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Verkehrssystem, insbesondere öffentliches Personen-Nahverkehrssystem
mit zwangsweiser Querführung Die Erfindung betrifft ein Verkehrssystem, insbesondere
ein öffentliches Personen-Nahverkehrssystem, mit einem aus tragender Fahrbahn und
einem Paar von vertikal zur Fahrbahn stehenden, dem Fahrbahnverlauf folgenden Hauptführungsflächen
bestehenden Unterbau sowie mit auf dem Unterbau mechanisch zwangsweise quergeführten
Fahrzeugen, die außer spurkranzfreien Tragrädern mit horizontaler Abrollfläche auch
noch beiderseits des Fahrzeuges angeordnete mit den Hauptführungsflächen zusammenarbeitende
Hauptführungsrollen mit vertikaler Abrollfläche aufweisen, wobei an dem Unterbau
außerhalb der Fahrbahnbreite je ein Hauptführungssteg oder eine -stufe mit jeweils
auf der der Fahrbahn zugekehrten Seite angeordneter Hauptführungsfläche vorgesehen
ist und wobei im Bereich von Fahrbahnverzweigungen oder -einmündungen (Weichen)
je ein Hauptführungssteg je Fahrbahn ununterbrochen durchlaufend ausgebildet ist
(äußerer Hauptführungssteg), ferner mit zwei wenigstens im Bereich von Weichen am
Unterbau vorgesehenen Weichenführungsflächen, von denen je eine, dem Verlauf je
eines äußeren Hauptführungssteges parallel verlaufend angeordnet ist und deren Unterkante
jeweils höher, als die Hauptführungsstege hoch sind, liegt, schließlich mit paarweise
am Fahrzeug angeordneten je Paar wechselweise in Wirkstellung absenkbaren, mit je
einer Weichenführungsfläche zusammenarbeitenden Weichenführungsrollen.
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Derartige Verkehrssysteme mit selbsttätig quergeführten Fahrzeugen
und entsprechend gestaltetem Unterbau beschäftigen die Stadtplaner
und
Fahrzeughersteller in neuerer Zeit wieder. Diese Verkehrssysteme vereinigen nämlich
zwei Vorteile in sich, von denen bisher nur jeweils einer an einem bestehenden Verkehrs
system anzutreffen war.
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Die Omnibusse haben den Vorteil, daß sie schienenungebunden sind und
im Außenbezirk von Städten hinsichtlich ihrer Linienführung sehr flexibel sind und
in kostengünstiger Weise bestehende Straßen als Fahrkörper verwenden können. In
Gebieten nachlassender Verdichtung ist eine verkehrsmäßige Bedienung der Fläche
mit Bussen besser möglich als mit schienengebundenen Verkehrs systemen.
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Andererseits ist in den Zentren von Verdichtungsräumen wegen des hohen
allgemeinen Verkehrsaufkommens ein ordnungsgemäßer Linienverkehr nur auf solchen
Fahrkörpern zu gewährleisten, die vom allgemeinen Verkehr gesondert sind, z. B.
eine eigene Fahrspur haben oder auf eine andere Verkehrsebene, beispielsweise auf
eine Hochbahn oder unterirdisch verlegt sind. In jedem Fall ist entweder aus Platz-
oder aus Kostengründen ein möglichst geringer Verkehrsraum für die Sonderfahrkörper
erwünscht. Auf besonders engen Fahrkörpern sind jedoch nur spurgebundene und selbsttätig
quergeführte Fahrzeuge verkehrssicher beherrschbar.
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Das eingangs genannte Verkehrs system vereinigt nun die Vorteile beider
eben erwähnten Systeme unter der Voraussetzung, daß es zwischen beiden ohne weiteres
konvertibel ist. Es kann dann sowohl in den Außenbezirken in flexibler und kostengünstiger
Weise eine gute Flächenbedienung bewerkstelligen, als auch im Verdichtungszentrum
verkehrssicher auf besonders schmalen Fahrspuren fahren.
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Problematisch bei den eingangs genannten Verkehrssystemen sind die
Gestaltungen von Fahrbahnverzweigungen bzw. -einmündungen (Weichen). Die Weichengestaltung
ist sowohl hinsichtlich der
Gestaltung des Unterbaues als auch im
Hinblick auf die Gestaltung der Fahrzeuge von Bedeutung.
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Das eingangs genannte Verkehrssystem ist beispielsweise durch die
DT-OS 2 230 192 bekannt. Bei diesem Verkehrssystem sind im Weichenbereich die Weichenführungsstege
in Querrichtung außerhalb des jeweils äußeren Hauptführungssteges angeordnet und
die Weichenführungsfläche ist nach außen, d. h. vom Fahrbahninnern weg orientiert.
