CN1557663A - 一种轨路交通系统及其专用的轨路、车辆和停车设施 - Google Patents
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Abstract
针对现有汽车交通系统的拥堵和污染等综合问题,提出了具有新型转辙方式和布线方式的轨路交通系统以及该系统专用的轨路、车辆和停车设施。通过在轨路中部导轨[1]设置多层子轨面以及在车底设置可分档升降的导向部件[2],实现了更灵活更可靠的车上选择转辙方式。通过在轨路上的悬轨[3]以及在车上的侧悬轮[4],提高了车辆的加速和制动性能。通过侧移装置[5]简化了车辆存取过程。提出了以单行线轨路+干线立交路网+支线平交路网的系统布线方法,降低了系统的实施难度。
Description
所属技术领域
本发明属于轨路交通系统以及该系统专用的轨路、车辆和停车设施。
背景技术
在世界范围内,随着城市机动车数量的增加,诸如交通不畅、停车难、事故频发和机动车造成的环境污染等“都市交通综合征”在现代都市中普遍存在并且日益严重,早已经成为危害城市的交通环境、经济环境、生活环境和生态环境的痼疾。
为了最大限度地缓解交通问题,各国普遍采用的途径是增建扩建和改造城市道路网络、兴建立交桥和高架道路、增加公交车辆和线路、大力发展城市轨道交通、兴建交通枢纽设施、增减更多的停车设施、设置更多更合理的交通标志和红绿灯、加强和改进交通管理措施、制定更严格的交通管理法规、加强市民的遵守交通法规的意识以及限制尾气排放指标等等措施。
这些措施无疑会从各个方面发挥一定程度的缓解作用。
然而,这些措施从来没有也不可能从根本上解决现代都市的交通问题。到目前为止,在世界上任何大都市内,这些措施的综合效果无一例外地都只能是有限的、暂时性的缓解。人们在用巨额投入得到这些很有限的效果时,还反而进一步固化甚至削弱和降低了现代都市交通体系本不理想的基本功能和交通效率。
精致和“舒适”的私人汽车的逐步普及,似乎给人们带来了“享受”型的交通过程。正在兴建和规划中的现代化的交通硬件似乎预示着人们在未来的出行将变得安全和舒适,交通效率将提高,交通费用支出将降低,堵车现象将逐步减少,交通方式的选择将更自由,寻找车位将不再这么困难,城市的整体交通环境将大为改观。尾气排放指标更加严格的交通工具,以及宽阔的马路旁越来越多的绿化带似乎预示着未来的生态环境将逐渐改善,大气污染将逐步减小。日趋现代化的管理手段似乎预示着未来交通会因此变得井然有序,人们会更自觉地遵守交通规则……
未来果真会如此吗?
其实不然。
我们不妨从各个方面进行一些分析:
第一,即使是高档轿车,其“舒适性”也是虚拟的概念甚至幻觉。让我们分析一下驾驶的情景:如果你被迫长时间坐在椅子上,不准站起来,那是不是一种令你难以容忍的人身限制?如果再把你的前胸用一根带子绕起来呢?如果再用凶器威胁你,强迫你只能朝前看、手脚只能在一定区域用一定规则做枯燥单调的动作、眼睛只能尽力保持看前方、不得读书看报、不得胡思乱想、不得一心二用做其他事情、不得喝酒、再辛苦也不能打盹更不能睡觉呢?而且,这个过程可能要持续很长时间甚至许多小时呢?此间如有任何违规行为,你将轻则破财受伤重则性命难保!这种拘留所里都罕见的待遇就是现代有车族的所谓的“舒适”和“享受”吗?同乘的人的“舒适”程度也好不了多少,他们被迫长时间地坐在直不起身的不停地晃动的小囚室内,难以娱乐难以休息难以入睡难以工作难以就餐,换个坐姿都不太容易,还谈得上“享受”?上车就像上刑,上车之后,就盼着尽快下车,获得解脱。可悲的是,无数的人不得不每天被迫长时间“享受”这种危险万分的刑法。
第二,现代交通工具的效率极低。如果我们看见一个人天天用桶提水,当然不会大惊小怪,但如果发现这个人使用的水桶是重量20公斤的铁桶,而桶内只能装1公斤水呢?你难道不会奇怪甚至怀疑此人的智商吗?事实上,现代都市的街道上每时每刻都有极多的人在理所当然地做着类似的“蠢事”:一辆轿车的自重一般为1400公斤左右,而一位驾驶私车的人或者一位乘出租轿车的人的体重加上他随身携带的必备物品的总重量一般只有70公斤左右,也就是说,不论他要去哪里,他都不得不花钱耗油“顺便”将重量为自身20倍的毫无用处的“随从”一同送过去!送到地方后,还要被迫花钱花时间为这个废物找个地方放好,等下次走时继续带着它!当出租车空载时,则完全是重达一吨半的废物在毫无用处地消耗着燃油,污染着大气,占用着行车道面积。再看公共汽车。似乎公共汽车能承载很多人,效率比轿车高得多。事实上也并非如此,公共汽车的自重[约15吨]是满载时乘客总重量[约5吨]的三倍,效率似乎高了许多。但是,公共汽车的全天班次的满载率一般不超过25%,而且,对大部分乘客来说,其固定不变的运行线路往往要比最佳线路长的多,其空载或欠载时对道路的无效占用比轿车更大。而且,遇到红绿灯和中间站点,公交车制动和启动所浪费的惯性动能更多。所以,公共汽车的整体效率不见得比出租车高。再看现有的城市轨道交通,一列6节车厢的地铁客车的自重近300吨,而满载时,1300人的重量仅75吨左右。如果全天班次平均满载率为20%,再考虑线路和行程对大部分乘客的不合理因素,以及数百次的制动和启动对惯性动能的浪费,则整体效率也就和公共汽车差不多了。事实上,当今世界用于汽车客运的燃油,至少90%以上都是为运送上亿吨的废物而时刻不停地做着无谓的消耗,并制造着严重的大气污染。
第三,现代城市的传统结构的道路设施正在与建筑和绿化争抢宝贵的城区占地面积。城市地面用地是城市居民的传统生活空间,也是绿色植物赖以生存的地方。然而,为了缓解交通压力,整个城市的主次干道占城区的面积比率却越来越高,并且成为评判城市交通是否发达的一个重要指标。随着道路的“现代化”程度的提高,本来就十分紧张的城市用地却在“现代化”改造过程中大片大片地让道路所蚕食。大城市的经过“现代化改造”的交通干道的宽度往往达到二、三十米。这些宽阔的街道将人的居住、生活和工作环境分割成无数碎块和孤岛,街道上的无数“严禁跳跃”的栅栏无数红绿灯无数标志和文字将人们严格地分块分片“管理”起来,人们只能通过路口的人行道合法地联络。现代都市都已经变成了路网中的威尼斯。在这里,车变成了主人,车是优先者,人要按着车的喜好行事,人成为车辆的管理和限制对象。从高空俯视现代大都市城区,能看到数百万辆机动车每时每刻都霸占着城市的上万公顷地面,而人的居住空间则被压缩在高楼里。绿色植物只能在建筑和道路之间的夹缝中寻求生存。在现代城市的地面,人的步行自由被最大限度地压缩了。
第四,在和平年代里,现代机动车是人类第一杀手,其安全性和可靠性远远不能满足人类的最基本要求。车祸猛于虎。据报道,目前全世界每年有120万人死于车祸,而在交通事故中受伤和致残者更是高达数百万人,每年交通事故造成的经济损失达5180亿美元。从现代机动车的技术原理上看,由于驾车人的生理本性,出现动作和判断的失误是不可避免的。而且,路上行人的错误判断和行动失误也是不可避免的。所以,一个城市内的每相关个人的一天之内失误率哪怕只有万分之一,在多达数百万人的基数上,每天仍然会有数百人因出错而引起交通事故。因此,现代交通事故不仅不可避免,而且必然是多发的和持续不断的。更加令人悲哀的是,由于车内的人和车外的人都可以十分容易地制造车祸,致自己或者他人死伤,所以,即使你是一个车技十分娴熟并且小心翼翼的老手,也难以完全避免厄运。在城市里,那人海中的一辆辆汽车就像是一只只并未完全驯服的猛兽。除了车祸之外,乘坐公交车还容易遭遇窃贼和强盗的关照。
第五,作为城市居民的出行代步工具,现代城市交通体系的最基本的功用性要求是将乘客在尽可能短的时间内安全舒适地送达目的地,并且尽可能地减少步行距离。从这一点上看,与三百年前的大城市相比,现代都市的交通环境的实质性优点并不明显。那时的人们可以利用骑马或者乘坐马车的方式以最短最合理的线路和最少的时间迅速到达要去的地方,没有红绿灯,没有交警,没有交通拥堵,不需要在车上找座位,不需要到处寻觅停车位,也没有尾气排放指标。而在目前以及规划中的未来,普通都市人出行,却往往要步行数百米的路,还要经常等车、挤车、转车,车在路上还要绕很多弯子,人在车上还要经常在晃动中忍受长时间的站立甚至拥挤的滋味。遇到堵车,更是心烦意乱疲惫不堪又无可奈何地眼看着时间和精力的无谓消耗。由于交通环境的恶化,现代都市的公交汽车的速度,即使除去人的步行过程,其平均速度也只有区区十几公里,比骑马慢得多。具有讽刺意味的是,古时候的坐骑的“智能化”水平比现在任何高科技的汽车都高!而对路况的要求却比任何家用轿车都低!
