專利名稱：懸掛式軌道公交系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種公交系統(tǒng)，具體地，涉及一種懸掛式軌道公交體統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，城市規(guī)模日益膨脹，隨之而來的是交通日益擁擠。傳統(tǒng)公交存在擁擠、安全性差(被盜、騷擾等)、不舒適、噪音大、低速、不能直達(dá)、多走冤枉路、能耗高、尾氣排放大等諸多缺點(diǎn)。隨著人們的生活水平提高，小汽車的爆發(fā)式增長也使得城市越來越擁堵。為了解決這些問題，人們開始轉(zhuǎn)向軌道公交系統(tǒng)的研發(fā)，CN200510007655. 2公布了一種自主轉(zhuǎn)向懸掛式獨(dú)軌車，該種懸掛式獨(dú)軌車在空中架設(shè)軌道，并在軌道上安裝輪子， 用于裝載乘客的吊廂通過吊臂吊掛在軌道下方，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)載功能。但是，該懸掛式獨(dú)軌車采用的軌道為工字型軌道，該工字型軌道自身重量大，不利于架設(shè)，而且其行駛輪與軌道的接觸處及電纜暴露在外，工作噪音較大，易銹蝕，且在極端天氣中易受冰雪困擾，影響行駛和安全。此外，該懸掛式獨(dú)軌車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)向時需經(jīng)過多個缺口，舒適性差，而且安全也存在不確定性。有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，需要一種新型的懸掛式軌道公交系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的懸掛式軌道公交系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，該懸掛式軌道公交系統(tǒng)不僅重量輕，噪音小，故障率低，安全性好，而且轉(zhuǎn)向簡單便捷，可靠性高。上述目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)懸掛式軌道公交系統(tǒng)，包括軌道總成、站臺、供電設(shè)施、吊廂總成和控制單元，其中，所述軌道總成包括軌道梁、用于支撐該軌道梁的立柱和橫臂、以及安裝在該軌道梁下部的門型軌道，所述門型軌道包括軌道箍、設(shè)置在該軌道箍內(nèi)側(cè)頂部的頂板、固定在所述軌道箍或頂板上的隔音防雨雪板以及L型軌道，所述軌道箍的斷面呈下部具有開口的方形，所述L型軌道對稱安裝在所述軌道箍的內(nèi)部左右兩側(cè)；所述站臺沿所述門型軌道的延伸方向間隔設(shè)置在該門型軌道的下方；所述供電設(shè)施包括設(shè)置在所述軌道箍內(nèi)側(cè)的電纜；所述吊廂總成包括前、后輪組、導(dǎo)向裝置和吊廂，所述導(dǎo)向裝置設(shè)置在所述前輪組的前部并能夠水平轉(zhuǎn)動，所述前、后輪組分別包括至少一組左、右行駛輪，各組左、右行駛輪分別通過輪軸連接，所述行駛輪與相對設(shè)置的所述L型軌道的行駛輪接觸面接觸并能夠在該行駛輪接觸面上滾動，所述前輪組中的各組左右行駛輪之間的輪軸以及所述后輪組中的各組左右行駛輪之間的輪軸各自通過帶有水平轉(zhuǎn)動節(jié)的縱向軸連接， 所述前輪組或后輪組中的一個通過驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，該驅(qū)動電機(jī)通過取電臂電連接于所述電纜，每個行駛輪的與所述L型軌道相向的側(cè)面上設(shè)有防擦輪，并且所述前輪組的一個輪軸上設(shè)有通過減震臂連接的防翹輪，該防翹輪接觸所述頂板；所述吊廂通過吊臂連接到與該吊廂對應(yīng)的所述輪軸上，所述吊臂從對應(yīng)的該輪軸向下穿過所述軌道箍下部的開口，并且該吊臂的穿過所述開口的位置上設(shè)有位于該開口內(nèi)的防側(cè)擺輪；所述控制單元通過線路連接于所述驅(qū)動電機(jī)，以控制所述前、后輪組完成所述吊廂的運(yùn)行和調(diào)度。優(yōu)選地，所述前輪組或后輪組中的另一個設(shè)有備用驅(qū)動電機(jī)。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向裝置包括弧形導(dǎo)向板架，該弧形導(dǎo)向板架的弧形邊緣上安裝有多個導(dǎo)向滾軸。優(yōu)選地，所述門型軌道包括主門型軌道以及設(shè)置在該主門型軌道外側(cè)的多個輔助門型軌道。優(yōu)選地，相鄰的所述主門型軌道之間通過轉(zhuǎn)向門型軌道連接，該轉(zhuