所述铁路场站之间；

集运动车，用于连接所述运载单元，所述集运动车可沿所述轨道系统移动，以转运所述运载单元；

快装系统，用于将所述货物产区的货物装载至所述运载单元中；

卸载单元，用于将所述货物和/或所述运载单元由所述轨道系统转运至所述铁路场站；

牵引及供电系统，用于对所述集运动车进行牵引供电；

控制系统，用于控制所述快装系统、所述集运动车和所述卸载单元工作。

在一些实施方式中，所述轨道系统为封闭的环线结构，包括货物产区侧转移段、铁路场站侧转移段，以及连接于所述货物产区侧转移段和所述铁路场站侧转移段的空车运输段和重车运输段；所述空车运输段和所述重车运输段平行设置。

在一些实施方式中，在所述卸载单元用于将所述货物由所述轨道系统转运至所述铁路场站的情况下，所述卸载单元包括依次对接的卸货仓、货物运输设备和装车系统，所述卸货仓和所述快装系统均设于所述重车运输段，所述装车系统设于所述铁路场站；

或者，所述卸载单元包括依次对接的货物运输设备和装车系统，所述货物运输设备和所述快装系统均设于所述重车运输段，所述装车系统设于所述铁路场站。

在一些实施方式中，所述空车运输段设有用于存放所述集运动车和/或所述运载单元的存车线、用于对所述集运动车和/或所述运载单元进行维修的维修区和用于对所述集运动车和/或所述运载单元进行列检的列检区；所述存车线、所述维修区和所述列检区均靠近于所述货物产区。

在一些实施方式中，所述空车运输段和所述重车运输段均设有一个以上故障停靠线。

在一些实施方式中，所述运载单元包括：

箱体，所述箱体的顶部敞口设置，所述箱体的底部间隔设有多个漏斗脊，所述箱体的底面未被所述漏斗脊覆盖的区域构成卸料口；

至少一组底门组件，安装于所述箱体的底部，且与所述卸料口位置对应；

至少一组底门开闭组件，安装于所述箱体的底部，且位于所述漏斗脊的下方；

其中，所述底门组件在所述底门开闭组件的驱动下，开启或关闭所述卸料口。

在一些实施方式中，所述运载单元还包括立方体框架，所述箱体安装于所述立方体框架的上部，所述底门组件和所述底门开闭组件均位于所述立方体框架内部；所述立方体框架连接于所述集运动车。

在一些实施方式中，在所述卸载单元用于将所述运载单元由所述轨道系统转运至所述铁路场站的情况下，所述卸载单元包括固定换装系统，所述固定换装系统包括：

走行装置；

伸缩支柱，下端连接于所述走行装置；

下层平台，设于所述伸缩支柱的上端，用于承托所述运载单元。

在一些实施方式中，所述固定换装系统还包括：

上层平台，可移动地设于所述下层平台上；

微调机构，设于所述下层平台上，且与所述上层平台传力连接，以对所述上层平台的位置进行微调。

在一些实施方式中，所述运载单元为顶部敞口的集装箱。

在一些实施方式中，所述空中轨道运输系统还包括用于对接所述快装系统和所述集运动车的移动换装系统；所述移动换装系统设有两个以上用于放置所述运载单元的限位结构；

空载的运载单元与载重的运载单元分别设于不同的限位结构中，所述移动换装系统移动，以驱动所述空载的运载单元移动至所述快装系统的下方，且所述载重的运载单元移动至所述集运动车的下方。

在一些实施方式中，所述移动换装系统包括：

换装轨道，与所述轨道系统呈角度设置；

走行机构，沿所述换装轨道移动；

伸缩支柱，下端连接于所述走行机构；

限位平台，设于所述伸缩支柱的上端，设有所述限位结构。

在一些实施方式中，所述货物产区侧转移段的海拔高度大于所述铁路场站侧转移段；在所述空车运输段上运行的所述集运动车用于将空载的所述运载单元由所述铁路场站侧转移段转运至所述货物产区侧转移段；在所述重车运输段上运行的所述集运动车用于将载重的所述运载单元由所述货物产区侧转移段转运至所述铁路场站侧转移段。

在一些实施方式中，所述牵引及供电系统包括：

双向牵引变流系统，连接于交流高压母线和直流高压母线；

下坡段牵引系统，连接于所述直流高压母线，用于对吊挂有所述载重的运载单元的所述集运动车牵引供电；

上坡段牵引系统，连接于所述直流高压母线，用于对吊挂有所述空载的运载单元的所述集运动车牵引供电；

其中，在吊挂有载重的运载单元的所述集运动车处于下坡状态时，所述下坡段牵引系统处于发电状态，以向所述直流高压母线馈电。

在一些实施方式中，所述轨道系统包括：

墩柱，设有牛腿总成和设于所述牛腿总成上的支座；

轨道梁，所述轨道梁包括封闭箱型梁、设于所述封闭箱型梁的外部且位于两侧的两条轨道和设于所述封闭箱型梁顶部的支承部，所述支承部设于所述支座上。

在一些实施方式中，所述集运动车通过直线电机驱动，所述直线电机的定子设于所述轨道梁的底部、且与所述牵引及供电系统电连接，所述直线电机的动子设于所述集运动车上。

在一些实施方式中，所述集运动车包括：

转向架组件，用于安装所述动子；

车架组件，用于与所述运载单元的顶部或底部连接；

悬吊组件，连接于所述转向架组件与所述车架组件之间。

在一些实施方式中，所述转向架组件包括：

构架组成，位于所述轨道梁的下方，且平行于所述轨道梁；

至少两个U形轮架，设于所述构架组成上；所述封闭箱型梁部分位于所述U形轮架的U型腔中；

至少四个车轮组成，分别安装在至少两个所述U形轮架上，以使所述车轮组成分别沿两条所述轨道移动；

至少两组保持架，分别连接在相邻的两个所述U形轮架之间。

在一些实施方式中，所述控制系统包括运控系统和信息系统；所述运控系统包括：

中心设备，用于与所述信息系统数据交互；

车载设备，设于所述集运动车上，所述车载设备包括用于检测对应的所述集运动车的行驶速度的速度传感器、用于记载对应的所述集运动车的身份信息的电子标签、用于与所述中心设备数据交互的车载环线天线；