第六,现代城市中的繁琐严格的交通法规似乎是为人服务的。但是,这些规矩除了起到减少交通事故和维护道路畅通的作用之外,更多的却是对人的最基本的行为自由的严厉约束和对人的尊严的侵犯。比如,常识和本能告诉我们,两点之间,直线最短。走近路是人的本性。但是,规则说:不准横穿马路!所以,无数的人无数次地在绕远步行,做着令鸟儿和鼠辈同情和可怜的事情。现代人如果想安全地驾车,要比古人赶牛车麻烦得多:条条规矩都要牢记。在十字路口,红绿灯变成了山大王,人要看它的眼色行事。单行线路口,一个标牌便宣告此路不可逆行。明明转弯就到目的地,却只能在禁止左转的牌子下绕个大弯子。喝酒可以,驾车可以,但喝酒驾车却不可以。车到门口,却往往不能就近停靠。当你想更快捷地回家时,却可能见到超速违章的罚单……凡此种种,人的自由被剥夺殆尽,服从者被赞许为良民,不守规矩者则面临惩罚。当交通越来越现代化时,人的自由却变得越来越少。
第七,憧憬未来,每个人都想拥有属于自己的私车,并自由自在地驾驶它快速到达想去的地方。但是,现代交通原理已经明确无误地告诉人们,那是绝对不可能的。东京都的居民很令人羡慕地拥有700万辆私车,但在道路状况和规则的限制下,东京人出行仍然主要依靠公交车。北京人在挣扎和努力着,但其最佳的前景也不过是现在的东京。纵观世界,还没有任何一个大城市给我们展现理想化的未来交通的样子,哪怕仅仅是雏形。落后的城市经常以发达国家的几个具有所谓现代化交通体系的城市作为交通发展规划所追求和模仿的目标。然而,即便在那几个榜样城市中,也远没有实现真正能够满足居民出行时的最基本的要求:快捷、方便、舒适、安全和省钱。
第八,加强传统公交系统的建设,增加公交线路,大力兴建城市轨道交通等等措施,的确能够在相当程度上缓解堵车问题和停车难问题。但是,解决堵车问题、停车难问题,仅仅是建立理想化的城市交通的体系的最基本的要求之一,但远远不是最终目的。在现代城市交通条件下,人们出行选择公交车属于无奈之举。乘坐公交车绝对不是人们的理想中的出行方式。乘坐现代公交车的过程,属于人们不得不接受的刑罚过程。乘坐公交车,意味着长长的步行过程,意味着排队候车,意味着经常性的拥挤站立和醉酒般的摇晃,意味着无所事事的时间消磨,意味着毫无收获的劳累过程,意味着失去自由活动的空间环境。乘公交的过程,就是人的正常工作、娱乐和生活被迫暂停的过程,更是一段制造疲劳的过程。上班时,这种疲劳会直接影响工作的质量,下班时,这种疲劳会直接影响回家后的生活和休息。在许多情况下,人们出行时往往还需要随身携带一些物品。而在拥挤的公交车上,携带较多的物品将是非常辛苦和头痛的差事。这也是人们向往拥有私车的主要动因。虽然建立众多的交通枢纽,能够使公交乘客在换乘时少走一点路,但换乘本身就属于强加于人的出行步骤。一步到位才是人们梦想中的追求。此外,我们不能否认,乘坐公交车与驾驶私人轿车,存在着身份、地位和自尊上的明显落差。乘公交车在私密性上也不能和乘坐私家车相比。
第九,现代城市交通路网的畅通状态十分脆弱。不管是局部还是全局,对交通的控制都始终处于被动和困难之中。此起彼伏且不可预测的交通事故始终伴随着交通管理过程,使管理者往往疲于应付。任何一条畅通的道路都有可能转瞬间出现堵塞。路上的车辆也始终处于相对的盲目和被动状态。管理机构无法让车流按着理想的线路运行,无法了解众多辆车的目的地,不能直接控制和管理车辆的线路和出行方向。当交通事故发生时,处理过程和方式永远是相对迟钝和缓慢的。整体的持续混乱、无序和难以预测是现代交通体系的特征。由于这种无序和难以预测的管理对象,当今的城市交通设施的规划和建设也存在着相当严重却无法避免的决策上的失误。
第十,现在的城市交通发展长远规划并没有给人们描述出未来的交通体系究竟好在哪里。不论是科幻小说还是科学的预言,都没有告诉人们,如何以及何时才能真正满足人的出行时的接近理想化的要求,真正做到快捷、方便、舒适、安全和省钱。不仅如此,按这些规划中的描述,未来的大部分人将不得不永久性地主要依赖公交系统来实现出行目的。
综上所述,当代城市的交通体系存在致命的原理性缺陷。这种缺陷是无法根除的绝症。对于这种绝症的发作,人们所能采取的所有补救措施只能达到暂时性的缓解。在可以预计的未来,面对数以百万计的越来越富裕的城市人口,如果仍然依赖这种旧模式的城市交通体系,将不仅无法全面地满足人对交通的多方面的美好而合理的愿望,而且,还会面临城市交通体系的各种症状在相互刺激相互冲突中不断恶化甚至可能导致整体瘫痪的悲哀前景。这样的景象事实上已经在许多国家的一些城市中初现端倪。
我认为,针对现代城市交通体系原理上的缺陷,人们应该积极探索、创造和发展全新的并且切实可行的城市交通系统。从技术和原理上避免出现或者至少是显著缩小旧体系难以解决的诸多问题,并使新的城市交通系统逐步取代现有体系,最终成为人们出行的基本交通方式。这样做虽然意味着巨大的持续性的艰难变革和难以想象的资金投入,意味着城市交通结构的大调整,意味着交通产业和众多相关产业的剧烈变革,但却是彻底解决世界城市交通问题,走向理想未来的唯一途径。
我认为,针对现有城市交通系统的缺陷,未来理想化的城市交通系统应该满足的基本的缺一不可的一系列要求应该是:
1、车辆全部实现自动驾驶,由控制中心根据车辆所在地、车主所在地和车主提出的第一目的地位置,当前路网整体状态自动安排具体线路,并在运行过程中自动调整车辆速度。人在车内可以拥有最大限度的活动和思维自由;
2、通过交通控制中心对运行于系统路网中的所有交通工具的运行状态进行可靠的实时控制,实现全自动化运行,从根本上消除堵车现象;
3、轨路要尽可能脱离地面,并且尽可能小地占用地面面积,不争夺的传统的地面空间,归还人的步行空间和绿化空间;
4、具有可靠、安全和灵活的岔道转辙系统。并且,车辆在岔道处的方向选择应完全由车上的导向机构的动作来决定,不应该移动道路上的任何部件,从而容许前后距离极近的两台同向行驶中的车辆可以在转辙处安全可靠地分别驶向不同线路。这是整个新系统是否可行的最关键条件;
5、道路对车辆运行时的姿态有可靠的限制作用,能够最大限度地避免车辆脱轨;
6、道路结构要有利于车辆加速、减速、爬坡和制动;
7、道路设施具有较小的宽度,从而减少对城市建筑之间的空间占用,减少遮阳面积,有利于选线;
8、具有灵活的可持续发展和扩充的开放式路网结构,新路段和可轻易地并入整个交通网络中;
9、系统应包括相互联络并且分布合理的干线路网和支线路网;
10、构造简单造价相对低廉的高架轨路设施;
11、路网中的十字交叉处的联络线路不必复杂化和多层化就能达到顺利连通的目的;
12、站点数量众多,分布均匀,站点的占地面积和空间占用要尽可能小,基本设施的结构简单;
13、站点位置的设置不能妨碍干线路网的顺畅;
14、容许小半径转弯,从而容许在更苛刻的环境中布置线路;
15、有可靠准确的车辆定位系统,交通控制中心能够据此实时地得到车辆实际位置的精确信息;
16、车辆要有理想的爬坡、加速、减速和制动的性能;
17、车辆容许自由编组行驶,并且能迅速和安全地分离;
18、简单方便、形式多样的存车方式和充裕的车位;
19、车辆的总重量中,有效载荷所占比重显著地比现有机动车更高;
20、具有全新概念的公交系统,避免换乘,避免站立,安全舒适,无被盗顾虑,便于携带物品;
21、使普通市民能够普遍拥有属于自己的舒适、安全、运行平稳、空间宽松、极易操作、功能丰富、品种多样化并且具有多种价位和档次的可全天候运行的交通工具;
22、车辆的安全不依赖驾驶经验和驾驶技巧,车主不必掌握繁琐和苛刻的交通手册,不需要记住那些为司机准备的交通标志。
23、系统内的交通事故成为极罕见景象;
24、满足环保要求,消除对大气的直接污染;
25、车辆运行时产生的噪音符合要求;
26、在系统内运行不必换车;系统内仅在铁路车站、航空港、有大型人流出入的公共设施、体育设施和商业设施设置大型站点和交通枢纽,而在系统内一般不设立纯粹的大型车站;
27、容许站点私人所有,使家庭空间成为整个网络的直达节点;
28、容许车主通过手持通讯工具呼叫和查询自己的车辆;车辆的行驶和停放费用通过联网计算机全自动结算,并且容许用户通过车载通讯工具、手持通讯工具或者站点设置的查询设备对相关信息进行实时查询和确认;
29、建造轨路所需的主要构件均为标准化商品构件,并且实现工厂化生产,从而为降低造价提供重要条件;整个系统具有相对合理并且容易承受的营造费用;
30、整个系统适合商业化经营,并且可以多方面地、持续稳定地产生较高的盈利,以利于吸收民间投资;
31、系统与众多商业设施相衔接,部分线路和部分停车设施直接构成许多商业建筑的一部分;一些车辆具备多种商业功能,以增强路网对商业发展和市民生活的支持和帮助;
32、城市之间也用城际线路相互沟通;并且可以采用地面轨路方式;
33、新系统要适合进行新增线路的可行性的准确预测能力,以避免盲目扩张和重复建设;
34、新系统必须能够在旧系统的覆盖区域内逐步建立和发展,并且,新系统的发展绝不能以旧系统所属设施、车辆和装备的大规模拆除和废弃为前提。新旧系统的演化必须是循序渐进的,此消彼长的,平缓过渡的。
从这些要求可以看出,符合其中部分条件的方案事实上已经得到了实施。比如,以布置在高架线路上和地下线路上的轨路为基本特征的城市轨路交通,包括地铁、轻轨,以及由胶轮车辆和架空轨路构成的多种新型城市捷运系统,就已经满足了脱离地面、计算机化控制等要求,并且程度不同地缓解了传统地面道路网络的交通压力。但是,到目前为止,发明人还没有见到任何能够至少在理论上可以逐步满足上述全部或者大部分要求的新方案公布出来。而上述方案是相辅相成缺一不可的,是对一个有资格成为全面取代现有系统的理想的新方案的必备要求。如果仅仅符合其中部分要求,那最多只能成为现有交通系统的良性补充,并成为有待改造的旧系统中的一部分。
发明内容
本发明的目的就是根据上述全部34项要求,试图提出一种全面取代现有城市交通系统的全新的轨路交通系统。
本文所说的“轨路”是指路面敷设了专用于承载车辆的刚性车轮或者弹性车轮的“承轨”,以及用于引导车辆沿路行驶的“导轨”的专用道路,该道路可位于地面、高架或者地下。
本文以下所说的“车辆”是指可行驶在专用轨路上的机动车辆。
以下,将描述本发明的具体内容:
本发明提出了一种轨路交通系统,该系统的构成要素包括轨路、车辆及停车设施,轨路路面有位于两边的承轨,在轨路的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨之间的槽导轨,槽导轨的轨槽内侧两边壁面是相互平行的轨面,车辆底部的导向部件可在槽导轨的两侧轨面限制下沿槽导轨移动;本发明的区别与现有技术的独特之处在于:
a)所述槽导轨的两侧轨面上有自上而下平行排列的a层子轨面、b层子轨面和c层子轨面;
b)车辆底部的导向部件可在槽导轨的各层子轨面之间升降移动;
c)在岔道处,主线槽导轨的指向叉线方向的一侧(简称N侧)壁面在转辙处有一个缺口,即槽导轨转辙口;
d)在槽导轨转辙口处,被槽导轨转辙口分断的主线槽导轨的N侧b层或c层子轨面直接平滑延伸到叉线槽导轨的N侧b层或c层子轨面上;
e)在槽导轨转辙口处,叉线槽导轨的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨的S侧b层或c层子轨面上;
f)在槽导轨与承轨交叉处,槽导轨斜向穿过承轨;
在具有上述的岔道转辙技术特征的轨路交通系统中,车辆的转辙方向完全由车上的导向部件的高低位置决定,而轨路上的任何部件都不需要作任何位移。具体地说,当主线导轨上运行的多台首尾紧密贴靠串联成组的车辆经过一个岔道时,如果其中某台车辆上的导向部件的位置处于主线导轨的b层或c层子轨面位置,并且,在该岔道的槽导轨转辙口处,被槽导轨转辙口分断的主线槽导轨的N侧b层或c层子轨面直接平滑延伸到叉线槽导轨的N侧b层或c层子轨面上,叉线槽导轨的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨的S侧b层或c层子轨面上,则该车辆将从编组中自动分离出来,转弯驶入叉线轨路,而其他车辆不受影响,仍然继续沿原来的方向直行。
之所以设置a、b、c三层甚至更多层子轨面,其目的是为了在同一条直行轨路上近距离地安排两个结构稍有不同的岔道,其中,车辆遇到的第一个岔道处的槽导轨转辙口处,被槽导轨转辙口分断的主线槽导轨的N侧c层子轨面直接平滑延伸到叉线槽导轨的N侧c层子轨面上,叉线槽导轨的S侧壁面上的c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨的S侧c层子轨面上;而在第二个岔道处的槽导轨转辙口处,被槽导轨转辙口分断的主线槽导轨的N侧b层子轨面直接平滑延伸到叉线槽导轨的N侧b层子轨面上,叉线槽导轨的S侧壁面上的b层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨的S侧b层子轨面上。这样,当车辆要在第二个岔道出转弯时,可以在未到达第一个岔道时就提前将车辆的导向部件设置到b层子轨面位置,而不必在经过第一个岔道后才仓促地调整导向部件,从而提高了车辆转弯时的安全性和可靠性。
本发明的上述特征中,导轨采用了槽导轨方式。事实上,根据同样的发明原理,上述发明特征也可以应用在采用单导轨方式的轨路上。本文所说的单导轨,就是指轨面在导轨两边的外侧表面上的导轨。该变化的具体内容描述如下:
本发明提出了另一种轨路交通系统,该系统的构成要素包括轨路、车辆及停车设施,轨路路面有位于两边的承轨,在轨路的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨之间的单导轨,单导轨的两边外侧面有相互平行的轨面,车辆底部的成对的导向部件可夹在单导轨的两侧轨面上,并沿单导轨移动;本发明的特征在于:
a)所述单导轨的两侧轨面包括自上而下平行排列的a层子轨面、b层子轨面和c层子轨面;
b)车辆底部的导向部件可在槽导轨的各层子轨面之间升降移动;
c)在岔道处,主线单导轨的转辙处有一个缺口,即单导轨转辙口;
d)叉线单导轨与主线单导轨交并处靠近单导轨转辙口位置也有一个缺口,即直行口;
e)单导轨转辙口和直行口的宽度容许车辆底部的导向部件穿过;
f)在单导轨转辙口处,被单导轨转辙口分断的主线单导轨的面向叉线方向的一侧(简称N侧)壁面上的b层或c层子轨面直接平滑延伸转接到叉线单导轨的N侧b层或c层子轨面上;
g)在单导轨转辙口处,叉线单导轨的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨的S侧b层或c层子轨面上;
h)在单导轨与承轨交叉处,单导轨穿过承轨并在单导轨两边预留宽度足以让车辆底部的导向部件通过的斜向缺口,即单导轨穿行口;
在具有上述的岔道转辙技术特征的轨路交通系统中,车辆的转辙方向也完全由车上的导向部件的高低位置决定,而轨路上的任何部件都不需要作任何位移。具体地说,当主线导轨上运行的多台首尾紧密贴靠串联成组的车辆经过一个岔道时,如果其中某台车辆上的导向部件的位置处于主线导轨的b层或c层子轨面位置,并且,在该岔道处的单导轨转辙口处,被单导轨转辙口分断的主线单导轨的N侧壁面上的b层或c层子轨面直接平滑延伸转接到叉线单导轨的N侧b层或c层子轨面上,叉线单导轨的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨的S侧b层或c层子轨面上,则该车辆将从编组中自动分离出来,转弯驶入叉线轨路,而其他车辆不受影响,仍然继续沿原来的方向直行。
之所以设置a、b、c三层甚至更多层子轨面,其目的是为了在同一条直行轨路上近距离地安排两个结构稍有不同的岔道,其中,车辆遇到的第一个岔道处的单导轨转辙口处,被单导轨转辙口分断的主线单导轨的N侧壁面上的c层子轨面直接平滑延伸转接到叉线单导轨的N侧c层子轨面上,叉线单导轨的S侧壁面上的c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨的S侧c层子轨面上;而在第二个岔道处的单导轨转辙口处,被单导轨转辙口分断的主线单导轨的N侧壁面上的b层子轨面直接平滑延伸转接到叉线单导轨的N侧b层子轨面上,叉线单导轨的S侧壁面上的b层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨的S侧b层子轨面上。这样,当车辆要在第二个岔道出转弯时,可以在未到达第一个岔道时就提前将车辆的导向部件设置到b层子轨面位置,而不必在经过第一个岔道后才仓促地调整导向部件,从而提高了车辆转弯时的安全性和可靠性。
为了对增强对车辆运行姿态的控制,增加车辆脱轨颠覆的难度,并且为车辆的爬坡、加速和制动性能的提高提供帮助,根据上面描述的第一种或者第二种轨路交通系统,本发明进一步提出的发明特征是:
轨路的两侧有相互平行的挡墙,在挡墙的内侧上方有与承轨平行的悬轨,车辆两侧设有可升降的侧悬轮,侧悬轮的上缘可在悬轨下方与悬轨底部的轨面接触。
当车辆加速、减速、爬坡或者制动时,车辆可通过增加对两侧的侧悬轮的向上的提升力,使侧悬轮与悬轨的摩擦力的加大,从而反过来增强下方的驱动轮与承轨的摩擦力,增强加速、减速、爬坡或者制动的效果,避免车轮打滑失速。有了这种技术特征,车辆就不必依靠增加车体自重和载荷的方式去提高车轮与轨路的摩擦力了。当车辆在相对平直的线路匀速运行时,可以降下侧悬轮,使之脱离与悬轨的摩擦,以去除不必要摩擦的阻力。当车辆由于某种原因发生严重晃动并产生脱轨和颠覆倾向时,挡墙和悬轨将车辆的主要车轮限制在悬轨和承轨之间,从而阻止车辆颠覆,使车辆的抵抗灾害性事故的能力得到增强。
为了拓展具有上述发明特征的轨路交通系统的应用范围,发挥更大优势,本发明提出了更进一步的如下特征:
根据上面描述的轨路交通系统,其特征在于:
a)该轨路交通系统包括可以控制车辆运行的交通自动控制中心;
b)车辆上有能够与交通自动控制中心进行实时数据交换并可以根据交通自动控制中心发出的控制指令对该车辆的运行状态进行控制的自动驾驶系统;
c)该轨路交通系统的轨路上沿路布置了供电轨,车辆的集电器从供电轨接受电力;
d)沿轨路连续设置了信息标码,信息标码上记载着该标码自身方位的数据,这些数据能够被车辆上的自动驾驶系统中的光电检测装置检测并识别;
e)车辆底部设有可升降的侧移机构,当车辆停止前后移动时,该侧移机构可下降至地面,代替承载轮托起车体,并利用轮组和/或包含轮组的运载机构如履带运载机构将车体沿无凸出障碍的平整地面侧向移动;
f)轨路的部分路段的一侧或者两侧没有设置挡墙,车辆在该处可以利用自身的侧移机构无阻碍地沿平整的路面侧向平移出原来的轨路路面。
利用交通自动控制中心、车辆上的自动驾驶系统以及沿路设置的信息标码,可以实现全系统自动运行以及车辆自动无人驾驶的发明目的。车辆的侧移功能,使停车设施可以用简单和廉价的方式建造。
为了简化路网构造,降低路网交叉节点处的施工难度,提高路网覆盖效率,为整体降低建设投资创造技术条件,在基于上述特征的基础上,本发明进一步提出了如下发明特征:
若干条单向单车道架空轨路相互立体交织,形成干线轨路路网;干线轨路在交叉处相互以坡道引桥连通;在干线轨路路网覆盖区域内,有通过岔道相互平交的若干段单向单车道架空轨路交织成的支线轨路路网;部分支线轨路通过坡道引桥与干线轨路连通;在支线轨路路网内有若干车站和停车设施。
这些新特征使干线轨路路网的立体交叉节点的构造比现有的传统立交桥简单得多。两条交叉并且连通的干线轨路只需要双层交叉面和两条弧形坡道引桥。支线轨路之间由于仅通过岔道相互平交,所以,支线轨路路网基本上只有一个层面,不需要立交构造。这就大大简化了支线路网构造,为支线轨路路网的在低造价易布线易施工的特点下大范围延伸扩展创造了有力的技术条件;在网络化的轨路系统中充分利用方向均匀交错的单行线规则,不仅可以让车辆顺畅到达路网内的任何站点,而且,相对于同等规模的双行线网络,其路网的投资规模要低得多,施工难度小得多,对地面和空间的占用也少得多。单行线轨路的构造简单,宽度可以小于2米,架空轨路的厚度也可以小于0.9米。所以,整体上的外观可以做得很精巧很美观,对周围环境的视觉上的负面影响和对阳光的遮挡效应很轻。在这样的路网结构中,车辆从停车位首先进入支线路网,并以低速在支线路网中运行,需要时,再从支线路网进入干线路网高速运行,接近目的地时,再从干线路网转入支线路网重新低速运行,并最终到达目标站点。为了保证干线路网的高速运行状态,不应在干线轨路上直接设置车辆停靠点。
以上发明特征的叙述是基于本发明提出的新型交通系统的整体来描述的。但是,本发明的一个具体的实施方不可能而且也不需要同时对这个系统中的所有特征进行实施。轨路、车辆、控制系统和停车设施必然会分别由不同的实施方单独实施。所以,为了使本发明能够获得切实有效的专利保护,在以下的描述中,根据相同的发明原理和发明构思,分别基于轨路、车辆和停车设施对本发明的前述特征进行更具体化的限定。
下面两段文字,将基于前述的发明原理对两种特定的轨路发明进行具体的特征限定:
一种轨路交通系统的专用轨路,其轨路路面有位于两边的承轨,在轨路的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨之间的槽导轨,槽导轨的轨槽内侧两边壁面是相互平行的轨面,车辆底部的导向部件可在槽导轨的两侧轨面限制下沿槽导轨移动;本发明的特征在于:
a)所述槽导轨的两侧轨面上有自上而下平行排列的a层子轨面、b层子轨面和c层子轨面;
b)在岔道处,主线槽导轨的指向叉线方向的一侧(简称N侧)壁面在转辙处有一个缺口,即槽导轨转辙口;
c)在槽导轨转辙口处,被槽导轨转辙口分断的主线槽导轨的N侧b层或c层子轨面/直接平滑延伸到叉线槽导轨的N侧b层或c层子轨面/上;
d)在槽导轨转辙口处,叉线槽导轨的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨的S侧b层或c层子轨面上;
e)在槽导轨与承轨交叉处,槽导轨斜向穿过承轨;
另一种轨路交通系统的专用轨路,其轨路路面有位于两边的承轨,在轨路的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨之间的单导轨,单导轨的两边外侧面有相互平行的轨面,车辆底部的成对的导向部件可夹在单导轨的两侧轨面上,并沿单导轨移动;本发明的特征在于:
g)所述单导轨的两侧轨面包括自上而下平行排列的a层子轨面、b层子轨面和c层子轨面;
h)在岔道处,主线单导轨的转辙处有一个缺口,即单导轨转辙口;
i)叉线单导轨与主线单导轨交并处靠近单导轨转辙口位置也有一个缺口,即直行口;
j)单导轨转辙口和直行口的宽度容许车辆底部的导向部件穿过;
k)在单导轨转辙口处,被单导轨转辙口分断的主线单导轨的面向叉线方向的一侧(简称N侧)壁面
上的b层或c层子轨面/直接平滑延伸转接到叉线单导轨的N侧b层或c层子轨面/上;
1)在单导轨转辙口处,叉线单导轨的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层子轨面平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨的S侧b层或c层子轨面上;
m)在单导轨与承轨交叉处,单导轨穿过承轨并在单导轨两边预留宽度足以让车辆底部的导向部件通过的斜向缺口,即单导轨穿行口;
上述的两种专用轨路的技术特征的作用和效果在前文中已经有所描述,此不赘述。
为了拓展具有上述发明特征的两种专用轨路的应用范围,使其发挥更大优势,本发明提出了更进一步的如下特征:
a)沿路布置了供车辆的集电器接收电力的供电轨;
b)轨路的两侧有相互平行的挡墙,在挡墙的内侧上方有与承轨平行的悬轨;
c)沿轨路连续设置了信息标码,信息标码上记载着该标码自身方位的数据,这些数据能够被车辆上的自动驾驶系统中的光电检测装置检测并识别。
d)车辆底部设有可升降的侧移机构,当车辆停止前后移动时,该侧移机构可下降至地面,代替承载轮托起车体,并利用轮组和/或包含轮组的运载机构如履带运载机构将车体沿无凸出障碍的平整地面侧向移动;
e)轨路的部分路段的一侧或者两侧没有设置挡墙,车辆在该处可以利用自身的侧移机构无阻碍地沿平整的地面侧向平移出原来的轨路路面。
为了给专用车辆提供更理想的承轨类型,上述轨路还可以增加如下发明特征:
a)在直道和半径大于规定值的弯道处的轨路路面上,其承轨包括一对钢轨;
b)在半径小于规定值的弯道处,其承轨包括一对钢轨,并且,半径较小的那一侧弧形钢轨的外侧还有轨面高于钢轨轨面的高副轨。
当具有包含铁路车轮特征的复合车轮的专用车辆行驶在比较直平的轨路路段时,车辆可以仅依靠铁路车轮在轨路的钢轨上行驶,从而将运行阻力降低,并减轻胶轮的损耗。当行驶在半径小于规定值的弯道处,由于车辆的复合车轮的外侧自由轮被高副轨稍微抬高,使这一侧复合轮中的铁路型车轮悬空,从而避免了铁路车轮在小弯道的过大差速效应下的磨损。
