KR20080007228A - 튜브 카, 튜브 네트워크, 개인용 운송 시스템 및 이들의 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

튜브 카, 튜브 네트워크, 개인용 운송 시스템 및 이들의 제어 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 승객 및 물품의 신규의 운송 시스템을 제공하는데, 이것은 호별로 승객 및 상품을 운반하는 자체 구동식의 폐쇄된 튜브 카와; 다수의 튜브를 포함하는 튜브 네트워크를 포함하는데, 상기 튜브 네트워크는 현존하는 블록 또는 빌딩과 결합되며, 튜브 네트워크에서의 각각의 튜브는 승객 또는 물품을 운반하는 튜브 카를 지지 및/또는 안내하기 위한 상부 레일 및/또는 하부 레일을 구비한다. 본 발명에 따라서, 2개의 빌딩 사이에서 호별 운동을 성취하는 것이 가능하다. 다른 교통 시스템과 비교하여서, 본 발명의 시스템의 속도, 라인 능력, 안정성 및 신뢰성, 내진성 및 안락성이 증가되면서, 이것의 에너지 소비, 구성 가격, 점유 공간, 작동 비용, 노이즈 및 가시적인 오염이 크게 감소된다. 또한, 본 발명의 운송 시스템은 표준화된 생산, 안착, 제거 및 재사용이 쉽게 된다.
튜브 카, 블록, 빌딩, 튜브 네트워크, 상부 레일, 하부 레일

Description

교통 운송 시스템과 그 차량, 채널 네트워크, 제어 시스템 및 제어 방법{A TRAFFIC TRANSPORT SYSTEM AND ITS VEHICLE, CHANNEL NETWORK, CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD}
본 발명은 운송 시스템(transport system)에 사용되는 튜브 카(tube car), 운송 시스템에 사용되는 튜브의 폐쇄된 네트워크(network), 상기 카와 튜브 네트워크를 포함하는 운송 시스템 및, 상기 운송 시스템에 사용되는 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, "수평-주행 엘러베이터(horizontal-running elevator)"로 불리는 개인용(personal) 운송 시스템은, 승객들 또는 상품들의 호별 운송(door-to-door transport)를 제공하기 위하여 설치된다.
자동차와 비행기가 대중적인 운송 기관이 됨에 따라서, 교통 혼잡, 사고, 오염, 에너지 위기 및 급속한 도시 팽창이 점차 심각한 사회적인 문제가 되고 있다. 관련된 전문가의 평가에 따르면, 교통 혼잡으로 인한 도시의 경제적인 손실은 수천만 US달러 만큼 높고, 수십만명의 사람들이 매년 세계적으로 교통 사고로 사망하며, 예를 들면 공기 오염 및 소음 공해와 같이 교통에 의하여 발생되는 오염들과, 온실 효과에 의한 빙하의 녹음과 해수의 상승은 인간의 생존 환경에 심각한 위험을 증가시키며, 도시의 매우 급속한 팽창은 이전에 있는 땅과 담수원(fresh-water source)의 결핍을 더욱 악화시킨다. 상술된 문제점을 해결하기 위한 노력에서, 예를 들면 도시에 대중 운송 시스템을 발전시키기 위하여 몇몇 해결책이 제안되는데, 이것은 간선 급행버스체계(bus rapid transport)(BRT), 경전철 운송(light rail transport), 도시 철도(metro) 및, 도시간 고속 철도(intercity high-speed railway)를 포함한다. 그러나, 현재의 대중 운송 모드는, 높은 건설비, 낮은 속도, 복잡한 운송, 불편한 승차를 포함하고, 또한 호별 서비스를 제공하는데에는 실패하며, 운송의 개별화(personalization)에 대한 새로운 요구를 만족시킬 수 없다.
상술된 문제점을 해결하기 위하여, 많은 기술적인 해결책이 제안되었는데, 이들의 통상적인 예는, 미국 특허 제 US 4018410A 호, 제 US 4630961A 호, 제 US4841871A 호, 제 US 5720363A 호 및 US 6318274B1 호는 물론, 중국 특허출원 제 CN1173851A 호, 제 CN1429726A 호, 제 CN1483621A 호 및, 중국 특허 제 CN2585799Y 호이고, 이들 특허는 SKYLOOP, SKYCAR, SKYTRAN, 전기 택시, 및 다른 개별 고속 운송수단(personal rapid transport)(PRT) 시스템 해결책을 포함한다. 그러나, 이러한 기술적인 해결책은 다음과 같은 공통의 결점을 가지고 있다: 이들 모두는 크로스 라인(cross line) 및 루프 라인(loop line)(예를 들면, 교차로의 클로버 잎 형태(clover-leaf form)), 및 "도우 트위스트(dough twist)" 라인(예를 들면, 스테이션(station) 입구/출구 라인의 클립 형태(clip-form)) 네트워크를 사용함으로써, 구조가 복잡하고, 보다 많은 땅이 점유되며, 효율은 낮아지게 되고; 또한 개방된 레일이 일반적으로 사용되어서, 열악한 작동 상태를 발생시키고, 안전성이 낮아지고 카의 밀도가 낮아지며; 수평-스트레칭(horizontal-stretching) 스테이 션이 사용되고, 상기 스테이션은 카 저장소(car storehouse)로 부터 분리되며; 도시사이에 연결되는 운송 시스템이 불가능하게 되며 또한 호별 운송을 제공하는데에 실패하고; 일반적인 연결로 배향된 중심화 제어(centralized control)로 부터 발생되는 제한된 스케일과 융통성이 없게 되며; 연결로 배향된 중심화 제어와, 정적인 라인(static line)의 반응 제어 기술이 일반적으로 적용되고, 이것은 도중에 행선지 변경을 불가능하게 하며, 네트워크 실패의 경우에 환상의 교통정리(roundabout) 제어를 느리게 함으로써, 도시 레이아웃의 어떠한 변경의 경우에서도 제어 시스템용으로 전체 조정이 필요하게 된다. 따라서, 많은 단점과 결점은, 이러한 기술적 해결책이 도시에 현존하는 도로에 완전하게 따를 수 없고, 또한 기능적인 면에서 서로 부응할 수 없으며, 또한 도시간 고속 운송 시스템을 시임이 없이(seamlessly) 연결할 수 없도록 한다.
이외에도, 공기 저항을 극복하고 또한 이동 속도도 증가시키기 위하여, 진공 또는 낮은 공기압의 튜브 운송(ETT) 기술이 발전해 왔다. 그러나, 이 기술은 인구밀도와 빌딩이 조밀한 도시 영역에는 적용할 수 없다. 한편, 열차나 카가 낮은 속도로 주행할 때에, 공기저항은 에너지 소비를 위해서는 중요하지 않다. 이러한 점에서, 낮은 공기압 환경을 발생시키는 것은 높은 가격을 요구하지만 보다 낮은 가치를 발생시킨다. 이외에도, 이 기술은 튜브의 네트워크가 복잡하고 카의 밀도가 높은 경우에 충돌방지에 대한 효과적인 해결책을 제공할 수 없다. 따라서, 이러한 기술은 시내 과밀지역 및 도시간 운송의 일체화를 위한 개인용 운송 시스템에 대해서는 효과적인 해결책을 제공할 수 없다. 또한, 이러한 기술의 높은 정확성과 무 거운 하중 라인에 요구되는 기하학적인 상태를 만족시키는 것은 어렵다. 또한, 폐쇄되지 않은 튜브 벽이 낮은 공기압 튜브용으로 적용된다면, 이것은 재료의 대체성을 적게 발생시키고, 제조 가격을 높이지만, 폐쇄된 튜브 벽은 승객들의 바깥구경에 대한 요구를 만족시킬 수 없다. 이러한 문제점들은 상기 진공 또는 낮은 공기압의 튜브 운송(ETT) 기술의 적용을 제한한다.
컨테이너 튜브 라인 기술, 또한 참고적으로 현존하는 기술중의 하나이다. 이 기술을 위하여, 완벽하게 주행하기 위한 전력은 공기압 차이로부터 나오고, 컨테이너 그 자체는 이동을 제어하기 위한 능력을 갖지 않는다. 따라서, 컨테이너가 분기 턴아웃(diverging turnout) 또는 2개 라인의 합류 점(converging joint)을 통과할 때에 컨테이너가 균일한 주행 속도를 형성할 수 있도록 하는 것이 튜브 운송 기술에서는 어렵고, 이러한 기술은 공기 밸브형 턴아웃에 들어갈 때에 컨테이너 충돌을 피할 수 없다. 따라서, 상기 기술은 승객 운송에 요구되는 안정성, 안전성 및 쾌적함 등의 요구를 만족시킬 수 없다.
또한, 엘리베이터 기술은 이미 도시에서 고층 빌딩에 널리 적용되고 있고, 이것은 참조용으로 이용가능한 다른 현존하는 기술이다. 정상 고속 엘리베이터는,승객 명령의 수용 및 예약(reservation)과, 카 이동의 자동적인 제어를 완수하기 위하여 완전히 폐쇄된 카를 이용하고 자동적인 제어 회로를 적용시킨다. 전기적으로 구동되는 스틸 로프의 윈치 엘레베이팅 시스템은 카가 이것의 자동적인 상승 및 하강을 완료하도록 한다. 그러나, 현존하는 엘리베이터 기술 모두는 카가 수평방향으로나 변경된 주행 코스를 따라서나 이동할 수 없도록 한다.
대체로, 현재까지는, 전체적으로 통합된 호별 개인 운송에 대한 완벽한 해결책은 없다.
상기 종래 기술의 단점과 개인화된 대중 운송 시스템에 대한 발전된 요구의 견지에서, 본 발명이 제안된다. 본 발명의 목적은, "수평-주행 엘리베이터"로 불리우는 새로운 개인용 운송 시스템, 상기 시스템에 사용되는 구성품, 상기 운송 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다. 상기 운송 시스템은 서로 다른 빌딩사이에서 호별 운송을 제공할 수 있다.
본원에서, 본 발명에 따른 개인용 운송 시스템은 "수평-주행 엘리베이터(HRE)(horizontal-running elevator)"로 불리는데, 왜냐하면 상기 시스템은 수평-주행 모드에서 주행하지만, 시스템의 환경은 자주 폐쇄되고 윈도우가 없는 불투명한 엘리베이터의 시스템과 유사하기 때문이다.
본 발명의 하나의 특징에 따라서, 개인용 운송 시스템에 사용되는 튜브 카가 제공된다. 상기 튜브 카는 호별로 승객 또는 상품을 운송하기 위한 자체 동력식 카(self-powered car)를 포함하고, 상기 카는 개인용 운송 시스템에 사용되는 튜브 네트워크의 각 튜브에 제공되는 상부 레일 및/또는 하부 레일에 의하여 지지되거나 안내된다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 개인용 운송 시스템에서 사용되는 튜브 네트워크가 제공된다. 상기 튜브 네트워크는 다수의 튜브를 포함하고, 상기 튜브 네트워크는 현존하는(existing) 블록 또는 빌딩과 연결되며, 튜브 네트워크의 각 튜브는 각 튜브의 운반 물품 또는 승객을 운반하는 각 튜브 카를 안내하기 위한 상부 레일 및/또는 하부 레일을 구비한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, "수평-주행 엘리베이터"로 불리우는 개인용 운송 시스템이 제공되고, 이것은 본 발명의 카와, 본 발명의 튜브 네트워크를 포함하고, 상기 카는 튜브 네트워크에서 주행한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, "수평-주행 엘리베이터"로 불리우는 개인용 운송 시스템이 제공되고, 이것은, 승객 또는 물품을 호별로 운반하는 자체-동력식 튜브 카를 포함하는 튜브 카와; 다수의 튜브를 포함하는 튜브 네트워크를 포함하고, 상기 튜브 네트워크는 현존하는 블록 또는 빌딩과 결합되며, 튜브 네트워크에서 각각의 튜브는 승객 또는 물품을 운반하는 튜브 카를 지지 및/또는 안내하기 위한 상부 레일 및/또는 하부 레일을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 본 발명의 "수평-주행 엘리베이터"로 불리우는 개인용 운송 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템이 제공되고, 이것은 각 스테이션(each station), 2개의 라인의 각 합류 점(converging joint) 및, 각 튜브 카에 제공되는 다수의 컴퓨터를 포함하며, 각각의 컴퓨터는 그 자신의 IP 어드레스를 가지고 인터넷을 통하여 다른 컴퓨터와 통신을 하게 되며, 여기에서, 스테이션에서의 각각의 컴퓨터는 각 스테이션에서의 빈 카(empty car)의 요구 정보와 이용가능한 빈 카의 정보를 수집하고 제어하며, 또한 카의 들어옴/나감 작동을 제어하기 위하여 사용되며; 합류 점에서의 각각의 컴퓨터는 관련된 튜브에서 카 주행과 관련되는 정보를 수집하고 유지하며, 카의 충돌을 피하기 위하여 카의 유지 범위내에서 카의 속도를 모니터링하고 제어하기 위하여 사용되고; 각각의 튜브 카에서의 각 컴퓨터는 카의 주행을 제어하는 것은 물론 튜브에서 주행하는 카에 관한 정보를 수집하고 유지하기 위하여 사용된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 본 발명의 "수평-주행 엘리베이터"로 불리우는 개인용 운송 시스템을 제어하기 위한 제어 방법이 제공되는데, 이것은 다음과 같은 단계를 포함한다: 카가 주행하는 동안에, 카에 탑재된 컴퓨터(car-carrying computer)는 행선지 스테이션의 어떠한 변화 정보도 승객에 의하여 카-탑재 컴퓨터내로 입력되는지를 자주 검출하고, 만약 "예"이라면, 상기 카 탑재 컴퓨터는 이것의 주행 코스를 변경하기 위하여 튜브 네트워크에서 다른 컴퓨터와 통신하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 2개 빌딩사이에서 수평 방향으로 사람 또는 물품의 호별의 개인용 운송을 성취하는 것을 가능하게 한다. 다른 교통 시스템과 비교하여서, 본 발명의 시스템은 호별의 완전 자동 운송을 성취하기 위하여 터널식 튜브를 사용하고, 이것의 속도, 라인 능력(line capacity), 안전성과 신뢰성, 재앙을 저지하는 능력 및, 편리함은 크게 증가되는 반면에, 이것의 에너지 소비, 건설 비용, 점유 공간, 운전(경비) 비용, 소음 및 시각 공해는 크게 감소된다. 또한, 본 발명의 운송 시스템은 표준화 제조가 용이하고, 설치, 제거 및 재사용이 빠르다.
본 발명의 상술된 특징 및 다른 특징들은 첨부 도면과 관련하여서 다음의 실 시예에 대한 상세한 설명으로부터 보다 명백하게 이해될 것이지만, 상기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 현존하는 도시의 블록 및 빌딩과 결합되는 본 발명에 따른 튜브 네트워크의 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 X-형 교차 라인(intersection of lins)의 개략적인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 N-형 교차 라인의 개략적인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 A-형 교차 라인의 개략적인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 내부층 벽 구조를 가지는, 완전히 폐쇄된 정상(normal) 공기압의 저속 튜브를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 6은 내부층 구조 벽을 가지는 2개의 폐쇄된 정상 공기압의 저속 튜브로 된 이중층의 일체화된 디자인을 도시하는 개략적인 단면도.
도 7 및 도 8은 내부층 구조 벽을 가지는 단일 층 및 다중층의 완전히 폐쇄된 정상 공기압의 저속 튜브를 도시하는 개략적인 사시도.
도 9는 벽 형태의 태양열 전지 패널(solar cell panel)을 도시하는 개략적인 사시도.
도 10은 피스톤 효과를 발생할 수 있는 전기 튜브 카의 개략적인 사시도.
도 11은 튜브 카의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 12은 레일에 삽입되는 레일 변경(rail changing)용의 삽입형 가이드의 개략적인 절단 사시도.
도 13은 레일에 삽입되는 레일 변경용의 향상된 삽입형 가이드의 개략적인 절단 사시도.
도 14는 레일 변경용의 다른 삽입형 가이드의 개략적인 사시도.
도 15a 및 도 15b는 레일에 삽입되는 레일 변경용의 삽입형 가이드의 개략적인 단면도.
도 16a 및 도 16b는 상기 레일에 삽입되는 도 14a 및 도 14b의 레일 변경용의 가이드를 도시하는 개략적인 도면.
도 17은 라인의 합류부(converging portion)상에 있는 충돌방지 스위치(anti-collision switch)의 개략적인 사시도.
도 18은 낮은 공기압의 초경량 고속 튜브에서 공기-플로팅(air-floating)의 "오버슈(overshoe)" 수단의 개략적인 단면도.
도 19는 낮은 공기압의 초경량 고속 튜브에서 공기 플로팅의 "오버슈" 수단의 내부 구조를 도시하는 개략적인 도면.
도 20은 정상 공기압의 저속 튜브와, 낮은 공기압의 고속 튜브를 시임이 없이(seamlessly) 조인트하기 위하여 사용되는 압력-변형 스톱콕(pressure-transforming stopcock)의 구조를 도시하는 개략적인 도면.
도 21은 카 저장소(storehouse)에서 카를 걸어서(hanging) 이동하기 위한 하나 이상의 이동 빔(moving beam)을 가지는 3차원(3D) 카 저장소의 구조 및 원리를 도시하는 개략적인 도면.
도 22는 오프-라인(off-line)의 다중층 스테이션(multi-floor station)에 적 용될 수 있는 카를 걸어서 이동하기 위한 하나 이상의 이동 빔을 가지는 3D 카 저장소의 개략적인 레이아웃(layout).
도 23은 렛-바이 스테이션(let-by station), 서비스 스테이션 및 라인-투-라인 카 스테이션(line-to-line station)에 적용될 수 있는 카를 걸어서 이동하기 위한 하나 이상의 이동 빔을 가지는 3D 카 저장소의 개략적인 레이아웃.
도 24는 튜브 네트워크에서 튜브카의 주행을 제어하기 위한 플로우 챠트.
본 발명에 따른 운송 시스템의 구성품과 이들의 작동에 대한 특정 실시예는, 다음의 첨부 도면을 참고로 하여서 이하에서 보다 잘 이해될 것이다.
도 1에서, 본 발명의 실시예에 따른 튜브의 네트워크(1)는 도시에 현존하는 블록 또는 빌딩과 결합되는 보다 많은 튜브(2)를 포함한다. 승객 또는 상품을 운송하는 카를 안내하기 위하여 상부 및/또는 하부 레일이 각 튜브에 제공된다. 이 실시예에서, 상기 튜브의 네트워크는 단일층(single-layer) 또는 다중층(multi-layer)으로 정렬되는 많은 튜브를 포함할 수 있다. 각각의 튜브 층은 루프-형태이고, 여기에서 카는 단방향으로만 주행될 수 있다. 상기 튜브의 네트워크(1)가 중첩되는 2개 층의 튜브를 포함하도록 설계되고, 여기에서 각각의 층이 단방향으로 카가 이동하도록 안내하기 위하여 설계될 때, 통상 하부층 튜브(2)에서 이동하는 카는 상부층 튜브(2)에서의 카와는 반대 방향으로 이동한다. 상기 튜브의 네트워크(1)가 2개층 이상의 튜브를 포함할 때에, 각 층에서의 카는 단방향으로 안내되지만, 다른 층 위에서의 카는 동일하거나 또는 반대 방향으로 이동할 수 있다.
튜브 카(도시하지 않음)는, 어떠한 중간 스테이션(medium station)(3), 어떠한 렛-바이 스테이션(let-by station), 어떠한 서비스 스테이션 또는 어떠한 라인-투-라인 카 저장소(4)에서 상부층 및 하부층 사이의 이들의 전환(changeover)을 수직 리프팅 수단을 사용하여 실현함으로써, 조밀한 인구 영역에서 높은 밀도지만 낮은 영역 점유를 실현하게 된다.
튜브의 각 층은 다수의 표준 직선 튜브(straight tube)(6) 및 곡선 튜브(curved tube)(6')로 구성되고, 이들은 도시에 현존하는 도로상의 공간에 정렬될 수 있다. 즉, 길가를 따라서 지지폴(support pole)을 설치하면 X-형 교차 라인(5), N-형 교차 라인(5'), A-형 교차 라인 또는 입구/출구 루프 라인(12)을 형성할 수 있다. 튜브의 각층은 도시에 현존하는 블록(7)을 따라서 놓여지며, 이들의 방향과 형상은 블록에 맞추어진다.
상기 스테이션(3)은 카를 걸어서 순환시키기 위한 하나 이상의 이동 빔을 가지는 3D 카 저장소의 일부가 될 수 있다. 이것은 스테이션(3)을 로딩하지 않는 현존 빌딩(8)에 직접 연결될 수 있다. 그러나, 원한다면, 상기 빌딩(8)은 스테이션(3)을 전체적으로 또는 부분적으로 로딩할 수 있다.
도시의 정상 공기압(normal-air-pressure)의 저속 튜브(9)는 압력 변형 스톱콕크(stopcock)(10)를 사용하여서 도시간에 있는 낮은 공기압의 고속 튜브(11)에 시임이 없이(seamlessly) 조인트된다. 이러한 표준의 직선 튜브 및 곡선 튜브는, 하나의 튜브가 2개의 브랜치 튜브(branch tube)에 연결되는 분기 턴아웃(diverging turnout) 또는, 2개의 브랜치 튜브가 하나의 튜브와 병합되는 합류 조인 트(converging joint)에 결합된다.
상기 합류 조인트에서, 왼쪽 튜브의 한 쌍의 가이드 채널과, 오른쪽 튜브의 한 쌍의 가이드 채널은 상기 합류 튜브의 한 쌍의 가이드 채널에 병합됨으로써, 상기 왼쪽 튜브에서 주행하는 카가 상기 합류 튜브내로 이동할 때에 상기 왼쪽 튜브 가이드의 한 쌍의 채널에서의 왼쪽 가이드 채널이 카를 안내하고, 한편 상기 오른쪽 튜브에서 주행하는 카가 상기 합류 튜브 내로 이동할 때에 오른쪽 튜브의 한 쌍의 채널에서의 오른쪽 가이드 채널이 상기 카를 안내하고, 상기 카 상에서 레일-변경용 가이드를 통과하는 개구가 상기 합류 영역에 제공된다.
상기 분기 턴아웃에서, 하나의 튜브는 라인의 분기 턴아웃에서 2개의 튜브에 연결되고, 라인의 분기 턴아웃에서, 하나 튜브의 한 쌍의 가이드 채널은 왼쪽 튜브의 한 쌍의 가이드 채널과, 오른쪽 튜브의 한 쌍의 가이드 채널에 연결됨으로써, 하나의 튜브에서 주행되는 카가 왼쪽 튜브내로 이동할 때에 왼쪽 튜브 가이드의 한 쌍의 채널에서 왼쪽 가이드 채널은 카를 안내하고, 한편 하나의 튜브에서 주행하는 카가 오른쪽 튜브 내로 이동할 때에 오른쪽 튜브의 한 쌍의 채널에서 오른쪽 가이드 채널은 카를 안내하고, 카에서 레일-변경용 가이드를 통과하기 위한 개구는 상기 분기 영역에 제공된다.
일련의 합류 조인트/분기 턴아웃을 사용함으로써, 튜브 카는 행선지 스테이션(destination staition)에 대한 튜브 네트워크에 어떠한 포인트에도 도착할 수 있다. 이동하기 이전에, 승객은 운송 시스템의 제어 시스템을 통하여 각 합류 조인트를 통과하게 되는 튜브의 카의 스테이션과 시간을 예약해 둘 수(reserve) 있 다. 즉, 각 합류 조인트를 통과하는 시간과, 레일-변환용 가이드를 스티어링(steering)하기 위한 작동을 규정하는 승객의 사전 명령된 작업(preordering operation)하에서 예약된 주행 코스(reserved running course)가 형성될 것이다.
컴퓨터의 제어하에서, 카는 분기 턴아웃에서 레일-변환용의 삽입형 가이드의 작동을 통하여 원하는 방향을 선택할 것이며, 예약된 주행 코스에 따라서 스케쥴잡힌 행선지(scheduled destination)에 도달할 것이다. 상기 컴퓨터 시스템의 정보 처리 속도가 충분히 빠르게 되는 한, 승객은 이동 동안에 상기 예약된 구동 코스를 다시 한정하도록 하며, 따라서 승객들로 하여금 이동 동안에 행선지 및 구동 코스의 동적인 변경(dynamic change)을 할 수 있게 한다. 카는 보다 고속에서 튜브의 네트워크로 들어가서, 어떠한 지연도 없이 튜브를 따라서 주행하며, 행선지에 도달할 때에 정지하기 위하여 카의 속도를 감소시킨다. 이러한 튜브 네트워크가 루프 및 "도우 트위스트(dough twist)"를 통한 상부 및 하부 튜브사이의 어떠한 크로스 턴아웃 또는 변환(changeover)도 요구하지 않기 때문에, 라인 부재(line member)의 표준화된 제조를 실현시키는 것이 쉬우며, 따라서 제조 가격을 크게 감소시키며, 현장 건설 절차(on-site contruction procedure)는 간단하게 되며, 이것의 부재를 재사용하게 한다. 이러한 튜브 네트워크는, 점유되는 작은 영역과 간단한 외형과 같은 장점을 가지고, 도시에 현존하는 블록과 도로 네트워크에 완전하게 맞추어지며, 따라서 현존하는 빌딩과 손쉽게 통합되며, 모든 종류의 과거 개별 운송 방법 및 공구보다 더 양호한 실행가능성을 가진다.
상기 튜브 네트워크에서 튜브 카의 속도는 튜브에서 이들의 교통 흐름에 따 르는데: 즉, 이들은 교통 흐름이 많게 되면 될수록, 이들의 주행 속도는 더 빠르게 되며, 반면에 교통 흐름이 적게 되면 될수록, 이들의 주행 속도는 더 느리게 된다. 일반적으로, 주행 속도는 고속으로부터 저속으로 시이퀀스(sequence)로 있는데; 즉, 도시간의 낮은 공기압의 저속 튜브, 정상 공기압의 저속 메인 튜브, 정상 공기압의 저속 브랜치 튜브 및 정상 공기압의 저속 브랜치 서브 튜브로 되어 있다. 상기 튜브 카는 소정의 튜브에서 동일한 거리 및 동일한 속도로 이동을 유지하고, 서로 다른 튜브 사이에서 주행 속도의 변환을 완료하기 위하여 곡선 튜브(6')를 통하여 이들의 주행 속도를 증가시키거나 또는 감소시킨다. 압력 변형 스톱콕크(10)의 수는 도시간의 낮은 공기압의 고속 튜브(11) 및 정상 공기압의 낮은 속도의 메인 튜브(14) 사이의 카의 교통 흐름에 의하여 결정되고; 교통 흐름이 많게 되면 될수록, 이러한 스톱콕크(10)의 수는 더 많아지게 되며, 반면에 교통 흐름이 적게 되면 될수록, 이러한 스톱콕크(10)의 수는 더 작게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 X-형 교차 라인은 다음과 같이 구성된다: 지지 폴은, 예를 들면 도시에 현존하는 도로의 외부 측부인 4개의 입구 및 출구의 점 a,b,c 및 d에서 설정되고, 곡선 ac 및 bd는 도시에 현존하는 도로상에서 점s에 접선으로 되고 또한 그것에 연결된다. 상부층 위에서의 카는 점 c 또는 점 d로 부터 점 a 또는 점 b까지 주행할 수 있고, 저부층 상에서의 카는 점 a 또는 점 b로 부터 점 c 또는 점 d까지 주행할 수 있다. 물론, 상부층 또는 저부층 상에서의 카의 주행 방향은 서로 다르게 설정될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, N-형 교차 라인은 다음과 같이 구성된다: 지지 폴은, 예를 들면 도시에 현존하는 도로의 외부 측부인 4개의 입구 및 출구의 점 a,b,c 및 d에서 설정되고, 또한 지지 폴은 곡선(ac,bd)의 접선점 (s' 및 s")과, 도시에 현존하는 도로의 코너에 설정되고; 점 c 및 b는 연결된다. 상부층위의 카는 c점으로 부터 a점 또는 b점까지 주행되거나, d점으로부터 점 b까지 주행되며, 하부층위의 카는 b점으로 부터 c점 또는 d점까지 주행될 수 있거나, 또는 a점으로 부터 c점까지 주행할 수 있다.
현존하는 도로의 평균 폭이 w이면,
X-형 교차 라인의 굽힘 반경은 다음과 같다:
Figure 112007076505677-PCT00001
동일한 랜드 영역(land area)을 점유하는 경우에, rx 는 크로바잎(cloverleaf)의 굽힘 반경 0.25w의 6.87배와 동일하게 되고;
N-형 교차 라인의 굽힘 반경은 다음과 같다:
Figure 112007076505677-PCT00002
동일한 랜드 영역을 점유하는 경우에, rn은 크로바잎의 굽힘 반경 0.25w의 13.66배와 동일하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, A-형 교차 라인은 다음과 같이 구성된다: 지지 폴은, 예를 들면 도시의 현존하는 도로의 외부 측부인 2개의 입구 및 출구, b 및 c 점에서 설정되고; 스테이션은 곡선(ef 및 eg)의 연결점에서 설정된다. 상부층위에 서의 카는 g점으로 부터 e점까지 또는 e점으로 부터 f점까지 주행할 수 있고, 또한 하부층위의 카는 f점으로 부터 e점까지, 또는 e점으로 부터 g점까지 주행할 수 있다. 지지 폴은 새로운 라인을 연결하고 라인 접합부(line junction)를 형성하기 위하여 e점에서 설정될 수 있다.
입구/출구 스테이션의 동일한 작동 효율 하에서, 라인의 전체 길이는 클립형 입구/출구 스테이션 라인과 비교하여서 50% 넘게 단축될 수 있으므로, 따라서 상기 랜드 영역은 50% 넘게 감소될 수 있다.
다음은, 도 5를 참조로 하여서 설명하면, 본 발명에 따른 전력 공급 수단(power supply means)으로서 태양 전지 패널은 물론 외부벽 표면상의 내부층 구조벽 및 비디오/오디오 트랜스미션 수단을 가지는 튜브를 명백하게 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 내부층 구조벽을 가지는 튜브는 외부벽(41), 내부벽(43), 충전층(filling layer)(42) 및 연결빔(42')을 포함한다. 상기 외부벽(41), 내부벽(43), 연결 빔(42')은 탄소 섬유 또는 글라스 스틸(glass steel)과 같은 초경량 합성 재료로 제조된다. 상기 충전층(42)은 폴리우레탄과 같은 경량 포움 재료(light foam material)로 제조된다. 상기 외부벽(41), 내부벽(43), 연결빔(42') 및 충전층(42)은 일체화된 부분을 형성하고 서로에 대한 응력 지지(stress support)를 제공하기 위하여 밀접하게 접착된다. 튜브 카(31)를 안내하기 위한 레일(45)은 상기 내부벽(43)의 저부 위에 놓여지고, 카의 레일 변환용 가이드(52)를 안내하기 위한 레일(44)은 상기 내부벽(43)의 상부위에 놓여진다. 상기 카(31)는 레일상에서 주행하기 위하여 이것의 자동력(self-motility) 및 구동 브레이크(36) 에 의존함으로써, 균일한 가속도와 안정성을 보장한다.
각 층에 정렬된 튜브는 T-형 구조물의 강화된 부재로 조인트될 수 있거나, 2개 층에서의 튜브는 일체화된 부분으로 병합될 수 있음으로써, 이것의 기계적인 성능을 향상시키고 또한 재료 경비를 절감하게 된다.
내부층 구조를 가지는 튜브는 정상 공기압의 저속의 것과, 낮은 공기압의 고속의 것으로 사용될 수 있다. 상기 내부층 구조에 충전된 포움 재료들은 튜브에서 튜브 카의 운동에 의하여 발생되는 노이즈를 효과적으로 감소시키고 또한 벽의 열전도 효율을 증가시킬 수 있는 핀홀(pinhole)로 가득차 있다. 양호하게는, 어떠한 형상이 적용가능할 수 있지만, 정상 공기압의 저속 튜브의 단면은 타원형 또는 계란형으로 나타난다. 낮은 공기압의 고속 튜브의 단면은, 편향(deflection), 압축 및 비틀림 저항 성능을 증가시킬 수 있는 원형을 나타낸다.
이러한 튜브는 직접 특정의 인발 사출 성형 수단(pull-extrude molding means)을 통하여 종래의 인발 사출 성형 프로세스를 채택함으로써 현장에서 한번에 성형될 수 있다. 또한, 이것은 공장에서 서로 다른 섹션으로 준비될 수 있는데, 각 섹션의 단부는 장부 맞춤 구조(mortise and tenon joint structure)와 같은 커플링 구조 또는 용접을 형성하기 위하여 설계되고, 그 다음 각 섹션은 현장에서 세워져서,조인트되고, 접합되며, 트위스트되며, 밀봉되고, 그래서 튜브 벽에 중공 공간에 경량 포움 재료를 충전함으로써 한번에 완료될 수 있다. 분해할 때에는, 조인트 결합제는 용제에 의해 용해될 수 있으며, 상기 튜브 조인트는 절단될 수 있으며, 새로운 조인트가 튜브를 재사용하기 위하여 튜브 사이에 형성될 수 있다.
정상 공기압의 저속 튜브의 외부벽(41)상에는 비디오/오디오 신호 전달 수단이 제공될 수 있다. 상기 비디오/오디오 신호 전달 수단은 비디오/오디오 수집 수단(collection means) 및 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단을 포함할 수 있다. 상기 비디오/오디오 신호 수집 수단은 상기 외부벽(41)의 외부면위에 설정된 다수의 카메라/비디오 픽업 수단(pickup means)(46)을 포함할 수 있다. 상기 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단은, 예를 들면 정보 처리 컴퓨터와 같은 하나 이상의 컴퓨터, 광섬유의 네트워크 및, 튜브 내에 설정되는 무선 신호의 송출 및 수신 수단을 포함할 수 있다. 따라서, 다른 디지탈 정보 코딩 및 전송수단과, 비디오/오디오 신호 디코딩(decoding) 및 재생 수단을 포함하는 다른 비디오/오디오 신호 전달 수단이 카에 제공될 수 있다. 상기 다른 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단은 카 내에 설정되는 무선 신호의 송출 및 수신 수단을 포함할 수 있다. 상기 비디오/오디오 신호 디코딩 및 재생 수단은, 예를 들면 시장에서 입수가능한 카에 탑재된(car carrying) 멀디-미디어 장치와 같은, 카에 설정되는 재생 수단을 포함할 수 있다. 상기 외부벽 위에서의 비디오/오디오 신호 전달 수단은 비디오/오디오 신호를 수집할 수 있고, 신호를 카에 있는 비디오/오디오 신호 전달 수단에 전달할 수 있으며, 그 다음에 상기 신호는 비디오/오디오 신호 디코딩 및 재생 수단에 의하여 디코드되어서, 카에 있는 승객들에게 재생시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 카메라/픽업 수단(46)은 소정의 간격으로 상기 외부벽(41)위에 설정된다. 각각의 수단(46)은 그 자신의 위치 코드를 가진다. 상기 정상 공기압의 저속 튜브의 외부에 있는 비디오/오디오 신호는 수단(46)에 의 하여 수집되고, 정보 처리 컴퓨터에 의하여 코드되며, 상기 광섬유의 네트워크와 튜브의 송출 및 수신 수단을 가진 튜브에 재생된다. 상기 튜브에서 주행되는 카(31)가 각 수단(46)을 통과할 때에 수단(46)의 위치 코드를 가진 디지탈 비디오/오디오 신호를 수신하고, 이 신호는 카에서 비디오/오디오 신호 디코딩 및 재생 수단의 카에 탑재된 컴퓨터에 의하여 디코드되며, 상기 비디오/오디오 신호 디코딩 및 재생 수단(35)(즉, 디스플레이 필름 또는 큰 크기의 액정 크리스탈 스크린을 포함하는 내부 카벽 및 확성기(loudspeaker))에 의하여 카내의 승객들이 볼 수 있고 들을 수 있도록 시각 및 음성으로 복귀된다(revert). 카(31)가 튜브내에 주행할 때에, 이것은 튜브 네트워크를 따른 모든 위치에서 수집되는 비디오/오디오 신호를 수신하고 재생할 수 있음으로써, 승객들은 이들의 시각 또는 음성적인 신경의 기억 효과(retention effect)로 인하여 이들의 두뇌에는 완전히 투명한 튜브 및 완전히 오픈된 음향을 가진 실제 환경(real environment)에 머물려 있는 느낌을 가진다.
