空中雙軌列車交通系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種空中雙軌列車交通系統(tǒng)，包括車站、支柱、軌道、列車、供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于軌道依靠支柱架設(shè)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(duì)系統(tǒng)的影響，軌道是中間無接縫連續(xù)軌道，支柱與軌道采用滑動(dòng)連接，列車依靠供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)沿軌道行走，利用在軌道的高點(diǎn)和低點(diǎn)之間存在的勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，使列車發(fā)生速度上的變化，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，達(dá)到節(jié)能、降耗、減排的目的。本發(fā)明的方法能夠低成本、短時(shí)間、批量化制作空中雙軌列車交通系統(tǒng)，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(huán)境污染問題。
【專利說明】空中雙軌列車交通系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種空中雙軌列車交通系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，機(jī)動(dòng)車的數(shù)量越來越多，致使城市的交通情況越來越惡化，堵車現(xiàn)象日益嚴(yán)重，不但不利于居民的快速出行，而且造成大量的時(shí)間和能源消耗、空氣和噪音污染以及交通事故；城市道路的擁堵和環(huán)境污染，已成為制約城市發(fā)展的關(guān)鍵；大力發(fā)展公共交通尤其是軌道交通，是解決以上問題的主要手段。現(xiàn)有的城市軌道交道主要是地鐵和輕軌，其主要缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴、每公里造價(jià)約幾億人民幣，工程浩大、地上和地下均需施工，建設(shè)周期長(zhǎng)、一條線通常需要3飛年的時(shí)間，施工時(shí)對(duì)環(huán)境影響大、影響現(xiàn)有的交通和環(huán)境。
[0003]現(xiàn)有的軌道交通所用的軌道是直線軌道，在溫度的變化時(shí)軌道會(huì)發(fā)生伸縮，當(dāng)采用伸縮縫時(shí)，容易產(chǎn)生噪音和磨損，當(dāng)采用無縫長(zhǎng)軌時(shí)，安裝復(fù)雜、成本高，極端天氣時(shí)存在事故隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有交通系統(tǒng)存在的缺陷，提供一種新型的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，這種空中雙軌列車交通系統(tǒng)可充分利用現(xiàn)有道路上方的空間，不需征用土地，而且投資少、運(yùn)行成本低、建設(shè)速度快，客運(yùn)量大，安全系數(shù)高，可以實(shí)現(xiàn)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(huán)境污染問題。
[0005]為了解決現(xiàn)有軌道交通系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明提供了一種工程造價(jià)低廉、建設(shè)周期短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其包括車站、支柱、軌道、列車、供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等，其特征在于:軌道依靠支柱架設(shè)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(xù)軌道，支柱與軌道采用滑動(dòng)連接，軌道有兩條，列車依靠供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)在軌道上方運(yùn)行，利用在軌道的高點(diǎn)和低點(diǎn)之間存在的勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，使列車發(fā)生速度上的變化，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，達(dá)到節(jié)能、降耗、減排的目的。
[0006]其中，所述空中軌道系統(tǒng)可以架設(shè)在現(xiàn)有道路的上方，如道路中間或道路兩邊，也可以架設(shè)在沒有道路的空間中。
[0007]其中，所述車站串聯(lián)在軌道線上，可以單獨(dú)架設(shè)在空中，也可以設(shè)在建筑物內(nèi)；
進(jìn)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(dòng)扶梯。
[0008]其中，所述支柱通過打樁、鉆孔安裝預(yù)埋件或挖坑預(yù)制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(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0010]其中，所述車站和支柱為現(xiàn)場(chǎng)制作或工廠化生產(chǎn)，優(yōu)選工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝。[0011]其中，所述支柱與所述軌道之間為滑動(dòng)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(dòng)。
[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恒定。
[0013]其中，所述軌道可以包括副軌，所述副軌在軌道系統(tǒng)中起輔助作用，承擔(dān)列車的導(dǎo)向、定位和防護(hù)等，確保列車的安全運(yùn)行。
[0014]其中，所述軌道優(yōu)選采用型鋼制成，如現(xiàn)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(zhì)不限，優(yōu)選軌道鋼、耐候鋼、不銹鋼等。
[0016]其中，所述軌道可以是一種形狀或材料，也可以是數(shù)種形狀或材料，如軌道的外面是圓管、里面是鋼絲繩或鋼索，軌道的外面是不銹鋼、里面是普通碳鋼等。
[0017]其中，所述軌道呈波浪狀，所述波浪可以是單一的波浪線，也可以是復(fù)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(diǎn)到低點(diǎn)的高度差優(yōu)選為1-6米，進(jìn)一步優(yōu)選為2-4米，高度差越大越有利于減小列車的動(dòng)力和能耗、減小運(yùn)行成本和噪音，但會(huì)增加車站和立柱的高度、增加建設(shè)投資。
[0019]其中，所述車站可以位于曲線軌道兩個(gè)相鄰的波峰上，即兩個(gè)相鄰的車站之間只有一個(gè)波谷，也可以位于兩個(gè)不相鄰的波峰上，即兩個(gè)相鄰的車站之間有數(shù)個(gè)波谷。
[0020]其中，所述列車可以采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可以采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，優(yōu)選采用電力驅(qū)動(dòng)。
[0021 ] 進(jìn)一步，所述列車可以采用直流電驅(qū)動(dòng)，也可以采用交流電驅(qū)動(dòng)，優(yōu)選采用直流電驅(qū)動(dòng)。
[0022]其中，所述列車可以采用無人駕駛，也可以采用有人駕駛，優(yōu)選采用無人自動(dòng)駕駛。
[0023]其中，所述列車可以采用現(xiàn)有的車輛制造技術(shù)，優(yōu)選采用超輕型車輛的制造技術(shù)。
[0024]其中，所述列車可以采用單車運(yùn)行或編組運(yùn)行，優(yōu)選采用單車運(yùn)行。
[0025]其中，所述列車的載客人數(shù)為10-100人，優(yōu)選為20-50人。
[0026]其中，所述列車的發(fā)車間隔為0.5-30分鐘，優(yōu)選1-5分鐘。
[0027]其中，所述供電系統(tǒng)可以采用直流電源，也可以采用交流電源，優(yōu)選采用直流電源。
[0028]進(jìn)一步，所述直流電源由太陽能轉(zhuǎn)化而來或由交流電整流而成；
進(jìn)一步，所述直流電源由專用線網(wǎng)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(tǒng)可采用現(xiàn)有交通系統(tǒng)尤其是軌道交通系統(tǒng)的全自動(dòng)無人駕駛控制系統(tǒng)，包括信號(hào)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、感應(yīng)反饋系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、自診斷保護(hù)系統(tǒng)等。
[0030]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明可以采用超輕型設(shè)計(jì)，僅將軌道而不是整個(gè)路面架設(shè)在空中、所有的設(shè)施構(gòu)件均可在工廠內(nèi)批量化生產(chǎn)，所以大大簡(jiǎn)化了支柱、軌道和列車的設(shè)計(jì)，減小了材料和能源的消耗，縮短了建設(shè)時(shí)間和投資(使每條線的建設(shè)時(shí)間縮短為幾個(gè)月、投資減小至每公里幾百萬元)，降低了運(yùn)行成本和噪音；軌道采用無接縫的連續(xù)軌道，既方便制作和安裝，又減小了材料和設(shè)備的損耗以及運(yùn)行時(shí)的噪音，降低了維護(hù)成本、延長(zhǎng)了使用壽命；軌道采用波浪狀的連續(xù)軌道，既解決了軌道因溫度變化而產(chǎn)生的脹縮問題，又充分利用了軌道抗拉性能、使立柱的數(shù)量和支撐強(qiáng)度要求大大降低；車站建設(shè)在波浪狀軌道的波峰高點(diǎn)，出站時(shí)車輛下行，勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化有利于車輛的啟動(dòng)和加速，進(jìn)站時(shí)車輛上行，動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化有利于車輛的減速和停止，達(dá)到節(jié)能、降耗的目的；采用小載客量、密集發(fā)車的運(yùn)行方式，既可以使整個(gè)系統(tǒng)輕量化，又可以有利于乘客安排行程、減少或免去等車時(shí)間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的空中雙軌列車交通系統(tǒng)的示意圖；
圖2為本發(fā)明的雙向空中雙軌列車交通系統(tǒng)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(shí)施方式】
[0033]以下采用實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
[0034]空中雙軌列車交通系統(tǒng)由車站1、支柱2、軌道3和列車4組成，還包括供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等，車站I設(shè)置在方便乘客上下車的地方，采用架空建設(shè)，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(jié)構(gòu)或利用鋼筋和水泥預(yù)制成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通過打樁、鉆孔安裝預(yù)埋件或挖坑預(yù)制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采用輕型鋼軌或鋼管制成，架設(shè)在相鄰兩車站I的空中，軌道3為無接縫的連續(xù)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(diǎn)處懸空、可以自由伸縮，圓弧的關(guān)鍵點(diǎn)上有支柱2支撐，支柱2既可以分擔(dān)軌道3的重力、又可以對(duì)軌道3進(jìn)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(dòng)，軌道3在軸向上可以有一定程度的滑動(dòng)，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(qiáng)度懸掛在空中、并承擔(dān)列車4的重力和離心力，自身強(qiáng)度不夠時(shí)依靠支柱2來分擔(dān)，軌道3的抗拉強(qiáng)度越高、則支柱2的數(shù)量越少；列車4行駛在軌道3的上方，其優(yōu)點(diǎn)是可以減小支柱2的高度，列車4采用超輕量化設(shè)計(jì)，列車4在軌道3上直向行駛、無需急轉(zhuǎn)彎和分道，所以可以不用復(fù)雜的轉(zhuǎn)向底盆，單車荷載總重量在幾噸之內(nèi)，因而可以使整個(gè)系統(tǒng)大大輕量化；列車4采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(dòng)時(shí)利用勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，所以動(dòng)力要求不高、能耗低，列車4停車時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能、直流電機(jī)還可以回收能量，所以剎車損耗小，列車4的動(dòng)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(jù)乘客人員的多少確定列車4的載客人數(shù)和發(fā)車間隔，盡量采用小的載客量如20-50人、短的發(fā)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(shí)間，又可以使整個(gè)系統(tǒng)輕量化、低成本、高效率；列車4可以采用全自動(dòng)無人駕駛系統(tǒng)，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(zhǔn)時(shí)和高效。
[0035]所有上述的首要實(shí)施這一知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并沒有設(shè)定限制其他形式的實(shí)施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實(shí)現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。
[0036]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種空中雙軌列車交通系統(tǒng)，包括車站、支柱、軌道、列車、供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于:軌道依靠支柱架設(shè)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(duì)系統(tǒng)的影響，軌道是中間無接縫連續(xù)軌道，支柱與軌道采用滑動(dòng)連接，列車依靠供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)沿軌道行走，利用在軌道的高點(diǎn)和低點(diǎn)之間存在的勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，使列車發(fā)生速度上的變化，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，達(dá)到節(jié)能、降耗、減排的目的。
2.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述車站和支柱為工廠化生產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述軌道采用型鋼制成，所述型鋼包括鋼軌、鋼管、角鋼、槽鋼或鋼絲繩等。
4.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述軌道可以包括主軌和副軌，所述軌道由一至數(shù)種形狀或材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述軌道為單一波浪線或復(fù)合波浪狀曲線。
6.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述車站設(shè)置在軌道曲線的波峰高點(diǎn)上。
7.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述列車采用超輕型車輛。
8.如權(quán)利要求1所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述列車采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述供電系統(tǒng)采用直流電源，所述直流電源由專用線網(wǎng)提供或由列車的蓄電池或電容器提供。
10.如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的空中雙軌列車交通系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)是全自動(dòng)無人駕駛控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B61B5/00GK103523027SQ201310524239
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】戴長(zhǎng)虹 申請(qǐng)人:戴長(zhǎng)虹