下面一段文字,将基于前述的发明原理对一种特定的专用车辆的发明特征进行描述:
一种轨路交通系统的专用车辆,其结构包括车架、通过轮轴和悬挂装置组装在车架两侧下方的用于承载车体重量的若干承载轮,可在发动机驱动下转动并对轨路的特定轨道施加足以驱动车辆行驶的摩擦力的驱动轮、自动驾驶系统、变速机构、制动机构、车轮的差速和转向控制机构、可从轨路上的供电轨接受电力的集电器、以及车辆底部的可升降的导向部件,其特征是:
a)所述的导向部件降到下极限位置时,其最底端低于车辆的承载轮底缘9厘米以下;升到上极限位置时,其最底端高于车辆的承载轮底缘;导向部件可稳定地保持在上极限位置、下极限位置和至少两个中间位置,各停留位置的高度差不小于3厘米;
b)车辆两侧设有侧悬轮;当车辆在专用的轨路上行驶时,侧悬轮的上缘可与专用轨路的悬轨接触并转动;侧悬轮可在传动机构作用下做升降浮动,并可以产生可调节的升降压力,以增加或减少与悬轨的摩擦力或脱离与悬轨的接触;
c)车辆底部设有可升降的侧移机构,当车辆停止前后移动时,该侧移机构可下降至地面,代替承载轮托起车体,并利用轮组和/或包含轮组的运载机构如履带运载机构将车体沿无凸出障碍的平整地面侧向移动;
d)车架前后端同一高度位置有分别朝向前方和后方的可伸缩并且可吸收正面冲击力的缓冲顶;缓冲顶的前部顶面结构容许该缓冲顶与其他车辆的缓冲顶顶靠时可以相互侧移并脱离;
显然,上述的专用车辆,可以在符合前述特征的专用轨路上行驶。该专用车辆上的导向部件可以是轮式、球式结构,或者单纯的具有高耐磨性和润滑功能摩擦靴,或者利用磁力、高压气隙原理的浮动导向靴。该专用车辆的侧移机构是保证该车辆可以在专用轨路网络中的标准停车设施内正常停靠的必备特征。该特征可以极大地简化停车设施的必要结构,并且可以使停车自动控制中心能够对迅速、准确和方便地对车辆进行存取操作。侧移机构如果采用履带方式,会具有更加可靠的位移精度,并且,履带方式对地面平整度状况的要求比纯车轮式要低。该专用车辆的车架前后端设置的缓冲顶的作用首先是在车辆前后遇到意外撞击时起到吸收冲击力的安全作用,其次,该缓冲顶还是车辆首尾编组所需的必要特征。这种编组是指车辆首尾相互贴靠但并不固定连接。而且,由于缓冲顶的前部顶面结构容许该缓冲顶与其他车辆的缓冲顶顶靠时可以相互侧移并脱离,所以,当车辆编组运行过程中,编组内的任意车辆可以在岔道处直接转弯,从队列中脱离出去。
为了配合专用轨路上设置的信息标码,以便于交通控制中心对运行中的车辆进行实时定位,应该要求该专用车辆配备相关的光电识别装置。其特征的描述如下所述:
车辆上的自动驾驶系统中包括光电检测装置,该光电检测装置可在车辆运行时探测并识别在轨路的规定位置的特定的信息标码。
用信息标码识别技术对车辆进行定位的方式,比其他现有的车辆定位方式(比如GPS卫星定位系统),具有更加精确、简便和可靠的特点。甚至在整个控制中心全部瘫痪的非常情况下,车辆上的自动驾驶系统仍然可以依赖轨路上的信息标码实时地检测和向外公开发送自身位置信息,同时接受相邻车辆发送的信息,并通过车载计算机根据自身和相邻车辆的位置关系,进行有限范围内的自动驾驶和避险操作。
为了使车辆在长距离的平直轨路路段能够最大限度地减小车轮与轨路的摩擦阻力,并且能够在轨路的具有高副轨的小半径路段和岔道路段有效解决差速问题,可以增加如下发明特征:
车辆的承载轮包括固接在轮轴两端的具有铁路车轮特征的内承载轮和通过轴承串联安装在内承载轮外侧轴头上的外承载轮。
所谓铁路车轮,就是具有现行的标准铁路车轮特征的轮体。包括圆台型轮面和突出的轮缘。
下面一段文字,将基于前述的发明原理对一种特定的专用车辆的停车设施的发明特征进行描述:
一种轨路交通系统的专用停车设施,包括停车位、车辆通道和车辆出入口,其特征是:所述的车辆通道和停车位均由相互平行排列的轨路构成;各轨路的路面均包括位于两侧的承轨和位于中部的导轨;充当车辆通道的轨路以及与其相邻的充当停车位的轨路的所有承轨、导轨以及之间的过渡区域构成等高的无突出障碍物的平台台面;具有侧移机构的专用车辆既可以沿轨路行驶,也可利用自身的侧向移动机构在相邻轨路之间横向平移。
车辆可以直接通过引道进入充当停车位的轨路上,并以低速一直深入,直到底端尽头或者顶靠在前方车辆的尾部后停止并锁定。后面的车辆则顶在它的尾部。当该车辆需要离开时,它可以直接侧移,从充当停车位的轨路上的静态车辆队列中直接移出,转移到充当车辆通道的轨路上,然后顺轨路驶出。该车辆离开后产生的空位由它后面的车辆前移填充。可见,这种停车方式的运行效率很高,容量也很大。其车辆存储量根据车辆的长度变化而变化,没有统一数量的车位。在具体应用时,车辆的长短也可以用来确定存车费用。
一个非常重要但并非本发明的必要技术特征的建议是:在新的轨路交通系统中,应该基本上全部采用短车厢,其长度不应超过5米。最好采用长度在2.5米以内的车辆。采用短车厢,可以更高效地利用停车设施,可以为降低车辆的底盘总量提供条件,可以减小对高架轨路的单位路段内的重量压力,可以减小单台车辆的惯性,有利于制动和加速,可以更容易在小半径弯道上转弯,可以更灵活地编组运行。
综上所述,本发明的一系列独特的发明特征在总体上为理想化的交通系统的确立提供了充裕的技术条件。根据本发明提出的这些创新特征,并结合早已成熟的多种行业的现有技术,如自动化控制技术、通讯技术、机动车制造技术、交通建筑技术、交通电力设备制造和安装技术、交通自动控制技术、互联网技术和网络银行系统等等,人们已经完全能够创立具备如下所述的巨大优势的全新的轨路交通系统:
1、该系统继承了现有技术中的部分城市轨道捷运系统已经具备的重要优点:即车辆可全部实现无人驾驶,完全由控制中心根据车辆所在地、车主所在地和车主提出的第一目的地位置,由电脑根据路网的整体运行状态自动安排所有车辆的具体线路,并在车辆的运行过程中自动调整每辆车的速度。在运行过程中,自动驾驶系统可以使车辆获得最平稳和最安全的运行状态。这种车辆可以很容易地具备宽松的空间和丰富的功能,甚至可以有厨房卫生间功能,形成新型轨路房车。在这样的车厢内,人可以自由地躺卧坐靠和走动站立,可以读书、上网、看电视,或者游戏娱乐就餐健身,甚至在卫生间内洗澡或者干脆睡觉。在运行时,车内的人可以完全不关心车辆运行操作程序,甚至不用关心具体的行驶线路和方向,更不需要关注车外交通标志和路况。
2、由于整个系统完全通过交通控制中心对所有车辆的运行状态进行统一的、全局性的实时控制,可以通盘考虑车流密度的安排和调整,可以最合理地调度车辆,实现系统的全自动化运行,从根本上摆脱了传统交通系统中受制于司机、行人和道路环境的被动局面,从而可以彻底消除堵车现象。
3、在城区范围内,轨路基本上可以完全采用高架方式,脱离地面。由于采用了单行线路网原理,高架桥路的桥墩的直径可以小于40厘米。可以充分利用现有城市道路网络的路边来选线。因此,对地面的占用面积非常小,不会争夺人的传统的地面空间,可以保留甚至解放人们传统的步行空间和绿化空间。
4、新系统中采用本发明提出的转辙原理,可完全由车辆上的机构来执行转弯动作,无需移动道路上的任何部件。前后距离极近的两台同向行驶中的车辆可以在转辙处安全可靠地分别驶向不同线路。
5、新系统的轨路挡墙和悬轨特征可对车辆运行时的姿态进行可靠的限制和保护作用,能够最大限度地避免车辆脱轨和颠覆;
6、新系统的轨路挡墙和悬轨特征可以在不增加车辆重量的情况下,很有效地显著增加车辆的驱动轮与乘轨的摩擦力,从而帮助车辆进行加速、减速、爬坡和制动动作。
7、由于采用了单行线路网原理,新系统的轨路具有较小的宽度,因而不会对城市建筑之间的空间占用过多,遮阳面积也很有限。可以在相当狭窄的已有楼体之间穿过,选线非常灵活。
8、新系统采用单行线原理的干线路网和支线路网,路网内任意两站点之间有很多条可供选择的行驶线路。因此,在路网内的任何个别位置进行的并线施工工程,对周围轨路的畅通的影响都非常小,而且,新线路并网过程也仅涉及个别段标准桥体的更换,时间非常短暂。新入网的线路可以在系统地图中通过电脑进行快速处理和更新。所以,新系统是完全开放的,有利于发展和扩充,新路段和可轻易并网。
9、在新系统中,高密度分布的支线路网将所有站点和停车设施纳入系统,纵横延伸的干线路网则为中长距离的出行车辆提供快速通道。干线路网和支线路网有机地结合成一体,互为补充,相互配合。
10、由于广泛采用了单行线路网原理,并且采用轻而短的车辆,以及有利于小半径转弯的转辙原理,使系统中的高架轨路的结构可以有非常多并且非常简单的实施形式,尤其是基本分布在居民区内的高度较低并且额定运行速度较慢的支线架空路网,结构可以更为简单,安装精度要求较低,桥墩跨度较短,单段桥段的重量较轻,因而更容易建造,成本更低廉,可选择的造型变化更多,很有利于普及。
11、由于系统采用单行线路网原理,在干线的纵横交叉处,只需要两条对角布置的弯形坡道就可以完成上下交叉的线路间的连通作用。与现有的道路立交系统相比,施工难度显著地简化了。
12、由于系统中的支线路网造价低、布线容易,施工简单,所以,支线轨路可以最大限度地分布在各个地方,可以直接衔接居民区内的许多角落,甚至直接接在与居民楼结合的具有垂直车辆电梯和多层车位的存车井道的入口处。在支线经过之处,可以根据需要设置众多的分布均匀的公共站点,而且,一般的公共站点仅仅是一个有遮雨棚、管理亭、楼梯和电梯的架空小平台,必要结构简单,基本造价低廉,占地面积和空间占用很小,容易选址。高密度的公共站点,使路网覆盖区域内的任意两点之间的直达通行变得十分容易。
13、由于可以完全避免在干线路网上直接设置站点,因此,在干线上行驶的车辆不会受到停在站点上的车辆的阻碍。从而能够保持干线路网的顺畅。
14、新系统中采用带悬轨的轨路结构,车辆在转弯时产生的离心力可以被轨路挡墙和悬轨有效地抵消掉,并且,在小弯道处还采用高副轨结构,因此,干线路网也可以采纳相对较小的转弯半径。另外,由于使用较短的车体和容许小半径转弯的岔道转辙系统,在支线路网内,弯道可以采用更短的转弯半径,可在更苛刻的环境中灵活地布置线路。
15、新系统依靠本发明提出的信息标码识别系统,可以非常可靠和准确地实时测定车辆在路网内的准确位置,为整个系统的自动化运行提供了可靠保证。
16、由于轨路上具备了悬轨特征,新系统中的车辆可以依赖侧悬轮与悬轨的相互作用,在不需要增加车体重量的情况下,具备理想的爬坡、加速、减速和制动的性能。
17、由于车辆前后的标准化的缓冲顶的作用,新系统中的车辆可以在控制中心的控制下临时性地编组行驶,并且能迅速和安全地分离。在交通高峰期间,为了增加运力,可以利用车辆的这种编组能力,使在干线上行驶的车辆按一定规则编组运行,从而提高行车密度。
18、车辆的侧移功能使停车设施的结构变得十分简单,造价低廉,并且容易实现设施部件标准化。新加入路网的车辆,由于必须经过登记和注册过程,并且在系统内必须有与该车辆等长的空余车位资源,所以,任何车辆都会拥有与该车辆等长的停车许可。在路网覆盖区域内,公共停车设施是尽可能均匀分布的。在路网中的任何站点,人离开自己的车辆之后,只需通过通讯设备向中央控制系统发出存车指令,车辆就会在无人状态下自动驶向系统指派的就近的停车设施,并停在系统分配的车位上。当需要时,车主可再次利用通讯设备,向中央控制系统发出取车指令,他的车辆会自动从停车设施内迅速驶出,到达他所在的站点迎接他。另外,新系统中的停车设施可以增加多种商业功能,比如与旅馆结合,使车主可以从旅馆房间内直接上下车。或者,直接为具有房车功能的车辆提供辅助活动空间,形成廉价的停车住宿设施。还可以将停车场与购物、娱乐、餐饮、观光、酒吧、俱乐部、竞技场相结合,形成各种综合商业设施。
19、与传统的汽车相比,由于不需要在恶劣的道路环境上行驶,而且一般采用更短的车体,所以,即使在现有的车辆制造技术下,新系统中的车辆总重量也可以做得轻得多。车架、车厢、底盘、悬挂装置、减速装置、变速装置、发动机系统、驾驶系统等等都可以大幅度地减轻重量,并且不需要油箱和许多传统车辆上的无用装备。按着现有的车辆制造水平,新系统的轻便型车辆的重量可以小于300千克,运载能力可超过自重。车辆自重的降低,会显著地提高运载效能,降低能耗。
20、在新系统中,由于具备了本发明提出的上述的技术特征,从而为确立全新概念的公交系统提供了条件。在这种公交系统中,公交车辆被全部小型化。每辆车可以仅设置4个相互独立的双座位座舱。各座舱互不连通,单独出入。公交系统控制中心从整个路网中的众多出行请求信息中,自动寻找和搭配乘客,确立最合理的线路,使车辆在行驶过程能够一路运送方向相近,但出发地和/或目的地不同的乘客。而且,互不认识的男女老幼乘客可以分别进入独立的舱室内,相互保持安全的隔离状态,从而解决无人驾驶状态下的治安防范问题。这种公交车具有比现在的出租车更舒适更安全的车内环境,无须站立和拥挤,便于保管和携带物品。这种共乘方式,既提高了车辆和路网的利用率,也降低了乘客的交通资费。
