JP2001078308A - 電力を動力とする鉄道車輌および交通機関 - Google Patents

電力を動力とする鉄道車輌および交通機関

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JP2001078308A
JP2001078308A JP24820799A JP24820799A JP2001078308A JP 2001078308 A JP2001078308 A JP 2001078308A JP 24820799 A JP24820799 A JP 24820799A JP 24820799 A JP24820799 A JP 24820799A JP 2001078308 A JP2001078308 A JP 2001078308A
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electric power
railway vehicle
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JP24820799A
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Norimasa Ozaki
憲正 尾崎
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交通機関相互の接続性がよく、利用しやすい
交通環境の実現と、従来の電力を動力とする鉄道車輌の
運行効率が悪い点や、路線の延長が困難な点を克服し、
建設費を抑制する。 【解決手段】 走行用バッテリー(1)と走行用バッテリ
ー充電装置(2)を搭載する電力を動力とする交通機関用
鉄道車輌を使用し、この車輌を用いた交通機関とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電力を動力とする交
通機関用鉄道車輌、および交通機関に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の交通機関に用いられ地上を走行す
る電力を動力とする鉄道車輌は、架線から給電を受け走
行するものである。また、坑内などの特殊な用途には、
架線を設置せず搭載した走行用バッテリーの電力を動力
とするものが知られている。
【0003】架線から給電を受け走行するものの多く
は、非常用電源としてバッテリーを搭載するが、これは
容量が小さいので、蓄えられた電力を走行用として使用
することはない。
【0004】また、坑内などの特殊な用途のものは、安
全上の配慮から架線を設けず、夜間の商用電力などをバ
ッテリーに蓄えて、これを動力として走行するものなの
で比較的速度が低く、長時間にわたって長い距離を高速
度で走行する必要がある交通機関用車輌としては使用で
きないものである。
【0005】その他に内燃機関で発電機を回し、発生し
た電力をバッテリーに蓄え、この電力を動力として走行
するものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】電力を動力とする鉄道
交通機関は、化石資源に依存する自動車による交通機関
に比較して、軌道上を走行することで走行抵抗が極めて
小さい点、運行の安全性や定時性が高い点、電気エネル
ギーの運動エネルギーに変換される効率が優れている
点、車輌や軌道設備の寿命が長い点、排気ガスが発生し
ないので健康や環境に与える影響が小さい点などから、
公共的な交通機関としての有用性が再評価されてきてい
る。
【0007】今ここで交通機関の使われ方を模式的に見
ると、都市がある場合には、中心と思しきところに都市
の核となる地域があり、その周辺に商業地域、工業生産
のための地域などがあり、それらを取り囲むように住居
が密集、あるいは散在しており、田園や山林はさらにそ
の外側にあるといえる。このような都市が、自然の地形
や経済的な制約のなかで適当な距離を隔てて、あるいは
半ば重なり合って立地している。
【0008】こうした状況のもと、公共的な交通手段と
して都市と都市の間は鉄道によって結ばれることが多
く、更に規模の大きな大都市と結ばれることも多い。ま
た、その地方の中心的、あるいは歴史的に見て早期に発
展した都市には、路面電車網を持つものもある。さら
に、各都市には殆ど例外なく路線バス網が整備されてい
る。しかしながら、これらの公共的な交通機関が、住民
やその地域に職場を持つ人々に充分活用されているとは
言えないのが現状である。
【0009】都市圏がしだいに拡大するにつれて、核と
なる地域が複数化されたり、商業地域が郊外に出現した
り、工業生産のための地域が縮小消滅したり、農業政策
の変化にともなって耕作地が積極的に宅地に転用され、
住居地域が公共的な交通機関の恩恵を受けられない地域
に分散して拡大したにも拘らず、鉄道は需要の変化に応
じて速やかに路線を延長したり経路を変更することが困
難であることや、路線バスは道路上を他の自動車と一緒
に利用するため速度が遅く、また、交通渋滞の影響を受
けるため運行時刻が不正確なことから利用者から敬遠さ
れつつある、と言うように、既存の交通機関が有効に機
能しなくなってきている。
【0010】これらの不便を解消するために自家用自動
車の急速な普及をみたが、自家用の自動車は個人的な移
動手段であるため交通機関としてみると輸送効率が極め
て悪いこと、排気ガスに含まれる有害成分が環境や健康
に深刻な被害を与えること、化石燃料資源の枯渇が懸念
されていること、事故により多くの犠牲者を発生させる
こと、広い面積の駐車スペースが必要なこと、等の多く
の欠点があり、電力を動力とする鉄道が好ましい交通機
関として再評価されている。
【0011】しかし、一般に郊外と都市、あるいは都市