도 6에 도시된 바와 같이, 내부층 벽을 가지는 2개의 튜브를 가지는 이중층 튜브는 중첩되어서, 외부벽(41), 내부벽(43), 충전층(42) 및 연결 빔(42')으로 구성된 일체식 부분을 형성하며, 전체 튜브의 수직 굽힘 저항을 보다 더 강하게 만들며, 또한 동일한 상태하에서 가설 스팬(erection span)을 증가시키며, 또한 도시에 현존하는 블록 및 빌딩의 레이아웃에 보다 양호하게 맞추어지게 한다. 상부 및 하부 층위의 카(31)는 이들 각각의 튜브에서 반대 방향으로 주행하게 된다. 여기에서, 카(31)는 동일한 세트의 수단(46)과, 상기 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단(도시하지 않음)을 분배한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 내부층 구조벽을 가지는 튜브는 표준의 직선 튜브(6)와, 표준의 곡선 튜브(6')를 견고하게 조인트하기 위하여 지지폴(48)에 의하여 지지됨으로써, 카(31)가 튜브에 있는 레일(44)과, 지지용 레일(45) 사이의 조인트 영역위에서 구동할 수 있도록 보장하게 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 내부층 구조벽을 가지는 다중층 튜브는 강화된 접합 플레이트(49)와 조인트되며, 내진적이며(seismic resistance), 방풍이며, 해진 방지적이며(seaquake prevention), 홍수 방지이며(flood prevention) 그리고 이류 방지적인(mudflow prevention) 가요성 구조물을 형성하기 위하여 지지폴(48)에 견고하게 연결된다.
다음은, 튜브의 외부벽 위에 장착된 태양열 전지 패널(solar cell panel)이 도 9를 참고로 하여서 설명될 것이다. 상기 태양열 전지 패널은 수평 주행 전송 시스템용 공급 전력에 독립적으로 제공되고, 태양열 전지 패널, 전력 저장 수단 및 송전 수단을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 태양열 전지 패널(47)은 태양열 에너지를 수집하여 이 태양열(광학) 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위하여 외부벽(41)의 외면 위에 놓인다. 상기 전력 저장 수단은, 예를 들면 외부벽(41)과 내부벽(43)사이와 같은 어떠한 위치에, 또는 전기 에너지를 저장하고 또한 전체 운송 시스템이 어떠한 태양 에너지도 없는 경우에 태양열 전지 패널(47)에 의하여 안정되게 전력 공급될 수 있는 것을 보장하기 위한 어떤 다른 적절한 위치에서도 배치될 수 있다. 상기 송전 수단은 튜브를 따라서 놓여질 수 있는데, 송전 라인, 변압기(transformer) 및 충전 수단을 포함하고, 또한 이것은 이것의 모든 스 테이션에서 튜브 카의 탑재 축전지(on-board accumulator)를 충전할 수 있다. 이러한 방법에서, 상기 태양열 전력은 상기 전체 전송 시스템이 어떠한 외부 시스템에 관계없이 재생가능한 크린 에너지를 완전히 사용할 수 있도록 한다.
물론, 태양열 전력 공급은, 예를 들면 전기 에너지 또는 종래 기술에서 사용되는 연료로부터의 열 에너지와 같은, 어떠한 다른 전력 공급 수단으로 대체될 수 있다.
도 10 내지 도 15를 참고로 한 다음의 설명은 본 발명에 따른 정상 공기압의 저속 튜브에서 주행하는 튜브 카에 관한 것이며, 이것은 피스톤 효과를 발생시킬 수 있다. 각각의 카는 레일 변환용의 삽입형 가이드를 가진다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전기 튜브카(31)는 레일 위에서 전방 또는 후방으로 주행하기 위하여 자체 탑재된 모터(도시하지 않음)에 의하여 전력이 공급되는 구동/로딩 휠(driving/loading wheel)에 의하여 구동될 수 있다. 이것의 쉘 섹션(shell section)은 카(31)가 주행하는 정상 공기압의 저속 튜브의 내부 섹션과 유사하다. 공기 밀봉링(51)은 카 쉘의 주변 표면의 단면을 따라서 고정된다. 이렇게 주행되는 환경은 안전하고, 구동 속도와 카의 밀도(car density)는 향상될 수 있다. 충격흡수 새시(chassis)(56)는 카(31) 새시의 전방 및 후방 단부에 각각 고정된다. 정상 공기압의 저속 튜브에서의 2개의 인접된 카(31) 사이의 거리가 빠르게 감소될 때, 이들 카(31)사이의 공기압은 공기 밀봉링(51)이 정상 공기압의 저속 튜브의 카(31)와 내부벽(43)사이의 슬릿(slit)을 덮을 수 있도록 빠르게 증가된다. 이러한 경우에, 이들 2개의 카는 정상 공기압의 저속 튜브에서 피스톤으로 작용되 고, 이들 2개의 카 사이의 빠른 누설을 할 수 없는 공기는 교통 사고(후방 단부 또는 합류)가 발생할 때에 발생되는 빠른 충돌의 충격력을 감소시키기 위한 "공기 스프링"을 형성하고, 따라서 카가 안전하게 주행할 수 있도록 한다. 2개의 정상 공기압의 저속 튜브가 하나의 정상 공기압의 저속 튜브로 조합됨으로 인하여 이들 2개의 카가 서로 충돌할 것 같으면, 이들 2개의 카 사이의 공기는 먼저 압축되고 공기밀봉 링(51)의 차단으로 인하여 누설할 수 없다. 즉, 상기 공기 밀봉링(51)은 "피스톤 효과"를 발생시킨다. 또한, 이것은 이들 2개의 카가 반대방향으로 이동하도록 구동시키기 위하여 공기 팽창력을 발생시켜서 이들의 충돌 속도를 빠르게 감소시킨다. 이들 2개의 카(31)가 저속에서 서로 접근할 때에, 이들의 충돌 충격력은 상기 카의 강성 새시에 의하여 개별적으로 견디어지는 충격 흡수 수단(shock absorbing means)(충격방지 및 충격 흡수 새시(56))에 의하여 부가로 감소되며, 이들 카의 로딩 휠을 가지는 정상 공기압의 저속 튜브를 통과한다. 한편, 많은 튜브 카는 튜브의 동일한 이동 방향에서 연속적인 공기 흐름을 발생시키기 위하여 피스톤 효과를 발생시킬 수 있는 상기 카의 구동력으로 인하여, 정상 공기압의 저속 튜브에서 단일방향으로 주행할 수 있다. 상기 공기 흐름은 동일 주행방향에서 이동하는 카와 함께 주행하고, 카를 방해하는 대향하는 공기 저항을 효과적으로 감소시킨다. 따라서, 상기 공기 흐름은 에너지 소비를 감소시키면서 카의 주행 속도를 180Km/Hr이상으로 증가시키는 것을 돕는다. 또한, 상기 공기 흐름은 튜브 위치에서 공기 조화 수단을 설정할 수 있도록 정상 공기압의 저속 튜브와 카에서 공기 조화의 순환을 효과적으로 형성할 수 있다.
또한, 공기 흐름은 튜브 내의 카가 거의 동일한 속도로 주행하는 경향을 가질 수 있도록 할 수 있다. 이러한 경우에, 하나 또는 몇몇의 카가 고장으로 인하여 자체 구동되지 않을지라도, 이들은 렛-바이 스테이션 또는 서비스 스테이션으로의 공기 흐름의 구동력하에서 전방으로 주행할 것이다. 이러한 점은 전체 시스템을 정지시키는 것을 피하게 할 수 있다.
또한, 공기 배출 밸브와 공기 흡인 밸브는 종래의 유체 제트 기술을 사용함으로써 적절한 위치에서 튜브를 따라서 정렬될 수 있다. 상기 공기 배출 밸브와 공기 흡인 밸브에 의하여, 상기 폐쇄된 튜브에서의 공기 흐름은 그곳에서의 카의 주행 속도 및 위치를 부가로 조정하기 위하여 조정될 수 있다. 상기 밸브는 기계적으로 제어될 수 있다. 튜브 내의 컴퓨터 시스템이 오작동 될지라도, 상기 카는 안전하게 주행할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 하나 내지 2개의 시트(53)는 본 발명에 따라서 튜브 카(31) 내에 배치된다. 상기 카는 어떠한 윈도우도 없이 불투명한 것이 양호하다. 상기 카의 도어는 왼쪽 및 오른쪽, 또는 중심쪽으로의 미끄럼에 의하여 개방되거나 또는 폐쇄된다. 배설물(dejecta)을 처리하기 위한 물이 필요없는(water-free) 처리 시스템이 시트(53)아래에 설정될 수 있다. 상기 시트(53)은 전기 기계적인 수단(55)에 의해서 칸막이방(couchette)으로 자동적으로 스트레치(stretch)될 수 있다. 양호하게는, 각 카의 승객수는 승객의 개인적인 요구를 충족시키고 또한 비워있는 하중 인자(empty load factor)를 감소시키기에 충분히 작아야만 한다. 상기 전체 시스템의 실질적인 값을 증가시키기 위해서는, 카의 출발 밀도와 주행 속도를 증가시켜야만 한다. 이러한 경우에, 분기 턴아웃용의 레일 변환을 위한 가이드와, 고속 고밀도 주행용의 합류 조인트를 위한 충돌방지 스위치를 특별히 설계하는 것이 필요하다.
본 발명의 실시에에 따라서, 레일 변경용 삽입형 가이드는 분기 턴아웃을 통과할 때에 오른쪽 및 왼쪽 라인의 절환을 성취하기 위하여 튜브 카 위에 설치될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 레일 변환용의 상기 삽입형 가이드는 주행할 동안에 카 절환 라인을 빠르게 할 수 있는 전자기계적인 수단이다. 이러한 전자기계적인 수단은 수직 휠 조립체(61), 수평 휠 조립체(62), 불균형 스위치 유닛(63), 접합 플레이트(69) 및, 분기 턴아웃 각각에서 3개 튜브에 있는, 레일의 3쌍의 안내 채널(64)를 포함한다. 상기 수직 휠 조립체(61)는 수평 휠 조립체(62)의 전방 또는 후방 영역에 고정되고, 불균형 스위치 유닛(63)에 의하여 제어된다. 상기 수직 휠 조립체의 왼쪽 휠(61')과 오른쪽 휠(61")은 각 튜브에서 레일(44)의 왼쪽 채널(64) 또는 오른쪽 채널(64')에 삽입하기 위하여 교대로 평행하게 상향 및 하향으로 이동할 수 있다. 안내 채널의 제한과 안내하에서, 상기 수직 휠 조립체(61)는 레일 변환용 안내부(52)와, 상기 카(31)를 c점으로 부터 직선라인을 따른 a점 또는곡선 라인을 따른 b점으로 전방 구동시킨다. 전방 및 후방의 수직 휠 조립체 사이에 고정된 수평 휠 조립체(62)는 레일(44)의 2개의 측벽에 대하여 기대어 있고, 카(31)의 왼쪽 및 오른쪽 균형력을 제공한다. 여기에서, 상기 수평 휠 조립체(62)는 자석 조립체 또는 클러칭 및 해제 수단과 같은 다른 조립체로 대체가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 레일 변 환용 삽입형 가이드는 다음과 같이 변형될 수 있다: 후방 삽입 휠 조립체(60)와 전방 삽입 휠 조립체(60'), 수직 휠 조립체(61), 수평 휠 조립체(62), 불균형 스위치 유닛(63), 전자석(63'), 접합 플레이트(69) 및, 각각 분기 턴아웃에서 3개의 튜브에서 3개의 레일(44)의 3쌍의 안내 채널(64)을 포함한다. 삽입 휠 조립체(60 및 60')는 레일 변환용 삽입형 가이드의 전방 및 후방에 고정되고, 인터링킹 레버(interlinking lever)(65) 및 불균형 스위치 유닛(63)에 의하여 결합된다. 상기 전자석(63')이 아마츄어로 부터의 견인력으로 인하여 상향 및 하향으로 이동할 때, 상기 후방 삽입 휠 조립체(60)와 전방 삽입 휠 조립체(60')는 인터링킹 레버(65)에 의하여 교대로 평행하게 상향 또는 하향으로 이동할 것이다.
도 14 내지 도 16에서, 상기 후방 삽입 휠 조립체(60)와 전방 삽입 휠 조립체(60')는 상향 또는 하향으로 이동할 수 있다. 상기 후방 삽입 휠 조립체(60)가 하향으로 이동하면서 전방 삽입 휠 조립체(60')가 상향으로 이동할 때에, 전방 및 후방 삽입 휠 조립체의 휠은 오른쪽 가이드 채널(64')로부터 출발하여서 상기 레일의 왼쪽 가이드 채널(64)에 삽입된다. 결과적으로, 레일 변환용 가이드는 왼쪽 가이드 채널(64)의 안내하에서 i점으로 부터 A점을 향하여 카(31)를 전방으로 인도한다. 비슷한 방법에서, 상기 전방 삽입 휠 조립체(60')가 하향으로 이동할 동안에 후방 삽입 휠 조립체(60)가 상향으로 이동할 때에, 상기 레일 변환용 가이드는 j점으로 부터 B점을 향하여 전방으로 상기 카(31)를 인도한다. 상기 불균형 스위치 유닛(63)은 전자석(63')과, 상기 인터링킹 레버의 2개의 서브 인터링킹 레버사이의 스프링을 포함한다. 상기 2개의 인터링킹 레버는 스프링으로 부터의 힘으로 인하 여 균형을 잃게 되고, 따라서 이들은, 어떠한 자석의 고장으로 인하여 삽입 휠 조립체를 중앙에 있지 않도록 하고, 상기 레일의 가이드 채널(64 및 64')사이에 위치된 삽입 휠 조립체에 의하여 발생되는 위험을 피하도록 하기 위하여 상부 또는 하부의 안정된 위치에 있어야만 한다.
상기 접합 플레이트(69)의 상부 모서리 위에 정렬되는 수직 휠 조립체(61)는 레일(44)의 내부 모서리에 대하여 가압되고, 이것의 수직 운동을 위하여 카(31)에 구동력을 전달한다. 한편, 상기 수직 휠 조립체(61) 역시 카의 수평 운동을 위하여 모터의 구동하에서 스테이션의 수평 운동을 하도록 카(31)에 구동력을 전달한다. 상기 접합 플레이트(69)의 상부 모서리 위에 정렬된 수평 휠 조립체(62)는 레일(44)의 2개 측벽에 대하여 가압하고, 카(31)의 운동을 위하여 왼쪽 및 오른쪽 균형력을 제공한다.
상술한 바와 같이, 이러한 레일 변환용 가이드는 구조면에서 간단하고, 반응이 신속하며, 성능에서 신뢰성이 있으며, 내구성이 높으며, 건설비가 낮으며, 튜브 카가 높은 속도에서 주행하는 카의 안정성을 보장하기 위하여 선회할 때에 발생되는 원심력을 효과적으로 극복할 수 있다.
본 발명에 따라서, 합류 조인트의 충돌방지 스위치 유닛은 라인의 각 합류 조인트에서 양호하게 설정된다. 이러한 합류 조인트의 충돌 방지 스위치 유닛은, 하나 이상의 압력 적용 수단, 하나 이상의 압력 전달 수단 및, 댐핑 수단을 포함하는 기계적인 구조물이 될 수 있으며, 또한 합류 조인트의 분기 레일 근처에 배치될 수 있다. 충돌방지의 실시예는 도 17에 도시된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 상 기 충돌 방지 스위치 유닛은, 2개의 유압(또는 공압) 튜브(67 및 67')에 연결되는 2개의 압력 적용 수단(66 및 66') 및 2개의 팽창 링(68 및 68')을 포함한다. 이들 유압(공압) 튜브(67 및 67')는 완전히 압력 전송 액체(또는 공기)로 채워진다. 이러한 압력 적용 수단(66 및 66')은 합류 조인트의 양쪽상의 입구아래에 고정되고, 상기 팽창 링(68 및 68')은 튜브의 내부벽 위에 놓여있고, 카(31 및 31')의 외부벽에 고정된다. 카(31)가 예를 들면, 오른쪽 튜브에 먼저 도착하면, 카(31)의 중력은 오른쪽 튜브위에서 압력 적용수단(66)에 압력을 가한다. 이러한 압력은 유압(또는 공압) 튜브(67)에서 압력 전달 액체(또는 공기)를 거쳐서 상기 링(68)이 팽창하도록 하기 위하여 왼쪽 튜브 위의 팽창 링(68)을 통과하여서, 공기 공간에서 압축된 공기의 대항력으로 인하여 상기 카(31')의 전방 주행 속도를 감소시키기 위하여 왼쪽 튜브상의 카(31')의 공기밀봉 링(51)을 가지는 블록킹 공기 공간(blocking air space)을 형성한다. 상기 카(31)가 압력 적용 수단(66)을 완전히 통과한 이후에, 유압(또는 공압) 튜브(67)에서의 압력은 해제되고, 상기 카(31')는 원래의 전방 주행 속도로 복귀한다. 이때에, 상기 카(31)는 이 합류 조인트를 통과하고, 그래서 2개의 카가 각각 동시에 오른쪽 튜브와 왼쪽 튜브로부터 합류 조인트에 도달할 때에 충돌이 피하게 된다. 상기 카(31)의 중력이 압력 적용 수단(66)에 압력을 가하게 될 때에, 이 압력은 압력 적용 수단(66')의 릴리프 밸브(도시하지 않음)를 개방시키도록 하고, 따라서 상기 카(31')는 카(31)의 전방 주행 속도가 영향을 받지 않는 것을 보장하기 위하여 압력 적용수단(66')에 압력을 적용시킬 수 없다.
이와 유사하게, 왼쪽 튜브에 있는 카(31')가 먼저 도착한다면, 이것의 중력은 오른쪽 튜브상에서 카(31)의 전방 주행 속도를 감소시키도록 하며, 또한 이들 2개의 카(31 및 31')가 동시에 합류 조인트에 도달할 때에 발생되는 충돌을 피하게 한다.
다음, 도 18 및 도 19를 참조로 하여서 설명하는데, 이는 플로팅 "오버슈(overshoe)"의 수단을 사용하여서 튜브 카를 주행하기 위한 낮은 압력의 고속 튜브는 물론, 낮은 압력의 고속 튜브 및 정상 공기압의 저속 튜브를 시임이 없이 조인트하기 위한 압력 변형 스톱콕크(stopcock)에 관한 것이다.
도 18 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 카(31)는 낮은 공기압의 초경량 고속 튜브(11)에서 고속으로 주행할 수 있는 플로팅 "오버슈" 수단(81)에 로딩될 수 있다. 상기 플로팅 오버슈 수단(81)의 최대 단면은 튜브(11)의 헤드룸(headroom)의 30% 내지 60%보다 작으며, 양호하게는 40%보다 작으며, 또한 상기 튜브(11)의 공기압은 예를 들면 0.1 이하의 공기압력인 매우 낮은 것이 양호하다. 상기 플로팅 "오버슈" 수단(81)은 플로팅 파워 트레이(floating power tray), 오버슈 도어(82) 및 공기 흐름을 조절하기 위한 공기역학적인 쉬라우드(aerodynamic shroud)를 포함한다. 상기 플로팅 오버슈 수단(81)은 이것의 내부에 있는 제어수단을 구비한다. 레일(44' 및 45')은 플로팅 파워 트레이상에 놓여있고, 이들은 정상 공기압의 저속 튜브 각각에서 레일(44 및 45)에 연결된다. 이러한 방법에서, 상기 전기 튜브 카(31)는 레일(44 및 45)을 따라서 "오버슈" 수단(81) 내로 주행할 수 있고, 상기 "오버슈" 수단(81)을 일체화된 부분으로 합체시킨다. 상기 플로팅 "오버슈" 수단(81)은 이것의 내부에 있는 제어수단에 의하여 제어되고, 낮은 압력의 초경량 고속 튜브(11)에서 카(31)와 함께 주행한다.
이러한 낮은 압력의 고속 튜브는 진공의 고속 튜브가 될 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 정상 공기압의 저속 튜브(9)와, 낮은 공기압의 고속 튜브(11)를 시임이 없이 조인트하기 위한 압력 변형 스톱콕크(stopcock)(10)는, 하나의 플로팅 "오버슈" 수단(81)을 각각 포함하기 위한 몇개의 공기 밀봉 캐빈(airtight cabin)(86)을 포함하고, 각각의 공기 밀봉 캐빈(86)은 공기 압력 감소/부스팅 수단(boosting means)(도시하지 않음)의 세트를 가지고, 양쪽 단부상에서 공기밀봉 도어(85' 및 85")를 구비한다. 이들 공기밀봉 캐빈(86)은 체인 순환 수단(도시하지 않음)과 링크되고, 상기 플로팅 "오버슈"수단이 공기밀봉 캐빈(86)에 들어가거나 또는 그것을 떠날수 있도록 하기 위하여 상기 체인주위에서 순환한다. 레일(44' 및 45')은 카가 이러한 플로팅 "오버슈" 수단에서 수평방향으로 이동할 수 있도록 하기 위하여 상기 플로팅 "오버슈" 수단에 정렬된다. 이러한 레일(44' 및 45')은, 카(31)가 플로팅 "오버슈" 수단에 들어가거나 또는 그것을 떠날수 있도록 하기 위하여 정상 공기압의 저속 튜브에서 레일(44 및 45)과 정렬되고 또한 그것에 맞추어진다. 각각의 공기 밀봉 캐빈(86)은 플로팅 "오버슈" 수단이 이것의 내부에서 수평방향으로 이동할 수 있도록 하기 위하여 레일(84')을 구비한다. 상기 레일(84')은, 상기 플로팅 "오버슈" 수단이 공기밀봉 캐빈(86)에 들어가거나 또는 그것을 떠날 수 있도록 하기 위하여 낮은 공기압의 고속 튜브(11)내에 설정된 레일(84)과 정렬되고 이에 맞추어진다. 상기 압력 변형 스톱콕크(10)는 정상 공기 압의 저속 튜브와, 낮은 공기압의 고속 튜브 사이에 제공된다. 상기 카(31)는 압력 변형 스톱콕크(10)을 통하여 정상 공기압의 저속 튜브로 부터 낮은 공기압의 고속 튜브로 자동적으로 주행할 수 있다. 이것의 주행 프로세스는 다음과 같다: 제 1 공기밀봉 도어(85')가 개방될 때에, 카(31)는 정상 공기압의 저속 튜브(9)로 부터 공기 밀봉 캐빈(86)에서 상기 플로팅 "오버슈" 수단으로 주행할 것이며; 공기 밀봉 도어(85')가 폐쇄될 때에, 상기 공기 밀봉 캐빈(86)에서 압력 감소/부스팅 수단(도시하지 않음)은 상기 캐빈의 공기압을 감소시킬 것이며; 상기 공기 밀봉 캐빈(86)에서의 공기압이 낮은 공기압의 고속 튜브(11)에서의 공기압과 동일할 때에, 상기 제 2 공기밀봉 도어(85")는 개방되고, 플로팅 "오버슈" 수단과 함께 카(31)는 공기밀봉 캐빈(86)으로 부터 낮은 공기압의 고속 튜브(11)로 자동적으로 주행할 것이다. 이와는 반대로, 상기 카(31)는 또한 낮은 공기압의 튜브(11)로부터 공기밀봉 캐빈(86)을 통하여 정상 공기압의 저속 튜브로도 주행할 수 있다.
상기 플로팅 모드는 튜브 카 또는 "오버슈" 수단의 주행 모드의 예이다. 상기 카 또는 "오버슈" 수단은 자기 부상(magnetic floating) 또는 롤러 모드(roller mode)로 상기 튜브에서 주행할 수 있다.
본 발명에 따른 카를 저장하기 위하여, 하나 이상의 스테이션을 가지는 3차원(3D) 카 저장소가 특별히 설계된다. 다음은, 도 21 및 도 22를 참조로 하여서 3D 카 저장소를 설명한다.
도 21 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 3D 카 저장소는 하나 이상의 스테이션을 포함하고, 수평주행 엘리베이터의 요구를 만족시키기 위하여 카를 걸고 이동 시키기 위한 하나 이상의 이동 빔을 구비하는 블록형의 다수의 유닛 모듈로 구성된다. 특히 3D 저장소에는, 입구/출구 라인(9), 하나 이상의 입구/출구 스테이션, 적어도 하나의 카 저장소, 수직 순환 레일(93), 카를 걸고 이동시키기 위한 수평의 행잉 빔(hanging beam)(94), 구동 메카니즘, 플랫폼 백킹 플레이트(platform backing plate)(95), 워킹 브릿지(walking bridge)(96) 및 스테이션 제어 컴퓨터(도시하지 않음)가 있다. 상기 카 저장소의 스테이션에 결합되고 또한 그것에 의하여 지지되는 상기 워킹 브릿지(96)가, 현존하는 빌딩(8)의 도어/도어들 또는 윈도우/윈도우들과 연결되지만 빌딩(8)에 의하여 로딩되지 않는 이후에, 승객들은 빌딩으로부터 또는 그것으로 워킹 브릿지(96)를 통하여 직접 상기 저장소의 스테이션에 들어가거나 또는 그것을 나오게 될 수 있다. 상기 카(31)는 구동 메카니즘(91)의 구동과 수평 행잉 빔(94)의 작동하에서 수직 순환 레일(93)을 따라서 상향 또는 하향, 왼쪽 또는 오른쪽, 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다. 이러한 방법에서, 빈 카(empaty car)의 제어는 전체 운송 시스템용으로 사용될 수 있도록 실질적인 요구에 따라서 컴퓨터에 의하여 자동적으로 이루어진다.
승객을 운반하는 튜브 카는 다음의 작동에 따라서 3D 저장소에 수용되어 저장된다:
(1) 상기 카(31)는 입구/출구 라인(9)에 들어가서 수평의 행잉 빔(hanging beam)(94)하에서 주행한다.
(2) 상기 구동 메카니즘(92)에 의하여 구동되어서, 상기 카(31)는 백킹 플레이트(95) 상을 이동하게 됨으로써, 다른 튜브 카가 방해없이 라인(9)상에서 정상적 으로 주행하도록 하기 위하여 스테이션 입구/출구 라인(9)은 비워진다.
(3) 상기 튜브 카(31)가 떠난 이후에, 승객들은 워킹 브릿지(96)를 따라서 빌딩(8)내로 들어가고, 그 다음 상기 백킹 플레이트(95)는 상기 빈 튜브카가 아래로 이동하도록 위한 통로를 제공하기 위하여 아래로 턴(turn)된다.
(4) 상기 수평 행잉 빔(94)과 구동 메카니즘(92)에 의하여 함께 구동됨으로써, 상기 빈 튜브 카(31)는 3D카 저장소 내로 아래로 이동한다.
(5) 상기 빈 수평 행잉 빔(94)과 구동 메카니즘(92)은 수직 순환 레일(93)을 따라서 스테이션 입구/출구 라인(9)내로 이동하고, 다음의 카를 스테이션 내로 수용하기 위하여 레일(44,45)과 정렬된다.
이와는 반대로, 튜브 카는 상기 (1)-(5)의 반대 작동에 따라 연속적으로 공급되고 보내어진다.
환경적인 공간과 사용의 요구에 따라서, 상기 입구/출구 스테이션은 3D 카 저장소의 어떠한 플로워/플로워들 위에도 설정될 수 있다. 상기 3D 카 저장소는 단일-칼럼형(single-column type), 벽형(wall-type), 엠브레싱-형(embracing-type), 크로이스터-형(cloister-type), 리프팅-캐빈 형(lifting-cabin type), 플로워-형, 하우스홀드-형(household-type) 또는 빌딩-형과 같은 다수의 형태로 건축될 수 있고; 상기 3D 카 저장소는 하나 이상의 층으로 설정될 수 있다. 3D 저장소는 온 라인(on line) 또는 오프 라인(off line)으로 또한 설정될 수 있다. 오프 라인으로 설정될 때에, 이것은 "A"-형 교차 라인을 사용할 수 있다. 오프-라인의 다중층 플로워-형 3D 저장소는 초당 최대의 20카/1회의 즉각적인 승객/물품 흐름을 수 용할 수 있다.
상기 3D 카 저장소는 렛-바이 스테이션(let-by station), 서비스 스테이션 또는 라인-투-라인(line-to-line) 카 저장소로서 설립될 수 있음으로써, 이것은 작동 동안에 어떠한 결함이 생긴 경우에도 특정 카의 일시적인 정지, 하강 또는 서비스를 위하여 사용될 수 있으며, 많은 교통 흐름을 가진 라인에서 대기한(standby) 빈 카를 충분히 제공한다.
다음은, 본 발명에 따른 개인용 운송 시스템의 제어 시스템 및 제어 방법의 상세한 설명이다.
상기 운송 시스템의 제어 시스템은 상호연결(interconnection)에 페이싱(facing)되는 중심화 시스템 또는, 어떠한 상호연결에도 페이싱되지 않는 인터넷 분배 시스템(internet distributing system) 또는 이것의 조합이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 스테이션, 각각의 라인의 합류하는 조인트, 및 각각의 카에 제공되는 다수의 컴퓨터를 포함하고, 각각의 컴퓨터는 그 자신의 IP 어드레스를 가지고, 각각의 카는 그 자신의 ID 정보를 가지며, 또한 다음과 같이 인터넷을 통하여 다른 컴퓨터와 통신하게 되는 분배 시스템이 제공된다:
1) 스테이션에서의 컴퓨터는, 이들을 균형 맞추기 위하여 요구되고 저장된 빈 카에 대한 정보를 수집하고 제어하기 위하여 사용되고; 한편으로 카가 스테이션에 들어가거나 또는 떠나고 승객이 카에 탑승하거나 또는 떠나는 것과 같은 스테이션에서의 작동을 제어하기 위하여 사용된다.
2) 2개 라인의 합류 조인트에서의 컴퓨터는, 관련된 튜브에서의 카 주행에 관련되는 정보를 수집하고 관리하기 위하여 사용되며, 또한 카의 어떠한 충돌도 피할 수 있도록 관련된 튜브에서 카의 속도를 모니터링하고 제어하기 위하여 사용된다.
3) 튜브 카에서의 컴퓨터는, 카의 주행에 관련되는 정보를 수집하고 관리하면서, 카의 주행을 제어하기 위하여 사용된다.
카가 라인의 합류 조인트에 접근하는지를 검출하기 위하여, 카의 실질적인 도착 시간을 검출하기 위한 다수의 검출 수단이 튜브의 네트워크에서 튜브를 따라서 정렬된다. 각각의 검출 수단은 관련된 합류 조인트에서 컴퓨터에 연결된다. 따라서, 상기 검출 수단으로부터의 검출된 어떠한 신호도 관련된 합류 조인트에서 컴퓨터로 전송될 것이다. 상기 합류 조인트에서의 컴퓨터는 실제 도착시간과 사전 명령된(pre-ordered) 도착시간 사이의 차이를 계산한다. 상기 차이가 존재할 때에, 상기 합류 조인트에서의 컴퓨터는 카에서의 컴퓨터에게 알려준다. 그 다음, 카에서의 컴퓨터는 카가 시간에 맞추어 합류 조인트에 도착할 수 있도록 카의 속도를 변경할 것이다. 여기에서, 검출 수단은 카의 도착 시간을 검출하기 어떠한 적절한 센서, 예를 들면, 압력 센서, 카와 검출수단에 각각 설정된 무선 송출 및 수신 수단 등이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 운송 시스템을 제어하기 위한 제어 방법은 적절한 코스를 결정하고, 사전 명령된(pre-ordered) 행선지(destination)를 변경시키며, 또한 운송 시스템에 관련된 통계 데이터(statistic data)를 얻기 위하여 사용된다.
본 발명의 제어 방법과 현존하는 기술과 사이의 분명한 차이점은 다음과 같다: 본 발명의 제어 방법은 분배 관리 사상(distributing management ideas)을 채택하는데, 즉, 이것은 출발 장소와 행선지 사이에 카의 상세한 주행 코스를 규정하지는 않지만, 가능한 주행 코스는 제공한다. 이 때, 상기 카는 실질적인 라인 상태에 따른 이동 동안에 적절한 주행 코스를 독립적으로 선택할 것이다. 다시 말하면, 이러한 제어 방법은 동적이며, 연결부에 페이스(face)하지 않는 TCP/IP 프로토콜(protocol)에서 IP 팩키지의 전송 모드와 유사하다.
도 24에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제어 방법의 실시예가 상세하게 주어진다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
출발점(또는 오프 포인트(off point))으로부터 관련된 행선지까지의 어떠한 가능한 코스를 포함하는 테이블(table)(이후에는 "OD 라인 테이블(line table)로 지칭함)"을 설정하기 위하여: 상기 튜브 네트워크의 구성 이후 또는 그동안에, 모든 스테이션 합류 조인트 및 카에서, 컴퓨터 사이의 상호 통신(inter-communication)은 라우터(router)를 거쳐서 IP 어드레스에 따라서 이루어진다. 이 때, 모든 관련된 가능 주행 코스가 튜브를 따라서 각 컴퓨터에서 설정되고, 장래 사용을 위하여 테이블로서 저장된다. 상기 튜브 네트워크가 사용될 때에, 이것의 제어 방법은 다음과 같이 될 수 있다.
(1) 스테이션에서 승객으로부터 입력 요청을 수신하여서 빈 카를 부른다: 승객이 스테이션에서 컴퓨터를 작동할 때에, 컴퓨터는 스테이션에서 빈 카가 있는지를 먼저 결정한다. "예"이면, 다음 단계로 진행하고; "아니오"이면, 스테이션에서 의 컴퓨터는 요구되는 빈 카의 통계 데이터를 기록하여서 빈 카를 위하여 다른 스테이션으로 빈 카의 정보를 보낸다.
(2) 승객의 요청을 수용한다: 승객이 빈 카를 탑승한 이후에, 승객은 카의 컴퓨터에 행선지 스테이션의 정보를 입력한다.
(3) 모든 사용가능한 주행 코스를 서치(search)한다: 상기 카의 컴퓨터가 행선지 스테이션의 정보를 수신한 이후에, 이것은 관련된 스테이션 및 라우터(router) 및 IP 어드레스를 통한 합류 조인트에서 관련된 컴퓨터와 통신을 하게 되며, 관련된 컴퓨터의 각각에 저장된 각 OD 라인 테이블로부터 어떠한 가능한 주행 코스도 서치한다.
(4) 이용가능한 코스를 계산한다: 상기 카에서의 컴퓨터는 관련된 컴퓨터로 부터 모든 예약된 마크(reserved mark)를 얻어서, 테이블에 기록되는 이용가능한 코스를 계산한다.
(5) 주행하기 위한 적절한 라인을 선택한다: 카에서의 컴퓨터는 도착 시간의 길이 순서에 따라서 이용가능한 코스를 등급매기고(rank), 사전 명령된 대로 주행하는데에 가장 짧은 시간을 요하는 코스를 선택한다.
(6) 상기 사전 명령된 코스를 예약된 코스로서 마킹(marking)한다: 사전 명령된 코스가 선택된 이후에, 상기 컴퓨터는 사전 명령된 코스 상에서 관련된 컴퓨터와 함께 통신을 하게 될 것이므로, 이러한 컴퓨터는 상기 예약된 시간과 스테이션(상기 예약된 시간은 상태 심블 "1"로 마크된다)을 마크한다. 상기 예약된 시간은 다른 카에게는 이용가능하지 않게 될 것이다.
(7) 카의 주행을 제어하기 위한 제어 프로그램을 만든다: 상기 사전 명령된 코스가 선택된 이후에, 카에서의 컴퓨터는 각 합류 조인트에서 카의 주행 길이와 도착시간을 즉시 결정할 것이다. 그 다음, 상기 카에서의 컴퓨터는 레일 변환용 가이드 및 브레이크 등의 작동과 같은, 카를 주행하기 위한 프로그램을 결정할 것이다.
(8) 카의 주행을 제어한다: 상기 카를 주행하기 위한 프로그램이 만들어진 이후에, 카에서의 컴퓨터는 레일 변환용 가이드와 같은 서보 구동 메카니즘과, 카의 주행을 제어하기 위하여 카의 브레이크에 시동, 가속, 턴, 감속 및 정지 등에 관한 제어 신호를 송출할 것이다.
(9) 행선지가 주행 동안에 변하는지를 결정한다: 상기 카의 컴퓨터는 승객이 주행동안에 행선지에 관한 어떠한 변경 정보를 입력하는지에 대하여 빈번하게 첵크하고, 만약 "예"이라면, 상기 (3) 내지 (8)의 단계가 반복되고, 만약 "아니오"라면, 카는 행선지 스테이션으로 주행한다.
(10) 행선지 스테이션에 도착한 이후에, 승객은 카로부터 내리게 된다.
대기한 빈 카를 위한 제어: 승객이 카로부터 내린 이후에, 빈 카의 컴퓨터는 근처 스테이션에 있는 컴퓨터와 자동적으로 즉시 통신하게 된다. 카의 컴퓨터가 소정의 스테이션에 있는 컴퓨터에 의하여 보내어진 빈 카의 요구 정보를 수신한 이후에, 단계 (3) 내지 (8)은 반복되고, 상기 카는 빈 카를 요청하는 스테이션에 도착한다. 빈 카의 제어는 구동 카와 유사하다. 즉, 빈 카는 카와 빈 카가 요구되는 스테이션사이에 가장 짧은 시간을 요하는 코스를 따라서 상기 빈 카를 요구하는 스테이션에 도착할 것이다.
요구되는 빈 카의 통계 데이터를 얻는다: 튜브 네트워크를 따른 각 스테이션에서의 각 컴퓨터는, 시간, 일, 주, 달, 분기, 또는 일년과 같은 규칙적인 간격에 따른 출발시간 및 스테이션에 관한 정보를 자동적으로 수집하고, 저장된 빈 카의 양에 대한 피드백 제어를 기초로 하여서 상기 관련된 컴퓨터에 정보를 저장한다.
빈 카의 사용 비(utilization ratio)에 대한 통계 데이터를 얻는다: 각 스테이션에서의 각 컴퓨터는 이 스테이션에서 빈 카의 사용비를 자동적으로 계산한다.
요구되는 빈 카의 수를 교정한다: 각 스테이션에서의 컴퓨터는 대기한(standby) 빈 카의 공급과 카의 수요를 균형맞추고, 또한 이들을 근접되도록 하기 위하여 빈 카의 사용비에 따른 요구된 빈 카의 수를 교정한다. 즉, 빈 카의 분배를 제어하기 위하여 피드백 제어가 사용된다.
인터넷의 통신 속도가 스테이션으로부터 출발하는 튜브 카의 최대 평균속도보다 106배 더 빠르고, 또한 상기 모든 컴퓨터가 이동 동안에 다시 코스 예약를 완료할 수 있기 때문에, 본 발명은 이전의 정적인 라인의 예약 기술로서는 이동 동안에 행선지를 변경할 수 없는 문제점을 해결할 수 있도록 이동 중에 행선지를 변경시키는 승객의 동적인 예약 서비스를 제공한다.
인터넷의 통신 속도는 스테이션으로부터 카의 출발 속도보다 106배까지 더 빠르기 때문에, 이미 명령된 코스는 카의 주행 동안에 카의 컴퓨터에 의하여 변경될 수 있다. 즉, 카의 주행동안에 이미 명령된 코스가 변경될 수 있는 동적인 예 약은 본 발명에 따라서 제공되고, 따라서, 상기 예약은 정적이고 카의 주행 동안에 행선지가 변경될 수 없는 종래 기술의 문제점을 해결한다.
튜브의 네트워크에서 "병목(neck of bottle)" 현상이 거의 없기 때문에, 상기 주행하는 카는 동적인 예약 기술의 도움으로 인하여 어떠한 잘못된 라인도 피하기 위하여 이동 코스를 조정할 있고, 전체 시스템의 주행 안정성은 향상된다. 한편, 튜브의 네트워크에 의하여, 보다 가능한 많은 코스가 튜브 네트워크에 있는 어떠한 2개의 스테이션 사이에서도 이용가능하다. 따라서, 보다 높은 주행 효율이 얻어질 수 있다. 그리고, 네트워크의 크기 증가에 따라서, 효율은 기하학적인 발전으로 향상될 것이며, 균형 상태에 자동적으로 접근한다.
상기 분배 제어 시스템과 방법이 분리가능한 모듈 구조를 채택하기 때문에, 상기 전체 제어 시스템의 주 모드와 기본적인 데이터는, 예를 들면 도시의 발전에 의하여 발생되는 네트워크 변경에 맞출 수 있도록 튜브의 네트워크 변경에 의하여 크게 영향을 받게 되지 않을 것이다. 따라서, 이러한 제어 시스템과 방법은 실질적으로 보다 큰 융통성을 가진다.
본 발명이 도면에 도시된 실시예에 따라서 상세하게 설명되었을지라도, 본 발명의 범위는 상기 실시예에 제한되지 않는다. 본 발명의 정신 및 원리 내에서의 어떠한 변경, 수정, 또는 그 등가물은 본 발명의 범위내에 있을 것이다.

Claims (50)

  1. 개인용 운송 시스템에 사용되는 튜브 카로서,
    승객 또는 물품을 호별로(door to door) 운송하기 위한 자체 동력식(self-powered) 폐쇄 카를 포함하고, 상기 카는 개인용 운송 시스템에 사용되는 튜브 네트워크의 각 튜브에 제공되는 상부 레일 및/또는 하부 레일에 의하여 지지되거나 및/또는 안내되는 튜브 카.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카의 단면은 튜브의 내부 단면의 프로파일(profile)에 맞는 외부 프로파일을 가지는 튜브 카.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 카 단면의 외부 프로파일을 따라서 하나 이상의 공기 밀봉링이 제공되는 튜브 카.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 카 새시의 전방 및 후방 단부 각각에 충돌 방지 댐핑 새시가 제공되는 튜브 카.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 카는 전방 또는 후방으로 이동할 수 있고, 카 내부에는 하나 또는 2개의 시트가 제공되는 튜브 카.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    레일 변환용 가이드가 상기 카 위에 제공되는 튜브 카.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 레일 변환을 안내하기 위한 가이드는 적어도 2개의 수직 휠 조립체와, 적어도 하나의 수평 휠 조립체를 포함하고, 상기 수직 휠 조립체는 수평 휠조립체의 전방 및 후방 영역에 정렬되는 반면에, 상기 수평 휠 조립체는 2개의 수직 휠 조립체 사이에 정렬되며; 상기 수직 휠 조립체는 적어도 하나의 불균형 스위치 유닛하에서 제어되어서, 수직 휠 조립체의 왼쪽 휠 및 오른쪽 휠이 평행하게 상향 또는 하향으로 교대로 이동하고, 또한 카의 주행 방향을 바꾸기 위하여 레일의 왼쪽 가이드 채널 또는 오른쪽 가이드 채널 내로 삽입되는 튜브 카.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 레일 변환용 가이드는 전방 삽입형 휠 조립체와, 후방 삽입형 휠 조립체, 수직 휠 조립체, 수평 휠 조립체, 불균형 스위치 유닛, 전자석, 접합 플레이트 및 레일의 가이드 채널을 포함하고; 상기 전방 및 후방 삽입형 조립체는 레일 변환 용 가이드의 전방 및 후방 단부에 정렬되어서, 인터링킹 레버(interlinking lever)와 불균형 스위치 유닛에 의해 서로 연결되며; 상기 전자석은 아마추어로부터의 견인력에 의해 상향 및 하향으로 이동하며, 상기 전방 및 후방 삽입형 휠 조립체는 레일에서 왼쪽 또는 오른쪽 채널내로 삽입하기 위하여 상기 인터링킹 레버를 통하여 평행하게 상향 및 하향으로 교대로 이동하며; 상기 불균형 스위치 유닛은 전자석과, 상기 인터링킹 레버의 2개의 서브-레버에 저항하는 스프링을 포함하며; 상기 접합 플레이트의 상부 모서리 상에 위치되는 수직 휠 조립체는 레일의 내부 모서리에 대하여 가압되며, 상기 접합 플레이트의 상부 모서리 위에 위치되는 수평 휠 조립체는 레일의 측벽에 대하여 가압되는 튜브 카.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 카는 윈도우가 없는 불투명한 것인 튜브 카.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 카는 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단을 포함하는 비디오/오디오 신호 전송 수단과, 비디오/오디오 신호 디코딩 및 재생 수단을 또한 포함하고, 여기에서 상기 디지탈 정보 디코딩 및 전송 수단은 카 위에 정렬되는 무선 신호의 하나 이상의 송출 및 수신 수단을 포함하고, 상기 비디오/오디오 신호 디코딩 및 재생 수단은 카에 있는 카 탑재 비디오/오디오 재생 수단을 포함하는 튜브 카.
  11. 다수의 튜브를 포함하는 개인 운송 시스템에 사용되는 튜브의 네트워크로서,
    상기 튜브의 네트워크는 현존하는 블록 또는 빌딩과 연결되고, 튜브 네트워크에서 각각의 튜브는 물품 또는 승객들을 운반하는 튜브 카를 안내하기 위한 상부 레일 및/또는 하부 레일을 구비하는 튜브의 네트워크.
  12. 청구항 11에 있어서,
    튜브 네트워크는 루프 구조를 가지고, 단일층 또는 복수층의 튜브를 포함하고, 각 층의 튜브에서의 카는 단일 방향으로 주행하는 튜브의 네트워크.
  13. 청구항 12에 있어서,
    각 층에서의 튜브는 다수의 직선 튜브 및 곡선 튜브를 포함하는 튜브의 네트워크.
  14. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 복수층의 튜브는 지지 폴에 의하여 중첩되고 지지되며, 상기 직선 및 곡선 튜브는 X-형, N-형 또는 A-형 교차 라인 또는 입구/출구 라인 루프를 형성하는 튜브의 네트워크.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 X-형, N-형 또는 A-형 교차 라인 또는 입구/출구 라인 루프는 도시에 현존하는 블록에 맞추어지는 튜브의 네트워크.
  16. 청구항 11에 있어서,
    각각의 튜브는 벽 구조물의 중공 공간에 채워진 경량의 포움 재료를 가진 내부층 벽 구조물과, 상기 벽 구조물의 내부면 상에 놓여 있는 레일을 포함하는 튜브의 네트워크.
  17. 청구항 11에 있어서,
    몇몇의 비디오/오디오 신호 전송 수단은 상기 튜브의 외부면 위에 정렬되는 튜브의 네트워크.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 비디오/오디오 신호 전송 수단의 각각은, 비디오/오디오 신호 수집 수단과, 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단을 포함하고, 비디오/오디오 신호 수집 수단은 튜브의 외부면위에서 간격을 두고 위치되는 카메라/보이스-픽업 수단을 포함하고, 각각의 카메라/보이스-픽업 수단은 그 자신의 위치 코드를 가지며, 상기 디지탈 정보 코딩 및 전송 수단은 튜브내에서 프로세싱 컴퓨터와, 무선 신호의 송출 및 수신 수단은 물론 광섬유의 네트워크를 포함하는 튜브의 네트워크.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 튜브 네트워크는 정상 공기압의 저속 튜브 또는 낮은 공기압의 고속 튜브인 튜브의 네트워크.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 튜브 네트워크는 정상 공기압의 저속 튜브와, 낮은 공기압의 고속 튜브를 포함하고, 상기 2종류의 튜브는 압력 변형 스톱콕크에 의하여 서로 연결되는 튜브의 네트워크.
  21. 청구항 19 또는 20에 있어서,
    정상 공기압의 저속 튜브의 각 단면은 수직방향에서 타원형 또는 계란형인 반면에, 상기 낮은 공기압의 고속튜브의 각 단면은 원형이며, 낮은 공기압의 고속 튜브는 진공 튜브인 튜브의 네트워크.
  22. 청구항 19 또는 20에 있어서,
    상기 각각의 낮은 공기압의 고속 튜브에서, 튜브 카는 고속에서 슬라이딩하는 공압 또는 자기압 플로팅 "오버슈" 수단으로 운반되는 튜브의 네트워크.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 각각의 "오버슈" 수단은 파워 트레이, 오버슈 도어 및 공기역학적 쉬라우드(aerodynamic shroud)를 포함하고, 상기 파워 트레이는 정상 공기압의 저속 튜 브에서 레일과 연결되는 하나 이상의 레일을 구비함으로써, 상기 카는 "오버슈" 수단으로 이들 레일상에서 자동적으로 슬라이드하고 일체화된 부분으로 "오버슈" 수단과 록크되는 튜브의 네트워크.
  24. 청구항 19 또는 20에 있어서,
    상기 정상 공기압의 저속 튜브와 낮은 공기압의 고속 튜브는 압력 변형 스톱콕크를 통하여 시임이 없이 조인트되며; 상기 압력 변형 스톱콕크의 각각은 공압 또는 자기 플로팅 "오버슈" 수단을 포함할 수 있는 공기밀봉 캐빈을 구비하고; 각각의 공기밀봉 캐빈은 공기 압력 감소/부스팅 수단의 세트를 구비하고, 공기밀봉 도어는 그것의 양쪽 단부에 제공되는 튜브의 네트워크.
  25. 청구항 11에 있어서,
    전력 공급 유닛으로서 다수의 태양열 전지 패널은 튜브의 외부면 상에 정렬되고, 각각의 전력 공급 유닛은 태양열 패널, 전력 저장 수단 및 송전 수단을 포함하고; 상기 각각의 태양열 전지 패널은 튜브의 외부벽 표면 위에 장착되어서 태양열 에너지를 집적하며 광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는데 사용되며; 상기 송전 수단은 튜브를 따라서 놓여 있으며 카의 정지 위치에서 카의 탑재 축전지(on-board accumulator)에 전력을 공급하는 튜브의 네트워크.
  26. 청구항 11에 있어서,
    상기 튜브 네트워크는 다수의 라인의 합류 조인트를 구비하고, 상기 라인의 합류 조인트 각각에는 충돌 방지 스위치 유닛이 제공되며; 이러한 합류 조인트의 충돌방지 스위치 유닛은 하나 이상의 압력 적용 수단, 하나 이상의 압력 전달 수단 및, 댐핑 수단을 포함하는 기계적인 구조물이 될 수 있으며, 상기 합류 조인트의 분기 레일 근처에 배치될 수 있는 튜브의 네트워크.
  27. 청구항 26에 있어서,
    왼쪽 튜브의 한 쌍의 가이드 채널과, 오른쪽 튜브의 한 쌍의 가이드 채널은 합류된 튜브의 한 쌍의 가이드 채널로 병합됨으로써, 상기 왼쪽 튜브의 한쌍의 가이채널에서의 왼쪽 가이드 채널은 왼쪽 튜브에서 주행하고 있는 카가 합류된 튜브내로 이동할 때에 카를 안내하는 반면에, 오른쪽 튜브의 채널 쌍에서의 오른쪽 가이드 채널은 오른쪽 튜브에서 주행하고 있는 카가 합류 튜브 내로 이동할 때에 카를 안내하고, 상기 합류 영역에는 카 위의 레일 변환용 가이드를 통과시키기 위한 개구가 제공되는 튜브의 네트워크.
  28. 청구항 11에 있어서,
    하나의 튜브가 라인의 분기 턴아웃에서 2개 튜브와 연결되며, 라인의 분기 턴아웃에서, 상기 하나의 튜브의 가이드 채널 쌍은 왼쪽 튜브의 가이드 채널 쌍과 오른쪽 튜브의 가이드 채널쌍에 연결되며, 하나의 튜브에서 주행하고 있는 카가 왼쪽 튜브내로 이동할 때에 왼쪽 튜브의 채널 쌍에서 왼쪽 가이드 채널은 카를 안내 하며, 하나의 튜브에서 주행하고 있는 카가 오른쪽 튜브내로 이동할 때에 오른쪽 튜브의 채널쌍은 카를 안내하고, 상기 분기 영역에는 카 위의 레일 변환용 가이드를 통과하기 위한 개구가 제공되는 튜브의 네트워크.
  29. 청구항 11에 있어서,
    공기 배출 밸브와 공기 흡인 밸브는 튜브 네트워크에서 소정의 튜브에 제공되는 튜브의 네트워크.
  30. 청구항 11에 있어서,
    적어도 하나의 스테이션을 가지는 다수의 3D 카 저장소는 튜브 네트워크 근처 또는 그 내에 제공되며, 상기 3D카 저장소의 각각은, 수직 순환 레일, 카를 걸어서 이동시키기 위한 수평 이동 빔, 구동 메카니즘, 플랫폼 백킹 플레이트, 워킹 브릿지 및 스테이션 제어 컴퓨터를 구비하고, 상기 워킹 브릿지는 스테이션에 의하여 지지되며 현존하는 빌딩의 도어 또는 윈도우와 연결됨으로써, 튜브 카는 구동 메카니즘의 구동과 수평 이동빔의 작용하에서 상기 수직 순환 레일을 따라서 3차원 형태로 이동할 수 있는 튜브의 네트워크.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 3D 카 저장소의 하나의 스테이션은 3D카 저장소의 어떠한 플로워 또는 플로워들 위에 설정되는 튜브의 네트워크.
  32. 청구항 30에 있어서,
    상기 3D 카 저장소는, 단일-칼럼 형태, 벽 형태, 엠브레이싱 형태, 크로이스터 형태, 리프팅 캐빈 형태, 하우스홀드 형태 또는 빌딩 형태가 될 수 있으며, 하나 이상의 플로워 상에 있는 단일 층 또는 복수층이 될 수 있으며, 라인 또는 오프 라인이 될 수 있는 튜브의 네트워크.
  33. 청구항 30에 있어서, 상기 3D 카 저장소는 렛-바이 스테이션, 서비스 스테이션 또는 라인-투-라인 카 저장소로 구성될 수 있으므로, 이것은 작동중에 어떠한 결함이 생긴 경우에 특정 카의 일시적인 정지, 하강 또는 서비스용으로 사용될 수 있으며, 높은 교통 흐름을 가지는 라인용의 대기된 빈 카를 제공하는 튜브의 네트워크.
  34. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 카와, 청구항 11 내지 33중 어느 한 항에 따른 튜브 네트워크를 포함하는 개인용 운송 시스템으로서,
    상기 카는 튜브 네트워크 중의 튜브에서 주행하는 개인용 운송 시스템.
  35. 개인용 운송 시스템으로서,
    승객 또는 물품을 호별로 운송하기 위한 자체 동력식(self-powered) 폐쇄 튜브 카를 포함하는 튜브 카와,
    다수의 튜브를 포함하는 튜브 네트워크를 포함하며, 상기 튜브 네트워크는 현존하는 블록 또는 빌딩과 결합되고, 상기 튜브의 네트워크에서 각각 튜브는 승객 또는 물품을 운반하는 튜브 카를 지지 및/또는 안내하기 위하여 상부 레일 및/또는 하부 레일을 구비하는 개인용 운송 시스템.
  36. 청구항 34 또는 35에 있어서,
    상기 튜브 네트워크는 튜브 카의 단면의 외부 프로파일에 맞추어진 단면의 내부 프로파일을 각각 구비하는 정상적인 압력의 저속 튜브를 포함함으로써, 상기 튜브의 카들사이에 피스톤 효과를 형성시키는 개인용 운송 시스템.
  37. 청구항 36에 있어서,
    2개의 카가 피스톤 효과를 형성하기 위하여 서로 빠르게 접근할 때에 튜브의 내부면과 카의 프로파일사이의 슬릿을 덮기 위하여 카의 단면의 외부 프로파일을 따라서, 상기 튜브 카의 외부면상에 공기 밀봉링이 제공되는 개인용 운송 시스템.
  38. 청구항 34 또는 35에 있어서,
    상기 튜브 카는 롤러에 의하여, 또는 튜브 네트워크에서 공압 또는 자기 부상 형태로 슬라이드되는 개인용 운송 시스템.
  39. 청구항 34 또는 35에 있어서,
    상기 튜브 네트워크는 중첩되는 2개 이상의 튜브 층을 구비하는 개인용 운송 시스템.
  40. 청구항 39에 있어서,
    상기 튜브 카는 수직 리프팅 수단에 의하여 튜브의 2개층 사이에서 시프트되는 개인용 운송 시스템.
  41. 수평 구동 엘리베이터로 불리는 청구항 34 내지 40중 어느 한 항에 따른 개인용 운송 시스템으로서,
    비디오/오디오 신호 전송 수단은 시스템내에 포함되는데, 이 시스템은 튜브 네트워크에서 제 1 비디오/오디오 신호 전송 수단과, 튜브 카에서 제 2 비디오/오디오 신호 전송 수단을 포함하고, 상기 제 1 비디오/오디오 신호 전송 수단은 비디오/오디오 데이터를 수집하고, 이들을 데이터를 디코드하고 재생하는 상기 제 2 비디오/오디오 전송 수단으로 전달하는 개인용 운송 시스템.
  42. 청구항 34 내지 41 중 어느 한 항에 따른 개인용 운송 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템으로서,
    각각의 스테이션, 2개 라인의 각각의 합류 조인트 및, 각각의 튜브 카에 제공되는 다수의 컴퓨터를 포함하고, 각각의 컴퓨터는 그 자신의 IP 어드레스를 구비하고, 다른 컴퓨터와 인터넷을 통하여 통신하게 되며;
    각 스테이션에서의 각 컴퓨터는, 빈 카의 균형을 맞추기 위하여 요구되고 저장되는 빈 카에 대한 정보를 수집하고 제어하고, 또한 카의 들어옴/나감의 작동을 제어하기 위하여 사용되며,
    2개 라인의 합류 조인트에서의 각 컴퓨터는, 관련된 튜브에서 주행하는 카에 관한 정보를 수집하고 관리하고, 또한 카의 충돌을 피하기 위하여 카의 관리 범위내에서 카의 속도를 모니터링하고 제어하기 위하여 사용되며;
    각 튜브 카에서의 각 컴퓨터는, 카의 주행을 제어할 뿐만 아니라 카의 주행에 관련된 정보를 수집하고 관리하기 위하여 사용되는 제어 시스템.
  43. 청구항 42에 있어서,
    하나의 스테이션으로 부터 다른 관련 스테이션으로의 가능한 코스를 기록하는 테이블(table)은 승객의 가능한 주행 코스를 제공하기 위하여, 스테이션과, 2개 라인의 합류 조인트 양쪽에 있는 컴퓨터에 저장되는 제어 시스템.
  44. 청구항 42에 있어서,
    각 카의 실제 도착 시간과, 카의 ID 정보를 검출하고, 그 다음 2개 라인의 전방 합류 조인트(ahead converging joint of two lines)의 컴퓨터로 상기 검출된 신호를 송출하기 위하여 튜브 네트워크의 튜브를 따라서 제공되는 다수의 검출 수단을 또한 포함하는 제어 시스템.
  45. 청구항 34 내지 41 중 어느 한 항에 따른 개인용 운송 시스템을 제어하기 위한 제어 방법으로서,
    카의 주행동안에, 카의 컴퓨터는 승객이 행선지에 대한 어떠한 변경 정보를 입력하는지를 자주 첵크하고, 그래서 "예"이면 카의 컴퓨터는 주행 코스를 변경시키기 위하여 튜브의 네트워크에서 어떠한 관련된 컴퓨터와도 소통되는 단계를 포함하는 제어 방법.
  46. 청구항 45에 있어서,
    상기 스테이션에서의 각각의 컴퓨터는 저장된 빈 카의 수와 요구되는 빈 카의 수를 추가로 균형을 맞추기 위하여 상기 스테이션에서 빈 카에 대한 요구되는 정보를 수집하는 단계를 또한 포함하는 제어 방법.
  47. 청구항 45 또는 46에 있어서,
    각 카의 실제 도착시간과 카의 ID 정보를 검출하기 위하여 2개 라인의 각 합류 조인트의 상류부에서 하나 이상의 검출 수단을 준비하는 단계와; 상기 검출 수단으로 부터 라인의 전방 합류 조인트에 있는 컴퓨터로 상기 검출된 신호를 송출하는 단계와; 상기 2개 라인의 전방 합류 조인트에 있는 컴퓨터는 카의 속도가 변하는지를 결정하고, 만약 "예"이라면, 카의 속도를 변경시키기 위하여 카에서의 컴퓨터로 상기 변경된 속도를 송출하는 단계를 또한 포함하는 제어 방법.
  48. 청구항 45 내지 47중 어느 한 항에 있어서,
    스테이션의 3D 카 저장소에서 카를 수용하기 위하여,
    (1) 주행하는 카는 스테이션의 입구/출구 라인으로 들어가서, 상기 3D 카 저장소의 스테이션에서 카를 걸어서 이동시키기 위한 수평 이동 빔하에서 슬라이드되는 단계와;
    (2) 상기 스테이션에서 관련된 구동 메카니즘에 의하여 구동되어, 상기 스테이션 입구/출구 라인이 비어 있도록 카는 스테이션에서 백킹 플레이트로 이동되는 단계와;
    (3) 상기 튜브 카를 떠난 이후에, 승객은 스테이션 근처의 워킹 브릿지를 따라서 떠난 다음에, 상기 백킹 플레이트는 턴 다운(turn down)되는 단계와;
    (4) 상기 수평 이동 빔과 구동 메카니즘에 의하여 함께 구동되어서, 상기 빈 튜브 카는 3D 저장소내로 아래로 이동하는 단계 및;
    (5) 상기 빈 수평 이동 빔과 구동 메카니즘은 저장소에서 수직 순환 레일을 따라서 상기 스테이션 입구/출구 라인으로 이동하여, 다음의 카를 수용하기 위하여 상기 튜브에서 레일(44,45)과 정렬 위치되는 단계를 또한 포함하는 제어 방법.
  49. 청구항 45 내지 47 중 어느 한 항에 있어서,
    청구항 48에 기재된 것과 반대의 단계를 따라, 빈 카가 제공되어서 보내어지는 제어 방법.
  50. 청구항 45 내지 48 중 어느 한 항에 있어서,
    승객 또는 물품을 운반하는 튜브 카의 행선지 스테이션이 결정되거나, 또느 빈 카가 스테이션에서 사용가능하게 될 때에, 각 카에서의 각 컴퓨터는 튜브 카가 승객 또는 물품을 운반하는 튜브카 또는 빈 카가 가장 짧은 시간내에 도달할 수 있는 주행 코스를 선택하기 위하여 튜브 네트워크에서 다른 관련된 컴퓨터와 소통한 다음, 상기 선택된 코스에 따라서 상기 카를 주행시키는 단계를 또한 포함하는 제어 방법.
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