21、新系统是一种巨大的开放的系统,其线路末端的不断延伸和密度的不断加大,停车设施的不断增加,大量的私人所有的车辆必然将逐步并入新系统中。可以预计,当一个大都市的这种新型轨路交通系统的路网总长度达到2000公里时,将会至少融入400万辆新型私人车辆。偌大的系统在运行时,每时每刻都可能有10万至30万辆车在运行中。届时,普通市民完全能够普遍拥有属于自己的舒适、安全、运行平稳、空间宽松、极易操作、功能丰富、品种多样化并且具有多种价位和档次的可全天候运行的交通工具。
22、显然,在新系统中,驾驶员这个概念彻底消失了,车辆的安全完全不再依赖驾驶经验和驾驶技巧。不论是喝酒还是睡觉,都是车主的自由,不会有交警干涉。同样,为驾驶员设置的那些苛刻的条条框框也不复存在了,乘车和“驾车”真正成为一种享受。倒车镜没有用了,路边也不会出现什么交通标志了。
23、新系统的路网由于脱离地面,与传统交通系统和行人彻底脱离接触条件,所有车辆全部由中央控制系统通过计算机统一调度和指挥,所以,传统意义上的交通事故的可能的起因在新系统中几乎全部不存在了,所以,在新系统中,交通事故真正成为极罕见景象。只有大地震、恐怖事件、关键位置的严重系统故障或设施坍塌时,才可能遇到致人死伤的恶性事故。并且,由于不再依赖燃油发动机,新系统中的车辆没有自身爆燃的条件,产生严重火灾和爆炸的可能性很小。
24、新系统由于采用电力驱动,避免了在路网范围内直接产生大气污染。当然,热电厂发电本身也会产生空气污染,但由于水电、核电等技术的存在和发展,这种状况相对于传统汽车尾气要容易解决。为了减小受到电力中断的威胁,新系统中可以强制性规定入网车辆必须具备符合一定性能指标的蓄电池。蓄电池的功能不仅在断电时可以保证应急操作所需的能量,而且,当车辆出入不适合布设供电轨的地方(比如停车场所)时,还可以帮助车辆在无外来电力的情况下临时运行。
25、对于车辆行驶时产生噪音的问题,现有的相关技术已经相当成熟,完全能够符合相关要求。
26、新系统中的公交车运行方式显然不需要乘客中途换车。系统内仅在铁路车站、航空港、有大型人流出入的公共设施、体育设施和商业设施设置大型站点和交通枢纽,而在系统内一般不必设立纯粹的大型车站。相对于地铁车站的规模和造价,新系统的站点设施的造价要低得多。
27、与现有的城市捷运系统不同,新系统的路网中的支线可以直接延伸到众多城市住宅楼跟前,并与住宅楼附属的私车电梯的入口衔接。符合标准外形尺寸要求和功能要求的私人车辆可以从一个居民楼某楼层的某家私有的停车平台上进入共用私车电梯,再从私车电梯出口转入支线,再转入干线。别墅、平房住宅也同样可以拥有私人站点。这样,在整个系统发展到成熟期时,会拥有众多私人站点甚至私人专用的末端支线并入路网,使整个系统与大部分城市居民家庭完全结合成一体。新系统的车辆具备了侧移功能,加上较短的车长和较轻的车重,因而,私车电梯的具体结构得以简化,具备普及化的条件。并且,现有一些住宅的房型结构和楼间距离容许进行后期改造,增建单元化的共用私车电梯,并在各楼层通过通道与家庭房间直接连接。当然,新建楼盘可以直接在设计上将私车电梯更合理地整合到房型中去。未来,对于一个家庭来说,没有直达门口的私车站点,就像没有私人电话一样不方便。所以,这种普及到家庭的趋势是难以遏制的。
28、作为自动化运行特征的一部分,乘车人可以通过特定的通讯设备向车辆自动控制中心提出乘车请求,由控制中心根据路况和车辆状况以及乘车人的帐户内的资费情况决定是否批准。如果条件容许,则根据乘车人的当前位置和目的地自动安排线路,并向乘车人反馈乘车时间和上车位置。使用专用的IC交通卡并在站点设置固定的交通卡应答处理设备应该是通行的措施。但为了使乘客更方便,当然可以进一步将叫车功能结合到已经普及的手机中,使乘客可以远距离预定出租车或者呼叫自己的私车,并利用手机对自己的卡内帐户资金情况、私车的行驶和停放费用记录以及车辆以往行程的详细的历史记录进行查询、确认和投诉。公交出租车和私车上的专用车载设备可以在线处理行程和帐务,并提供相关信息的查询和交互式商务过程。可见,新系统可以和先进的IT技术、电信技术和电子银行系统紧密地结合在一起。
29、虽然新系统的规模庞大,涉及行业广泛,但从相关行业的现有技术水平来看,构成该系统的绝大部分要素都可以实现标准化的成熟的产业化过程,建造高架轨路所需的主要构件能够形成系列规格的标准化商品构件,并且完全实现工厂化生产和现场的高度机械化组装,从而为降低工程造价提供了基础。新系统具有比同等规模的传统的地面道路交通系统、地铁轻轨交通系统、高架道路交通网络更低的总体投资额度。
30、对于新系统的发展十分重要的是系统的运行是否能够产生合理的经营效益。如果轨路网络经营公司以及相关行业的经营很难盈利,那么,势必会严重制约整个新系统的健康发展。从前面分析的情况看,这个新系统的车辆不需要燃油,但必须消耗电力。并且,所有车辆的行驶过程完全受到精确的监控。任何车辆的任何一次出行的行驶里程、具体经过的线路、具体的存车位置、存车时间、电力消耗量、车辆规格和车辆类别[商业车辆、公务车辆或者私人车辆]在控制中心都有详细的记载。所以,所有车辆的行驶资费可以十分方便地由控制中心自动计算,并通过电子银行系统自动结算,不需要在路上设置收费关卡。当整个系统的入网车辆的数量达到相当规模之后,整个路网系统就成为具有稳定和强劲的盈利能力的商业机构,具有吸引投资的有利条件。
31、新系统的发展,必然逐步地使轨路路网与众多商业设施相衔接,将部分线路和部分停车设施直接与众多的商业建筑相结合。比如,新建或者改造的商场与轨路网络的大型停车场结合;在大型停车设施中增加商业功能。用特制的车辆构成销售和交易平台,甚至车辆本身就是流动售货车。这些不同行业不同品种的流动的商业车可以进入特别的商场内租赁短期车位,自由组合成大型商城或者超市。一个这样的商城甚至可以在一天之内的不同时段组成完全不同的专业市场:白天可能由众多服装销售车组合成服装市场,晚间可能变成书市或者家电城。商家的货物能够直接通过路网系统从厂家快速运进商场。顾客的私车也直接驶进商场,购销方式十分便捷。另外,通过路网系统,各种商车可以直接送货上门,进行流动性销售。可以配合网络电子商务进行货物的快速配送。可以设想,届时,会出现有厨房的餐车直接进入家庭;有高级洗浴功能的“洗浴车”开进私人卧室旁边;这些多功能的流动商业车辆会包括维修、医疗、邮政、快递、保健、娱乐、美容、租赁、咨询、展示、搬运、家政、钟点服务、保洁、洗衣、护理、储蓄、书报、幼教、接送等等各种行业。还会出现流动办公室、流动公司、流动公务窗口。利用这个巨大的轨路网络,可以为消防、警务、抢险、救护等公共部门提供非常理想的新平台。
32、当许多城市都开始建设和发展这种符合统一标准的新的轨路交通系统时,路网逐步向城市郊区、城外扩展,并且建设城市之间的城际快速轨路也就顺理成章了。到那时,由于新系统的优点和作用已经远远超出了交通本身,远远不只是用来解决交通堵塞问题的工具,而是未来城市经济发展的超级发动机,成为城镇加入区域经济体的不可缺少的基本条件,所以,未来将不仅在大都市,而是在大大小小的城市甚至部分乡村都会逐步地加入到这个超级的真实的互联网中。尤其在旅游名胜区域,如果没有加入到这个路网中,将严重削弱吸引游客的能力。与在城市中不同,城外的轨路可以大量采用造价低廉的地面轨路方式。可以根据现有公路铁路系统的沿线布线,尽可能减少对农田的占用。当新系统发展到这一阶段时,许多普通人都可以用这样一种梦幻般的方式出行探亲:从家里的卧室床上起来,穿着睡衣走到阳台登上私人房车,在车载自动驾驶仪的键盘上简单敲打几下,然后,便倒在房车内的床铺上睡觉,而车辆会自动开出去,进入城市支线轨路、干线轨路,在黑夜中出城,一路不停地行驶到几百公里外的另一座城市,沿着那座城市内的路网进入某个居民楼的私车电梯,上升到某楼层,到达亲友家的卧室门口。此时,他可能刚刚睡醒。到那时,我们还会发现大量的长期以私人房车为家的房车族。这些人白天坐着房车上班,晚上让车子停在他希望去的地方。他们可以根据喜好自由选择“家”的位置,可以自由选择合适的邻居,可以很方便地去城郊海边度假散心,参加车友俱乐部,可以和车友们聚集在野外公园参加车旁篝火晚会,而不必担心次日上班迟到。
33、新系统的车辆的入网和运行由于完全受控制中心的计算机控制,路网的周围环境状况单一而稳定,不可预测的变量极少,所以,不论在建设的初期还是在发展过程中,都可以利用计算机对建成或者改造后的路网运营状态和效果进行极为准确的的动态模拟,据此修正错误,找出最佳的布线方案,从而可以避免决策失误和投资损失。
34、新系统不仅对传统的交通系统产生摧枯拉朽般的冲击,而且,还会广泛而深刻地影响整个社会的各个行业,引发难以想象的变化,彻底改变了未来人的生活方式。汽车业、建筑业、商业、服务业、制造业和旅游业尤其会发生根本性的变化。然而,这种全新的交通系统的诞生并非以旧系统的设施、车辆和装备的大规模拆除和废弃为前提。事实上,旧系统是在新系统的诞生和发展过程逐步地、有次序有计划地收缩的。这是一种此消彼长的过程,是一种符合发展规律的良性的过渡过程,几乎不需要强制性的行政措施。旧的车辆可以自然淘汰,旧的道路可以随着车流的逐渐减少而回归到过去,归还给人和自然。当然,如果我们认清了新的系统的不可阻挡的发展趋势。为了避免和减小不必要的损失,应该主动地调整和修改已有的城市整体发展战略和城市规划,特别是城市交通规划。另外,新系统虽然规模庞大,但传统交通工具在许多领域的应用当然是不可能也不应该被新系统所取代。
以下,将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
附图说明
图1是根据本发明基本原理提出的一种带槽导轨的轨路岔道路段俯视示意图;
图2是图1中的A-A位置的槽导轨剖面图;
图3是图1中的B-B位置的槽导轨的一种剖面图;
图4是图1中的B-B位置的槽导轨的另一种剖面图;
图5是图1中的C-C位置的槽导轨的剖面图;
图6是图1中的D-D位置的承轨的局部剖面图;
图7是图1所示的轨路的接近岔道路段的主体结构的断面剖视图;
图8是图7所示的接近岔道路段的轨路与专用车辆的横向剖视示意图;
图9是一种适合在图1所示轨路上行驶的专用车辆和槽导轨部分的纵向中心剖视示意图;
图10是图9所示专用车辆的俯视示意图,显示了与本发明的新特征相关的部分构件的位置关系;
图11是图9所示专用车辆的仰视示意图,显示了与本发明的新特征相关的部分构件的位置关系;
图12是图9所示的专用车辆在直道、大弯道路段的主体结构的断面剖视示意图;
图13是图9所示的专用车辆在有高辅轨的小弯道路段的主体结构的断面剖视示意图;
图14是图9所示的专用车辆在弯道路段的俯视示意图;
图15至图17是图9所示专用车辆在只有一侧挡墙的轨路路段执行侧移动作的过程示意图;
图18是根据本发明基本原理提出的另一种带单导轨的轨路岔道路段俯视示意图;
图19至图25是图18中的G-G、F-F、E-E、D-D、C-C、B-B、A-A位置的剖面示意图;
图26是图18所示的带单导轨的轨路的另一种结构的岔道路段俯视示意图;
图27至图33是图26中的G-G、F-F、E-E、D-D、C-C、B-B、A-A位置的剖面示意图;
图34是图18、图26所示的轨路的接近岔道路段的主体结构的断面剖视图;
图35是图18、图26所示的接近岔道路段的轨路与专用车辆的横向剖视示意图;
图36是一种适合在图18、图26所示轨路上行驶的专用车辆和单导轨部分的纵向剖视示意图;
图37图36所示专用车辆的俯视示意图,显示了与本发明的新特征相关的部分构件的位置关系;
图38是图36所示专用车辆的仰视示意图,显示了与本发明的新特征相关的部分构件的位置关系;
图39是一种带停车专用道的轨路路段的平面示意图;
图40是另一种带停车专用道的轨路路段的平面示意图;
图41是专用轨路的一种停车场的平面示意图;
图42是专用轨路的另一种停车场的平面示意图;
图43是一种带停车和调向专用道的轨路路段的平面示意图;
图44是本发明提出的轨路交通系统的一种单行线路网布局平面示意图。
具体实施方式
构成本发明提出的新的轨路交通系统的三个要素是专用的轨路、车辆和停车设施。下面描述的实施方式中包含了本发明提出的全部发明特征。
首先介绍的是一种采用槽导轨[Df]形式的轨路交通系统的专用轨路[R]和在这种专用轨路[R]上行驶的专用车辆[Q]。
图1所示的是根据本发明基本原理提出的一种带槽导轨[Df]的轨路岔道路段俯视示意图。这种轨路[R]由位于两边的两条复合承轨[G]、在两条承轨[G]之间的正中央是一条槽导轨[Df]。槽导轨[Df]的两侧轨面自上而下分为三层子轨面:a层子轨面[Ma-Df]、b层子轨面[Mb-Df]和c层子轨面[Mc-Df]。参见图2至图6。各子轨面按所在侧面的方向(N侧表示指向叉线方向的一侧,S侧表示与N侧相反的另一侧)的差别和所在路段的主线和叉线差别,进一步划分为:
主线槽导轨N侧a层子轨面[Ma-Df-I-N]
主线槽导轨N侧b层子轨面[Mb-Df-I-N]
主线槽导轨N侧c层子轨面[Mc-Df-I-N]
主线槽导轨S侧a层子轨面[Ma-Df-I-S]
主线槽导轨S侧b层子轨面[Mb-Df-I-S]
主线槽导轨S侧c层子轨面[Mc-Df-I-S]
叉线槽导轨N侧a层子轨面[Ma-Df-Y-N]
叉线槽导轨N侧b层子轨面[Mb-Df-Y-N]
叉线槽导轨N侧c层子轨面[Mc-Df-Y-N]
叉线槽导轨S侧a层子轨面[Ma-Df-Y-S]
叉线槽导轨S侧b层子轨面[Mb-Df-Y-S]
叉线槽导轨S侧c层子轨面[Mc-Df-Y-S]
在本实施例中,每层子轨面的高度为5厘米。
参见图1-图6,在岔道处,主线槽导轨[Df-I]的N侧壁面在转辙处有一个缺口,即槽导轨转辙口[Kz-Df]。
根据槽导轨转辙口[Kz-Df]的主线和叉线子轨面的两种不同的结合方式,形成两种结构的岔道。
第一种结构的岔道可称为“深岔道”,第二种结构的岔道可称为“浅岔道”。
深岔道的特征是,在槽导轨转辙口[Kz-Df]处,被槽导轨转辙口[Kz-Df]分断的主线槽导轨[Df-I]的N侧c层子轨面[Mc-Df-I-N]直接平滑延伸到叉线槽导轨[Df-Y]的N侧c层子轨面[Mc-Df-Y-N]上。叉线槽导轨[Df-Y]的S侧壁面上的c层子轨面[Mc-Df-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨[Df-I]的S侧c层子轨面[Mc-Df-I-S]上(参见图3)。当主线轨路上的车辆驶近深岔道时,如果车辆上的导向部件[QJ]位于a层或者b层子轨面位置,则车辆会沿主线轨路直行,不会进入岔道。如果车辆上的导向部件[QJ]位于c层子轨面位置,则车辆会在岔道处转弯,进入叉线轨路。当叉线轨路上的车辆驶近岔道时,车辆上的导向部件需要提前将导向部件[QJ]下降到c层子轨面,并且在进入主线轨路之后,再及时将导向部件[QJ]复位到c层子轨面上方。
浅岔道的特征是,在槽导轨转辙口[Kz-Df]处,被槽导轨转辙口[Kz-Df]分断的主线槽导轨[Df-I]的N侧b层子轨面[Mb-Df-I-N]直接平滑延伸到叉线槽导轨[Df-Y]的N侧b层子轨面[Mb-Df-Y-N]上。叉线槽导轨[Df-Y]的S侧壁面上的b层子轨面[Mb-Df-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨[Df-I]的S侧b层子轨面[Mb-Df-I-S][Mc-Df-I-S]上(参见图4)。当主线轨路上的车辆驶近浅岔道时,如果车辆上的导向部件[QJ]位于a层子轨面位置,则车辆会沿主线轨路直行,不会进入岔道。如果车辆上的导向部件[QJ]位于b层子轨面位置,则车辆会在岔道处转弯,进入叉线轨路。当叉线轨路上的车辆驶近岔道时,车辆上的导向部件需要提前将导向部件[QJ]下降到b层子轨面,并且在进入主线轨路之后,再及时将导向部件[QJ]复位到b层子轨面上方。
可见,如果车辆上的导向部件[QJ]位于b层子轨面位置,那么,该车辆只能在浅岔道处转弯,而不会在深岔道处转弯。
当一段轨路路段需要近距离(比如只有几米)地安排两个驶入叉线的岔道时,主线车辆前行时遇到的第一个岔道应当采用深岔道方式,后一个岔道应当采用浅岔道方式。如果这两个岔道采用相同的方式,那么,当车辆需要进入后一个岔道时,该车辆必须在刚刚超过第一个岔道后的极短的时间内将导向部件下降到转弯位置。否则,过早或者过晚的操作,都将导致车辆不能顺利进入正确叉线。显然,这将增加机构的控制难度,容易导致故障。
同理,当一段轨路路段需要近距离(比如只有几米)地安排两个进入主线的岔道时,主线车辆前行时遇到的第一个岔道应当采用浅岔道方式,后一个岔道应当采用深岔道方式。这就避免了从叉线轨路进入主线轨路的车辆不必在刚刚进入主线轨路后的极短时间内匆忙进行提升导向部件的动作。
在槽导轨[Df]与承轨[G]交叉处,槽导轨[Df]斜向穿过承轨[G]。为了不阻碍车轮的移动,穿过承轨[G]的槽导轨[Df]的上边缘与承轨[G]轨面相平。
为了适合带铁路车轮的专用车辆的通行,在主线承轨和支线承轨在岔道处的相交处,预留承轨边槽[G-c],以便于铁路车轮的外凸轮缘通过。
参见图7。在本实施例中,轨路[R]的路面两侧设置了互平行的挡墙[N]。挡墙[N]的上部有向内伸展的悬板。在悬板的边缘下方设置了悬轨[T],悬轨轨面朝向下方,并且与承轨轨面平行。在挡墙的内侧上方布置了供车辆的集电器接收电力的供电轨[L]。在这个位置设置供电轨,能够更有效地防止触电事故和风雪对线缆的侵扰。在挡墙[N]的内侧,连续设置了由特制的条形码构成的信息标码[O]。信息标码[O]上除了记载着该标码自身方位的数据之外,还在重要路段用条形码方式标注前后方的重要路况资讯,比如前方的岔道类型和位置、弯道半径、距离重要设施的距离、本路段的名称等等。当车辆运行时,设置在车辆侧下方的光电检测装置可以实时检测并识别信息标码的内容,并实时地反馈给交通控制中心,并且用通用的语言向附近发送有关车辆位置、当前速度和车辆基本类型等信息。车辆上的自动驾驶系统除了能够与交通控制中心交换数据接受操作指令之外,还能够实时地接受周围车辆发出的相关信息,并用车载电脑的专用程序独立地进行周围路况分析,并与控制中心发来的控制指令进行对比和分析。当发现控制中心的指令有错误或者会导致不可预测的危险时,车辆可以独立进行自动避险操作。
在直道和半径大于规定值的弯道处,可以只用钢轨来充当承轨(参见图12),并且,车辆的导向功能可以仅由铁路车轮和钢轨来承担,车辆的导向部件[QJ]可以上升到脱离导轨的位置。但是,为了避免铁路弯道半径不能过小的缺陷,在轨路半径小于规定值的弯道处,其承轨[G]中不仅包括一对钢轨[G-t],并且,半径较小的那一侧弧形钢轨的外侧还有轨面高于钢轨轨面的高副轨[G-t-f-g]。当车辆在此路段运行时,车辆的这一侧铁路车轮[Qc-c-n]的内侧轮被高副轨[G-t-f-g]悬空,仅靠外侧的自由承载轮与高辅轨[G-t-f-g]接触。同时,车辆的导向功能由中央的导轨来承担(参见图13)。
本发明提出的轨路交通系统的标准轨路属于一种开放式结构,可以支持车辆开发机构根据轨路的标准结构进行各种不同原理的行驶机构的开发。众所周知,与公路胶轮车辆相比,刚性轮轨原理的稳定性、速度和运行效率都好得多。所以,本实施例中的承轨中集成了与传统铁路轨道相同的钢轨。为了与传统铁路兼容,其轨距也采用1435毫米。这样,新系统中的某些车辆可以在传统铁路中运行。
参见图8至图11,一种适合在上述轨路上行驶的专用车辆[Q]的结构包括车架[Qt](上车架[Qt-s]和下车架[Qt-x])、用于承载车体重量的四个承载轮[Qc-c]。承载轮同时充当驱动轮。驱动轮可在发动机和传动机构、变速机构(图中省略)驱动下转动并对轨路[R]承轨[G]施加足以驱动车辆行驶的摩擦力。此外,车辆的必要结构还自动驾驶系统、制动机构、车轮的差速和转向控制机构、可从轨路[R]上的供电轨[L]接受电力的集电器。这些要素可以靠现有车辆技术中的相关措施来实现。车辆[Q]底部有两组可升降的导向部件[QJ],每组导向部件均由两个组装在同一支架[QJ-j]上的两个小导向轮[QJ]构成。小导向轮[QJ]的旋转轴垂直于路面。除了小轮方式之外,导向部件还可以采用高度抗摩擦材料制成的的摩擦靴方式实现。
车架[Qt]由两个相互铰接的上车架[Qt-s]和下车架[Qt-x]构成。前后承载轮[Qc-c]通过通过轮轴[Qv]和悬挂装置[Qv-x]组装在前后两个下车架[Qt-x]下方。下车架[Qt-x]的前侧中央与上车架[Qt-s]的前后端轴铰接。两个下车架[Qt-x]通过扇齿轮相互铰接。导向部件的支架[QJ-j]组装在下支架[Qt-x]前侧中部,两个小导向轮[QJ]等距布置在轮轴[Qv]中央前后侧。这样,当小导向轮[QJ]进入弯道时,可以带动轮轴[Qv]、承载轮[Qc-c]和下支架[Qt-x]同时相对于上车架[Qt-s]的前后端轴小幅转动。使各个承载轮[Qc-c]的轴向保持指向弯道的半径方向,参见图14。
在驱动机构(图中省略)控制下,小导向轮可以在25厘米范围内升降移动。小导向轮[QJ]降到下极限位置时,其最底端位于车辆的承载轮[Qc-c]轮面底端15厘米;升到上极限位置时,其最底端高于车辆的承载轮[Qc-c]底缘10厘米。小导向轮[QJ]可稳定地保持在下极限位置,并且,还可以在下极限位置以上5厘米、10厘米两个中间位置停留,也就是在槽导轨[Df]的b层子轨面、a层子轨面停留。
在车辆[Q]两侧前后承载轮[Qc-c]之间的中上部,各有一只胶轮,即侧悬轮[Qw]。当车辆[Q]在轨路[R]上行驶时,侧悬轮[Qw]的上缘可与专用轨路[R]的悬轨[T]接触并被动地转动。侧悬轮[Qw]可在传动机构(图中省略)作用下做一定范围内的升降浮动,并可以产生可调节的升降压力,以增加或减少与悬轨[T]轨面的摩擦力。在不需要接触时,可以使其下降,脱离与悬轨[T]的接触。当然,也可以将侧悬轮[Qw]设计成驱动轮或者辅助驱动轮。其具体功能和实现方式,可以根据需要由不同的车辆厂商自行设计确定。
可以看出,侧悬轮[Qw]对车辆的加速、减速、制动、爬坡的帮助作用很明显。侧悬轮[Qw]的存在,使车辆可以不必依赖车辆重量来增加与轨路的摩擦力,而且,十分有利于紧急情况下的快速制动。由于采用了侧悬轮[Qw],可以显著地增强车辆的爬坡能力。
为了便于停靠,简化停车设施的结构,在专用车辆[Q]上设置了侧移机构。在本实施方案中,侧移机构由安装在车底的前后两组由传动机构(图中省略)驱动和控制的履带[Q-z]构成。履带[Q-z]可以在传动机构(图中省略)驱动下和控制下在大约10厘米范围内上下升降。参见图15至图17。当车辆[Q]停止前后移动并且需要侧移时,两组履带[Q-z]可慢速同步下降至地面,代替承载轮[Qc-c]托起整个车体。然后,驱动履带[Q-z]同步同向运转,将车体[Q]向侧向移动。相应地,在这个路段的轨路[R]的至少一侧没有挡墙[N],并且,这一侧的地面必须相当平整,适合车辆平稳侧移。车辆[Q]采用履带侧移方式,可以容许轨路[R]上有一些难以消除的凹沟。履带[Q-z]方式还能更容易保证短距离内的简单而可靠的定量移动和和防止车辆偏转。在存取车辆的过程中,车辆经常需要利用履带[Q-z]从侧面横移到轨路上,并且准确地定位在轨路中央规定位置。其左右精度定位要求可能达到一厘米以内。所以,这就需要比较可靠的技术手段。当然,车辆定位技术现在已经相当成熟,有许多可以借用的方法。而且,慢速移动的车辆的定位精度相对比较容易控制。
另一个重要特征是安装在车架[Qt]前后端的同一高度位置的缓冲顶[Qt-d]。两个缓冲顶[Qt-d]分别朝向前方和后方。缓冲顶[Qt-d]可以利用现在已经非常成熟的可有效吸收冲击力的各种缓冲技术。在车辆[Q]编组的时候,或者前后两车在运行时意外地正面顶撞时,缓冲顶[Qt-d]可在大约10厘米范围内前后伸缩,吸收冲击力。缓冲顶[Qt-d]的前部顶面是弧面形。当处于编组状态的若干车辆在轨路上行驶时,各车辆依靠缓冲顶[Qt-d]保持相互的位置状态,并且吸收运行时的压力变化。当一列编组车辆用不太高的速度经过转弯半径较大的岔道时,车队中将在该岔道转弯的车辆可以直接进行转弯操作,使车辆从队列中侧向横移出去。此时,转弯车辆的缓冲顶[Qt-d]与前后车辆的缓冲顶[Qt-d]仅有平滑的横向摩擦过程。
在专用停车场中,位于停车轨路上的车辆可以前后顶靠在一起,无须预留车辆间距。也就是说,一条停车轨路路段的停车数量仅与车长有关,无须设定固定的停车位距离。这就为高密度停车创造了条件。
以上所述的车辆侧移功能和缓冲顶,是本发明的专用车辆在专用停车设施中简单、方便、高效率地停放车辆的基础条件。
针对轨路[R]上设置的信息表码,在车辆[Q]的两侧下部前后车轮之间,设置了光电检测装置。该光电检测装置可在车辆运行时探测并识别在轨路[R]的规定位置的特定的信息标码[O]。
针对轨路[R]上设置的钢轨,车辆[Q]可采用复合承载轮。也就是说,承载轮包括固接在轮轴两端的具有铁路车轮特征的内承载轮[Qc-c-n]和通过轴承串联安装在内承载轮外侧轴头上的外承载轮[Qc-c-w]。外承载轮[Qc-c-w]是自由旋转的无动力车轮,可以采用胶轮结构。外承载轮[Qc-c-w]的主要作用是在轨路的岔道处避免车辆在穿过承轨[G]与导轨交叉处的结构沟槽时产生颠簸。由于这些沟槽是斜向穿过承轨[G]的较宽的外承载轮[Qc-c-w]可以在越过沟槽时始终与部分轨面接触,从而基本上消除了产生颠簸的物理条件。
除了前面所述的以槽导轨作为导轨的实施方案之外,根据相同的基本发明原理和同一构思,还有另外一种轨路实施方案及其专用的车辆设计方案。如下所述。
这种根据本发明基本原理提出的另一种带单导轨[De]的轨路岔道路段俯视示意图如图18所示。这种轨路[R]由位于两边的两条复合承轨[G]、在两条承轨[G]之间的正中央是一条单导轨[De]。单导轨[De]的两外侧轨面自上而下分为三层子轨面:a层子轨面[Ma-De]、b层子轨面[Mb-De]和c层子轨面[Mc-De]。参见图19至图25、图27至图33。各子轨面按所在侧面的方向(N侧表示指向叉线方向的一侧,S侧表示与N侧相反的另一侧)的差别和所在路段的主线和叉线差别,进一步划分为:
主线单导轨N侧a层子轨面[Ma-De-I-N]
主线单导轨N侧b层子轨面[Mb-De-I-N]
主线单导轨N侧c层子轨面[Mc-De-I-N]
主线单导轨S侧a层子轨面[Ma-De-I-S]
主线单导轨S侧b层子轨面[Mb-De-I-S]
主线单导轨S侧c层子轨面[Mc-De-I-S]
叉线单导轨N侧a层子轨面[Ma-De-Y-N]
叉线单导轨N侧b层子轨面[Mb-De-Y-N]
叉线单导轨N侧c层子轨面[Mc-De-Y-N]
叉线单导轨S侧a层子轨面[Ma-De-Y-S]
叉线单导轨S侧b层子轨面[Mb-De-Y-S]
叉线单导轨S侧c层子轨面[Mc-De-Y-S]
在本实施例中,每层子轨面的高度为5厘米。
在岔道处,主线单导轨[De-I]的转辙处有一个缺口,即单导轨转辙口[Kz-De]。单导轨转辙口[Kz-De]宽度容许车辆底部的导向部件[QJ]穿过。
叉线单导轨[De-Y]在与主线单导轨[De-I]交并处靠近单导轨转辙口[Kz-De]位置,其高度较低,形成一个可供车辆的导向部件[QJ]穿过的缺口,即直行口[Kx-De]。
与前述的带槽导轨[Df]的轨路一样,这种带单导轨[De]的轨路[R],根据在单导轨转辙口[Kz-De]处的主线和叉线子轨面的两种不同的结合方式,形成两种结构的岔道:“深岔道”和“浅岔道”。
深岔道的特征是,在单导轨转辙口[Kz-De]处,被单导轨转辙口[Kz-De]分断的主线单导轨[De-I]N侧壁面上的c层子轨面[Mc-De-I-N]直接平滑延伸转接到叉线单导轨[De-Y]的N侧c层子轨面[Mc-De-Y-N]上;叉线单导轨[De-Y]的S侧壁面上的c层子轨面[Mc-De-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨[De-I]的S侧c层子轨面[Mc-De-I-S]上(参见图18至图25)。当主线轨路上的车辆驶近深岔道时,如果车辆上的导向部件[QJ]位于a层或者b层子轨面位置,则车辆会沿主线轨路直行,不会进入岔道。如果车辆上的导向部件[QJ]位于c层子轨面位置,则车辆会在岔道处转弯,进入叉线轨路。当叉线轨路上的车辆驶近岔道时,车辆上的导向部件需要提前将导向部件[QJ]下降到c层子轨面,并且在进入主线轨路之后,再及时将导向部件[QJ]复位到c层子轨面上方。
浅岔道的特征是,在单导轨转辙口[Kz-De]处,被单导轨转辙口[Kz-De]分断的主线单导轨[De-I]N侧壁面上的b层子轨面[Mb-De-I-N]直接平滑延伸转接到叉线单导轨[De-Y]的N侧b层子轨面[Mb-De-Y-N]上;叉线单导轨[De-Y]的S侧壁面上的b层子轨面[Mb-De-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨[De-I]的S侧b层子轨面[Mb-De-I-S]上(参见图26至图33)。当主线轨路上的车辆驶近浅岔道时,如果车辆上的导向部件[QJ]位于a层子轨面位置,则车辆会沿主线轨路直行,不会进入岔道。如果车辆上的导向部件[QJ]位于b层子轨面位置,则车辆会在岔道处转弯,进入叉线轨路。当叉线轨路上的车辆驶近岔道时,车辆上的导向部件需要提前将导向部件[QJ]下降到b层子轨面,并且在进入主线轨路之后,再及时将导向部件[QJ]复位到b层子轨面上方。
在这种轨路上,如果车辆上的导向部件[QJ]位于b层子轨面位置,那么,该车辆只能在浅岔道处转弯,而不会在深岔道处转弯。
和前面的实施方案类似,当一段轨路路段需要近距离(比如只有几米)地安排两个驶入叉线的岔道时,主线车辆前行时遇到的第一个岔道应当采用深岔道方式,后一个岔道应当采用浅岔道方式。如果这两个岔道采用相同的方式,那么,当车辆需要进入后一个岔道时,该车辆必须在刚刚超过第一个岔道后的极短的时间内将导向部件下降到转弯位置。否则,过早或者过晚的操作,都将导致车辆不能顺利进入正确叉线。显然,这将增加机构的控制难度,容易导致故障。
同理,当一段轨路路段需要近距离(比如只有几米)地安排两个进入主线的岔道时,主线车辆前行时遇到的第一个岔道应当采用浅岔道方式,后一个岔道应当采用深岔道方式。这就避免了从叉线轨路进入主线轨路的车辆不必在刚刚进入主线轨路后的极短时间内匆忙进行提升导向部件的动作。
在单导轨[De]与承轨[G]交叉处,单导轨[De]斜向穿过承轨[G]。为了不阻碍车轮的移动,穿过承轨[G]的单导轨[De]的上边缘与承轨[G]轨面相平。为了适合带铁路车轮的专用车辆的通行,在主线承轨和支线承轨在岔道处的相交处,预留承轨边槽[G-c],以便于铁路车轮的外凸轮缘通过。
在单导轨[De]与承轨[G]交叉处,单导轨[De]穿过承轨[G]并在单导轨[De]两边预留宽度足以让车辆底部的导向部件[QJ]通过的斜向缺口,即单导轨穿行口[Kh-De];
特别地,为了减小单导轨穿行口[Kh-De]的宽度,在主线承轨[G]与叉线承轨[G]相交处,以及承轨[G]与单导轨[De]的交叉处,还设立单导轨上悬板[De-xb](见图18、图26、图20至图24、图28至图32)。
这种带单导轨[De]的轨路[G]的其他结构与上述的带槽导轨[De]的轨路[G]的结构相同,也同样具有挡墙[N]、悬轨[T]、信息标码[O]、供电轨[L]。参见图34。
针对这种带单导轨[De]的轨路[G],其专用的车辆[Q]在导向部件[QJ]的形式上与前述方案有所不同。参见图35至图38。它采用了可分置在单导轨[De]两边的两组共四对小导向轮[QJ]。小导向轮[QJ]的升降功能和作用与前方案相同。此外的其他结构和功能和前述方案也相同,也包括侧悬轮[Qw]、履带[Q-z]式侧移机构、上下车架[Qt-s][Qt-x]、缓冲顶[Qt-d]等特征。
图39和图40,是根据本发明原理提出的轨路的两种简单的专用停车设施。这种最简单的停车设施可以作为车站设施的基本形式。它们都有两条平行的轨路,轨路两端通过岔道合并。其中一条可作为专用的停车线[R-x],另一条作为通过线。运行时,车辆[Q]可以从入口引道直接驶入停车线[R-x]停车。离开时,既可以直接沿停车线[R-x]向前行驶经过岔道并入通过线,也可以在前方有其他车辆阻碍时,启动侧移机构,将车身从停车线[R-x]转移到通过线上离开。
同样的原理,可以用多条平行车道构成大型停车设施。如图41、图42所示。稍有不同的是,由于岔道密度的限制,停车线[R-x]有时不适合直接连接在引道上。
图41和图42所示的停车场原理可以利用盘旋引道或者设置在车道上的垂直电梯来构成多层大型停车设施。由于多台车辆可以同时进行侧移和排队行驶,这种原理的停车场的运行效率很高,车辆存取速度较快。作为技术要求,构成上述停车设施的各条轨路[R]的路面均包括位于两侧的承轨[G]和位于中部的导轨[D]。并且,充当车辆通道的轨路[R-x]以及与其相邻的充当停车位的轨路[R-t]的所有承轨[G]、导轨[D]以及之间的过渡区域应该构成等高的无突出障碍物的平台台面。符合特定要求的专用车辆[Q]既可以沿轨路[R]行驶,也可利用自身的侧向移动机构在相邻轨路[R-x][R-t]之间横向平移。
在本发明的实施方案中,没有介绍具体的车厢[QX]结构。这是由于,车厢[QX]以及相关的常规部件,可以用现有技术进行非常繁多的变化设计。在符合一定的外形尺寸限制的前提下,车厢[QX]有充分的结构和功能设置自由。同样,车辆[Q]的导向部件[QJ]和侧移机构的升降功能,可以依赖现有技术中非常成熟的各种方式来实现。
一个需要补充说明的要求是,如果轨路和车辆都没有另外采取保障措施,当车辆[Q]在的轨路[R]的岔道处直行通过时,虽然几率很低,但车辆的导向部件[QJ]仍然存在通过转辙口误入叉线轨路的可能。所以,可以在轨路上的统一位置设置专用的保护结构。比如设置一条与主线轨路平行的挡轨。车辆上设置一个滑块状可控部件在直行时可骑在挡轨上,以阻止车辆转弯。虽然车辆在直行状态时,由于惯性作用一般不会突然自动转入岔道,但不能完全排除意外情况发生。所以,在本发明的实际应用当中,该防范措施应该作为必要的强制性的安全保障要求。
图43中所示的是一种兼有调转车辆功能的停车设施。车辆可利用侧移功能在两条车道之间转移。
图44是所示的是本发明的一个极其重要的发明特征:单行线路网。这种布线原理使整个轨路系统的建造成本和建造难度都大大降低。这种路网由若干条单向单车道的架空轨路[RA]相互立体交织,形成干线轨路路网。
干线轨路路网的轨路技术指标比较高,建造和安装精度比较严格,适合车辆以较快的速度行驶。在干线轨路上没有站点。并且,干线轨路[RA]之间在相交处全部采用坡道引桥[RA-B]相互连通。干线轨路[RA]的高架路桥比较高,相对造价也较高。可以沿城市的主要传统干道的路边布置。可以利用现有的道边电线杆位置。
干线轨路[RA]的网格间距较大,一般可以在800米至1500米之间布置。
在纵横干线轨路[RA]划分的格子区域内,有通过岔道相互平交的若干段单向单车道架空轨路[RB]交织成的支线轨路路网。部分支线轨路[RB]通过坡道引桥[RA-B]与干线轨路[RA]连通。
支线轨路路网中包括了系统中全部车辆的停车设施和站点。所有车辆的出行都从支线轨路起始,并在支线轨路中止。支线轨路一般位于传统干道之间的居民区内穿插布置,弯道比较小,高架的桥墩跨度较小,桥墩的方式也多样化。在支线轨路路网中运行的规定车辆速度应比干线轨路低的多。支线轨路的建筑精度和构件质量要求比较低,总体造价和施工难度较低,对周围环境要求不高,布局十分灵活,因此更容易延伸和扩展。
Claims (13)
1、一种轨路交通系统,包括轨路[R]、车辆[Q]及停车设施,轨路[R]路面有位于两边的承轨[G],在轨路[R]的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨[G]之间的槽导轨[Df],槽导轨[Df]的轨槽内侧两边壁面是相互平行的轨面,车辆底部的导向部件[QJ]可在槽导轨[Df]的两侧轨面限制下沿槽导轨[Df]移动;本发明的特征在于:
a)所述槽导轨[Df]的两侧轨面上有自上而下平行排列的a层子轨面[Ma-Df]、b层子轨面[Mb-Df]和c
层子轨面[Mc-Df];
b)车辆底部的导向部件[QJ]可在槽导轨[Df]的各层子轨面[Ma-Df][Mb-Df][Mc-Df]之间升降移动;
c)在岔道处,主线槽导轨[Df-I]的指向叉线方向的一侧(简称N侧)壁面在转辙处有一个缺口,即
槽导轨转辙口[Kz-Df];
d)在槽导轨转辙口[Kz-Df]处,被槽导轨转辙口[Kz-Df]分断的主线槽导轨[Df-I]的N侧b层或c层子
轨面[Mb-Df-I-N]/[Mc-Df-I-N]直接平滑延伸到叉线槽导轨[Df-Y]的N侧b层或c层子轨面
[Mb-Df-Y-N]/[Mc-Df-Y-N]上;
e)在槽导轨转辙口[Kz-Df]处,叉线槽导轨[Df-Y]的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层