Diese Weichengestaltung hat den Nachteil, daß am Fahrzeug fahrprofilüberragende
Teile angeordnet sein müssen.
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Die Weichenführungsrollen greifen nämlich bei dem bekannten Verkehrssystem
zumindest im Weichenbereich über den vom Fahrzeug bestimmten Querprofilraum hinaus
und über die seitlichen Weichenführungsstege hinweg. Profilübergreifungen sind aber
- auch nur vorübergehend - bei einem spurgebundenen Verkehrs system zumindest -
wie meist angewandt - bei Gegenverkehr unverträglich. Zwar ist es möglich, durch
eine geeignete Gestaltung des Fahrzeuges eine Profilübergreifung innerhalb der Grenzen
der größten Fahrzeugbreite zu halten. Das setzt aber voraus, daß im Bereich der
Tragräder und der Führungsrollen das Fahrzeug besonders schmal gemacht werden muß.
Im Bereich der Tragräder muß aber ein Fahrzeug, insbesondere dann, wenn es auch
straßengängig sein soll, besonders breit sein, um bei der erforderlichen relativ
weichen Radfederung eine genügende Standsicherheit, insbesondere bei Fahrt um enge
Kurven und/oder bei extrem einseitiger Beladung zu gewährleisten. Profilübergreifende
Weichenführungsrollen sind daher aus Sicherheitsgründen bei Fahrzeugbegegnungen
oder aus fahrdynamischen Gründen abzulehnen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verkehrssystem
im Hinblick auf die Weichengestaltung dahingehend zu verbessern, daß profilübergreifende
Teile am Fahrzeug nicht nötig sind.
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Diese Aufgabe wird - aufbauend auf dem eingangs näher gekennzeichneten
Verkehrssystem - erfindungsgemäß durch die Kombination mit folgenden Merkmalen gelöst:
a) Die dem jeweils äußeren Hauptführungssteg gegenüberliegenden Hauptführungsstege
der Fahrbahnen sind - mit für den Durchlaß der Hauptführungsrollen und der Tragräder
des Fahrzeuges ausreichenden Unterbrechungen - auch innerhalb des Oberschneidungsbereiches
der Fahrbahnen angeordnet; b) die Weichenführungsflächen sind - mit Unterbrechungen
in Längsrichtung - innerhalb des lichten Querabstandes der Tragräder bzw. der Hauptführungsrollen
mit einer sich innerhalb des Maßes der Bodenfreiheit des Fahrzeuges haltenden Höhe
angeordnet; c) die Weichenführungsfläche ist jeweils auf der dem jeweils zugehörigen
äußeren Hauptführungssteg zugekehrten Seite eines Weichenführungssteges angeordnet;
d) die Weichenführungsflächen sind wenigstens im Bereich der Unterbrechungen der
Hauptführungsstege wenigstens angenähert lückenfrei vorgesehen; e) die Weichenrollen
sind am Fahrzeug in Querrichtung innerhalb des lichten Abstandes der Tragräder und
mit ihren Abrollflächen entsprechend den Weichenführungsflächen angeordnet.
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Die Weichenführungsstege und die Weichenführungsrollen werden erfindungsgemäß
zwischen die Tragräder verlegt und so hoch gelegt, daß die Weichenführungsrollen
die Hauptführungsstege berührungslos überfahren können. Zwar müssen dann in den
Weichenführungsstegen und in den nunmehr auch im Oberschneidungsbereich der Fahrbahnen
vorgesehenen
Hauptführungsstegen Unterbrechungen zum Durchlaß der Tragräder und der Führungsrollen
vorgesehen werden. Die Unterbrechungen in den Hauptführungsstegen liegen aber in
Längsrichtung an anderen Stellen, als die in den Weichenführungsstegen, so daß beide
Stegarten im Weichenbereich gemeinsam eine lückenlose Querführung bewirken können.
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Zur Erzielung einer guten Fahrdynamik beim Durchfahren von Weichen
ist es zweckmäßig, wenn die Weichenführungsflächen je an einem gesonderten Weichenführungssteg
angeordnet sind, die jeweils in möglichst großem Querabstand zu dem zugehörigen
äußeren Hauptführungssteg angeordnet sind. Dadurch wird der Abstand des unterbrochenen
inneren Hauptführungssteges von dem die Unterbrechungen überbrückenden Weichenführungssteg
geringer. Die Querabstützung des Fahrzeuges beim Oberfahren der Lücken springt dann
nicht um so große Beträge in Querrichtung hin und her. Die Relativlage der Querführungsflächen
liegt günstig zum Rollzentrum des Fahrzeuges und Rollbewegungen des Fahrzeuges haben
nur geringe oder gar keine Rückwirkungen auf die Querführung des Fahrzeuges.
