專利名稱：一種新型軌道交通方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬一種交通系統(tǒng)，具體是一種新型軌道交通方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
快捷的交通工具在社會(huì)進(jìn)步中扮演著極其重要的角色，最近幾年，高速鐵路建設(shè) 如火如荼，今年9月28日，中國(guó)國(guó)產(chǎn)“和諧號(hào)”CRH380A新一代高速動(dòng)車組，在滬杭高鐵從杭 州到上海虹橋試運(yùn)行途中，最高時(shí)速達(dá)到4166公里，再次刷新世界鐵路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)最高速。 這一速度又一次證明中國(guó)高鐵已全面領(lǐng)先世界。報(bào)道鼓舞人心但它具有以下幾個(gè)無法克 服的弊病1，平面交通，與人畜爭(zhēng)道，不可預(yù)測(cè)性事件極多，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，操控困難，耗費(fèi) 大量人力物力，且不安全，事故多難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；2，下坡須依靠發(fā)動(dòng)機(jī)作負(fù)功，且坡度過 大不能行駛；3，特別是車速越快，則車輛須底盤越重，否則會(huì)引起打滑、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向失靈造成 事故，且道路建設(shè)成本也會(huì)越高、占地面積越大，導(dǎo)致車輛成本、能耗、道路建設(shè)成本成倍增 長(zhǎng)。所以當(dāng)前車速的提高是以增加車輛制造成本、能耗、污染、道路建設(shè)成本及占地面積為 前提的，是用巨大的付出與代價(jià)換取的，是不可持續(xù)的發(fā)展模式。汽車方面，為什么要用一頓半的鋼鐵才能把70公斤的人從一個(gè)地方拉到另一個(gè) 地方？為什么不能改變車速越快則底盤越重的設(shè)計(jì)？為什么車速越快能耗越高？為什么 主流交通工具不能離開地面？為什么人們提到電動(dòng)車就想到笨重而且成本高昂的電瓶？ 汽車、火車為什么不能解決上坡困難，下坡作負(fù)功？為什么道路越修越寬？為什么車速越 快成本越高，而不能像電腦一樣適用摩爾定律？為什么駕駛時(shí)一定要不停地叮著路面、抓 著方向盤、踩著油門、考慮著剎車？為什么我們開車時(shí)戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢而車禍頻仍？為什么不僅 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，還要經(jīng)過日益復(fù)雜的離合器、變速箱、傳動(dòng)軸等機(jī)構(gòu)才能將動(dòng)力傳 遞到路面？當(dāng)今的都是錯(cuò)的，我們應(yīng)該顛覆性思考，未來汽車應(yīng)該是沒有方向盤，沒有引擎 的底盤、輕如鴻毛的車。高速車的最大敵人是質(zhì)量，無論奔馳還是勞斯萊斯都不能代表汽 車未來發(fā)展方向，必須告別“傻大粗”。在不遠(yuǎn)的將來，您所乘坐的車不是重達(dá)幾頓，而是只
有100公斤，甚至只有幾公斤！它的速度不是時(shí)速100--200公里，而是高達(dá)1000甚至
10，000公里！這不是空想，而是完全可行！一切都是設(shè)計(jì)的錯(cuò)！最核心的問題是因?yàn)?，在汽車火車誕生時(shí)設(shè)計(jì)者沒有考慮到 輪軌粘著系數(shù)隨速度提高而下降的物理現(xiàn)象。所以，必須重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一種輪軌粘著系數(shù) 不因速度提高而下降的交通方法，才能解決根本問題。汽車火車依靠重力獲得路面對(duì)車輪 的支持力，導(dǎo)致車速與底盤重、能耗、道路占地面積呈正比，與安全系數(shù)呈反比。所以必須放 棄重力而采用其它方法來提高輪軌粘著系數(shù)，才能打開未來交通工具神秘之門。另外，采用 內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，由于內(nèi)燃機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)輸出的力矩小高速時(shí)大，就會(huì)產(chǎn)生離合器變速箱等 動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，大大增加了成本，而且在車輛下坡或制動(dòng)時(shí)不能轉(zhuǎn)化能量而只能作負(fù)功，而 采用電機(jī)就可以直接驅(qū)動(dòng)，可以極大地簡(jiǎn)化動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種新型交通方法及其系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)上改變依靠重力來增加車 輪與路面(軌道)的摩擦力的驅(qū)動(dòng)方式，尋求最簡(jiǎn)化的動(dòng)力、道路和車輛相結(jié)合的最小系 統(tǒng)，以降低成本、節(jié)約能耗、增加速度，借鑒風(fēng)箏在拉線的牽引下飛翔之原理，其動(dòng)力裝置采 用自發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者直線電機(jī)，動(dòng)力裝置與軌道合為一體或者與軌道黏合，形成一條 牽引線，使其具有轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、自發(fā)電等功能，承載裝置懸掛或者鎖定在牽引線的牽引 機(jī)構(gòu)上，因此極大地簡(jiǎn)化了車輛結(jié)構(gòu)，并降低了軌道建設(shè)成本；由于動(dòng)力裝置與軌道合為一 體，承載裝置只是個(gè)承載體，無需底盤、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)，可以極輕，因此可以像電線桿 架設(shè)電線那樣架設(shè)高架軌道，實(shí)現(xiàn)立體交通，在軌道岔道設(shè)置自動(dòng)撥岔裝置，并利用物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)，設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化交通，本發(fā)明所述的電機(jī)是自發(fā)電電機(jī)，利用 下坡或制動(dòng)時(shí)發(fā)電，并通過智能電網(wǎng)回收利用，以節(jié)約能源，本發(fā)明并提供實(shí)現(xiàn)此方法的交 通系統(tǒng)。本發(fā)明技術(shù)法案如下—種新型軌道交通方法，由傳統(tǒng)的軌道+ (動(dòng)力系統(tǒng)+車輛)，改為(軌道+動(dòng)力 系統(tǒng))+承載裝置，其動(dòng)力裝置與軌道相融合，形成一條牽引線，軌道作用是動(dòng)力機(jī)構(gòu)輸出 動(dòng)力時(shí)的承受體，牽引線可以是兩個(gè)以上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾輪通過固定裝置夾持在軌道上， 使用氣壓或液壓裝置調(diào)節(jié)輪軌粘著力，使其在軌道上運(yùn)行而不滑脫，也可以是直線電機(jī)初 級(jí)鑲嵌于軌道，或與軌道合為一體，次級(jí)與初級(jí)相對(duì)，形成一條牽引線；一條牽引線只作單 向運(yùn)行，牽引線根據(jù)需要設(shè)置若干牽引機(jī)構(gòu)(滾輪或次級(jí))，車輛只是一個(gè)承載裝置，承載 裝置懸掛或固定在牽引線的牽引機(jī)構(gòu)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)有設(shè)于車站的控制中心，軌道按一 定距離設(shè)置車速和位置感應(yīng)器，軌道的岔道處，設(shè)有岔道自動(dòng)撥岔裝置，承載體內(nèi)設(shè)有通信 裝置和控制裝置，各感應(yīng)器、控制裝置和通信裝置通過有線或無線方式與設(shè)于車站的控制 中心聯(lián)接，控制中心有通信裝置、計(jì)算機(jī)和調(diào)度指揮臺(tái)，以控制岔道撥岔和車輛運(yùn)行，承載 裝置沒有方向盤，最好具有流線型外形，以在運(yùn)行時(shí)懸浮于空中，其內(nèi)設(shè)遙控裝置與控制中 心通信，控制中心采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制其運(yùn)行，在沒有牽引線的地區(qū)，可以在承載裝置底部 安裝車輪由汽車拖掛到達(dá)目的地，也可直接接駁于汽車上，為節(jié)約能源，優(yōu)先采用具有自發(fā) 