轨旁设备，包括环线通信单元，所述环线通信单元与所述中心设备和所述车载环线天线通信连接，用于实现所述车载设备和所述中心设备之间的数据交互。

根据本申请一个或多个实施例提供的空中轨道运输系统，能够实现如下技术效果：

1)利用运载单元、轨道系统、集运动车组成空轨运输单元，空轨系统以立体交通的思维，将车辆轨道架设在空中，避免区域地理隔离，可以全天候全时段运行，运输效率高。

2)通过快装系统和卸载单元实现货物在空轨运输单元中的装货和卸货，快装系统和卸载单元分别与货物产区和铁路场站对接，从而实现货物在货物产区与铁路场站之间的顺畅衔接，满足长距离、大坡道、大运量货物运输要求。

3)集运动车运行所需的电能由牵引及供电系统提供，采用电力驱动，不仅符合国家节能环保的要求，同时避免了汽车尾气对环境的影响。

4)通过控制系统控制集运动车、快装系统和卸载单元工作，实现实时配置、效率可调；通过对集运动车、快装系统和卸载单元远端控制与追踪，全过程实现智能化操控。

附图说明

图1示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的结构示意图。

图2示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统在采用散货卸货运输模式时货物卸载端的结构示意图。

图3示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统在采用运载单元卸货运输模式时货物卸载端的结构示意图。

图4示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的轨道系统的结构示意图。

图5示出了图4的主视图。

图6示出了图4的轨道系统中加强组件的结构示意图。

图7示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的集运动车与运载单元在吊挂式装配状态下的结构示意图。

图8示出了图7的主视图。

图9示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的集运动车与运载单元在托底式装配状态下的结构示意图。

图10示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的运载单元的结构示意图。

图11示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的固定换装系统与集装箱的装配结构示意图。

图12示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的固定换装系统装卸运载单元的操作流程图。

图13示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的移动换装系统的结构示意图。

图14示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的移动换装系统装卸运载单元的操作流程图。

图15示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的维修区和列检区的工位布置示意图。

图16示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的牵引供电系统处于能量回馈状态时的系统拓扑图。

图17示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的运控系统的系统拓扑图。

图18示出了本申请的一个或多个实施例中空中轨道运输系统的信息系统的系统拓扑图。

图19示出了本申请的某些实施例中空中轨道运输系统的结构示意图。

附图标记说明：

100-运载单元，110-标准运载单元，111-箱体，112-底门组件，113-底门开闭组件，114-漏斗脊，115-卸料口，116-立方体框架，117-角件；120-集装箱。

200-轨道系统，201-货物产区侧转移段，202-铁路场站侧转移段，203-空车运输段，204-重车运输段，205-存车线，206-维修区，207-列检区，208-故障停靠线；210-墩柱，211-牛腿总成，212-支座，213-支柱，214-牛腿；220-轨道梁，221-封闭箱型梁，222-轨道，223-支承部，224-加强组件，225-纵向加强部，226-横向加强部，227-空腔结构；230-定子。

300-集运动车；310-转向架组件，311-构架组成，312-U形轮架，313-车轮组成，314-保持架；320-车架组件，321-车体，322-承托架，323-防尘盖，324-驱动装置，325-底门开闭触碰装置；330-悬吊组件；340-稳定支腿；350-动子；360-车钩缓冲装置；370-供电装置；380-刹车装置。

400-快装系统，401-第一装载位，402-第二装载位，410-定量仓；

500-固定换装系统，510-走行装置，520-伸缩支柱，530-下层平台，540-上层平台，550-微调机构，560-限位结构；

600-移动换装系统，610-换装轨道，620-走行机构，630-伸缩支柱，640-限位平台，650-限位结构；

700-卸货仓。

800-货物运输设备。

900-装车系统。

1000-空中轨道运输系统。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请第一方面实施例，提供一种空中轨道运输系统1000，该空中轨道运输系统1000用于对接货物产区和铁路场站，以将货物产区的货物运输至铁路场站的铁路车辆上。货物产区的货物可以是堆放于货物产区内，例如生产出的糖堆放于产品仓中；也可以是经过预处理后输出的货物，例如煤矿区输出的货物为选煤厂输出的煤炭。货物产区不限于矿区(煤矿、铁矿等)、糖产区，所产货物为散货，因此要求空中轨道运输系统1000能够满足散货装卸要求。

请参阅图1，本申请第一方面实施例提供的空中轨道运输系统1000包括七个主要功能单元：运载单元100、轨道系统200、集运动车300、快装系统400、卸载单元、牵引及供电系统和控制系统。其中：运载单元100用于装运货物，其结构可以是集装箱、普通敞口货箱、漏斗集装箱、漏斗结构等，本申请不做限制。集运动车300连接运载单元100，可采用吊挂式连接方式或托底式连接方式，本申请不做限制。轨道系统200设置在货物产区与铁路场站之间，供集运动车300在货物产区与铁路场站之间往返运行，以转运运载单元100。快装系统400用于将货物产区的货物装载至运载单元100中，快装系统400可采用成熟的铁路快装系统系统。运载单元100装载货物时可以连接于集运动车300，也即运载单元100与集运动车300为整体式结构，运行过程中始终保持连接；运载单元100装载货物时也可以与集运动车300脱离，装载后再与集运动车300连接。卸载单元用于将货物和/或运载单元100由轨道系统200转运至铁路场站。集运动车300运行所需的电能由牵引及供电系统提供，牵引及供电系统提供的电能一方面产生驱动集运动车300运行的牵引力，另一方面用于对集运动车300上的用电设备进行供电。控制系统控制集运动车300、快装系统400和卸载单元工作。

请参阅图1、图2、图3和图19，空中轨道运输系统1000的作业流程为：

货物产区的货物通过快装系统400装载至空载的运载单元100中；牵引及供电系统驱动集运动车300沿轨道系统200移动，集运动车300带动载重的运载单元100移动至卸载单元；卸载单元将载重的运载单元100和/或运载单元100所装载的货物转运至铁路场站；卸货后的空载的运载单元100或者堆场堆放的空载的运载单元100通过集运动车300驱动，沿轨道系统200移动至货物产区。