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Bei besonders spitzen Abzweigungs- bzw. Einmündungswinkeln oder großen
Krümmungsradien der abzweigenden bzw. einmündenden Fahrbahn oder bei besonders großem
Abstand der Weichenführungsstege zu den jeweils gegenüberliegenden äußeren Hauptführungsstegen
kann sich an einer bestimmten Stelle der Weiche, nämlich in der Nähe der gedachten
Kreuzungsstelle der Weichenführungsflächen eine Oberlappungslücke zwischen einem
Teilstück des inneren Hauptführungssteges und der in Längsrichtung anschließenden
Weichenführungsfläche ergeben. Um diese Oberlappungslücke von Querführungsflächen
am Unterbau fahrzeugseitig überbrücken zu können, kann vorgesehen sein, daß je Hauptführungsrolle
oder
je Gruppe von Hauptführungsrollen am Fahrzeug zwei Weichenführungsrollen
vorgesehen sind, von denen eine in Fahrtrichtung vor und die andere in Fahrtrichtung
hinter der Hauptführungsrolle bzw. der Gruppe angeordnet ist.
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Um eine Oberschneidung der Weichenführungsflächen der beiden sich
überschneidenden Fahrbahnen und die obengeschilderte Überlappungslücke zu vermeiden,
kann vorgesehen sein, daß die Weichenführungsflächen mit einem geringeren Abstand
als der halben gegenseitigen Entfernung der Hauptführungsflächen entspricht, von
der jeweils zugehörigen äußeren Hauptführungsfläche angeordnet sind. Hierbei können
die Weichenführungsflächen möglichst nahe in der Mitte zwischen den Hauptführungsflächen
angeordnet sein. Dies gibt die Möglichkeit, beide Weichenführungsflächen von einem
einheitlichen mittig angeordneten Weichenführungssteg ausgehen zu lassen bzw. auf
ihn einmünden zu lassen, der dann auf je einer Seite eine Weichenführungsfläche
aufweist. Mittig angeordnete Querführungsstege liegen jedoch nicht so günstig relativ
zum Rollzentrum des Fahrzeuges und die Bodenfreiheit des Fahrzeuges ist in der Fahrzeugmitte
wegen des Differentialgetriebes etwas geringer als neben der Mitte.
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Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles
im folgenden noch näher erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Fahrbahnverzweigung
im Grundriß und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Fahrbahn mit einem darauf angeordneten
Omnibus.
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Für das Verkehrssystem, auf das sich die Erfindung bezieht, ist eine
glatte, fest auf dem Erdboden verlegte Fahrbahn 1 vorgesehen, die die Aufgabe hat,
eine glatte Abrollfläche zu geben und das Gewicht des Fahrzeuges von den Rädern
auf eine größere Bodenfläche zu verteilen. Rechts und links an den Rändern der Fahrbahn
sind außerhalb der Fahrbreite B des Fahrzeuges dem Fahrbahnverlauf spurgetreu folgende
spurbestimmende Stege 2, 3, 4 und 5 mit der Höhe h1 für die Führung der Fahrzeuge
in Querrichtung vorgesehen (Hauptführungsstege). Die Hauptführungsstege weisen je
eine der Fahrbahn zugekehrte vertikal stehende Hauptführungsfläche 6, 7, 8 bzw.
9 auf. Fahrbahn und Hauptführungsstege bilden zusammen im wesentlichen den Unterbau
des Verkehrssystems.
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Die auf dem Unterbau verkehrenden Fahrzeuge des Verkehrssystems sind
im dargestellten Ausführungsbeispiel herkömmlichen Omnibussen äußerlich sehr ähnlich.
Sie haben Tragräder 10 mit horizontaler auf dee ahrbahn 1 abrollender Abrollfläche.
Ein Teil der Tragräder ist angetrieben; auch die Bremskräfte werden über die Tragräder
in die Fahrbahn geleitet. Die Tragräder haben eine gewisse Breite b. Die Federung
der Tragräder am Rahmen des Fahrzeuges ist mit Rücksicht auf die Straßengängigkeit
der Fahrzeuge relativ weich. Der Querabstand B der Tragräder ist daher möglichst
groß, um dem Fahrzeug eine gute Standsicherheit zu geben.
