全密封通道、全自動運輸系統的製作方法

2023-12-04 19:00:46

專利名稱：全密封通道、全自動運輸系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通路運輸系統。
當前的交通運輸雖說已十分發達，飛機、火車、輪船、汽車是人們便利快速的旅行和運輸工具。但由於眾多的人口、有限的地面和空間，使得上述交通工具不能滿足現代生產、社會活動和生活的需要，限制了生產、社會活動和生活的發展提高。為了解決交通運輸與生產和社會生活的矛盾，人們又研製開發了不少新型運輸工具，向高速和高效發展，但總的來說，仍沒有脫離當前運輸的模式，因而不能從根本上解決當前交通運輸與社會發展的矛盾，對於當前的交通運輸方式，可以認為存在著以下一些不足之處1，航空、鐵路、水運、公交和長途汽車都實行定時、定線、定區間運行，旅行和乘車一般都不能直達目的地，需要花費時間候車、候船、候機及中轉。
2，由於是定時、定班次運行，不能根據客流量靈活地調整運行班次，客流量小時不能停運，客流量大時又不能滿足旅行需要。
3，幾乎所有的交通工具都受到冰、雪、雨、霧、風、沙等氣象情況的影響，特別是航空和水運更易受到氣候的幹擾，不能提供全天候的服務。
4，飛機、汽車及各種新型高速交通工具能源消耗較多。
5，飛機、汽車對環境汙染嚴重，大量的汽車集中在城市，引起城市環境的惡化。
6，大量的汽車擠佔了城市有限的道路，使得城市交通擁擠不堪，車速提不高，給社會生產和生活造成不便。
7，地面運輸工具運行不平穩，乘坐空間小，超員嚴重，使得旅行和乘車無舒適可言。
8，購票難、乘車難、服務差及不合理收費是比較突出的社會問題。
9，道路交通中公共汽車、貨運汽車、計程車、摩託車、自行車、人力貨車、行人等都在道路中通行，交通管理十分困難，交通事故多。
10，為改善交通，需要修建更多的鐵路、公路、機場，必將侵佔大量農田、山林，造成自然資源和生態環境的破壞。
11，城市中數萬名汽車司機並非旅行需要而隨車位移，造成無效運輸，汽車空駛、停車等均增加了城市道路的壓力。
12，飛機場、火車站、長途汽車站、輪船碼頭等地，形成了人為的交通集中點，而疏散交通集中點的人流又是解決城市交通的主要課題之一。
13，車站、碼頭及交通工具中是一個較複雜的社會環境，是要花大力氣進行治安防範的場所。
本發明的目的就是為了解決上述問題，提出一種全密封通道、全自動運輸系統。
本發明的技術解決方案一種全密封通道、全自動運輸系統，它由道路和車輛組成，其特徵在於道路為四周密封並高架架設的通道；通道內頂面設有輸電線，用於向車輛提供動力；通道側壁設有提供給車輛的測速、地點位置和運行命令的光、電標誌；車輛是靠電力驅動並由計算機控制的自動車輛，車輛頂部有滾輪形電力接收裝置，它與通道內頂面的輸電線相接觸；車輛側面設有檢測、接收通道側壁的測速、地點位置和運行命令信號的裝置，並將信號送至車輛計算機內處理；車輛兩側設有橫向輪，兩側橫向輪的外緣與通道側壁接觸，以保證車輛始終在通道中間運行。
本發明所述的全密封通道、全自動運輸系統能夠解決現有交通運輸存在的問題，為人們提供不受氣候影響的、無須等候和中轉的、安全、舒適、直達、耗能少、無汙染、不破壞自然資源和生態環境的運輸工具。本運輸系統具有以下功能和特點1，本發明所述的系統建立後，在本系統通道到達的範圍內，人們隨時可以從某一城市或地區的任何一個本系統車站乘坐本系統車輛開往本市、本地區或其他城市及地區的任何一個本系統車站，而不需要等待和中途停車。不論路程遠近，均可一次乘降到達目的地。
2，本系統車輛通行道路為箱形密封通道，通道一般採用高架架設。由於本系統車輛為小型車輛，通道負荷較輕，每個通道僅寬2米，三個通道並立，總寬7米左右，故通道本身重量較輕，高架立拄截面積比高架公路小得多，佔地面積小。通道可在城市上空靈活地架設，不影響城市現有交通，長途架設佔地極少，不破壞自然資源，而且在通過河流、沙漠、叢林等地帶時，建設較容易和費用少。
3，本運輸系統分為客運系統和貨運系統，兩系統互相獨立。客運系統由城市間長距離幹通道和城市通道網組成，城市通道網內設有較多車站，乘客在任一車站均可達到市內通行的目的，又可實行跨城市、地區的直達旅行。
貨運系統也由城市間長距離幹通道和連接市內幾個貨站的環形通道組成，在貨站設有貨位，供本系統貨運車輛停靠。貨物裝車後，車輛可立即運行直達某一城市的某一貨站，中途不必停留。
這樣，本系統實行了人員、貨物在時間和地點上自由、靈活分散的運輸方式，不會形成目前交通中車站、機場、碼頭等人為的交通集中點。
4，本系統道路是箱形密封通道，路面平整，不受外界冰、雪、雨、霧、風、沙等的影響和侵害，也不易受到人為損壞，為車輛提供了良好的運行條件，運行平穩，車輛損壞少。在通道中所有車輛均按規定速度運行，無其他車輛和人員幹擾，所以不必經常減速和停車，減少了時間和能源的浪費。車輛在運行中還能自動銜接、成組運行，減少了單車平均阻力。
5.本系統車輛以電力為動力，是清潔的二次能源。採用本系統後，將大大減少城市汽車的開行量，可淨化城市大氣環境。同時，車輛不必攜帶燃料，提高了安全性。
6，本系統為長途旅行提供臥鋪車輛，可載客4人；為中、短途旅行提供座席車輛，可載客5人；為市內交通提供座席車輛，可載客6人。車內寬敞、乘坐舒適，並設有空調設備。除市內交通車輛外，跨城市車輛還有衛生和供水設施。貨運車輛載重2噸，貨倉容積4-5立方米。
本運輸方式使旅客分散，共同乘坐同一輛車人員基本上是相識的，不會形成複雜的社會環境，車輛在通道中運行，中途不可能有人員上車，因此使用本系統旅行、運貨在治安問題上也是十分安全的。
7，本系統車輛的運行速度在城市間幹通道中客運車輛以200-250km/h的速度運行，貨運車輛以150-200km/h的速度運行，在城市通道網中均以60-80km/h的速度運行。
8，本系統的運輸能力在南京至上海300km長的區段中，目前鐵路每晝夜運行旅客列車約50對，每列車運送旅客如按1500人計，則每晝夜單向運送旅客7.5萬人。採用本系統後，一條300km長的通道中，每20m開行一輛車，則全線單向運行車輛可達1.5萬輛，時速200km/h時，1.5小時到達，每晝夜單向通過能力為1.5*24/1.5＝24萬輛，每輛車載客1人，為現鐵路客運量的3倍，載客4人則為12倍。
貨運車輛如按150km/h的速度運行，南京至上海間2小時到達，每晝夜單向通過車輛為1.5*24/2＝18萬輛，每輛車裝貨以2噸計，共達36萬噸，相當於載重3000噸的貨物列車120列，而目前寧—滬間鐵路按排的單向貨物列車每晝為60餘列。
本系統車輛的開行量完全根據客、貨流需要調節，除兩地到發量不平衡，需要調集空車外，不會出現空駛車輛，從而保證了高效運輸。
9，讓汽車自動運行，是科學家和工程技術人員的理想，但是複雜的路況，突發的事件很難讓汽車能高速、安全地自動運行。本系統車輛在密封通道中運行，簡化了道路狀況，排除了突發事件，為自動運行提供了良好的條件，目前的技術已完全能做到這一點，因此本系統車輛為無人駕駛，全自動控制。車輛計算機根據運行指令、通道中設置的各種信號和其他車輛提供的信息，控制車輛運行，直達目的地。車輛計算機還監視車輛的技術狀態，一旦出現異常，立即控制車輛到就近車站停車，並顯示故障部位。
10，本系統運營收入為磁卡(或IC卡)結算，乘坐和使用客貨車輛須購買本系統的磁卡，磁卡機根據旅程和客、貨重量從磁卡上扣除費用。費用由通道、車輛使用費和運輸重量費用兩部分組成(車輛或車站有稱重裝置)，根據裡程長短而不同。採用本辦法能做到合理收費，同時免去了購票這一手續，做到隨到隨乘，貨物隨到隨運。
11，構成目前交通事故的原因有氣候、道路、燃料、駕駛員、其他車輛和人員等，這些因素均不能對本系統車輛的運行構成威脅。影響本系統安全的因素只是車輛本身和信號標誌及通道的質量，和其他交通工具相比，事故因素大大減少。只要提高車輛、信號標誌和通道的質量，減少故障率，其安全可靠程度是相當好的。而且一旦發生事故，不能傷及系統以外的人員和設施，事故損失也小。
12，因本系統車輛為無人駕駛，車上也不設服務人員，避免了無效運輸，也大大減少了企業人數，有利於降低運輸成本。
在車站配置運營管理人員、服務人員、車輛維修人員、整備人員(車輛清潔和上水)以及車站設備維修人員。
系統還設領導、管理機構，車輛、通道維修基地、變電所等。
13，採用本系統後，任何地方的交通都變得比現在大城市的交通還要便利，任何地方通過本系統均可隨時進行直達全國甚至世界各地的旅行和運輸，使以往因交通不便而影響經濟發展的地區克服地理位置的限制，實現經濟騰飛。
由於本系統提供極其便利的交通，人們不必居住大城市也能享受城市生活的便利，可以防止超級大都市的出現。


圖1是本發明的通道結構示意圖；圖2是本發明的南京至上海的通道與其間各城市的一種連接方案示意圖；圖3是本發明的幹通道與連接通道的一種連接方案示意圖；圖4是本發明的城市客運通道網示意圖；圖5是本發明的環城貨運通道示意圖；圖6是本發明的開通和關閉備用通道示意圖；圖7是本發明的話動側壁結構示意圖；圖8是本發明的導向線設置和作用原理示意圖；圖9是本發明的車站與主通道連接方式及車站平面示意圖；圖10是本發明的車站結構示意圖；圖11是本發明的中、短途車輛的車廂結構及內部設施示意圖；圖12是本發明的長途車輛和貨運車輛的車廂結構及內部設施示意圖；圖13是本發明的車輛走行機構的結構示意圖；圖14是本發明的車輛橫向輪設置結構示意圖；圖15是本發明的車輛導向裝置結構示意圖16是本發明的車輛電力接收裝置結構示意圖；圖17是本發明的車輛連接裝置結構示意圖；圖18是本發明的通道和車輛信號形式和信號結構示意圖；圖19是本發明的車輛光電測距裝置結構示意圖；圖20是本發明的電壓測距裝置和測距電壓波形示意圖；圖21是本發明的備用通道和活動側壁的電壓測距設施安裝示意圖；圖22是本發明的車輛信號傳輸線作用原理和插入裝置作用原理圖。
下面結合附圖就全密封通道、全自動運輸系統的設施及基本方法敘述如下(本部分內容中所述各種數據和附圖中尺寸均為參考值，其準確值通過試驗和具體設計時確定。)(一)，通道1，通道結構車輛在通道中運行，通道為全密封箱形斷面(見圖1)。一般情況下通道以高架形式建造，立拄上並排架設三條通道，兩側為上行通道1和下行通道2，中間是備用通道3，每個通道內壁寬約2m，高3750mm(貨運通道3010mm)，在需要對上、下行通道的某一段維修時，車輛進入備用通道運行。通道頂部兩側設有輸電線條4，高壓單相交流電由此輸入車輛。通道頂部中央是攝像機走行軌5和信號傳輸線6。上、下行通道右側裝有玻璃瞭望窗7(貨運通道無此設施)，供乘客欣賞沿途風光。通道兩側下半部牆板上設有信號標誌、信號燈及檢測裝置，指揮車輛運行和檢測車輛數據。通道側壁約束車輛使其沿通道運行；在主通道與側通道的分岔處設有導向線8，引導車輛沿主通道或進入側通道運行；為防止車輛高速運行時與空氣摩擦使通道內溫度過高，在通道底部開有下通風口9和側壁上部開有上通風口10，讓空氣流動降溫；通風口罩有網罩，防止鳥獸及大昆蟲進入；上通風口上方有雨簷11，雨簷外端有擋邊，雨簷上表面是通道外部維修吊車的吊輪走行面(也可將吊輪的走行面設在通道頂部)；通道內壁應儘可能光滑以減少空氣摩擦阻力；通道側壁設有門，供通道維修人員出入，但進入備用通道須在通道底部設進出口。
2，通道分布長距離於通道網將各城市連接起來，但幹通道不直接通過各城市，而是用連接通道將其與城市通道網相連，圖2表示南京至上海的通道與其間各城市連接的方案之一。圖3所示是幹通道與連接通道的連接方式之一。連接通道由進城通道12、出城通道13和備用通道3組成，上行進城通道14和下行進城通道15與進城通道相連；上行出城通道16、下行出城通道17將上行幹通道1、下行於通道2與出城通道相連；備用通道有四條通道與上下行幹通道相連。通道連接的原則是當任一段通道維修或停用時，均能另外提供通道保證車輛運行的暢通，本連接方案能做到這一點。圖中虛線所示是活動側壁(渡線)22。
3，城市(地區)客運通道網城市(地區)客運通道網完成城市或地區內客運任務，並由連接通道19將其與跨城市幹通道連接，完成跨城市(地區)的客運任務。城市通道網由縱橫立體交叉的通道組成，縱橫直行車輛互不幹撓，縱橫通道之間用曲線通道20相連，車輛右轉彎進入曲線通道完成縱橫向行駛的轉換，如圖4所示。
在城市通道網中設有車站21，繁華地段一般可1km左右設一站。為減少投資和便於管理，只設單向車站。車輛通過右轉彎繞路來完成左轉彎的任務，在圖4中從A站到B站、C站到D站，車輛行駛路線如圖中虛線所示。在較長的不成網的通道中則需要在同一地點設往返車站，如圖4中E、F站。
城市通道網一般不設備用通道，在立拄上架設往返兩條通道即可，在對某一區段的車站維修時，乘客可以在附近車站乘降。在較長的不成網的通道中才考慮設備用通道，例如圖4中通向郊區城鎮的通道。在不能停止車輛通行的通道中也必須設備用通道，例如連接通道深入城市通道網中的部分。
郊區城鎮客運量小的地區至少應設兩個車站，以便在通道維修時保證到達車輛有地點停車。
4，城市貨運通道城市貨運通道基本上環城架設，兩側是往返通道，中間是備用通道。沿環城貨運通道兩側可設若干貨站22，每一貨站均為單向到發，與往或返通道相連。環城貨運通道通過連接通道與跨城市貨運幹通道相連，較大城市的連接方式之一如圖5(a)所示，在圖5(a)中，當連接通道中某一段維修時，均不影響車輛的通行。在環城通道中某一段或某一站維修時，車輛從備用通道中通行，因而某些貨站不能到發車輛，到達車輛可以到就近貨站停車。小城市或城鎮貨站較少，可採用圖5(b)所示方式，連接通道與環城單通道相連，形成進、出城迴路，當某一通道維修時，車輛從備用通道中通過，並使其中一貨站停用，到達車輛均到另一站停車。
5，園曲線通道因受地形、地物限制及兩通道相連時，須建立曲線通道。車輛在曲線通道中運行要受到離心力的作用，離心為Qc＝Q*V2/(g*R*3.62)，Q為車輛重量，g為重力加速度，R為園曲線半徑，V為速度，因而曲線半徑R＝Q*V2/(Qc*g*3.62)。如將離心力的大小限制在車輛重量的0.1倍左右(小於鐵道車輛受離心力的允許值)，Q/Qc＝10則R＝10*V2/(12.96g)＝0.08V2。在於通道中客運車輛以200km/h的速度運行，園曲線半徑R＝3200m，在城市通道網中以60km/h的速度運行，R＝288m。在上述條件下，車輛受到橫向加速度a＝V2/R＝0.96m/s2，在小於上述半徑的通道中，應適當降低車速。在架設曲線通道時，如使通道向曲線中心傾斜，可抵消部分離心力。
6，緩和曲線通道直線區段曲率半徑為無窮大，車輛橫向加速度為零，如果從直線區段直接過渡到上述園曲線區段，其橫向加速度從零突然變化到0.96m/s，變化率較大，易造成人員不適和車輛損壞，因此需要設緩和曲線，使車輛橫向加速度逐漸變大或減小。鐵路部門將三次拋物線方程Y＝X3/(6RL)(R為園曲線半徑，L為緩和曲線長度)，作為緩和曲線方程之一。將此方程應用於緩和曲線通道時，如設緩和曲線長200m，園曲線半徑3200m，則此緩和曲線方程Y＝X3/(6*200*3200)＝X3/(3.84*10°)，其一階導數Y′＝X2/(1.28*106)，二階導數Y″＝X/(6.4*105)，曲率半徑ρ＝
。當X＝0時，Y′＝0，
ρ＝｜1/Y″｜，當X取最大值200時，Y′＝40000/(1.28*106)＝0.03125，
，故ρ≈｜1/Y″|＝6.4*105/X，當X從0變化到200m時，曲率半徑從無窮大變化到3200m。貨運幹通道的緩和曲線方程可設為Y＝X3/(1.62*106)，城市通道網中可設Y＝X3/900。
7，坡度隨地形高低變化和立體交叉的需要，通道將會出現升高和降低。城市通道網中立體交叉使通道高度差約為4m，而縱橫通道間園弧過渡通道半徑為300m，弧長約為600π/4＝471m，兩端各加緩和曲線長50m，共571m，通道坡度為0.7％。在幹通道與連接通道連接處由於車速較快坡度不能太短，可參照高速公路標準設計。
8，渡線(活動側壁)為了對通道進行維修，在上、下行通道之間設置了備用通道，並每隔一段距離設置渡線。在需要檢修的區段，開通其前後通向備用通道的渡線，讓車輛駛入備用通道，繞過被檢修區段後再駛入原通道。渡線形式如圖6所示，客運幹通道中EF、GH段各約長50m，FG段約長110m，圖6(a)表示渡線處於關閉情況，(b)表示渡線在開通狀況。
圖6中，ABCD、FFGH為渡線，其中AB、CD、EF、GH是曲線部分，曲率半徑3200m，BC和FG是直線部分。當渡線開通時，車輛的橫向輪沿渡線滾動，引導車輛從上行通道1進入備用通道3。關閉渡線時，活動渡線AB、GH平移，AB段與EF密貼，GH段與CD密貼，而後，直線段BC以C為軸心旋轉，FG段以F為軸心旋轉至與通道側壁成一直線，兩個通道被隔開。
在入口渡線關閉和開通轉換時，車輛須在渡線前停車，待渡線轉換完畢方可讓車輛駛入；在出口渡線關閉和開通轉換時，須讓被關閉通道內車輛全部駛出後方可轉換。
渡線的曲線部分結構如圖7(a)所示渡線由框架23支撐，框架下部有傳動螺母24，套在路面25下傳動槽的傳動絲槓上，絲槓轉動時，曲線渡線26便可移動，到達規定位置後，用螺栓穿過定位螺栓孔27通過側壁上定位螺母將其固定。渡線的直線部分結構如圖7(b)所示也由框架23支撐，下部設傳動螺母24(因直線渡線是繞點擺動，所以各傳動絲槓的轉速應不相同)。開通渡線後，將支撐杆28打開，使渡線承受地面支撐力。關閉渡線時，兩直線渡線BC段29和FG段30用定位螺栓31組合在一起，32是定位螺母(如圖7(C)所示)，增強承受橫向力的能力。渡線的開通和關閉由機械傳動，定位加固工作由人工進行(全自動系統較為複雜)，同時由人工負責在渡線轉換前後對路面傳動槽取、裝蓋板，保證路面平整。
9，導向線在通道分岔區域設導向線，用以引導車輛進入側通道33或是繼續沿主通道34運行。如圖8所示在分岔區設有兩條導向線，左導向線8-1沿主通道左側設置，右導向線8-2沿通道右側進入側通道，左右導向線長度均大於分岔區長度，應保證車輛導向輪在進入分岔區前提前、脫離分岔區後延後受導向線約束。
車輛下部有一對導向輪35，左右設置。當車輛需要沿主通道運行時，左導向輪壓下扣住左導向線，右導向輪抬起脫離右導向線，車輛在左導向輪和左導向線約束下沿主通道前進；車輛需要進入側通道時，右導向輪壓下，左導向輪升起，車輛在右導向輪和右橫向輪約束下進入側通道。在由側通道進入主通道的交匯區段，車輛也依靠導向輪和導向線約束其運行路線，越過交匯區段。圖8中，36為車輪，37為橫向輪。
10，通道信號帶在通道右壁瞭望窗以下，距路面0.85m以上範圍內設置固定信號和燈光信號及信號檢測裝置，在備用通道中因開行往返車輛，在通道兩側壁上均需安裝信號裝置。
(二)，車站車站是供乘客上、下車和貨物裝卸的地點，同時也是車輛整備、簡單維修和停放的地點。當運輸量小的時候，退出運行的車輛一部分將停放在車站(另一部分停放在專用停車場)，因此車站要有一定的容量。為了不影響車輛在主通道中運行，進站車輛不能在運行通道中減速，必須進入車站通道後方可減速停車。車站通道的設置基本方案如圖9(a)所示(車站為對稱圖形，圖中只畫進口半部分)站線須用緩和曲線將園曲線與運行主通道相連，設車站緩和曲線MG長50m，其方程為Y＝-X3/9000(以運行主通道中心線MM′為X軸，M為原點並為緩和由線起點)，當X＝50m時，緩和曲線與半徑為300m的園曲線連接點G距MM′1.39m，在G點處斜率K＝Y′＝-X2/30000＝-0.0833，過G點的切線與MM′線夾角為4.76°，GG′是I＝300m的園弧，令G′點處的曲線通道中心距MM′線1.7m，設車輛寬1.6m，則通過G′點後，車輛方可減速。
站線GH部分如圖9(b)所示，GG″∥MM′，G′G″＝1.7-1.39＝0.31m，過G和G′兩點的切線間的夾角很小，故可認為∠G″GG′＝4.76°，GG′＝0.31/sin4.76°＝3.74m，∠GOG′＝360°*3.74/(2π*300)＝0.71°，過G′點切線G′H′與MM′夾角為4.76°+0.71°＝5.47°。從G′點開始用Y＝X3/36000的緩和由線G′H(以H點為原點，過H點的切線HF為X軸)將園曲線GG′與直線通道HE相連，F是G′G″與HF的交點，當X＝20m時，G′F等於Y＝8000/36000＝0.22m，G′點的斜率K＝Y′＝X2/12000＝400/12000＝0.33，過G′的切線G′H′與HF夾角為1.91°，那麼HF與MM′夾角為5.47°+1.91°＝7.38°。作G′F′∥HF，F′HMM′，則HF′＝G′F，H點到MM′之距為20*sin7.38°-0.22+1.7＝4.05m。
將HF的反向延長線HE作為直線通道，在圖9(a)中，如設E到MM′之距為9m，則HE＝(9-4.05)/sin7.38°＝38.5m。設另一直線區段EA∥MM′，EA的長度由車輛制動距離而定。設車輛從G′開始速度由60km/h(16.67m/s)勻減速到A點的10km/h(2.78m/s)，如設加速度為-1.5m/s2，根據運動方程S＝(U2-UO2)/2a得S＝(2.782-16.672)/(2*(-1.5))＝90m，所以EA＝90-G′H-HE＝90-20-38.5＝31.5m。將HE和EA相交改用R＝240m的園弧連接，園弧與直線的接點分別在E點左右各15.5m處。
站線的詳情如圖9(C)所示圖中點劃線為站線通道中心線，設AB＝BC＝25m，站線中心距為5m，AC與EA夾角為arcsin (10/50)＝11.5°，通道EA和AC、站線II和III與AC相交也以園弧過渡，如園弧半徑R＝30m，則園弧與直線相切點分別距A、B、C三點3m處。當V＝10km/h時，離心加速度V2/R＝2.782/30＝0.26m/s2。車輛在到達A點前應完成進入站線I還是進入通道AC的選澤。如進入站線I，車輛經過D點後便可減速直至停車；如進入AC通道，則在DB段將行駛4.5秒(12.5/2.78)，在此段時間內完成進入站線II或III的選澤，車輛通過L點後便可減速停車。站線I、II、III長度分別從D、L、C點開始到對應點D′、L′、C′點為止，其長度和站線數根據客貨運量而定。車站長度從G點開始計算，如站線III長20m，則車站長度為(G′A+AC*cos11.5°)*2+20＝(90+49)*2+20＝298m。車站還設有故障車輛停留線，如圖9(d)所示，故障車輛從任何一站線開出後進入PP′線停留維修，修竣後返回站線發車。
車站也以高架形式建立，如圖10所示。站線通道38內停放車輛，在車輛前進方向左側設有通道門39供乘客上下車或裝卸貨物。沒有停放車輛區段，通道門應當關閉，防止人員進入通道。車輛停到規定位置後，通道門自動打開。不同長度車輛應進入不同站線，以保證通道門和車門對應。每一站臺有服務臺40，每一車站的值班室41中都有監測、調度、控制車輛到發的計算機，記錄乘客或貨物到達目的地、車輛代號、安排車輛運行路線、計算運費、完成站與站之間的信息交流等。在每一通道前幾輛車的停放處，設有地面電子磅，計量乘客和貨物重量。車站計算機根據重量、運行距離計算運費。客運站通過通道壁上紅外發射裝置將費用通知車輛磁卡機，貨運站由貨主在服務臺用磁卡支付運費。車輛運行路線也由紅外發射裝置傳輸給車輛計算機。車輛計算機根據運行路線，通過檢測通道內各分岔口的代碼與運行路線對照，一旦符合即進入側通道，不符合繼續沿原通道運行，從而自動到達目的地。
在車站有管理人員，維修人員和服務人員。對車輛要進行整備、打掃車內衛生、對中長途車輛進行上水和汙水箱清理、對乘客和貨主開展服務、對車輛進行一般維修(較大故障送往專門地點維修)。車站還應有小賣部、廁所等服務設施。
客運站有扶梯將乘客從地面引向站臺42，貨運站由斜坡將裝貨車輛引上站臺。
(三)，車輛車輛由車廂及車內設備、車輪、減震彈簧、電機及變速機構、橫向控制輪、通道選擇裝置、電力傳輸裝置、電子計算機、光電檢測裝置、連掛及緩衝裝置、測距裝置、空調及照明裝置等。下面分幾部分說明1，車廂客運車廂分為三種，均設有空調機室43和儀器、控制間44，第一種供市內和地區內交通使用(長2800mm，寬1550mm，高2200mm)，車內設有座椅，可乘坐6人，如圖11(a)所示；第二種供跨城區旅行使用(長3400mm，寬1550mm，高2200mm)，車內設有座椅，另有衛生間45和供水設施，如圖11(b)所示；第三種供跨城、區長途旅行使用，車內設臥鋪4個，也設衛生間和供水設施。該車內兩個臥鋪為摺疊式，下鋪上疊、上鋪下折後車門46方可打開，如圖12(a)所示。客運車輛均裝有空調，車廂下部設有汙水箱(市內交通用車除外)；車內座椅等設施應使用阻燃材料製作，防止火災；進入控制間須從車廂外部控制間門進入，乘客不能入內。
貨運車廂如圖12(b)所示，車廂長3000mm，寬1550mm，高1725mm，由控制間44和貨倉47兩部分組成，貨倉容積(立方米)與噸位之比大於2，圖中容積為4.7立方米。貨車前進方向前部是控制間，後部是貨倉，貨倉左側是對開門，車門打開後，貨倉全部敞開，便於貨物或貨櫃裝卸。
2，走行機構走行機構如圖13所示，由車輪36、軸承及箱48、電機49、變速器、彈簧、導杆50、高度調整墊51、偏心盤等組成。
車輪為橡膠輪面，為不影響通道導向線的設置，左右兩輪相距較近。車輪通過軸箱彈簧與車體相連，車體重量通過彈簧、軸箱、軸承、車軸傳到車輪上。車輛以後輪驅動，在後輪外側設有變速機構和可調速度的驅動電機，與軸箱組合在一起。軸箱的彈簧座上有導杆孔，固定在車體下部的導杆插入導杆孔中，限制車軸水平方向移動，使車輪定位。
車輛在曲線通道運行時，車輪將會相對於通道中心線偏轉，為了使車輛順利地通過通道中的曲線部分，在車輛前輪處設偏心盤，前輪的導杆安裝在下偏心盤52下方，上偏心盤53安裝在車體底架上，下偏心盤中心與前輪中心一致，下偏心盤中心前方設有偏心銷54，上偏心盤上有偏心孔，偏心銷插入孔中，上下偏心盤間塗有油脂，下偏心盤能以偏心銷為軸心轉動，使車輛較順利地通過曲線。偏心盤組合如圖13(b)所示。
為了使車體高度不因載重量不同而變化，在彈簧下方安放有液壓高度調整墊，當車體高度低於或高於規定高度時，控制閥將油注入調整墊或將油從調整墊放出。每個車輪一側的兩個調整墊用管路連通，全車8個調整墊分為四組，分別調整，保證車體平衡。當車輛通過曲線時，也可使外側調整墊升高，讓車體向內傾斜，抵消部分離心力。
3，橫向控制車輛由橫向輪約束其橫向運動。左右四個橫向輪37與通道左右側壁接觸，沿壁滾動。由於彈簧的作用，橫向輪與側壁之間有一定的壓力，當車輛偏離通道中心時，左右橫向輪受力將不平衡，車輛便得到糾偏的恢復力。其結構如圖14所示橫向輪通過軸和軸承與夾板55組合在一起，夾板一端有支點軸56與車底架固定，並用託架57託住，彈簧一端固定在彈簧座58上，夾板在彈簧作用下以支點軸為軸心擺動，擺動幅度受固定在底架上的夾板擋59限制，也就限制了車輛橫向移動量。
設前後橫向輪中心距為S，車輛長度為L，當車輛通過曲線通道時，車輛中部向曲線內側偏移，其偏移量γ＝S2/8R；車輛兩端向曲線外側偏移，偏移量β＝(L2-S2)/8R(R為曲線半徑)，如要求兩偏移量相等，則(L2-S2)/8R＝S2/8R，L2-S2＝S2，S=L/2]]>。
橫向輪的輪周為金屬輪面，作為本系統車輛測距裝置的一部分。
4，通道選擇在通道分岔區設有導向線，車輛下部設有通道選擇裝置，如圖15所示車輛底架中心位置有支點座60，左右導向輪35安裝在導向杆61上，導向杆在控制風缸(或油缸及電機)62的作用下，左上右下或左下右上繞支點座的支點擺動，當車輛需要進入側通道時，右控制風缸充風、左風缸排風，活塞推稈63推動導向杆使導向輪處於左上右下位置，左導向輪上抬能夠跨越左導向線，右導向輪與右導向線外側接觸滾動，引導車輛進入側通道，此時車輛的橫向位置由右橫向輪和右導向輪控制(參見圖8)。由離心力和橫向輪彈簧共同形成的使車輛向左側傾斜的力矩，將由車輪和電力傳輸輪的反力矩平衡，從而保證車輛穩定順利地進入側通道。當車輛不需要進入側通道時，左風缸充風，右風缸排風，活塞推動導向杆使導向輪處於左下右上位置，右導向輪能跨越右導向線，左導向輪沿左導向線滾動，引導車輛沿原通道前進。受空間限制導向輪直徑較小，如為300mm時，時速200km/h情況下轉速為3537轉/分，轉速較快，但在運行中並非一直旋轉。
控制機構必須保證兩個風缸中一個風缸充風時，另一風缸排風，使通道選擇裝置動作可靠，安全通過通道分岔區和交匯區。
5，電力傳輸電力機車、公交電車等均採用受電弓滑觸受電，考慮到本系統車輛較多、車速較快，並由於通道頂部可以架設剛性輸電線，故採用滾動輪受電，以減少輸電部件的磨損。具體方案如圖16(a)、(b)所示受電輪安裝在車輛頂部車輛前進方向的左右兩側，分別與通道頂部的輸電線接觸，受電輪直徑如果為600mm時，在時速200km/h情況下，轉速為1768轉/分。電力傳輸裝置由輸電線4、受電輪64、電刷65、引線66、槓桿67、支架68、拉簧69及座組成。傳輸裝置與車體應電氣絕緣，受電輪在拉簧作用下與輸電線緊貼，線條寬度應在車輛左右位移最大時仍與受電輪接觸。電源為單相高壓交流電，電流迴路為輸電線(火線)→受電輪→電刷→引線→車輛用電設備→引線→電刷→受電輪→輸電線(零線)。
在通道分岔和交匯區輸電線會發生交叉，此時須斷開一條輸電線(如圖16(c)所示)，在斷開處填充絕緣板70，以避免受電輪跳動，絕緣板應有一定長度，以防止受電輪與輸電線斷開時，將電弧引到從斷開線條中通過的輸電線上，同時也是為了保證火線和零線的適當間距，而車輛則以慣性通過斷電區段。
6，車輛連掛裝置為了車輛成組運行的需要，車輛設連掛裝置，由車鉤及緩衝器、位置風缸、防衝風缸等組成，如圖17(a)所示。
在車輛底架前後端中部有空腔71，安裝車輛連掛裝置。安裝時可使車輛後鉤72朝上、前鉤73朝下，車輛前鉤鉤身下方設有位置風缸74，車輛在車站停車時，風缸活塞杆頂起，車鉤繞尾部園銷75上翹，保證不影響前車出發。運行時位置風缸排風，車鉤處於水平位置。當兩鉤相接時，後車前鉤順著前車後鉤的斜而爬上後鉤，受到後鉤鉤擋76阻擋後，落到後鉤的鉤腕內，實現兩鉤連掛。
為防止連掛車輛之間發生衝撞，在後鉤尾部設有緩衝彈簧，兩車相擠時，車輛推動前擋板77對彈簧施壓，而後擋板78受擋板座79阻擋不能移動，所以彈簧被壓縮，緩和了衝擊力；兩車相拉時，鉤框80帶動後擋板對彈簧施壓而前擋板被彈簧座阻擋不能移動，彈簧也被壓縮，緩和了拉伸衝擊力。
車鉤連掛好後，由於兩鉤間存在間隙，會引起運行中的相互衝撞，因此在前鉤中設有防衝風缸81，當兩鉤掛好後，在前鉤鉤腕中安裝的連掛傳感器82被後鉤頂住，發出信號使防衝風缸充風，活塞杆83推出頂住後鉤使兩鉤間不發生位移，連掛情況如圖17(b)所示。兩鉤需分離時，計算機控制防衝風缸排風，活塞杆縮回，在其中某一輛車進入側通道的過程中，兩鉤左右錯開，自動分離。
車輛進站後，會接到車鉤分離命令，防衝風缸活塞縮回，車鉤可左右錯開，不影響通過車站中的園弧區段。
7，制動裝置車內有空氣壓縮機及儲風缸，其制動形式可採用汽車風制動裝置，當需要制動時，控制機構打開閥門向制動缸充風，推動執行機構制動。
8，車內計算機車輛的儀器、控制間內設有計算機，其主要作用有三個一是對車輛各種設備和技術狀態如軸承溫度、車輛高度、電機轉速、溫度、壓縮空氣壓力、油壓、電壓、電流等進行監測，一旦發生異常，經調控後仍未消除，立即指揮車輛到就近車站停車。二是控制車輛運行，根據光電檢測裝置接收的地址編碼，自動選擇通道；根據通道中行車命令，指揮車輛加速或減速；根據車輛自動測距裝置測得的與前車之距，計算與前車的相對速度，並將相對速度控制在一定範圍內或實行自動連掛。三是運行管理，根據測定的車體高度控制調整墊的高度並使車輛保持平衡；在成組運行時對各車號進行存儲並管理；記錄車輛累計走行公裡數。
(四)，信號及檢測裝置1，信號設施(1)，地面信號在通道的瞭望窗7下方和車輛橫向輪滾動面上方的區域內是信號標誌安裝面，如圖18(a)所示在安裝面的上部連續、均勻地安裝條形反光鏡，作為車輛測速信號源；中部按裝等距離條形反光鏡，為車輛檢測裝置提供節拍脈衝；下部安裝條形反光鏡時，為車輛提供固定不變的信號和數據(主要是地點代碼和速度標誌)，安裝條形燈時為車輛提供控制命令。在無信號區段，中、下部不設信號燈、鏡。
(2)，車輛信號在車輛前進方向右側面窗戶下方(貨車在相應位置處)是車輛信號安裝面，如圖18(b)所示中部按一定間隔安裝條形反光鏡，為地面檢測裝置提供測速信號和節拍脈衝；下部安裝條形反光鏡，表示車輛固定信息(型號和編號)；上部安裝條形燈，提供車輛變化的信息(如車輛前方到達地址編碼)。
(3)，信號形成車輛上裝有光源84和光電管85，光線射向通道信號安裝面，光電管分別接收上、中、下部的反光或條形燈光，隨著車輛的運行(圖中箭頭所指為車輛運行方向)，通道側壁的信號逐條被車輛光電管接收，形成串行脈衝信號。通道檢測點86也裝有光源84和光電管85，光源射向車輛側面，車輛通過時，鏡片反光和條形燈光也逐條被光電管接收，形成車輛串行信號。
(4)，信號的形式對於通道壁上部反光信號，車輛光電管接收後，其脈衝間隔時間隨車速變化而不同，如設反光鏡間隔為0.5m，當車速為200km/h時，脈衝周期為0.009s，車速為5km/h時，脈衝周期為0.36s。在每個脈衝周期時間內，讓一定頻率的計數脈衝通過並對其計數，記錄數值反映了車速的快慢，數值小者速度快。用此辦法具有測速準確、精度高、對速度變化反應快的特點。
中部是節拍脈衝信號反光鏡，其間隔較小，如設每隔60mm置一鏡片，當車速為200km/h時，光電管接收節拍脈衝頻率f＝55556mm/60mm＝926Hz，頻率很低。
下部是信號數據反射鏡或條形光源，間隔寬度與中部相同、位置與中部鏡片相對應，但超前10mm。在對應位置有鏡片或條形燈點亮時，車輛通過時可接收到光信號，光電管將″1″信號加到移位寄存器數據輸入端；在對應位置上無鏡片或條形燈息滅時，光電管收不到光信號，便將″0″信號加到移位寄存器數據輸入端。中部光電管接收節拍信號形成節拍脈衝加到移位寄存器時鐘端，在寄存器的輸出端便得到由″1″或″0″組成的串行數據脈衝。
車輛信號形式與通道側壁信號基本相同，但其上、中、下部鏡片與條形燈是對齊的，由側壁上、中、下光電管安裝位置錯位來保證車輛節拍脈衝滯後於數據信號。中部也按60mm間隔設置反射鏡片，通道檢測裝置中部光電管接收第一個節拍脈衝後開始計時，記錄一定節拍脈衝數通過時間，便得到車輛通過通道檢測點的速度。
(5)，通道信號結構a，信號開始及信號類型標誌車輛側面中部光電管接收到通道側壁某一區段的第一個節拍信號反射鏡的反光時，輸出″1″信號，使R-S觸發器置″1″，此″1″信號表示通道信號的到來(a區)。通道下部信號的2-5位表示信號類型(b區)，有16種組合。例如0001可表示主信號是地點編碼；0010可表示主信號是速度值指示……b，主信號表示信號內容(c區)。如速度指示信號，以BCD碼表示速度值，車輛接到此信號後按指定速度運行；地點標誌可用國際標準碼表示地點漢字名稱，即每2個字節(14位二進位數)表示一個漢字，也可象電話號碼那樣用數字表示地點代號。圖18(a)中數據信號鏡組成8個16制數7F491A23表示″上海″兩字。
c，信號結束標誌(d區)在信號區的最後一塊中部節拍反射鏡後，下部多設一塊反射鏡F，如圖18(a)所示車輛光電管運行到鏡片F處，只收到信號數據而無節拍脈衝，這種情況出現即表示信號結束。此功能可由一塊D觸發器4013來完成，信號數據經反相後加到4013CP端，節拍脈衝加到D端，因而在有節拍信號區段，4013的Q端輸出″0″信號，當光電管到達F處，因此處無節拍反射鏡，D端為″0″信號而鏡片F的反光信號使CP端得到一個時鐘脈衝，使Q端輸出″1″信號，此″1″信號使信號開始位表志R-8觸發器復位，輸出″0″信號，表示信號結束。
(6)，車輛信號結構如圖18(b)所示，考慮到車輛成組運行，車輛信號也有開始(e區)和結束(f區)標誌，以使每輛車的信號獨立。車輛側面下部條形反光鏡表示車輛型號(g區)和編號(h區)，可用5位二進位數表示一個字母、4位二進位數表示一個數字。中部是節拍脈衝反射鏡，上部設條形燈，根據燈亮和息滅表示不同的信息，例如顯示下一個地點編碼供通道檢測機構識別車輛是否正確運行。
(7)，信號檢測在車輛側面安裝光源和光電管，分別與通道側壁三行信號對應。在需要檢測車輛信號的地方，通道側壁也裝有光源和光電管，分別與車輛上三行信號對應。車輛的光源和光電管須裝在有反射鏡片處，通道壁的光源和光電管也應安裝在有反射鏡片處，也可另行安裝，但須設有信號表志結束位，如圖18(a)中左邊檢測點87處情況2，測距和測量相對速度車輛自動運行，為安全行駛，必須不斷地測量與前方車輛的距離和相對速度，以便根據運行指令，採取連掛、保持車距和緊急制動等措施。本系統採用兩種測距方法(1)，近距離測距—光電測距法如圖(19)所示，在車輛後部車頂端設置一光源88，向後射出呈豎直扇形光線，扇開角約90°在車輛前部下方、車鉤上部位置處裝一豎直旋轉的園盤89，園盤有一導光筒90，導光筒內裝有光電管91，接收前面車輛尾部射來的光線，導光筒保證光電管只接收光源中心發出的光線。設光源與光電管旋轉中心高度差為2m(貨車系統為1.5m)，設兩車相為S，導光筒對準光源中心時光電管接收到光信號，此時導光簡的仰角α＝arctg(2/s)。導光筒以每秒10周的速度旋轉，其角速度ω＝20π/s，光電管從接收到光線開始到處於水平位置時所轉動的角度為仰角α，此段時間t＝α/(20*π)。設計電路測出t當光電管接收到光照時，輸出一脈衝打開電子門，讓一定頻率的計數脈衝通過，光電管到達水平位置時，水平位置孔92讓該處一側設置的光源發出的光線通過，被另一側光電管接收，光電管輸出信號關閉電子門，計數脈衝截止，計數器對所通過的脈衝計數，其值便是時間t。根據α＝20πt、S＝2/tgα算出兩車之距。時間值與相對距離是非線性關係，因而用此方法近距離測距精度較高，較遠距離測距精度低。
(2)，測相對速度如光電管每秒轉動10次，則每隔0.1秒測距一次，兩次測距之差除以0.1秒，便是兩車相對速度。兩車連掛時如允許相對速度不大於1.8km/h(0.5m/s)，測速裝置應能保證測出0.05m/s的速度變化值，小於此速度變化時，兩車連掛時縱向衝擊力較小。
(3)，遠距離測距—電壓測距法長距離幹通道曲線半徑為3200m、設光源到光電管之距為L時，L與通道內壁相切，相對於通道中心園弧來說，弦心距近似為3199m則L/2=32002-31992=30m]]>，L＝160m。當兩車距離大於160m，光電管將收不到光源發出的光，失去測距作用。此處如果前車靜止，後車以200km/h的速度前進，直到距前車160m時才″發現″前車，此時採取緊急制動措施，無法避免兩車相撞，因此必須要能進行遠距離測距和測速。具體方法如下車輛橫向輪37是導電輪面，從輪面到輪心應導電，電刷將輪心與控制電路相連。側壁上橫向輪滾動面也為金屬面，通道右側面滾動面分段(分段處為斜線，以使橫向輪平穩越過分界線，減少噪聲)。段與段之間用二極體相接，左側滾動面不分段並接地，因而左側橫向輪電氣接地，如圖20(a)所示。圖中，車輛後部左右橫向輪電氣相接，將″1″點和″i+1″點接地，車輛前右橫向輪接恆流源，恆流源一端接電源正極。後車93恆流源輸出電流經D2-Di+1通過前車94後橫向輪接地，由於二極體有正向電壓降(如採用矽二極體，正向壓降為0.7V)，測量前右橫向輪的電壓，便可知在迴路中串聯二極體的個數，再根據每段橫向輪滾動面的長度，得出兩車間距離。市內交通車輛前後橫向輪之距約為2m，為避免前後輪之間短路，每段滾動面長為1.8m，當測得右前輪電壓為210V時，與前車距離S＝(210/0.7)*1.8＝540m，對於後車來說，由於後輪接地，二極體D1將承受210V的反向電壓，故度二極體反向耐壓要求較高。為了保證足夠的制動距離，長距離幹通道測距範圍應保證在1000m以上，恆流源電壓U＞0.7*1000/1.8＝389V，可取400V以上。
(4)，電壓法測定相對速度a，電壓波形分析設t0時刻兩車相距S0米，假設後車靜止，前車以速度V1運行，後車前右橫向輪上電壓是增加的，在t時刻電壓值U1＝0.7*取整{S0/1.8+(t-t0)*V/1.8}，取整表示將大括號內代數式運算結果出現小數時，將小數捨去並向個位進一，其電壓波形如圖20(b)中U1所示。再假設前車靜止，後車以V2速度前進，後車右橫向輪上電壓是減少的，在t時刻電壓值U2＝0.7*取整{S0/1.8-(t-t0)*V2/1.8}，電壓波形如圖20(b)中U2所示。當兩車分別以速度V1和V2同時前進時，後車前右橫向輪上電壓U是U1和U2對t0時刻的電壓U0增減的結果，波形如圖20(b)中U所示，是一個具有不同脈衝寬度的階梯矩形波電壓。
b，測速對於圖20(b)中的電壓U，其波峰和波谷的寬度隨兩車速度不同而異。當兩車速度不變時，寬度呈周期變化；相對速度變化時，寬度變化無固定周期。但是電壓U變化部分的上升沿間隔時間t為1.8/V1，能表明前車的速度。只要測出間隔時間t，由1.8/t得出前車速度，後車速度由本車測速系統測定，兩車速比較得出相對速度。後車根據相對速度大小，調整其車速。
電壓U的波峰和波谷寬度有時候會很小，甚至為零(如圖20(b)中F點處情況)，當兩車相對速度很小時，這種情況有時會連續出現，使得間隔時間t成倍增加，此時需要通過測定單位時間內U值的變化來確定相對車速，而當相對車速較大時，波峰或波谷寬度連續出現很小或為零的情況較少，排除t成倍增加的情況，能得到準確的前車速度。
較遠距離的測距和測速由電壓法完成，近距離的測距和測速由光電法完成。
(5)，通道交匯、分岔處的電壓測距設施在車輛距通道交匯和分岔處的較遠處，就應能對前面兩個方向上的車輛測距並計速。在圖8中，通道右側橫向輪滾動面一直向側通道延伸，右導向線的導向輪滾動面接地，車輛的後橫向輪與右導向輪電氣連接，當車輛進入側通道，左橫向輪與左通道壁完全脫離後，由右導向輪完成接地任務，使車輛在離分岔區較遠處便能測得與側通道車輛的距離和相對速度。
在左導向線的導向輪滾動面上安裝分段金屬面和二極體，並在分岔區前後各用導線與通道右壁的分段橫向輪滾動面連接，如圖8中AB、CD連線。恆流源輸出端也接到左導向輪上，這樣駛向分岔區並與分岔區最近車輛的恆流源輸出電壓，受到前方主、側通道兩個方向上的車輛的後橫向輪控制，兩個方向的二極體組成一個與門電路，恆流源輸出電壓受在該車前方與之最近的車輛所限制，所以只能測與之最近的車輛的距離，而不論該車在主通道還是在側通道。車輛越過CD線後，就只能測與之相同通道中車輛間的距離。
由於分岔區域較寬，對車輛約束能力降低，萬一車輛脫離約束而停留在分岔區時，橫向輪和導向輪脫離跑道，不能為後續車輛提供測距信號，因此分岔區域的AB、CD線之間每隔1.8m在左、右壁上設一組光源和光電管，車輛在此區域通過或停留時，光線被阻擋，光電管無光線照射時，便將通道右壁和左導向線上一部分二極體接地，完成向後續車輛提供測距信號的任務。
在兩個通道並向一個通道的交匯區域，也採取與分岔區域相同的措施在右導向線上設金屬滾動面並接地；左導向線設分段金屬滾動面和二極體；在交匯區前後用導線將左導向線與通道右壁橫向輪滾動面相連，並在交匯區左右壁上設光源和光電管，使車輛停留時能提供測距信號。
(6)，備用通道中的電壓測距設施在備用通道中兩個方向的車輛都可以行駛，因此其兩側壁橫向輪滾動面應設分段金屬面、安裝測距二極體。但這樣做使車輛前進方向左側橫向輪不能接地，因此須設左右壁接地轉換裝置，具體方案如圖21所示備用通道3兩側均安裝測距二極體，且方向由N至M和J至L；上行車輛在備用通中運行方向由N至M，此時應使公共線J′L′接地，通過箝位二極體將JL壁上橫向輪滾動面的電位箝止在0.7V，使上行車輛左側橫向輪通過各二極體接地；將公共線M′N′接正高電壓(如接+400V)，使右側箝位二極體不影響測距二極體的作用。反之當下行車輛通過時，應使MN線接地，J′L′線接正電源。
開通和關閉備用通道的渡線的正反面均為橫向輪的滾動面，設渡線關閉時滾動面為正面，開通時滾動面為反面。在圖21(a)中，下行通道2未開通備用通道時，渡線A′B′和C′D′的正面在備用通道中，是分段的金屬滾動面，並安裝測距和箝位二極體，與側壁JL相連，形成一完整的測距電路；渡線AB和CD的正面在下行通道中，是不分段的金屬滾動面，與下行右側壁PQ相連並接地。
當下行通道與備用通道開通時，如圖21(b)所示渡線A′B′以A′點為軸心轉動，使B′端與MN壁接觸，車輛通過時，橫向輪將與渡線A′B′的反面接觸，而A′B′的反面是一整條金屬面並與地相接，雙擲開關K1此時應將M′N′與左邊線路斷開使M′N′接地。同樣渡線C′D′的反面也是一條與地相接的整條金屬面，雙擲開關K2將M′N′段與右邊線路斷開改為接地。當車輛從A′B′到C′D′時左橫向輪電位將會從零電位上、下跳動一個0.7V的幅度，對測距影響不大。
渡線AB繞B轉動，A端與下行通道右側壁RS接觸，渡線AB的反面是分段金屬面並設測距二極體，A端的滾動面與RS滾動面相接，B點到JL之間的壁厚過渡處也設分段滾動面和測距二極體，並與JL壁上滾動面相接。同樣，渡線CD繞C轉動使D端與下行通道右壁RS接觸，CD反面安裝分段滾動面和測距二極體。這樣車輛由下行通道進入備用通道時，其前右橫向輪從右側滾動面上拾取距離電壓信號，左側橫向輪通過左滾動面直接接地或經箝位二極體接地，右後橫向輪將位置信號傳給後續車輛，保證了開通備用通道時，車輛能用電壓法進行遠距離測距。
(7)，車輛接近時的速度控制車輛在運行中可以實行自動連掛，因此車輛之間距離可以很近，如前車突然緊急制動，旋轉光電測速裝置有可能來不及反應，後車就撞上前車，因此設紅外遙控裝置，使得前車發生制動時，立即將制動信號加到車尾紅外發射管，後車前部的紅外接收裝置收到制動信號後，立即採取同樣的制動並也將制動信號加到車後部的紅外發射管，使得距離較近的車輛幾乎同時採取制動措施。
(五)，運行與管理1，成組運行車輛以200km/h的速度前進，受到空氣阻力很大，而每車之間又要保持適當距離，使每輛車佔有通道長度較長，通道利用率低，運輸能力受到限制，因此需要使車輛具有自動成組運行能力。車輛成組運行後會大大減少車輛平均運行阻力，而且同組車輛之間距離很小，每輛車佔有通道長度少，提高了通道利用率，又使每列車組間距離較長，當前列車緊急制動時，後列車也有時間和距離保證停車。
(1)，編組過程在幹通道中每隔一段距離(約數km)設一記錄車輛數的檢測點，在其後100-200m處設速度指示信號，當第一列車組通過時，對該車組車輛計數，如已超過規定的輛數n，則指示該車組仍以200km/h(市內60km/h)的正常速度運行，對其後續車組重新按第一列車組辦理；如不足n輛，則指示該車組以略低於正常運行速度前進，等待後車連掛。當後車越過計輛檢測點後，不論該車組多少輛，均將被指示以超過正常速度運行，接近前列車組時，根據測距、測速裝置測得數據，調整車速進行連掛。兩車組連掛後，車組的自動信號系統會自動統計本列車組輛數，如不足n輛則繼續以小於正常速度運行；如超過n輛，不足2n輛則以正常速度運行；超過2n輛，車組會自動平分成兩列，後列車組減速與前列車組保持一定距離後，再恢復正常速度前進。
檢測點在第一列車組通過時，對其及以後通過車輛計數，並記錄前後車組間的時間間隔。當一列車組到達檢測點時，在其前的一列或數列車總輛數不足n輛，該車組與其前一列車的時間間隔又未超過規定值時，該車組將被指示以超過正常速度追掛。如前面通過車輛數已超過n輛、或與前列車的時間間隔已超過規定值，表明與前車組相隔太遠而不必追趕，在對此車組按第一列車組辦理，開始新的一輪編掛過程。
(2)，車組信號傳遞及控制車組運行時必須服從於第一輛車的車內計算機的指揮，因此車輛應有信號傳輸線。信號傳輸線的前端接線端子裝在緩衝風缸的活塞桿頭上，後端裝在後鉤的防衝腕內。前後車鉤掛好後，緩衝風缸的活塞杆伸出頂住防衝腕，同時將前後接線端於相接，使前後車信號傳輸線接通。信號傳輸線由信號線及地線組成，每輛車的信號線用電容C1隔開分為兩段，在後半段上加一電壓Vc，如圖22(a)所示。車輛連掛前，後車93a點電位為零，車輛掛好後，前後車信號傳輸線接通，前車94信號線上電壓Vc加到後車前半段線上，使後車a點電位為Vc，a點電位為Vc後，後車計算機便按連掛狀態工作，並使近距離紅外遙控裝置停止工作。車號和控制信號以脈衝形式加到信號線上(C2為隔直流電容)，信號線中的電容C1、C2對脈衝信號的阻抗應很小，信號從車組前端傳到後端應保持正確。
車輛計算機內有車號存儲區，每當車輛掛好後，a點電位升高的車輛將存儲的車號接先存先出的順序加到信號線上，並被車組中所有車輛接收，但各車輛在存儲車號過程中如發現有本車車號，則將本車車號之前的所有車號刪除。例如一列車共38輛，第一輛車存有38個車號，第35輛車只存35-38位的4個車號，如果有3輛在車組後部與其連掛，3輛車的第一輛車將3個車號依次(第一輛車號在前)加到信號線上，由其前後共40輛車(不包括本車)接收，前38輛車均增加3輛車號存儲，第40輛車只存有本車和第41輛車車號。
如果車輛數超過2n輛，由第一輛車作出判斷，將分離信號與分離後的後車組第一輛車車號加到信號線上，與車號相符的車輛接到命令後，將緩衝風缸活塞杆縮回，位置風缸將前鉤頂起，車組分離。前半組車的每一輛車均將存儲區中該車及以後的車號刪除。
每列車由第一輛車負責控制全列車輛的運行，完成測距、測速工作，並按運行狀況及通道命令、速度指示，將控制信號加到信號線上，各車輛接到信號採取加、減速和停車等措施。
當車組接近有側通道的分岔口時，各車輛將收到地址信號，車組中部分車輛的運行路線與該地址相符時，這些車輛將進入側通道，因此車組可能分為幾段。在經過地址信號後一段距離處，設有車組分離信號，所有車輛經過此處後，緩衝風缸活塞杆縮回，此時車輛減速信號的傳遞由紅外遙控裝置完成，車輛進入分岔區後，如前後兩輛車中有一輛進入側通道，則其連掛的車鉤左右錯開分離，如兩輛車進入同一通道，車鉤不會分離。車輛通過分岔區後，在主、側通道中均會遇到計輛檢測和速度指示點，車鉤未分開的車輛通過速度指示點後，將緩衝風缸活塞杆頂出，完成連掛任務；已分開車輛按速度指示運行，並按連掛程序實行成組運行。
2，插入裝置車輛由側通道進入主通道及由車站進入通道，或城市通道網中車輛右轉彎後進入直行通道時，均會出現兩股道中車輛併入一股道運行的情況，在這種情況下，必須保證車輛能夠順利地插入空擋之中，而不發生衝撞。具體方案如圖22(b)所示在主通道34和側通道33交匯處(插入口)前的主、側通道中各有一段長度為L的通道MN和M′N′，在這兩段通道中，它們右壁的分段橫向輪滾動面一一對應地用導線相連，但N和N′所處的一段不相連。只要在MN或M′N′通道中有車輛通行時，兩個通道中的後續車輛均認為有車輛在其前方運行，並與之保持一定距離和相對速度，這種情況謂之為虛插入。虛插入能提前將運行車輛併入另一股道運行，使另一股道中車輛提前採取措施，防止衝撞。
主、側通道中的車組在兩車組頭部縱向間隔距離大於1.8m的情況下駛入兩通道的L區段時，對於後駛入車組，其前右導向輪上的電壓馬上降到很低，相當於鄰通道的車輛突然插到了其前方，發生了虛衝撞，此時該車組自動採取制動措施，讓鄰通道先駛入L區段的車組先行，直至兩車組間的縱向距離擴大到規定值後才恢復正常運行。
主、側通道中兩車組頭部縱向間隔小於1.8m、幾乎同時進入L區段時，兩車組最前右橫向輪電壓可能都不突然下降，因而兩車組可能都不減速，此時由設在L區段內距M和M′點一小段距離的F和F′點處的測速裝置測定兩車組的速度，如兩車組速度相等或差別太小，表明兩車組沒有錯開運行現象，通道中控制電路馬上使側通道中N′點電位為零，讓側通道中車組根據電壓測距裝置測定結果認為前方有靜止物，實行減速，從而使兩車組錯開。兩車組一旦錯開後便按前述先後進入L區段的車組運行方式運行。當先行的主通道中車組通過N′點後，通道中控制電路斷開N′點接零電位的電路，讓側通道車輛越過N′點進入插入口。
L區段的長度應大於車輛的制動距離，在車速為200km/h的通道中，L約為1000m左右；在60km/h的通道中，L約為200m左右；車站通道L長從A′點開始約90m(見圖9(b))。
3，通道監視
在通道頂部中央設有攝像機走行軌，攝像機懸掛在走行軌下方由導輪引導使其沿通道前後移動，巡視通道及車輛運行情況。其電源通過頂部輸電線條側面滑觸取得，經降壓後供移動電機和攝像機用。走行軌下方安裝信號傳輸線，中芯是電視信號和控制信號傳輸線，外圍是屏蔽管，管下部開槽，開槽處裝有條形軟性唇(由彈性金屬片製作)，攝像機信號杆從唇間通過時唇開啟，通過後唇閉合。信號杆的中芯與傳輸線中芯接觸，外層屏蔽層與唇接觸，保證了屏蔽作用。攝像機攝得的圖、聲信號由信號線傳到監控室，監控人員通過圖像和聲音了解通道和車輛運行情況，並可以通過信號傳輸線控制攝像機移動及改變攝像角度。由於受通道分岔、交匯區及渡線區域輸電線條的阻擋，攝像機走行軌不能貫通整個通道而分段設置。在每一段均單獨設置攝像機，在監控人員控制下，幾臺攝像機分時向信號線傳輸信號供顯示屏顯示。
4，通道損壞時的安全措施通道在受到地震、颶風、洪水等強烈自然災害或其他大型物體撞擊時，有可能遭到損壞，此時應有使通道內車輛緊急停車的措施，以保證人員安全和減少物資損失。為此在通道右側橫向輪分段滾動面上方設一根接地線，兩者之間的間隔很小，正常情況下應保證不接觸。當通道受到破壞而變形時，有一部分分段滾動面將與接地線接觸，使其電位為零，車輛的電壓測速系統便使車輛停車，從而保證了安全。
5，車輛報警車輛在載客運行時，車內無服務人員，遇有緊急情況和不安全因素出現，外部無法了解，因此需設報警裝置。在車內裝有話筒，當車內聲響超過一定強度時，攝像機打開，將車內圖像和聲音通過車頂天線發射，同時發射的還有車輛號碼。在通道頂部每隔一段距離裝有攝像信號接收機，將通過該段的車輛信號接收並通過信號線傳輸到監控室，監控人員根據車內情況決定該車是否到就近車站停車。如需停車，將車號通知就近通道信號點，發出該車就近停車信號。
權利要求
1，一種全密封通道、全自動運輸系統，它由道路和車輛組成，其特徵在於道路為四周密封並高架架設的通道，通道內頂面設有輸電線，用於向車輛提供動力，通道側壁設有提供給車輛的測速、地點位置和運行命令的光、電標誌；車輛是靠電力驅動並由計算機控制的自動車輛，車輛頂部設有滾輪形電力接收裝置，它與通道內頂面的輸電線相接觸；車輛側面設有檢測、接收通道側壁的測速、地點位置和運行命令信號的裝置，並將信號送至車輛計算機內處理；車輛兩側設有橫向輪，兩側橫向輪的外緣與通道側壁接觸，以保證車輛始終在通道中間運行。
2，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於通道可為兩通道，也可為三通道，它們均為一整體，前者和後者的兩側通道用來使車輛往、返運行，後者的中間通道作為備用通道，用於在某一通道維修時，取代該通道，雙向主通道與備用通道之間分段設有活動側壁，以使車輛從主通道進、出備用通道；活動側壁由支架支撐，通道路面下設有傳動電機和絲槓，支架下部的傳動螺母套在絲槓上，絲槓轉動時，活動側壁移動，開通或關閉主通道與備用通道的連通；活動側壁到達規定位置後，由支撐杆、定位螺栓將其固定。
3，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於通道與各高架密封車站均通過高架密封支通道相互連通，在車站中設有站線通道供車輛到發及站臺，通道門與車門相對應設置。
4，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於在通道側壁和車輛側面設有條形燈和能反射光線的鏡片；側壁上有三行信號，上部是為車輛提供測速標誌的等距離鏡片，中部是為車輛提供節拍信號的等距離鏡片，下部是表示地點或運行命令的鏡片及條形燈；車輛側面也設有三行信號，上部是條形燈，根據燈亮和滅表示不同信息，中部反射鏡為通道檢測裝置提供測速標誌和節拍脈衝，下部反射鏡表示車輛型號和編號；通道側壁和車輛側面的檢測點裝有光源和光電接收管，分別對應對方的三行信號，車輛通過時，根據條形燈光和鏡片反光的有和無組成各種信息。
5，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於車輛的橫向輪安裝在車體下部的側面，橫向輪用軸承和壓板組合在一起，通過支點軸組裝在車底底架下部，並用託架託住，由彈簧頂住夾板將橫向輪壓在通道側壁上，橫向輪的移動範圍受夾板擋限制。
6，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於車輛下部的通道選擇裝置由支點座、風缸(油缸或電機)、推桿、導向杆、導向輪組成，風缸推動導向杆繞支點擺動，讓導向輪處於左上右下或左下右上位置，使一側導向輪扣住通道一側的導向線，從而引導車輛進入被選擇的通道。
7，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於車輛的前後端設有空腔，安裝車鉤等連掛裝置，車鉤內有車輛信號傳輸線接頭；車輛前鉤尾部有定位銷，鉤身下方有位置風缸，車輛進站停車後，位置風缸將前鉤頂起，使其不影響前面車輛出發；運行時前鉤平置，兩車相連過程中前鉤爬上前面車輛後鉤實行連掛；連掛好後，前鉤下部的防衝風缸活塞杆推出，頂住前車後鉤，同時將前後車輛的信號傳輸線接通；車輛後鉤尾部有鉤框，鉤框內裝有擋板和緩衝彈簧，坐在車輛底架的擋板座之間。
8，按權利要求書1所述的全密封通道、全自動運輸系統，其特徵在於車輛的橫向輪和導向輪的輪面均導電，車輛中設恆流電源，恆流源的輸出端接車輛前右橫向輪和左導向輪，而後橫向輪與右導向輪電氣連接，上述裝置與通道壁的橫向輪滾動面共同組成車輛之間的電壓測距系統，及車輛由兩個通道併入一個通道運行的電氣控制系統。
全文摘要
本發明涉及一種全密封通道、全自動運輸系統。其功能為:在本系統通道所到達的範圍內,人員或貨物隨時可在本系統車站乘坐和使用本系統車輛,開往本地區或其他城市及地區的任一本系統車站,不必等候、停留和中轉。其特點是:本系統車輛運行道路為高架密封通道,佔地極少且不受外界風雨、人員和其他車輛等因素影響,使車輛具有良好的運行條件;本系統車輛以電力為動力並且為全自動無人駕駛的小型車輛,通道內提供各種地點、速度、距離信息和運行命令,車輛在車內計算機控制下自動運行直達目的地。本運輸系統具有高速、高效、運能大、方便、靈活、安全、直達的優點,並且不破壞自然資源,不汙染環境,是解決當前交通問題的理想運輸方式。
文檔編號B65G49/00GK1172063SQ9611704
公開日1998年2月4日 申請日期1996年7月26日 優先權日1996年7月26日
發明者李嘉駿 申請人:李嘉駿