電功能的電機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)式電機(jī)和直線電機(jī)，以利用車輛下坡或制動(dòng)時(shí)發(fā)電，并通過智能電 網(wǎng)回收電能；所述的新型軌道交通方法，其特征在于所述的牽引線是架設(shè)或懸掛在高架的橫梁 上，橫梁可以設(shè)置多層，形成立體多層交通；所述的新型軌道交通方法，其特征在于所述的牽引線架設(shè)在被抽去空氣的真空管 道或真空隧道中一種新型軌道交通系統(tǒng)，包括具有自發(fā)電功能的電機(jī)與軌道相結(jié)合而構(gòu)成的牽引 線、承載裝置、智能電力輸送網(wǎng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述的牽引線采用輪軌式，在滾輪的輪轂中 安裝自發(fā)電電機(jī)，并由兩個(gè)以上的滾輪通過固定裝置夾持在軌道上，承載裝置懸掛或鎖定 在滾輪的固定裝置上，軌道可以是鋼軌，也可以是繩索、軌道梁，智能電力輸送網(wǎng)由提供動(dòng) 力電源的電源線、回收自發(fā)電電流的回路以及變電裝置構(gòu)成，電源線和回路可以埋于軌道 中，承載裝置沒有方向盤，內(nèi)設(shè)遙控裝置與控制中心通信，控制中心采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制牽 引線運(yùn)行，由于龐大的道路和復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一根細(xì)小的牽引線，承載裝置沒有底盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所以很輕，因此可以架設(shè)在高架上，形成立體交通，高架可以是類似電線桿 的支柱與橫梁，軌道架設(shè)或懸掛在橫梁上，另外，還可以在支柱頂端或上部安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī) 和太陽(yáng)能發(fā)電裝置，以充分利用綠色能源； 一種新型軌道交通系統(tǒng)，包括具有自發(fā)電功能的直線電機(jī)與軌道相結(jié)合而構(gòu)成的 牽引線、所述的牽引線是直線電機(jī)，可采用直線滑軌電機(jī)或直線導(dǎo)軌電機(jī)，也可采用其它直 線電機(jī)；一種新型軌道交通系統(tǒng)，包括真空隧道或真空管道、具有自發(fā)電功能的直線電機(jī) 與軌道相結(jié)合而構(gòu)成的牽引線、承載裝置、貨物輸送室，人員輸送管、智能電力輸送網(wǎng)、自動(dòng) 控制系統(tǒng)，所述的真空隧道是在隧道的各通道設(shè)有密封裝置，通過抽氣機(jī)抽去隧道的空氣， 形成真空狀態(tài)，具有自發(fā)電功能的直線電機(jī)與軌道相結(jié)合而構(gòu)成的牽引線安裝在隧道頂部， 承載裝置懸掛或鎖定在直線電機(jī)的次級(jí)上，由于真空隧道內(nèi)沒有空氣阻力，承載裝置可以不 拘外形形狀，一只塑料袋或一個(gè)網(wǎng)兜都可以作為承載裝置，但由于人或動(dòng)植物都離不開空氣， 所以承載人或需要空氣的物體時(shí)承載裝置必須是能夠承受高壓的設(shè)有進(jìn)出通道并可密封的 門的箱體或罐體，進(jìn)出承載體時(shí)，先使人員輸送管與承載裝置的門鎖定并密封，然后才可進(jìn) 出，以防止空氣進(jìn)入真空管道或隧道，不需要空氣的貨物先經(jīng)過貨物輸送室(貨物輸送室作 用類似潛水艇的隔離艙)，抽出空氣然后才進(jìn)入真空隧道或真空管道，智能電網(wǎng)為直線電機(jī) 提供電能并回收直線電機(jī)自發(fā)電時(shí)所產(chǎn)生的電流，自動(dòng)控制系統(tǒng)有設(shè)于車站的控制中心，軌 道按一定距離設(shè)置車速和位置感應(yīng)器，軌道的岔道處，設(shè)有岔道自動(dòng)撥岔裝置，承載體內(nèi)設(shè)有 通信裝置和控制裝置，各感應(yīng)器、控制裝置和通信裝置通過有線或無線方式與設(shè)于車站的控 制中心聯(lián)接，控制中心有通信裝置、計(jì)算機(jī)和調(diào)度指揮臺(tái)，以控制岔道撥岔和車輛運(yùn)行。由于本發(fā)明放棄依靠重力來增加車輪與軌道之間的粘著力的傳統(tǒng)交通方式，采用 輪軌合為一體或者采用夾持的滾輪，通過氣壓或液壓來增加輪軌之間的粘著力，因此大大 簡(jiǎn)化了軌道系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和車輛的結(jié)構(gòu)，降低了軌道建設(shè)、動(dòng)力和車輛制造維護(hù)成本，由 于車速的提高不再受輪軌粘著力的限制，因此交通系統(tǒng)也可以像電腦的摩爾定律一樣，速 度越來越快，成本越來越低，并且本發(fā)明具有自發(fā)電功能，屬綠色低碳交通，運(yùn)行線路設(shè)置 于空中或者密閉的管道或隧道，無外來干擾，單向運(yùn)行，非常適合自動(dòng)化運(yùn)行。本發(fā)明還提 供了三種實(shí)施方式，第一種輪軌交通方式是一種投資少，適合設(shè)計(jì)時(shí)速在200——500公里 左右城際交通的交通方式；第二種直線電機(jī)交通方式適合設(shè)計(jì)時(shí)速在400——800公里左 右的省際交通線路；第三種真空管道交通方式適合設(shè)計(jì)時(shí)速在1000——20，000公里的洲 際交通運(yùn)輸線路。
權(quán)利要求
一種新型軌道交通方法，由傳統(tǒng)的軌道+(動(dòng)力系統(tǒng)+車輛)，改為(軌道+動(dòng)力系統(tǒng))+承載裝置，其動(dòng)力裝置與軌道相融合，形成一條牽引線，軌道作用是動(dòng)力機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力時(shí)的承受體，牽引線可以是兩個(gè)以上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾輪通過固定裝置夾持在軌道上，使用氣壓或液壓裝置調(diào)節(jié)輪軌粘著力，使其在軌道上運(yùn)行而不滑脫，也可以是直線電機(jī)初級(jí)鑲嵌于軌道，或與軌道合為一體，次級(jí)與初級(jí)相對(duì)，形成一條牽引線；一條牽引線只作單向運(yùn)行，牽引線根據(jù)需要設(shè)置若干牽引機(jī)構(gòu)(滾輪或次級(jí))，車輛只是一個(gè)承載裝置，承載裝置懸掛或固定在牽引線的牽引機(jī)構(gòu)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)有設(shè)于車站的控制中心，軌道按一定距離設(shè)置車速和位置感應(yīng)器，軌道的岔道處，設(shè)有岔道自動(dòng)撥岔裝置，承載體內(nèi)設(shè)有通信裝置和控制裝置，各感應(yīng)器、控制裝置和通信裝置通過有線或無線方式與設(shè)于車站的控制中心聯(lián)接，控制中心有通信裝置、計(jì)算機(jī)和調(diào)度指揮臺(tái)，以控制岔道撥岔和車輛運(yùn)行，承載裝置沒有方向盤，最好具有流線型外形，以在運(yùn)行時(shí)懸浮于空中，其內(nèi)設(shè)遙控裝置與控制中心通信，控制中心采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制其運(yùn)行，在沒有牽引線的地區(qū)，可以在承載裝置底部安裝車輪由汽車拖掛到達(dá)目的地，也可直接接駁于汽車上，為節(jié)約能源，優(yōu)先采用具有自發(fā)電功能的電機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)式電機(jī)和直線電機(jī)，以利用車輛下坡或制動(dòng)時(shí)發(fā)電，并通過智能電網(wǎng)回收電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型軌道交通方法，其特征在于所述的牽引線是架設(shè)或懸掛 在高架的橫梁上，橫梁可以設(shè)置多層，形成立體多層交通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型軌道交通方法，其特征在于所述的牽引線架設(shè)在被抽去 空氣的真空管道或真空隧道中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型軌道交通系統(tǒng)，包括具有自發(fā)電功能的電機(jī)與軌道 相結(jié)合而構(gòu)成的牽引線、承載裝置、智能電力輸送網(wǎng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述的牽引線采用輪 軌式，在滾輪的輪轂中安裝自發(fā)電電機(jī)，并由兩個(gè)以上的滾輪通過固定裝置夾持在軌道上， 承載裝置懸掛或鎖定在滾輪的固定裝置上，軌道可以是鋼軌，也可以是繩索、軌道梁，智能 電力輸送網(wǎng)由提供動(dòng)力電源的電源線、回收自發(fā)電電流的回路以及變電裝置構(gòu)成，電源線 和回路可以埋于軌道中，承載裝置沒有方向盤，內(nèi)設(shè)遙控裝置與控制中心通信，控制中心采 用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制牽引線運(yùn)行，由于龐大的道路和復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一根細(xì)小的牽引 線，承載裝置沒有底盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所以很輕，因此可以架設(shè)在高架上，形成立體交通，高架 可以是類似電線桿的支柱與橫梁，軌道架設(shè)或懸掛在橫梁上，在支柱頂端或上部安裝風(fēng)力 發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能發(fā)電裝置，以充分利用綠色能源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型軌道交通系統(tǒng)，包括具有自發(fā)電功能的直線電機(jī)與 軌道相結(jié)合而構(gòu)成的牽引線、所述的牽引線是直線電機(jī)，可采用直線滑軌電機(jī)或直線導(dǎo)軌 電機(jī)，也可采用其它直線電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型軌道交通系統(tǒng)，包括真空隧道或真空管道、具有自 發(fā)電功能的直線電機(jī)與軌道相結(jié)合而構(gòu)成的牽引線、承載裝置、貨物輸送室，人員輸送管、 智能電力輸送網(wǎng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述的真空隧道是在隧道的各通道設(shè)有密封裝置，具有自 發(fā)電功能的直線電機(jī)與軌道相結(jié)合而構(gòu)成的牽引線安裝在隧道頂部，承載裝置懸掛或鎖定 在直線電機(jī)的次級(jí)上，由于真空隧道內(nèi)沒有空氣阻力，承載裝置可以不拘外形形狀，一只塑 料袋或一個(gè)網(wǎng)兜都可以作為承載裝置，但由于人或動(dòng)植物都離不開空氣，所以承載人或需 要空氣的物體時(shí)承載裝置必須是能夠承受高壓的設(shè)有進(jìn)出通道并可密封的門的箱體或罐體，進(jìn)出承載裝置時(shí)，先使人員輸送管與承載裝置的門鎖定并密封，然后才可進(jìn)出，以防止 空氣進(jìn)入真空管道或隧道，不需要空氣的貨物先經(jīng)過貨物輸送室(貨物輸送室作用類似潛 水艇的隔離艙)，抽出空氣然后才進(jìn)入真空隧道或真空管道，智能電網(wǎng)為直線電機(jī)提供電能 并回收直線電機(jī)自發(fā)電時(shí)所產(chǎn)生的電流，自動(dòng)控制系統(tǒng)有設(shè)于車站的控制中心，軌道按一 定距離設(shè)置車速和位置感應(yīng)器，軌道的岔道處，設(shè)有岔道自動(dòng)撥岔裝置，承載體內(nèi)設(shè)有通信 裝置和控制裝置，各感應(yīng)器、控制裝置和通信裝置通過有線或無線方式與設(shè)于車站的控制 中心聯(lián)接，控制中心有通信裝置、計(jì)算機(jī)和調(diào)度指揮臺(tái)，以控制岔道撥岔和車輛運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明是在對(duì)過山車、輕軌、風(fēng)力太陽(yáng)能等綠色發(fā)電、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)各自的優(yōu)長(zhǎng)進(jìn)行組合，并借鑒架空索道、導(dǎo)彈原理后所設(shè)計(jì)的一種交通方式，由于放棄重力來增加車輪與軌道之間的粘著力的傳統(tǒng)交通方式，采用輪軌合為一體或者采用夾持的滾輪，通過氣壓彈簧、電磁或液壓來增加輪軌之間的粘著力，車輛只是個(gè)承載體，因此大大簡(jiǎn)化了軌道系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和車輛的結(jié)構(gòu)，降低了軌道建設(shè)、動(dòng)力和車輛制造維護(hù)成本，由于車速的提高不再受輪軌粘著力的限制，因此交通系統(tǒng)也可以像電腦的摩爾定律一樣，速度越來越快，成本越來越低，并且本發(fā)明具有自發(fā)電功能，屬綠色低碳交通，運(yùn)行線路設(shè)置于空中或者密閉的管道或隧道，無外來干擾，單向運(yùn)行，非常適合自動(dòng)化運(yùn)行。
文檔編號(hào)B61B13/12GK101992784SQ201010512419
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者葉高峰 申請(qǐng)人:葉高峰