相互を結ぶ交通機関と都市内部を運行する交通機関は、
各々独立して運行しているのが通例なので、利用者が目
的地に到達するために何度となく乗換える必要がある
点、交通機関相互の接続が良くない場合が多くある点、
その地域の地理に不案内なものにとっては接続そのもの
が難解である点などの問題があり、利用者にとって交通
機関相互の接続性がよく、わかりやすくて利用しやすい
交通環境が求められている。
【0012】他方交通機関を運営する側から見ると、路
線のある地域の性格や時間帯によって利用の偏りが著し
いことで車輌の運行効率が悪い点、地域の消長サイクル
が短いことから長期的な計画にそった路線の延長や経路
の変更が困難な点がある。また、近年の道路交通の効率
化をはかり安全性を増進させる施策によって、高架道路
や陸橋、横断歩道橋などの構築物が多く設けられてきて
おり、新規に路線を延長するとなると、これらの構築物
が障害となり、これを回避するため建設費の増加を招く
という不都合があった。
【0013】発明が解決しようとする課題は、上述のよ
うな都市間や都市部と郊外との間の交通機関の利用者が
もとめる交通機関相互の接続性がよく、わかりやすくて
利用しやすい交通環境の実現と、交通機関を運営する側
から見た、利用の偏りが著しいことで車輌の運行効率が
悪い点、地域の消長サイクルが短いことから長期的な計
画にそった路線の延長や経路の変更が困難な点を克服
し、新規に路線を延長する際の建設費の増加を抑えるこ
とである。
【0014】
【課題を解決するための手段】走行用バッテリーと走行
用バッテリー充電装置を搭載し、給電可能な区間に在る
時には外部より給電を受け、走行したり停止したりしな
がら搭載する走行用バッテリーに充電し、給電を得られ
ない区間に在る時には走行用バッテリーに蓄えられた電
力で走行可能であることを特徴とする電力を動力とする
交通機関用鉄道車輌を使用し、この車輌を用いた交通機
関とする。
【0015】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図1は、本発明の電力を
動力とする交通機関用鉄道車輌の説明図である。従来の
電力を動力とする交通機関用鉄道車輌に加えて走行用バ
ッテリー(1)と走行用バッテリー充電装置(2)を搭載す
る。
【0016】図2は、本発明の電力を動力とする交通機
関用鉄道車輌を使用した交通機関の説明図である。平行
実線で示す給電可能な区間(3)に在る時には、外部より
給電を受け、走行したり停止したりしながら搭載する走
行用バッテリーに充電し、平行破線で示す給電を得られ
ない区間(4)に在る時には、走行用バッテリーに蓄えら
れた電力で走行することができるので、通常の架線(5)
を設置できる区間では、架線からの電力を動力とする交
通機関用鉄道車輌として運行する。なお、図2中の太い
実線(12)は、遠距離高速鉄道、あるいは航空路線を示
すものである。
【0017】図3は、路面上4.5m程度の通常の高さ
で設けられた横断歩道橋(6)と交叉する地点での本発明
の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌の説明図であ
る。例えば、新規に路線を延長する際に、高架道路や陸
橋、通常の高さの横断歩道橋などの構築物のため架線の
高さが確保できずに障害となる場合には、その区間を給
電しない区間とし、架線を設置しない。架線の高さが確
保できず架線を設置しない区間は、集電装置(7)のコレ
クターシュー(13)を下げて走行用バッテリーに蓄えら
れた電力により走行する。集電装置を破損する恐れがあ
る時には、安全のため電流の流れていないコレクターシ
ュー用案内線(14)を低い位置に設ける。
【0018】実際の運行にあたっては、給電を得られる
区間と給電を得られない区間に車輌(8)を適宜通過させ
ることによって走行用バッテリーの過放電を防止し、必
要な場合には、経路の中に充電基地(9)を設ける。ま
た、減速時や下り坂での回生制動により発生する電流を
走行用バッテリーに戻すことで電力の消費を抑制するこ
とができる。
【0019】従来の架線は、他の交通の障害とならない
ように、また架線の周囲に電気的な安全距離が必要なこ
とから、軌道上の高い位置に設置する必要があるため、
架線を設置するのに充分な高さで設けられていない通常
の横断歩道橋や高架道路を横切る機会の多い市街におい
て新たに路線を延長することは絶望的であったが、本発
明の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌は、必ずしも
架線を設置する必要がないので、道路の一部や水路上の
空いている空間を利用して容易に鉄道網を構築できる。
【0020】また、従来の鉄道の上を跨ぐ横断歩道橋
は、架線が高い位置に設置され、周囲に安全距離が必要
なことから高さが大きくなり、歩行者の昇り降りすべき
階段の数が多いので利用しづらいものであり、歩行者の
視線の位置が高いことから周辺建物のプライバシーを侵
しかねないという不都合もあった。加えて、横断歩道橋
が大型化することで、景観上の問題や建設費がかさむと
いった問題もあった。
【0021】本発明の電力を動力とする交通機関用鉄道
車輌は、架線を設けなくてもよい区間を持てるので、通
常の高さの構築物が使用できる利点があり、景観上の問
題や建設費の点からも有利である。
【0022】図4は、トンネル区間(11)における本発
明の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌の説明図であ
る。本発明の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌は、
架線を設けなくてもよい区間を持てるので、立体交叉や
高架区間、トンネル区間における車輌上の空間を小さく
することが可能であり、従来は困難とされてきた経路に
軌道を敷設することができたり、建設工事にともなう経
費を節約することができるという利点もある。
【0023】給電を得られる区間は、都市と都市あるい
は都市と郊外を結ぶ区間にほぼ重複し、給電を得られな
い区間は、都市の中心部や交通の輻輳する地域に当たる
と考えられるので、大まかに言えば、それぞれ地方鉄道
あるいは郊外鉄道と、路面電車や路線バスの運行する範
囲に相当すると言える。本発明の電力を動力とする交通
機関用鉄道の軌道は、給電を得られる区間と給電を得ら
れない区間で相互に繋がっており、同一の車輌が給電を
得られる区間と給電を得られない区間を自在に出入りで
き、必要があれば任意の区間で車輌の編成を切り離した
り結合したりできるので、地方鉄道あるいは郊外鉄道
と、路面電車や路線バスの機能を併せ持つことができ
る。例えば郊外から市街のある地域に行く際に、都市の
入り口に当たる地点で車輌の編成を切り離し複数の目的
地を目指すことによって、利用者の乗り換えにともなう
煩雑さを大幅に軽減することが可能である。
【0024】また仮に、A市(15)が経済活動の活発な
地域であり昼間の人口が多く、B市(16)がベッドタウ
ンで夜間の人口が多い場合とか、ある特定の時期に催し
ものがあるような場合に、交通機関の利用に偏りが見ら
れるが、本発明の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌
は、軌道さえ繋がっていれば需要に応じて他の地域で運
行している車輌を移動させて必要な地域に集中させるこ
とができる。さらにまた、ある地域が急速に発展し需要
が拡大した場合、当面は軌道だけを準備すれば、これに
応じることができるという柔軟性がある。
【0025】本発明の電力を動力とする交通機関用鉄道
車輌は、給電の得られる区間、給電の得られない区間の
いずれにおいても電力を走行のための動力とし、内燃機
関を使用しないので、内燃機関で発電機を回し、発生し
た電力をバッテリーに蓄えて、これを動力として走行す
るものに比較して、エネルギーを走行のための動力に変
換する装置の構成が単純化できる利点があり、排気ガス
に含まれる有害成分によって健康や環境に被害をもたら
す問題や、化石燃料資源の枯渇の問題も回避できる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、走行用バッテリーと走行用バ
ッテリー充電装置を搭載し、給電可能な区間に在る時に
は外部より給電を受け、走行したり停止したりしながら
搭載する走行用バッテリーに充電し、給電を得られない
区間に在る時には走行用バッテリーに蓄えられた電力で
走行可能であることを特徴とする電力を動力とする交通
機関用鉄道車輌を使用し、この車輌を用いた交通機関と
したことで、都市間や都市部と郊外との間の交通機関の
利用者がもとめる交通機関相互の接続性がよく、わかり
やすくて利用しやすい交通環境の実現と、交通機関を運
営する側から見た、利用の偏りが著しいことで車輌の運
行効率が悪い点、地域の消長サイクルが短いことから長
期的な計画にそった路線の延長や経路の変更が困難な点
を克服し、新規に路線を延長する際の建設費の増加を抑
えることにも成功したものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌
の説明図である。
【図2】本発明の電力を動力とする交通機関用鉄道車輌
を使用した交通機関の説明図である。
【図3】横断歩道橋と交叉する地点での本発明の電力を
動力とする交通機関用鉄道車輌の説明図である。
【図4】トンネル区間における本発明の電力を動力とす
る交通機関用鉄道車輌の説明図である。
【符号の説明】
1 走行用バッテリー 2 走行用バッテリー充電装置 3 給電可能な区間 4 給電を得られない区間 5 架線 6 通常の高さの横断歩道橋 7 集電装置 8 車輌 9 充電基地 10 軌道 11 トンネル区間 12 遠距離高速鉄道、あるいは航空路線 13 コレクターシュー 14 電流の流れていないコレクターシュー用案内線 15 A市 16 B市

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走行用バッテリーと走行用バッテリー充電
    装置を搭載し、給電可能な区間に在る時には外部より給
    電を受け、走行したり停止したりしながら搭載する走行
    用バッテリーに充電し、給電を得られない区間に在る時
    には走行用バッテリーに蓄えられた電力で走行可能であ
    ることを特徴とする電力を動力とする交通機関用鉄道車
    輌。
  2. 【請求項2】請求項1に記載する鉄道車輌を用いた交通
    機関
JP24820799A 1999-09-02 1999-09-02 電力を動力とする鉄道車輌および交通機関 Pending JP2001078308A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006090536A1 (ja) * 2005-02-25 2006-08-31 Meidensha Corporation 交通システム
JP2007060854A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Kobe Steel Ltd 電動車走行システム
JP2008263741A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd 鉄道車両におけるバッテリ用充電装置

Cited By (3)

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040615