軌道交通系統車站的製作方法
2024-03-23 01:21:05 2
專利名稱：軌道交通系統車站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軌道交通系統的車站，能減少車輛進站減速時的動能浪費，並將此動能應用於車輛出站加速時，具有節能環保作用。
背景技術：
目前，公知的軌道交通系統中，車輛進入車站時，必須經過剎車制動，將動能轉換為內能全部消耗掉。這部分能量對於龐大的遍布全城甚至全國的每天都要運營的軌道交通系統而言，積聚起來將是很大的一塊能源浪費。
發明內容要解決的技術問題為了將車輛進站減速過程中消耗的動能利用起來，本實用新型提供一種車站設計，使車輛進站減速過程中消耗的動能以另一種能量形式得到儲存，並在車輛出站時釋放出來，使車輛重新得到原有的動能，減少車輛出站加速過程中消耗的能源。技術方案本實用新型解決的技術方案是將車站站臺處的軌道與車站以外範圍的軌道建設在不同的水平標高上，車站站臺處的軌道標高高於車站以外範圍的軌道。軌道交通車輛進入車站時，通過坡道上坡來減速，將動能轉為重力勢能得以儲存。出站時，通過坡道下坡得到加速，將重力勢能轉回為動能。本實用新型的有益效果是，通過簡單的技術方案，減少車輛進站時制動造成的能量損失浪費，將此能量回收，再利用在出站加速時，可減少車輛起步加速過程中要消耗的驅動能量，實現節能環保。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型在車輛進站前車輛的運動狀態及受力分析。圖2是本實用新型的進站坡道上車輛的運動狀態及受力分析。圖3是本實用新型在車輛進站後停於站內時車輛的受力分析。圖4是本實用新型的出站坡道上車輛的運動狀態及受力分析。圖5是本實用新型在車輛出站後車輛的運動狀態及受力分析。圖6是本實用新型的整體側視圖表I是本實用新型的站內外軌道高度差與車輛在站內外的速度關係表。圖中1.示範車輛，2.站外軌道，3.站內軌道，4.進出站軌道坡道，V.示範車輛I在站外軌道2上的運動方向及速度，V1.示範車輛I在進出站軌道坡道上的運動方向及速度，G..示範車輛I所受重力，N.示範車輛I所受軌道的支持力，f.示範車輛I所受阻力，F.示範車輛I自身的驅動力。
具體實施方式
在
圖1所示實施例中，示範車輛I在站外軌道2上正常勻速高速行駛，其所受重力G與軌道支持力N相平衡，其自身驅動力F與其所受阻力f相平衡，示範車輛I保持以速度V勻速前行。其動能與重力勢能沒有變化，驅動力F所需能量等於阻力f所耗能量。此時其重力勢能大小視為0，其動能公式E = 0.5XmXv2m為示範車輛I的質量在圖2所示實施例中，示範車輛I行駛在進站軌道坡道4上，延進站軌道坡道4傾斜向上駛入車站。示範車輛I所受重力G與軌道支持力N失去平衡，產生向後的合力，在沒有使用剎車制動的情況下，也能使示範車輛I的速度V1減慢。隨著示範車輛I的高度上升，其動能在減小，並向重力勢能轉換。此過程中沒有使用剎車制動，因此沒有發生車輛進入傳統車站時剎車制動使動能減損的情況。依據能量守恆定律，示範車輛I的動能與重力勢能之和等於
圖1所示實施例中示範車輛I的動能，其能量公式E = 0.5XmXV2 = 0.SXmXv12 + mXgXhg為重力加速度值h為示範車輛I所在位置的水平高度與站外軌道2所在水平高度之間的高度差在圖3所示實施例中，示範車輛I行駛在站內軌道3上，以安全速度緩慢進站停車。其原來的大半動能都已經轉換為重力勢能。由於重力勢能的大小隻受示範車輛I的高度位置影響，不會受其他例如時間、溫度、乾濕等環境外因影響，所以是豐常完美的能量保存形式。示範車輛I在站內停靠的時間長短、停靠時的氣候、氣溫等都不會造成示範車輛I的重力勢能減損，能保證示範車輛I在出站以後得到足夠的動能，達到正常的行駛速度V。此時其動能大小視為0，其重力勢能E = mXgXHH為站內軌道3所在的水平高度與站外軌道2所在水平高度之間的高度差在圖4所示實施例中，示範車輛I行駛在出站軌道坡道4上，延出站軌道坡道4傾斜向下駛出車站。示範車輛I所受重力G與軌道支持力N再次失去平衡，產生向前的合力，在沒有增加驅動力的情況下，能使示範車輛I的速度V1加快。隨著示範車輛I的高度下降，其重力勢能在減小，並向動能轉換。此過程中沒有加大驅動力，因此沒有發生車輛駛出傳統車站時加大驅動力消耗更多能量的情況，來達到正常的行駛速度V。其能量公式E = 0.5XmXV12 + mXgXh在圖5所示實施例中，示範車輛I回到站外軌道2上正常勻速高速行駛，其所受重力G與軌道支持力N再次相平衡，其自身驅動力F與其所受阻力f也相平衡，示範車輛I保持以速度V勻速前行。此時其重力勢能大小視為0，其動能公式E = 0.5XmX V2本實用新型發明的節能效果取決於站內軌道3所在的水平高度與站外軌道2所在水平高度之間的高度差H，H越大，儲存的重力勢能越大，可節省的動能消耗就越多。站內外軌道高度差與車輛在站內外的速度關係公式:0.5XmXV(l2+ mXgXH =
0.5XmX V2v0為車輛在站內的速度表I是依據上述公式套算H和Vtl所得到的V，用作參考。為使出站車輛達到指定的行駛速度，或為使正以指定速度運行的進站車輛減速至安全進站的速度，可以參考本表，
使用需要的H，來設計車站的水平標高高度。
權利要求1.一種軌道交通系統車站，在車站兩頭的軌道是向下的坡道，其特徵在於該軌道交通車輛進入車站時，會經過此段坡道向上來減速，出站時再經過坡道向下來加速。
專利摘要本實用新型發明公開了一種軌道交通系統車站，其特徵在於該軌道交通車輛進入車站時，經過一段坡道進行能量轉換，將動能轉換為重力勢能來減速，出站時再經過一段坡道，借用重力勢能轉換為動能來加速。採用本實用新型，可減少車輛進站時剎車制動造成的能量損失浪費，在出站時，使用進站時回收的動能，來減少車輛起步加速過程中要消耗的驅動能量，達到節能環保目的。
文檔編號B61B1/00GK202966292SQ20122064406
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者楊曉華 申請人:楊曉華