子轨面[Mb-Df-Y-S][Mc-Df-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨[Df-I]的S侧b层或c层子轨
面[Mb-Df-I-S][Mc-Df-I-S]上;
f)在槽导轨[Df]与承轨[G]交叉处,槽导轨[Df]斜向穿过承轨[G];
2、一种轨路交通系统,包括轨路[R]、车辆[Q]及停车设施,轨路[R]路面有位于两边的承轨[G],在轨路[R]的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨[G]之间的单导轨[De],单导轨[De]的两边外侧面有相互平行的轨面,车辆底部的成对的导向部件[QJ]可夹在单导轨[De]的两侧轨面上,并沿单导轨[De]移动;本发明的特征在于:
a)所述单导轨[De]的两侧轨面包括自上而下平行排列的a层子轨面[Ma-De]、b层子轨面[Mb-De]和c
层子轨面[Mc-De];
b)车辆底部的导向部件[QJ]可在槽导轨[Df]的各层子轨面[Ma-De][Mb-De][Mc-De]之间升降移动;
c)在岔道处,主线单导轨[De-I]的转辙处有一个缺口,即单导轨转辙口[Kz-De];
d)叉线单导轨[De-Y]与主线单导轨[De-I]交并处靠近单导轨转辙口[Kz-De]位置也有一个缺口,即直
行口[Kx-De];
e)单导轨转辙口[Kz-De]和直行口[Kx-De]的宽度容许车辆底部的导向部件[QJ]穿过;
f)在单导轨转辙口[Kz-De]处,被单导轨转辙口[Kz-De]分断的主线单导轨[De-I]的面向叉线方向的一
侧(简称N侧)壁面上的b层或c层子轨面[Mb-De-I-N]/[Mc-De-I-N]直接平滑延伸转接到叉线单
导轨[De-Y]的N侧b层或c层子轨面[Mb-De-Y-N]/[Mc-De-Y-N]上;
g)在单导轨转辙口[Kz-De]处,叉线单导轨[De-Y]的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c
层子轨面[Mb-De-Y-S][Mc-De-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨[De-I]的S侧b层或c层
子轨面[Mb-De-I-S][Mc-De-I-S]上;
h)在单导轨[De]与承轨[G]交叉处,单导轨[De]穿过承轨[G]并在单导轨[De]两边预留宽度足以让车辆
底部的导向部件[QJ]通过的斜向缺口,即单导轨穿行口[Kh-De];
3、根据权利要求1或2所述的轨路交通系统,其特征是,轨路[R]的两侧有相互平行的挡墙[N],在挡墙[N]的内侧上方有与承轨[G]平行的悬轨[T],车辆[Q]两侧设有可升降的侧悬轮[Qw],侧悬轮[Qw]的上缘可在悬轨[T]下方与悬轨[T]底部的轨面接触。
4、根据权利要求3所述的轨路交通系统,其特征是:
a)该轨路交通系统包括可以控制车辆运行的交通自动控制中心;
b)车辆[Q]上有能够与交通自动控制中心进行实时数据交换并可以根据交通自动控制中心发出的控
制指令对该车辆的运行状态进行控制的自动驾驶系统;
c)该轨路交通系统的轨路上沿路布置了供电轨,车辆的集电器从供电轨接受电力;
d)沿轨路[R]连续设置了信息标码[O],信息标码[O]上记载着该标码自身方位的数据,这些数据能够
被车辆上的自动驾驶系统中的光电检测装置检测并识别;
e)车辆[Q]底部设有可升降的侧移机构,当车辆[Q]停止前后移动时,该侧移机构可下降至地面,代
替承载轮[Qc-c]托起车体,并利用轮组和/或包含轮组的运载机构如履带运载机构将车体沿无凸出
障碍的平整地面侧向移动;
f)轨路的部分路段的一侧或者两侧没有设置挡墙,车辆[Q]在该处可以利用自身的侧移机构无阻碍地
沿平整的路面侧向平移出原来的轨路路面。
5、根据权利要求4所述的轨路交通系统,其特征是,若干条单向单车道架空轨路[RA]相互立体交织,形成干线轨路路网;干线轨路[RA]在交叉处相互以坡道引桥[RA-B]连通;在干线轨路路网覆盖区域内,有通过岔道相互平交的若干段单向单车道架空轨路[RB]交织成的支线轨路路网;部分支线轨路[RB]通过坡道引桥[RA-B]与干线轨路[RA]连通;在支线轨路路网内有若干车站和停车设施。
6、一种轨路交通系统的专用轨路,其轨路[R]路面有位于两边的承轨[G],在轨路[R]的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨[G]之间的槽导轨[Df],槽导轨[Df]的轨槽内侧两边壁面是相互平行的轨面,车辆底部的导向部件[QJ]可在槽导轨[Df]的两侧轨面限制下沿槽导轨[Df]移动;本发明的特征在于:
a)所述槽导轨[Df]的两侧轨面上有自上而下平行排列的a层子轨面[Ma-Df]、b层子轨面[Mb-Df]和c
层子轨面[Mc-Df];
b)在岔道处,主线槽导轨[Df-I]的指向叉线方向的一侧(简称N侧)壁面在转辙处有一个缺口,即
槽导轨转辙口[Kz-Df];
c)在槽导轨转辙口[Kz-Df]处,被槽导轨转辙口[Kz-Df]分断的主线槽导轨[Df-I]的N侧b层或c层子
轨面[Mb-Df-I-N]/[Mc-Df-I-N]直接平滑延伸到叉线槽导轨[Df-Y]的N侧b层或c层子轨面
[Mb-Df-Y-N]/[Mc-Df-Y-N]上;
d)在槽导轨转辙口[Kz-Df]处,叉线槽导轨[Df-Y]的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c层
子轨面[Mb-Df-Y-S][Mc-Df-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线槽导轨[DF-I]的S侧b层或c层子轨
面[Mb-Df-I-S][Mc-Df-I-S]上;
e)在槽导轨[Df]与承轨[G]交叉处,槽导轨[Df]斜向穿过承轨[G];
7、一种轨路交通系统的专用轨路,其轨路[R]路面有位于两边的承轨[G],在轨路[R]的至少部分弯道路段和岔道路段,有位于承轨[G]之间的单导轨[De],单导轨[De]的两边外侧面有相互平行的轨面,车辆底部的成对的导向部件[QJ]可夹在单导轨[De]的两侧轨面上,并沿单导轨[De]移动;本发明的特征在于:
a)所述单导轨[De]的两侧轨面包括自上而下平行排列的a层子轨面[Ma-De]、b层子轨面[Mb-De]和c
层子轨面[Mc-De];
b)在岔道处,主线单导轨[De-I]的转辙处有一个缺口,即单导轨转辙口[Kz-De];
c)叉线单导轨[De-Y]与主线单导轨[De-I]交并处靠近单导轨转辙口[Kz-De]位置也有一个缺口,即直
行口[Kx-De];
d)单导轨转辙口[Kz-De]和直行口[Kx-De]的宽度容许车辆底部的导向部件[QJ]穿过;
e)在单导轨转辙口[Kz-De]处,被单导轨转辙口[Kz-De]分断的主线单导轨[De-I]的面向叉线方向的一
侧(简称N侧)壁面上的b层或c层子轨面[Mb-De-I-N]/[Mc-De-I-N]直接平滑延伸转接到叉线单
导轨[De-Y]的N侧b层或c层子轨面[Mb-De-Y-N]/[Mc-De-Y-N]上;
f)在单导轨转辙口[Kz-De]处,叉线单导轨[De-Y]的与N侧相反的另一侧即S侧壁面上的b层或c
层子轨面[Mb-De-Y-S][Mc-De-Y-S]平滑地斜向延伸并接合到主线单导轨[De-I]的S侧b层或c层
子轨面[Mb-De-I-S][Mc-De-I-S]上;
g)在单导轨[De]与承轨[G]交叉处,单导轨[De]穿过承轨[G]并在单导轨[De]两边预留宽度足以让车辆
底部的导向部件[QJ]通过的斜向缺口,即单导轨穿行口[Kh-De];
8、根据权利要求6或7所述的一种轨路交通系统的专用轨路,其特征是:
a)沿路布置了供车辆的集电器接收电力的供电轨[L];
b)轨路[R]的两侧有相互平行的挡墙[N],在挡墙[N]的内侧上方有与承轨[G]平行的悬轨[T];
c)沿轨路[R]连续设置了信息标码[O],信息标码[O]上记载着该标码自身方位的数据,这些数据能够
被车辆上的自动驾驶系统中的光电检测装置检测并识别。
d)车辆[Q]底部设有可升降的侧移机构,当车辆[Q]停止前后移动时,该侧移机构可下降至地面,代
替承载轮[Qc-c]托起车体,并利用轮组和/或包含轮组的运载机构如履带运载机构将车体沿无凸出
障碍的平整地面侧向移动;
e)轨路的部分路段的一侧或者两侧没有设置挡墙,车辆[Q]在该处可以利用自身的侧移机构无阻碍地
沿平整的地面侧向平移出原来的轨路路面。
9、根据权利要求8所述的一种轨路交通系统的专用轨路,其特征是:
a)在直道和半径大于规定值的弯道处的轨路[R]路面上,其承轨[G]包括一对钢轨[G-t];
b)在半径小于规定值的弯道处,其承轨[G]包括一对钢轨[G-t],并且,半径较小的那一侧弧形钢轨的
外侧还有轨面高于钢轨轨面的高副轨[G-t-f-g]。
10、一种轨路交通系统的专用车辆,其结构包括车架[Qt]、通过轮轴[Qv]和悬挂装置[Qv-x]组装在车架[Qt]两侧下方的用于承载车体重量的若干承载轮[Qc-c],可在发动机驱动下转动并对轨路[R]的特定轨道施加足以驱动车辆行驶的摩擦力的驱动轮、自动驾驶系统、变速机构、制动机构、车轮的差速和转向控制机构、可从轨路[R]上的供电轨[L]接受电力的集电器、以及车辆[Q]底部的可升降的导向部件[QJ],其特征是:
a)所述的导向部件[QJ]降到下极限位置时,其最底端低于车辆的承载轮[Qc-c]底缘9厘米以下;升到
上极限位置时,其最底端高于车辆的承载轮[Qc-c]底缘;导向部件[QJ]可稳定地保持在上极限位置、
下极限位置和至少两个中间位置,各停留位置的高度差不小于3厘米;
b)车辆[Q]两侧设有侧悬轮[Qw];当车辆[Q]在专用的轨路[R]上行驶时,侧悬轮[Qw]的上缘可与专用
轨路[R]的悬轨[T]接触并转动;侧悬轮[Qw]可在传动机构作用下做升降浮动,并可以产生可调节
的升降压力,以增加或减少与悬轨[T]的摩擦力或脱离与悬轨[T]的接触;
c)车辆[Q]底部设有可升降的侧移机构,当车辆[Q]停止前后移动时,该侧移机构可下降至地面,代
替承载轮[Qc-c]托起车体,并利用轮组和/或包含轮组的运载机构如履带[Q-z]运载机构将车体沿无
凸出障碍的平整地面侧向移动;
d)车架[Qt]前后端同一高度位置有分别朝向前方和后方的可伸缩并且可吸收正面冲击力的缓冲顶
[Qt-d];缓冲顶[Qt-d]的前部顶面结构容许该缓冲顶[Qt-d]与其他车辆的缓冲顶[Qt-d]顶靠时可以相
互侧移并脱离。
11、根据权利要求9所述的一种轨路交通系统的专用车辆,其特征是:车辆[Q]上的自动驾驶系统中包括光电检测装置,该光电检测装置可在车辆运行时探测并识别在轨路[R]的规定位置的特定的信息标码[O]。
12、根据权利要求9或10所述的一种轨路交通系统的专用车辆,其特征是:其承载轮[Qc-c]包括固接在轮轴两端的具有铁路车轮特征的内承载轮[Qc-c-n]和通过轴承串联安装在内承载轮外侧轴头上的外承载轮[Qc-c-w]。
13、一种轨路交通系统的专用停车设施,包括停车位、车辆通道和车辆出入口,其特征是:所述的车辆通道和停车位均由相互平行排列的轨路[R]构成;各轨路[R]的路面均包括位于两侧的承轨[G]和位于中部的导轨[D];充当车辆通道的轨路[R-x]以及与其相邻的充当停车位的轨路[R-t]的所有承轨[G]、导轨[D]以及之间的过渡区域构成等高的无突出障碍物的平台台面;符合特定要求的专用车辆[Q]既可以沿轨路[R]行驶,也可利用自身的侧向移动机构在相邻轨路[R-x][R-t]之间横向平移。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C57 | Notification of unclear or unknown address | ||
DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Yu Jun Document name: Notice of publication of application for patent for invention |
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |