空中雙軌列車交通系統的製作方法
2023-10-05 16:20:29 1
空中雙軌列車交通系統的製作方法
【專利摘要】一種空中雙軌列車交通系統，包括車站、支柱、軌道、列車、供電系統和控制系統，其特徵在於軌道依靠支柱架設在相鄰兩車站之間的空中，軌道是呈波浪狀的曲線軌道，以消除溫度變化對系統的影響，軌道是中間無接縫連續軌道，支柱與軌道採用滑動連接，列車依靠供電系統和控制系統沿軌道行走，利用在軌道的高點和低點之間存在的勢能與動能之間的轉化，使列車發生速度上的變化，便於啟動和制動，達到節能、降耗、減排的目的。本發明的方法能夠低成本、短時間、批量化製作空中雙軌列車交通系統，可以大大提高居民的出行效率、降低出行成本，解決城市的交通擁堵和環境汙染問題。
【專利說明】空中雙軌列車交通系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及軌道交通【技術領域】，特別涉及一種空中雙軌列車交通系統。
【背景技術】
[0002]目前，隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，機動車的數量越來越多，致使城市的交通情況越來越惡化，堵車現象日益嚴重，不但不利於居民的快速出行，而且造成大量的時間和能源消耗、空氣和噪音汙染以及交通事故；城市道路的擁堵和環境汙染，已成為制約城市發展的關鍵；大力發展公共運輸尤其是軌道交通，是解決以上問題的主要手段。現有的城市軌道交道主要是地鐵和輕軌，其主要缺點是造價昂貴、每公裡造價約幾億人民幣，工程浩大、地上和地下均需施工，建設周期長、一條線通常需要3飛年的時間，施工時對環境影響大、影響現有的交通和環境。
[0003]現有的軌道交通所用的軌道是直線軌道，在溫度的變化時軌道會發生伸縮，當採用伸縮縫時，容易產生噪音和磨損，當採用無縫長軌時，安裝複雜、成本高，極端天氣時存在事故隱患。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是針對現有交通系統存在的缺陷，提供一種新型的空中雙軌列車交通系統，這種空中雙軌列車交通系統可充分利用現有道路上方的空間，不需徵用土地，而且投資少、運行成本低、建設速度快，客運量大，安全係數高，可以實現立體交通，大大提高居民的出行效率、降低出行成本，從而有效解決城市交通的擁堵和環境汙染問題。
[0005]為了解決現有軌道交通系統存在的問題，本發明提供了一種工程造價低廉、建設周期短、結構簡單、節能環保的空中雙軌列車交通系統，其包括車站、支柱、軌道、列車、供電系統和控制系統等，其特徵在於:軌道依靠支柱架設在相鄰兩車站之間的空中，軌道是呈波浪狀的曲線軌道，軌道是中間無接縫連續軌道，支柱與軌道採用滑動連接，軌道有兩條，列車依靠供電系統和控制系統在軌道上方運行，利用在軌道的高點和低點之間存在的勢能與動能之間的轉化，使列車發生速度上的變化，便於啟動和制動，達到節能、降耗、減排的目的。
[0006]其中，所述空中軌道系統可以架設在現有道路的上方，如道路中間或道路兩邊，也可以架設在沒有道路的空間中。
[0007]其中，所述車站串聯在軌道線上，可以單獨架設在空中，也可以設在建築物內；
進一步，所述車站有樓梯或電梯，所述電梯包括垂直電梯和自動扶梯。
[0008]其中，所述支柱通過打樁、鑽孔安裝預埋件或挖坑預製基座等方式安裝在軌道的沿線下方。
[0009]其中，所述車站和支柱為鋼結構或鋼筋混凝土結構。
[0010]其中，所述車站和支柱為現場製作或工廠化生產，優選工廠化生產、現場安裝。[0011]其中，所述支柱與所述軌道之間為滑動連接，即所述軌道在徑向上固定、在軸向上可以有一定程度的滑動。
[0012]其中，所述軌道有兩條、為雙軌，雙軌之間可以有連接的橫梁，保證兩軌道之間距離的恆定。
[0013]其中，所述軌道可以包括副軌，所述副軌在軌道系統中起輔助作用，承擔列車的導向、定位和防護等，確保列車的安全運行。
[0014]其中，所述軌道優選採用型鋼製成，如現有的輕型或超輕型鋼軌、鋼管、角鋼、槽鋼或鋼絲繩等。
[0015]其中，所述軌道的材質不限，優選軌道鋼、耐候鋼、不鏽鋼等。
[0016]其中，所述軌道可以是一種形狀或材料，也可以是數種形狀或材料，如軌道的外面是圓管、裡面是鋼絲繩或鋼索，軌道的外面是不鏽鋼、裡面是普通碳鋼等。
[0017]其中，所述軌道呈波浪狀，所述波浪可以是單一的波浪線，也可以是複合的波浪線，如大波浪線段中有小波浪。
[0018]其中，所述軌道從高點到低點的高度差優選為1-6米，進一步優選為2-4米，高度差越大越有利於減小列車的動力和能耗、減小運行成本和噪音，但會增加車站和立柱的高度、增加建設投資。
[0019]其中，所述車站可以位於曲線軌道兩個相鄰的波峰上，即兩個相鄰的車站之間只有一個波谷，也可以位於兩個不相鄰的波峰上，即兩個相鄰的車站之間有數個波谷。
[0020]其中，所述列車可以採用電動機驅動，也可以採用內燃機驅動，優選採用電力驅動。
[0021 ] 進一步，所述列車可以採用直流電驅動，也可以採用交流電驅動，優選採用直流電驅動。
[0022]其中，所述列車可以採用無人駕駛，也可以採用有人駕駛，優選採用無人自動駕駛。
[0023]其中，所述列車可以採用現有的車輛製造技術，優選採用超輕型車輛的製造技術。
[0024]其中，所述列車可以採用單車運行或編組運行，優選採用單車運行。
[0025]其中，所述列車的載客人數為10-100人，優選為20-50人。
[0026]其中，所述列車的發車間隔為0.5-30分鐘，優選1-5分鐘。
[0027]其中，所述供電系統可以採用直流電源，也可以採用交流電源，優選採用直流電源。
[0028]進一步，所述直流電源由太陽能轉化而來或由交流電整流而成；
進一步，所述直流電源由專用線網提供或由列車的蓄電池或電容器提供。
[0029]其中，所述控制系統可採用現有交通系統尤其是軌道交通系統的全自動無人駕駛控制系統，包括信號系統、定位系統、感應反饋系統、報警系統、自診斷保護系統等。
[0030]本發明的有益效果:
本發明可以採用超輕型設計，僅將軌道而不是整個路面架設在空中、所有的設施構件均可在工廠內批量化生產，所以大大簡化了支柱、軌道和列車的設計，減小了材料和能源的消耗，縮短了建設時間和投資(使每條線的建設時間縮短為幾個月、投資減小至每公裡幾百萬元)，降低了運行成本和噪音；軌道採用無接縫的連續軌道，既方便製作和安裝，又減小了材料和設備的損耗以及運行時的噪音，降低了維護成本、延長了使用壽命；軌道採用波浪狀的連續軌道，既解決了軌道因溫度變化而產生的脹縮問題，又充分利用了軌道抗拉性能、使立柱的數量和支撐強度要求大大降低；車站建設在波浪狀軌道的波峰高點，出站時車輛下行，勢能向動能轉化有利於車輛的啟動和加速，進站時車輛上行，動能向勢能轉化有利於車輛的減速和停止，達到節能、降耗的目的；採用小載客量、密集發車的運行方式，既可以使整個系統輕量化，又可以有利於乘客安排行程、減少或免去等車時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明的空中雙軌列車交通系統的示意圖；
圖2為本發明的雙向空中雙軌列車交通系統的橫截面示意圖。
[0032]圖中:1.車站，2.支柱，3.軌道，4.列車。
【具體實施方式】
[0033]以下採用實施例和附圖來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，並達成技術效果的實現過程能充分理解並據以實施。
[0034]空中雙軌列車交通系統由車站1、支柱2、軌道3和列車4組成，還包括供電系統和控制系統等，車站I設置在方便乘客上下車的地方，採用架空建設，乘客通過樓梯或電梯上下；支柱2的主體可在工廠中利用型鋼焊接成鋼結構或利用鋼筋和水泥預製成鋼筋混凝土結構，通過打樁、鑽孔安裝預埋件或挖坑預製基座等方式安裝在軌道3的沿線下方，支柱2的高度與軌道3的形狀相匹配；軌道3採用輕型鋼軌或鋼管制成，架設在相鄰兩車站I的空中，軌道3為無接縫的連續軌道，可以兩端固定在車站I上，中間段自然下垂形成圓弧，圓弧的最低點處懸空、可以自由伸縮，圓弧的關鍵點上有支柱2支撐，支柱2既可以分擔軌道3的重力、又可以對軌道3進行定位，支柱2與軌道3之間可以通過滑槽連接，即軌道3在徑向上固定、防止軌道3左右晃動，軌道3在軸向上可以有一定程度的滑動，軌道3可以隨溫度的變化自由伸縮；軌道3可以依靠自身的抗拉強度懸掛在空中、並承擔列車4的重力和離心力，自身強度不夠時依靠支柱2來分擔，軌道3的抗拉強度越高、則支柱2的數量越少；列車4行駛在軌道3的上方，其優點是可以減小支柱2的高度，列車4採用超輕量化設計，列車4在軌道3上直向行駛、無需急轉彎和分道，所以可以不用複雜的轉向底盆，單車荷載總重量在幾噸之內，因而可以使整個系統大大輕量化；列車4採用鋼輪在無縫的鋼軌上行駛，所以摩擦阻力很小，列車4啟動時利用勢能轉化成動能，所以動力要求不高、能耗低，列車4停車時動能轉化成勢能、直流電機還可以回收能量，所以剎車損耗小，列車4的動力配置低，不但行駛噪音小而且可以使用太陽能電池供電，太陽能電池可以安裝在列車4上，也可以安裝在車站I上，還可以在安裝在軌道3的周圍；根據乘客人員的多少確定列車4的載客人數和發車間隔，儘量採用小的載客量如20-50人、短的發車間隔如1-5分鐘，既可以滿足居民的出行要求、減少等車時間，又可以使整個系統輕量化、低成本、高效率；列車4可以採用全自動無人駕駛系統，既可以減小人力成本，又可以避免人工駕駛的失誤，保證安全、準時和高效。
[0035]所有上述的首要實施這一智慧財產權，並沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息，上述內容修改，以實現類似的執行情況。但是，所有修改或改造基於本發明新產品屬於保留的權利。
[0036]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種空中雙軌列車交通系統，包括車站、支柱、軌道、列車、供電系統和控制系統，其特徵在於:軌道依靠支柱架設在相鄰兩車站之間的空中，軌道是呈波浪狀的曲線軌道，以消除溫度變化對系統的影響，軌道是中間無接縫連續軌道，支柱與軌道採用滑動連接，列車依靠供電系統和控制系統沿軌道行走，利用在軌道的高點和低點之間存在的勢能與動能之間的轉化，使列車發生速度上的變化，便於啟動和制動，達到節能、降耗、減排的目的。
2.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述車站和支柱為工廠化生產的鋼結構或鋼筋混凝土結構。
3.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述軌道採用型鋼製成，所述型鋼包括鋼軌、鋼管、角鋼、槽鋼或鋼絲繩等。
4.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述軌道可以包括主軌和副軌，所述軌道由一至數種形狀或材料構成。
5.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述軌道為單一波浪線或複合波浪狀曲線。
6.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述車站設置在軌道曲線的波峰高點上。
7.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述列車採用超輕型車輛。
8.如權利要求1所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述列車採用電動機驅動。
9.如權利要求1至8任一項所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述供電系統採用直流電源，所述直流電源由專用線網提供或由列車的蓄電池或電容器提供。
10.如權利要求1至9任一項所述的空中雙軌列車交通系統，其特徵在於:所述控制系統是全自動無人駕駛控制系統。
【文檔編號】B61B5/00GK103523027SQ201310524239
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】戴長虹 申請人:戴長虹