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In Bodennähe sind abweichend von üblichen Omnibussen an jeder Fahrzeugseite
wenigstens zwei Hauptführungsrollen 11 und 12 angeordnet. Sie sind in Querrichtung
unnachgiebig am Fahrzeug gelagert und haben eine vertikale Abrollfläche; sie arbeiten
mit den Hauptführungsflächen 6 bis 9 zusammen. Die Hauptführungsrollen überragen
seitlich geringfügig die Fahrbreite der Tragräder,
damit diese nicht
seitlich an den Hauptführungsflächen scheuern. Der Durchmesser der Hauptführungsrollen
ist so gering gewählt, daß diese nicht den inneren lichten Querabstand L der Tragräder
nach innen überragen. Dieser Raum am Fahrzeug ist von überstehenden Teilen für den
Durchlaß von fahrbahngebundenen Weicheneinbauten freizuhalten. Durch die Hauptführungsrollen
werden die Fahrzeuge in Querrichtung zwangsweise auf dem Unterbau geführt. Die Fahrzeuge
können dadurch - ähnlich wie schienengebundene Fahrzeuge - auf relativ engem Verkehrs
raum verkehrs- und betriebssicher fahren und sind doch straßengängig.
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Es kann z. B. in sehr geringem Seitenabstand A das Fahrprofil einer
Gegenspur oder eine Tunnelwand vorgesehen sein.
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Ein gewisses Problem stellen die Weichen solcher Verkehrssysteme dar,
womit sich die vorliegende Erfindung befaßt. Es sollen, um die Vorteile des geringen
Verkehrsraumes in Querrichtung auch im Weichenbereich voll ausnutzen zu können,
keine profilübergreifenden Teile am Fahrzeug vorgesehen sein.
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Bei einer Fahrbahnverzweigung oder -einmündung, kurz Weiche genannt,
ist ein Bereich der Fahrbahnüberschneidung zu unterscheiden, der in Fig. 1 durch
strichpunktierte Linien hervorgehoben und mit W bezeichnet ist. An jeder Weiche
ist ferner je Fahrbahn ein vom Innern der Fahrbahnüberschneidung W abgekehrter ununterbrochen
durchlaufender äußerer Hauptführungssteg, im Beispiel die Stege 2 und 5 unterscheidbar.
Im Gegensatz dazu überschneiden sich die jeweils den äußeren Stegen gegenüberliegenden
Hauptführungsstege 3 und 4, die ins Innere der Fahrbahnüberschneidung W hineinlaufen
(innere Hauptführungsstege); sie müssen an den Oberschneidungsstellen für den Durchlaß
der Tragräder und der Hauptführungsrollen Unterbrochen sein (Durchlaßbreite geringfügig
größer als die Breite der Tragräder b). Erfindungsgemäß sind die inneren Hauptführungsstege
auch im Oberschneidungsbereich
W - wenn auch unter Aussparung
von Durchlässen 13 -fortgesetzt (Hauptführungsstege 4' und 3'), so daß auch im Oberschneidungsbereich
eine Seitenführung des Fahrzeuges durch die Hauptführungsstege bereichsweise bewirkt
ist.
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Die Seitenführung des Fahrzeuges muß aber - insbesondere im Bereich
von Weichen - wenigstens angenähert lückenlos vorhanden sein. Hierfür sind nun Weichenführungsstege
14 und 15 vorgesehen, die erfindungsgemäß zwischen den Hauptführungsstegen und zwischen
den Tragrädern vorgesehen sind und die parallel zu dem jeweils äußeren Hauptführungssteg
verlaufen. Die Weichenführungsstege sind möglichst weit von der jeweils gegenüberliegenden
äußeren Hauptführungsfläche weggerückt, damit der Abstand des Weichenführungssteges
von der zugehörigen inneren Hauptführungsfläche, deren Lücken er überbrücken soll,
möglichst gering ist. Dies ist aus fahrdynamischen Gründen günstig. Die Weichenführungsstege
weisen je eine Weichenführungsfläche 16 bzw. 17 auf, die auf der dem zugehörigen
äußeren Hauptführungssteg 5 bzw. 2 zugekehrten Seite des Weichenführungssteges angeordnet
ist. Die Weichenführungsstege (Höhe h2) überragen die Hauptführungsstege (Höhe h1)
um wenigstens die Breite der Weichenführungsflächew so daß deren Unterkante oberhalb
der höchsten Erhebung der Hauptführungsstege liegt. Die Weichenführungsstege sind
in ihrer Höhe jedoch geringer als das Maß H der Bodenfreiheit des Fahrzeuges, damit
die Weichenführungsstege gefahrlos überfahren werden können.