上述作业流程中，在某些实施例中，空载的运载单元100(简称“空箱”)与载重的运载单元100(简称“重箱”)在轨完成切换，即运载单元100与集运动车300全程不分离，运载单元100始终在轨运行，通过转移轨道转移至对侧运行。请参阅图1，在某些实施例中，轨道系统200为封闭的环线结构，包括靠近货物产区的货物产区侧转移段201，靠近铁路场站的铁路场站侧转移段202，以及连接于货物产区侧转移段201和铁路场站侧转移段202的空车运输段203和重车运输段204，空车运输段203上运行的集运动车300所连接的运载单元100为空载状态，重车运输段204上运行的集运动车300所连接的运载单元100为载重状态。请参阅图1和图4，在某些实施例中，空车运输段203和重车运输段204平行设置，使得空车运输段203和重车运输段204长度基本相同，便于通过控制系统控制连接空箱的集运动车300(简称“空车”)和连接重箱的集运动车300(简称“重车”)的运行速率。

在某些实施例中，空中轨道运输系统1000应用在上下游具有较大海拔落差的场景，例如货物产区为矿山，海拔2500m；铁路场站海拔相对较低，为650m。则货物产区侧转移段201的海拔高度大于铁路场站侧转移段202。为节省能耗，在某些实施例中，空中轨道运输系统1000采用“空车上坡、重车下坡”的运控方案，也就是说：在空车运输段203上运行的集运动车300为上坡运行，将空载的运载单元100由铁路场站侧转移段202转运至货物产区侧转移段201；在重车运输段204上运行的集运动车300为下坡运行，将载重的运载单元100由货物产区侧转移段201转运至铁路场站侧转移段202，重车下坡是可以利用自重节约牵引电力。

空车和重车均由牵引及供电系统提供牵引电力，请参阅图16，在某些实施例中，牵引及供电系统包括双向牵引变流系统、下坡段牵引系统和上坡段牵引系统，其中，双向牵引变流系统连接于交流高压母线和直流高压母线，交流高压母线用于连接牵引变电所，交流高压母线上的交流高压电(例如AC35kV)通过双向牵引变流系统转化为直流高压电(例如DC1500V)，下坡段牵引系统和上坡段牵引系统均在直流高压母线上取电。下坡段牵引系统用于对重车牵引供电，上坡段牵引系统用于对空车牵引供电。

重车下坡时是将车辆重力势能转化为车辆动能，车辆下坡维持匀速或制动时需要牵引系统工作在电制动工况下，向车辆提供一个阻止车辆加速或运行的力，此时下坡段牵引系统处于发电状态，能向直流高压母线反馈电能，提高直流高压母线电压，该电能能通过直流高压母线向反向运行的空车提供牵引电源。当直流高压母线电压升高至直流母线电压上限时，双向牵引变流系统工作，将多余的电能经整流逆变反馈至交流高压母线侧，通过交流高压母线环网可向其他牵引变电所提供电能，如图16所示。

考虑到集运动车300和/或运载单元100在使用时可能发生故障，并且在正常使用过程中也需要对集运动车300和/或运载单元100进行日常检查，请参阅图1和图19，在某些实施例中，轨道系统200设有用于存放集运动车300和/或运载单元100的存车线205、用于对集运动车300和/或运载单元100进行维修的维修区206和用于对运载单元100和/或运载单元100进行列检的列检区207。由于重车搭载有货物，不便于停车维修和检查，在某些实施例中，存车线205、维修区206和列检区207均设于空车运输段203，请参阅图1，存车线205、维修区206和列检区207均为与空车运输段203的轨道并列的轨道段，在入口端设置道岔，使得集运动车300行驶至道岔处，可选择地沿空车运输段203继续行驶，或是驶入存车线205、维修区206或列检区207。

请参阅图15，在某些实施例中，列检区207共有6个检修车位，可一次容纳6辆集运动车300进行列检；维修区206共有8个检修车位，可一次容纳8辆集运动车300进行维修。列检区207任务范围：(a)承担空轨运行车辆的日常检查工作；(b)承担空轨维修车辆的临时停放工作。维修区206任务范围：(a)承担空轨运行车辆的日常维修工作；(b)承担空轨车辆的升级、试验及调试工作。

请参阅图1和图19，在某些实施例中，存车线205、维修区206和列检区207均靠近于货物产区，也即在空轨车辆装车点之前，设置空轨运输系统对空轨车辆(集运动车300)进行运用管理、停放、转换、试验、维护保养及检修的场所。在集运动车300列检/维修通过后再行驶至快装系统400进行装车，保证重车状态下车辆运行稳定，降低重车的故障发生率。

为此，请参阅图1和图19，在某些实施例中，空车运输段203和重车运输段204均设有一个以上故障停靠线208，出现故障的集运动车300或者出现故障的运载单元100所连接的集运动车300会移动至故障停靠线208，故障停靠线208为与空车运输段203的轨道并列的轨道段，在入口端设置道岔，使得集运动车300行驶至道岔处，可选择地沿空车运输段203继续行驶，或是驶入故障停靠线208。故障的集运动车300可自行驶入故障停靠线208，或是由正常行驶的集运动车300拖动故障的集运动车300形式，请参阅图7和图9，在某些实施例中，集运动车300上设有车钩缓冲装置360，车钩缓冲装置360的结构与铁路车辆的车钩缓冲装置相同。通过设置故障停靠线208，在空中轨道运输系统1000采用节拍化生产时，各集运动车300的发车时间、行驶速率、停留时间均由程序预先设定，若运行中的集运动车300和/或运载单元100发生故障，可将集运动车300转移至故障停靠线208，避免影响后续车辆的运行。

故障停靠线208的数量根据轨道系统200的长度而定，相邻两个故障停靠线208之间的间距近似相等，例如，每隔3km设置一个故障停靠线208。在某些实施例中，重车运输段204与空车运输段203上故障停靠线208的位置相对应，也就是说，重车运输段204上某一位置设有故障停靠线208，则空车运输段203上与该位置相对应的位置也设有故障停靠线208。在某些实施例中，快装系统400的位置与存车线205相对、处理故障车辆，位于重车运输段204上的其中一个故障停靠线208靠近于快装系统400，且与维修区206和/或列检区207位置相对，由于维修区206和列检区207同样能够停放故障车辆，可视为是故障停靠线208的替代。

故障停靠线208、存车线205、维修区206和列检区207均为轨道系统200的轨道分支，其可以采用封闭式轨道分支，即车辆向前驶入轨道分支、向前驶出轨道分支；也可以采用开放式轨道分支，车辆向前驶入轨道分支、倒车向后退出轨道分支。轨道分支与轨道系统200的主轨道的连接处需要使用道岔，封闭式轨道分支需要使用两组道岔结构，而开放式轨道分支仅需使用一组道岔结构，成本更低。故障停靠线208、存车线205、维修区206和列检区207的具体分支结构可根据实际需要确定，本申请不做限制。

请参阅图4和图5，示出了空中轨道运输系统的轨道系统的结构示意图，在某些实施例中，轨道系统200包括墩柱210和设置于墩柱210上的轨道梁220，故障停靠线208、存车线205、维修区206和列检区207等轨道分支通过道岔与轨道梁220连接。墩柱210包括牛腿总成211和设于牛腿总成211上的支座212，牛腿总成211设有两个，两个牛腿总成211沿轨道梁220的宽度方向间隔设置。轨道梁220包括封闭箱型梁221、设于封闭箱型梁221的外部且位于两侧的两条轨道222和设于封闭箱型梁221顶部的支承部223，支承部223设于支座212上。

现有技术中空轨系统的轨道梁多采用开口梁，对开口梁而言，走行轮压力属于偏载，疲劳性能较差，导致轨道梁环形加强筋及走行面底部加劲肋增多，无效重量多。此外，走行面的磨耗和锈蚀会导致走行板变薄，且无法修补。此外，开口梁的下开口结构导致梁体刚度较小，不利于尺寸控制。在某些实施例中，轨道梁220的梁体采用封闭箱型梁221，相比于现有的开口梁，封闭箱型梁221具有更高的强度、刚度以及稳定性，能够适应大运力(额定载重：32t)、大坡道(最大坡道80‰)、大温差(环境温度-25.5℃～48℃)的恶劣环境。

在某些实施例中，请结合图5，牛腿总成211包括支柱213和牛腿214，支座212设于牛腿214上，支柱213的顶端与墩柱210为一体式结构或者固定连接，支柱213的底端与牛腿214可拆卸连接；或者，支柱213的顶端与墩柱210可拆卸连接，支柱213的底端与牛腿214固定连接。

在某些实施例中，支柱213和墩柱210均采用钢结构，支柱213与墩柱210为一体式结构，一体式结构比分体焊接强度更高。在某些实施例中，支柱213与墩柱210为混凝土一体浇注，使得支柱213与墩柱210固定连接；混凝土一体浇注的支柱213以及墩柱210造价低，经济性好。

请参阅图6，在某些实施例中，封闭箱型梁221的底部设有加强组件224，封闭箱型梁221的底板外伸形成轨道安装板，轨道设于轨道安装板的上表面，加强组件224设置在底板的下表面。加强组件224包括纵向加强部225和横向加强部226，纵向加强部225与横向加强部226相互连接且呈角度设置，以合围成具有开口的空腔结构227。通过设置加强组件224提高了轨道安装板的轴向和宽度方向的强度，提高了轨道梁220抵抗扭转的作用，提高了安全性。由于轨道梁220内设置了轨道，因此需要对固定轨道的结构进行检修维护，纵向加强件和横向加强部226合围的空腔结构227除具有提高轨道梁220横向强度、纵向强度以及抵抗扭转的能力外，还可以形成便于维护轨道的固定结构的检修口。

在某些实施例中，请结合图4和图5，支承部223设有两个，两个支承部223分别设于封闭箱型梁221的轴向的两端，实现轨道梁220与墩柱210的连接。在一些实施例中，支承部223为连接于封闭箱型梁221宽度方向两侧的牛腿214。在某些实施例中，支承部223为横梁，横梁对称设于封闭箱型梁221的顶部，横梁的宽度大于封闭箱型梁221的顶板的宽度，减少横梁与封闭箱型梁221连接部位的应力集中。

本申请实施例提供的空中轨道运输系统1000，在货物卸载端可以实现散货卸货运输、运载单元100卸货运输以及“散货+运载单元”卸货运输三种卸货运输模式。也就是说，卸载单元用于将货物由轨道系统200转运至铁路场站的情况，对应于散货卸货运输和“散货+运载单元”卸货运输这两种卸货运输模式。卸载单元用于将运载单元100由轨道系统200转运至铁路场站的情况，对应于运载单元100卸货运输和“散货+集装箱”卸货运输这两种卸货运输模式。在某些实施例中，卸载单元可以仅用于将货物由轨道系统200转运至铁路场站；在某些实施例中，卸载单元可以仅用于将运载单元100由轨道系统200转运至铁路场站；在某些实施例中，卸载单元可以同时用于将货物和运载单元100由轨道系统200转运至铁路场站。

请参阅图2，在卸载单元用于将货物由轨道系统200转运至铁路场站时，卸载单元包括依次对接的卸货仓700、货物运输设备800和装车系统900。由于卸货仓700和快装系统400均与重车对接，因此卸货仓700和快装系统400均设于重车运输段204。在某些实施例中，卸货仓700为建立于地面上的仓库，集运动车300载重箱移动至卸货仓700上方，通过缓冲斗将散货卸货至卸货仓700中。在某些实施例中，卸货仓700为建立于地面上或在地面开挖的受煤坑，集运动车300载重箱移动至受煤坑上方，运载单元100将散货直接卸货至受煤坑中。

卸货仓700中的散货通过货物运输设备800转移至装车系统900，装车系统900设于铁路场站，装车系统900用于将散货装运至铁路车辆上。货物运输设备800可以是皮带运输机、溜槽等成熟的散货转运设备，具体结构本申请不做限制。在某些实施例中，装车系统900采用快速定量装车系统，例如煤矿区使用的煤炭快速定量装车系统，具体结构可参考现有技术的相关公开，本申请不做限制。

请参阅图19，在某些实施例中，卸载单元用于将货物由轨道系统200转运至铁路场站，卸载单元包括依次对接的货物运输设备800和装车系统900。货物运输设备800包括若干产品仓，以及用于运输货物的皮带运输机，由于货物运输设备800和快装系统400均与重车对接，因此货物运输设备800和快装系统400均设于重车运输段204。集运动车300载重箱移动至产品仓上方，运载单元100将散货直接卸货至产品仓中。

在卸载单元实现散货卸货运输模式时，要求运载单元100能够实现散货装箱、卸货，在某些实施例中，运载单元100采用标准运载单元110，请参阅图10，标准运载单元110包括箱体111以及安装于箱体111底部的至少一组底门组件112和至少一组底门开闭组件113，箱体111为上下均敞口的结构，箱体111的顶部敞口设置以满足货物装载需要，箱体111的底部间隔设有多个漏斗脊114，箱体111的底面未被漏斗脊114覆盖的区域构成卸料口115，卸货时货物从卸料口115中下落。底门开闭组件113安装于箱体111的底部，且位于漏斗脊114的下方，通过漏斗脊114遮挡底门开闭组件113，避免散货落在底门开闭组件113上。底门组件112安装于箱体111的底部，且与卸料口115位置对应，底门组件112在底门开闭组件113的驱动下，开启或关闭卸料口115。底门组件112和底门开闭组件113的具体结构，以及底门开闭组件113的开闭方式均可参考现有技术中的漏斗集装箱或者铁路漏斗车，具体内容此处不展开说明。

请参阅图10，在某些实施例中，运载单元100还包括立方体框架116，箱体111安装于立方体框架116的上部，底门组件112和底门开闭组件113均位于立方体框架116内部，使得整个立方体框架116的下部区域为空区，为底门组件112和底门开闭组件113提供动作空间，并且保证底门组件112和底门开闭组件113与外界具有一定间隔，保护底门组件112和底门开闭组件113被外物触碰损伤或意外开启。

立方体框架116连接于集运动车300，在某些实施例中，运载单元100吊挂于集运动车300的下方，则在立方体框架116的上部设置有角件117，立方体框架116的角件117与集运动车300的吊具配合，具体结构可参考集装箱的吊装结构。在某些实施例中，运载单元100采用托底式固定方式，在立方体框架116的下部设有锁定件(例如角件117或者支撑板)，集运动车300的车体钩挂于立方体框架116的底部，以承托整个运载单元100。

请参阅图3，在某些实施例中，在卸载单元用于将运载单元100由轨道系统200转运至铁路场站时，卸载单元包括固定换装系统500。固定换装系统500具有举升运载单元100的功能，能够配合重型叉车、轨道吊或正面吊，实现运载单元100的转运。

请参阅图11，固定换装系统500包括走行装置510、伸缩支柱520和下层平台530，伸缩支柱520的下端连接于走行装置510，伸缩支柱520的上端连接于下层平台530，下层平台530用于承托运载单元100。走行装置510可以采用电机驱动的万向轮，或者电机驱动的钢轮钢轨机构，走行装置510可以驱动伸缩支柱520和下层平台530沿轨道梁220的轴向移动，以与集运动车300对接。伸缩支柱520驱动下层平台530升降，当下层平台530上升至与集运动车300连接的重箱接触时，集运动车300与重箱脱离连接，下层平台530载重箱下降。下层平台530载空箱上升，空箱与集运动车300连接，随后下层平台530下降至初始状态。

请参阅图11，在某些实施例中，固定换装系统500还包括上层平台540和微调机构550，上层平台540可移动地设于下层平台530上，为方便上层平台540的移动，上层平台540与下层平台530之间可设置万向球。微调机构550设于下层平台530上，且与上层平台540传力连接，微调机构550可对上层平台540的位置进行微调。微调机构550可以采用伸缩缸、电机驱动的滚珠丝杠等直线伸缩机构，具体结构本申请不做限制。在某些实施例中，微调机构550可对上层平台540的横向(垂直于轨道梁220)位置和纵向(平行于轨道梁220)位置均进行微调，则微调机构550设置有至少两组，至少一组微调机构550的伸缩方向为横向，至少一组微调机构550的伸缩方向为纵向。上层平台540用于承载运载单元100，在某些实施例中，上层平台540上设有若干限位结构560，以对放置其上的运载单元100进行限位。

请参阅图3，卸载单元还包括集装箱卡车，集装箱卡车在固定换装系统500与铁路场站之间循环运输，转运运载单元100。为配合快装系统400在线装货，在某些实施例中，运载单元100为顶部敞口的集装箱120。固定换装系统500可通过与集运动车300之间进行换装，可满足各型标准集装箱或散货装载单元的连续转运需求。请参阅图12，固定换装系统500换装集装箱时，整机平置地面，纵向与轨道系统200的轨道梁220平行。重型叉车吊装集装箱放置在固定换装系统500的上层平台540正上方，如图12(a)所示；固定换装系统500通过微调机构550微调上层平台540的位置，使得集装箱120与集运动车300的锁具对中，如图12(b)所示；通过固定换装系统500的伸缩支柱520举升集装箱与集运动车300完成集装箱120的对接工作，如图12(c)所示。

在某些实施例中，空中轨道运输系统1000还包括用于对接快装系统400和集运动车300的移动换装系统。请参阅图13，示出了移动换装系统600的结构示意图，移动换装系统600设有两个以上用于放置运载单元100的限位结构650，空箱和重箱分别设于不同的限位结构650中，移动换装系统600移动，以将空箱移动至快装系统400的下方，且重箱同时移动至集运动车300的下方。

请参阅图13，在某些实施例中，移动换装系统600包括换装轨道610、走行机构620、伸缩支柱630和限位平台640，换装轨道610与轨道系统200呈角度设置，走行机构620可沿换装轨道610移动，以对接快装系统400或集运动车300，伸缩支柱630的下端连接于走行机构620、上端连接于限位平台640，限位平台640用于承托运载单元100，限位结构650设置在限位平台640上。

请参阅图14，在某些实施例中，快装系统400具有两个装载位置，两个装载位置一左一右间隔设置，轨道系统200穿设于两个装载位置之间。移动换装系统600设有两个限位结构650，能够同时承载两个运载单元100。走行机构620驱动移动换装系统600整体沿换装轨道610在第一装载位401和第二装载位402之间切换，当移动换装系统600位于第一装载位401时，对接左侧装载位置和轨道系统200；当移动换装系统600位于第二装载位402时，对接右侧装载位置和轨道系统200。

请参阅图14，以散煤运输为例，移动换装系统600进行散货装载的工作流程如下：

1)集运动车300携带空箱，停至散货装载区；移动换装系统600上的感应开关检测集运动车300停车位置，移动换装系统600的走行机构620驱动移动换装系统600沿集运动车300运行方向微动(一般≤300mm)，直至集运动车300与移动换装系统600的中心线齐平，如图14A所示；

2)移动换装系统600的伸缩支柱630举升限位平台640整体升高(此时限位平台640右侧限位结构650中已有完成煤炭装载的重箱)，带动集运动车300上的空箱和右侧的重箱一同升高，图14B；

3)移动换装系统600的走行机构620带动限位平台640和2个运载单元100整体横移，直至重箱(右侧)进入集运动车300原空箱位置，原空箱(左侧)到达左侧煤炭装载位置，移动换装系统600的走行机构620移动过程中，完成对空箱内表面防冻液的喷洒(低温时)，完成对重箱上顶面防尘液的喷洒，如图14C所示；

4)移动换装系统600的伸缩支柱630举升限位平台640整体下降，完成重箱落车，空箱落入煤炭装载位，如图14D所示；

5)集运动车300携带重箱驶离；左侧煤炭装卸设备中部的定量仓410纵向微动适合位置(该步骤也可在第1步时同步完成)，底部的伸缩漏斗口伸出至运载单元100顶面下，开始一边漏煤一边纵向移动，直至煤炭装满箱后缩回漏斗，如图14E所示；

6)下一辆集运动车300携带空箱，停至散货装载区，装卸区进入下一循环，如图14F所示。

在某些实施例中，集运动车300通过直线电机驱动，直线电机的定子230设于轨道梁220的底部、且与牵引及供电系统电连接，直线电机的动子350设于集运动车300上。请参阅图7、图8和图9，在某些实施例中，集运动车300包括转向架组件310、车架组件320和悬吊组件330，悬吊组件330连接于转向架组件310与车架组件320之间，允许转向架组件310与车架组件320之间发生相对晃动，能够抵抗11级风。转向架组件310用于安装直线电机的动子350(与定子230间隙约10mm)，直线电机的动子350与定子230配合，提供转向架组件310移动的牵引力。转向架组件310上设有车轮组成313，沿轨道梁220的两条轨道222移动。车架组件320用于与运载单元100连接。请参阅图7和图9，在某些实施例中，转向架组件310上设有刹车装置380，用于下坡时减速刹车。请参阅图7和图9，在某些实施例中，转向架组件310上设有供电装置370，供电装置370采用滑触取电，与轨道梁220上的受电轨接触，受电轨接入牵引供电系统，为集运动车300上的用电设备供电(非牵引用电)。

车轮组成313中的车轮可以采用胶轮或者钢轮。在某些实施例中，车轮组成313中的车轮采用钢轮，钢轮的使用寿命长，维护成本低，尤其是针对高运能需求的应用场景，集运动车300采用悬挂式运输方式，同时也能不受轮轨黏着限制，实现集运动车300的大坡道(最大坡道80‰)爬坡，因此钢轮更能满足市场需求。并且，相比于胶轮(单次试验最长连续运行时间30分钟，散热5分钟，否则就会存在橡胶裂纹、剥离或脱落风险)，钢轮能够适应大运力(额定载重：32t)、大温差(环境温度-25.5℃～48℃)和长距离(单程66km)的运输要求。钢轮运行速度可达50～60km/h，胶轮运行速度一般小于40km/h。

请参阅图7，在某些实施例中，当车架组件320与运载单元100的顶部连接时，运载单元100为吊挂式固定方式，例如运载单元100采用顶部敞口设置的集装箱120，则车架组件320设置有转锁组件，转锁组件与集装箱120的顶部角件配合，以锁定集装箱120。采用转锁组件与集装箱的顶部角件配合的锁定方式，集装箱120便于装卸，但是在长距离运输下存在一定安全风险。

请参阅图9，在某些实施例中，当车架组件320与运载单元100的底部连接时，运载单元100为托底式固定方式，车架组件320具有两个承托架322，两个承托架322上均设有转锁装置，与运载单元100底部的角件配合。由于运载单元100整体搁置在两个承托架322上，相当于两个承托架322包裹运载单元100，相比于吊挂式固定方式，采用托底式固定方式固定运载单元100，安全性更高，更适合于长距离运输，并且能够承受大风量、大风沙的恶劣环境。采用托底式固定方式固定运载单元100，需要借助外界的转接设备装卸运载单元100，以图9所示集运动车300为例，卸载运载单元100时，外界的转接设备首先将运载单元100顶升至与承托架322上的转锁装置脱离，随后外界的转接设备载运载单元100横移(垂直于轨道梁220的轴向)，将运载单元100移出两个承托架322所限定的区域。

请参阅图9，在某些实施例中，在运载单元100采用标准运载单元110的情况下，还可在承托架322上设置底门开闭触碰装置325，作用于标准运载单元110的底门开闭组件113，使得底门开闭组件113驱动底门组件112开启或关闭卸料口115，便于实现在线卸货。

在某些实施例中，集运动车300与轨道梁220采用“车抱轨”的装配结构，请参阅图8，转向架组件310包括构架组成311、至少两个U形轮架312、至少四个车轮组成313和至少两组保持架314，转向架组件310位于轨道梁220的下方，且平行于轨道梁220，U形轮架312设置在于构架组成311上，封闭箱型梁221的底部部分位于U形轮架312的U型腔中，形成“车抱轨”的走行机构方式，可以适配封闭箱型梁221，可以有效降低转向架组件310脱轨率，提高空中轨道运输系统1000运输的安全性能。至少四个车轮组成313分别安装在至少两个U形轮架312上，以使车轮组成313分别沿两条轨道222移动。至少两组保持架314分别连接在相邻的两个U形轮架312之间，以提高整个转向架组件310的结构强度和刚度。

请参阅图7和图9，在某些实施例中，集运动车300还包括至少两个稳定支腿340。至少两个稳定支腿340相对地设置在转向架组件310或车架组件320上，且稳定支腿340可相对于车架组件320伸缩以使稳定支腿340抵接在转向架组件310与车架组件320之间。通过在转向架组件310与车架组件320之间设置稳定支腿340，从而可以在不换箱的情况下进行在线货物的装卸，在货物装卸过程中通过稳定支腿340伸出抵接在转向架组件310与车架组件320之间，提高车架组件320和运载单元100的姿态平稳，使空中轨道运输车实现不落箱在线货物装卸，简化了诸如散装货物集装箱换箱过程的繁琐过程，提高了货物的装卸效率。

请参阅图7和图9，在某些实施例中，集运动车300的车架组件320还包括防尘盖323，防尘盖323可开启地设于车架组件320的车体321上，防尘盖323的开启方式不限于转动开启、升降开启、滑移开启。在车架组件320的车体321上还设有用于驱动防尘盖323开启或关闭的驱动装置324。在运载单元100装载货物之前，驱动装置324驱动防尘盖323开启，在运载单元100装载货物之后，驱动装置324驱动防尘盖323关闭，盖住运载单元100的箱顶，防止集运动车300运输时，煤灰或其他种类灰尘的飞洒。在某些实施例中，防尘盖323的边缘还可以设有密封橡胶，用于防止雨雪侵入。

在某些实施例中，控制系统包括运控系统和信息系统，请参阅图17，运控系统包括用于与信息系统数据交互的中心设备，设于集运动车300上的车载设备和设于轨道系统200旁的轨旁设备。车载设备包括用于检测对应的集运动车300的行驶速度的速度传感器、用于记载对应的集运动车300的身份信息的电子标签、用于与中心设备数据交互的车载环线天线；轨旁设备包括环线通信单元，环线通信单元与中心设备和车载环线天线通信连接，用于实现车载设备和中心设备之间的数据交互。

信息系统主要由空轨运输管理平台、智能运维管理系统、综合监控系统及基础支撑平台四大部分组成，其系统框架如图18所示。空轨运输管理平台主要集成矿区生产管理系统、快装系统400、运控系统以及场站仓储管理系统等系统,通过各系统模块的有机结合以及协同工作实现空轨运输的安全和高效,是整个空轨高效运行的核心，运输管理系统主要包含运输计划管理、运单管理、动车运输状态管理、运输异常管理、数据统计分析等各个功能模块。智能运维管理系统充分利用信息化和智能化技术，创新性的实现设备主动运维、设备健康管理，与轨道系统200、集运动车300、供电系统设备、煤炭快装设备、煤炭装载集装箱、信息化机房等均实现信息交互。综合监测系统围绕高效运输、安全防护等目的实现对空轨相关设备和环境等数据的实时采集和集中监控，并协助完成各子系统之间的协调联动功能。

基础支撑平台包括机房数据中心、虚拟化平台和网络通信系统，机房数据中心为空轨信息系统整体部署提供支撑平台,保障空轨系统稳定高效运行。机房中安装了服务器、核心网络设备等重要信息化设备，并配置供电设备、UPS设备、空气调节设备、安防设备、消防设备、动力及环境监控设备等机房辅助设施。满足信息化设备和运维人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、电气安全、电源安全、防水、抗震、防雷击和接地等要求，为信息化设备提供稳定可靠的运行工作环境，降低设备故障率，延长设备的使用寿命。虚拟化平台采用自主可控的虚拟化技术构建多节点服务器群集，搭建私有云架构平台，为智能空轨信息化平台运行提供高可用、高效率、易维护、可扩展的运行环境。部署数据备份系统，实现智能空轨信息化平台统一的数据备份管理。网络通信系统采用光纤通信网络，是智能空轨信息化平台数据传输的主要介质，采用三层网络系统架构，搭建稳定、高效的网络通信系统，实现智能空轨信息化平台各子系统之间的数据交换需求。

以对接煤矿区和铁路场站，进行煤炭运输为例，根据本申请一个或多个实施例提供的空中轨道运输系统1000，作业流程如下：

(1)散煤运输：请参阅图1和图2，在线路的起终点分别设有煤炭装卸点，煤炭在矿区通过快装系统400的筒仓进行定量装车，装车完成后由轨道系统200上的集运动车300自动运送至铁路场站附近的空轨装卸站进行卸车，将煤炭卸至产品仓或受煤坑，通过带式输送机收集后由装车带式输送机送至装车系统900进行铁路装车，装车完成后通过环形装车线运至铁路场站办理发送作业。

(2)集装箱运输：请参阅图1和图3，在线路的起终点分别设有集装箱装卸点，集装箱在矿区通过快装系统400的筒仓进行定量装车，装车完成后由轨道系统200上的集运动车300自动运送至铁路场站附近的集装箱装卸站进行装卸作业，后通过轨道吊/正面吊进行铁路装车，装车完成后通过环形装车线运至铁路场站办理发送作业。

(3)集装箱装卸流程：

(3-1)将地面货场集装箱转接到空轨运输车上作业流程：重型叉车将集装箱吊装至固定换装系统500的上层平台，如图12(a)所示→集装箱锁孔检测系统将位置信号输出给固定换装系统500的控制系统→微调机构将集装箱微调至对接位，如图12(b)所示→固定换装系统500的伸缩支柱520收到集运动车300对箱信号后，通过举升一定高度完成与集运动车300的对箱作业，如图12(c)所示，随后固定换装系统500回初始位。

(3-2)将集运动车300上集装箱转接到地面货场作业流程：固定换装系统500的伸缩支柱收到集运动车300卸箱信号后，通过举升一定高度完成与集运动车300的卸箱作业并回初始位，重型叉车将集装箱从固定换装系统500吊装至地面货场。

根据本申请一个或多个实施例提供的空中轨道运输系统1000，具有如下有益效果：

1、空中轨道运输系统1000采用工字型封闭箱型梁221+“车抱轨”结构形式的悬挂式单轨进行运输，可兼容散货运输和集装箱运输，并且能够适应海拔大、落差大、温差大、大风沙、大运量的特殊工况。

2、集运动车300采用“直线电机驱动+钢轮钢轨”方式，通过安装在集运动车300上的动子350和安装在轨道梁220上的定子230之间的电磁力实现车辆牵引及制动。

3、能量回馈：针对空轨运行过程中重车下坡、轻车上坡的场景，将车辆制动所产生的再生能量通过集运动车300、变压变频装置而回馈至电网或供其他集运动车300自身使用，能大幅减少电能成本，符合绿色环保理念。

4、散煤运输采用底开门结构形式直接将煤炭卸至产品仓，简化了运输环节，提高了运输效率。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (19)

1.一种空中轨道运输系统，其特征在于，所述空中轨道运输系统用于对接货物产区和铁路场站，以将所述货物产区的货物运输至所述铁路场站的铁路车辆上，所述空中轨道运输系统包括：

运载单元，用于装运所述货物；

轨道系统，设于所述货物产区与所述铁路场站之间；

集运动车，用于连接所述运载单元，所述集运动车可沿所述轨道系统移动，以转运所述运载单元；

快装系统，用于将所述货物产区的货物装载至所述运载单元中；

卸载单元，用于将所述货物和/或所述运载单元由所述轨道系统转运至所述铁路场站；

牵引及供电系统，用于对所述集运动车进行牵引供电；

控制系统，用于控制所述集运动车、所述快装系统和所述卸载单元工作。

2.根据权利要求1所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述轨道系统为封闭的环线结构，包括货物产区侧转移段、铁路场站侧转移段，以及连接于所述货物产区侧转移段和所述铁路场站侧转移段的空车运输段和重车运输段；所述空车运输段和所述重车运输段平行设置。

3.根据权利要求2所述的空中轨道运输系统，其特征在于，在所述卸载单元用于将所述货物由所述轨道系统转运至所述铁路场站的情况下，所述卸载单元包括依次对接的卸货仓、货物运输设备和装车系统，所述卸货仓和所述快装系统均设于所述重车运输段，所述装车系统设于所述铁路场站；

或者，所述卸载单元包括依次对接的货物运输设备和装车系统，所述货物运输设备和所述快装系统均设于所述重车运输段，所述装车系统设于所述铁路场站。

4.根据权利要求3所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述空车运输段设有用于存放所述集运动车和/或所述运载单元的存车线、用于对所述集运动车和/或所述运载单元进行维修的维修区和用于对所述集运动车和/或所述运载单元进行列检的列检区；所述存车线、所述维修区和所述列检区均靠近于所述货物产区。

5.根据权利要求4所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述空车运输段和所述重车运输段均设有一个以上故障停靠线。

6.根据权利要求3所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述运载单元包括：

箱体，所述箱体的顶部敞口设置，所述箱体的底部间隔设有多个漏斗脊，所述箱体的底面未被所述漏斗脊覆盖的区域构成卸料口；

至少一组底门组件，安装于所述箱体的底部，且与所述卸料口位置对应；

至少一组底门开闭组件，安装于所述箱体的底部，且位于所述漏斗脊的下方；

其中，所述底门组件在所述底门开闭组件的驱动下，开启或关闭所述卸料口。

7.根据权利要求6所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述运载单元还包括立方体框架，所述箱体安装于所述立方体框架的上部，所述底门组件和所述底门开闭组件均位于所述立方体框架内部；所述立方体框架连接于所述集运动车。

8.根据权利要求2所述的空中轨道运输系统，其特征在于，在所述卸载单元用于将所述运载单元由所述轨道系统转运至所述铁路场站的情况下，所述卸载单元包括固定换装系统，所述固定换装系统包括：

走行装置；

伸缩支柱，下端连接于所述走行装置；

下层平台，设于所述伸缩支柱的上端，用于承托所述运载单元。

9.根据权利要求8所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述固定换装系统还包括：

上层平台，可移动地设于所述下层平台上；

微调机构，设于所述下层平台上，且与所述上层平台传力连接，以对所述上层平台的位置进行微调。

10.根据权利要求8所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述运载单元为顶部敞口的集装箱。

11.根据权利要求10所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述空中轨道运输系统还包括用于对接所述快装系统和所述集运动车的移动换装系统；所述移动换装系统设有两个以上用于放置所述运载单元的限位结构；

空载的运载单元与载重的运载单元分别设于不同的限位结构中，所述移动换装系统移动，以驱动所述空载的运载单元移动至所述快装系统的下方，且所述载重的运载单元移动至所述集运动车的下方。

12.根据权利要求11所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述移动换装系统包括：

换装轨道，与所述轨道系统呈角度设置；

走行机构，沿所述换装轨道移动；

伸缩支柱，下端连接于所述走行机构；

限位平台，设于所述伸缩支柱的上端，设有所述限位结构。

13.根据权利要求2-12中任一项所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述货物产区侧转移段的海拔高度大于所述铁路场站侧转移段；在所述空车运输段上运行的所述集运动车用于将空载的所述运载单元由所述铁路场站侧转移段转运至所述货物产区侧转移段；在所述重车运输段上运行的所述集运动车用于将载重的所述运载单元由所述货物产区侧转移段转运至所述铁路场站侧转移段。

14.根据权利要求13所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述牵引及供电系统包括：

双向牵引变流系统，连接于交流高压母线和直流高压母线；

下坡段牵引系统，连接于所述直流高压母线，用于对吊挂有所述载重的运载单元的所述集运动车牵引供电；

上坡段牵引系统，连接于所述直流高压母线，用于对吊挂有所述空载的运载单元的所述集运动车牵引供电；

其中，在吊挂有载重的运载单元的所述集运动车处于下坡状态时，所述下坡段牵引系统处于发电状态，以向所述直流高压母线馈电。

15.根据权利要求1-12中任一项所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述轨道系统包括：

墩柱，设有牛腿总成和设于所述牛腿总成上的支座；

轨道梁，所述轨道梁包括封闭箱型梁、设于所述封闭箱型梁的外部且位于两侧的两条轨道和设于所述封闭箱型梁顶部的支承部，所述支承部设于所述支座上。

16.根据权利要求15所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述集运动车通过直线电机驱动，所述直线电机的定子设于所述轨道梁的底部、且与所述牵引及供电系统电连接，所述直线电机的动子设于所述集运动车上。

17.根据权利要求16所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述集运动车包括：

转向架组件，用于安装所述动子；

车架组件，用于与所述运载单元的顶部或底部连接；

悬吊组件，连接于所述转向架组件与所述车架组件之间。

18.根据权利要求17所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述转向架组件包括：

构架组成，位于所述轨道梁的下方，且平行于所述轨道梁；

至少两个U形轮架，设于所述构架组成上；所述封闭箱型梁部分位于所述U形轮架的U型腔中；

至少四个车轮组成，分别安装在至少两个所述U形轮架上，以使所述车轮组成分别沿两条所述轨道移动；

至少两组保持架，分别连接在相邻的两个所述U形轮架之间。

19.根据权利要求1-12中任一项所述的空中轨道运输系统，其特征在于，所述控制系统包括运控系统和信息系统；所述运控系统包括：

中心设备，用于与所述信息系统数据交互；

车载设备，设于所述集运动车上，所述车载设备包括用于检测对应的所述集运动车的行驶速度的速度传感器、用于记载对应的所述集运动车的身份信息的电子标签、用于与所述中心设备数据交互的车载环线天线；

轨旁设备，包括环线通信单元，所述环线通信单元与所述中心设备和所述车载环线天线通信连接，用于实现所述车载设备和所述中心设备之间的数据交互。

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