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Die Weichenführungsstege und mit ihnen die Weichenführungsflächen
kreuzen die Fahrspur der Tragräder und müssen daher an diesen Stellen unterbrochen
sein. Die Unterbrechungen 18 der Weichenführungsstellen liegen aber - in Längsrichtung
der Fahrbahn gesehen - an anderen Stellen, alsdie Unterbrechungen 13 der Hauntführungsstege.
Die
Hauptführungsstege und die Weichenführungsstege ergänzen sich daher gegenseitig
und wechselweise. Eine Unterbrechung der Hauptführungsstege zum Durchlaß von Weichenführungsrollen
ist nicht erforderlich, weil die Weichenführungsflächen oberhalb der Hauptführungsflächen
angeordnet sind und die Weichenführungsrollen die Hauptführungsstege berührungsfrei
überfahren können.
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Am Fahrzeug sind wechselweise auf-und absenkbare Weichenführungsrollen
angeordnet, die vom Fahrer aus willkürlich - je nach gewünschter Fahrtrichtung -
verschiebbar sind. Aus Sicherheitsgründen ist durch eine zwangsweise gegenseitige
mechanische Koppelung der Mechanismen für die Verschiebung der Weichenführungsrollen
sichergestellt, daß diese sich immer gegensinnig zueinander bewegen und nie die
Weichenführungsrollen beider Seiten gleichzeitig angehoben oder abgesenkt sind.
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Bei besonders spitzen Abzweigungs-bzw. Einmündungswinkeln oder großen
Krümmungsradien der abzweigenden bzw. einmündenden Fahrbahn oder bei besonders großem
Abstand der Weichenführungsstege zu dem jeweils gegenüberliegenden äußeren Hauptführungssteg
kann sich an einer bestimmten Stelle der Weiche für die abzweigende Fahrbahn eine
kleine Oberlappungslücke 21 zwischen der Hauptführungsfläche 8' und der Weichenführungsfläche
16 ergeben. Die Grenzen der Oberlappungslücke sind durch strichpunktierte Linien
markiert. Solche Oberlappungslücken sind für alle erdenklichen Weichengestaltungen
durch die geschilderte paarweise Anordnung von Weichenführungsrollen vor und hinter
jeder entsprechenden Hauptführungsrolle fahrzeugseitig überbrückbar.
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Die Wirkungsweise des Verkehrssystems beim Überfahren einer Weiche
ist nun kurz folgende: Vor dem Einfahren des Fahrzeuges in den Bereich einer Weiche
sind vom Fahrer des Fahrzeuges die Weichenrollen
einer bestimmten
Fahrzeugseite abzusenken und die der anderen Seite dementsprechend anzuheben. Und
zwar müssen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel immer die Weichenrollen auf
der Seite des inneren Hauptführungssteges abgesenkt werden. Bei Geradeausfahrt in
der in Fig. 1 dargestellten Fahrbahnverzweigung von unten nach oben müßten also
z. B. die Weichenrollen der rechten Seite abgesenkt werden. Beim Überstreichen der
Hauptführungsrollen über die erste rechte Lücke zwischen dem Hauptführungssteg 5
und dem Zwischenstück 3' des Hauptführungssteges würde die Querführung des Fahrzeuges
durch den ersten Abschnitt des Weichenführungssteges 15 und die entsprechenden rechten
abgesenkten Weichenführungsrollen 20 übernommen werden. Innerhalb der Lücke 18 in
dem Weichenführungssteg kann das Fahrzeug wieder durch das Teilstück 3' des Hauptführungssteges
quergeführt werden.
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Während der zweiten Lücke im Hauptführungssteg zwischen Teilstück
3 und Hauptführungssteg 3 tritt der zweite Abschnitt des Weichenführungssteges 15
in Funktion und nach einer Übergangsstrecke einer gemeinsamen Querführung durch
den Weichen- und Hauptführungssteg übernimmt nach der Weiche rechtzeitig der Hauptführungssteg
3 alleine die Querführung. Links kann der äußere durchlaufende Hauptführungssteg
2 das Fahrzeug unterbrechungsfrei querführen.
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Entsprechend ist es mit der Querführung bei Abzweigfahrt von links
unten nach rechts oben in Fig. 1. Hier ist die linksseitige Querführung kritisch;
die linken Weichenführungsrollen müssen abgesenkt werden. Es tritt abwechselnd zunächst
der Hauptführungssteg 2, dann während der ersten Lücke 13 der Weichenführungssteg
14, danach innerhalb der Lücke 18 das Teilstück 4' des Hauptführungsstegess daraufhin
in der zweiten Lücke 13 wieder der Weichenführungssteg 14 mit seinem zweiten Abschnitt
und schließlich der Hauptführungssteg 4 in Funktion.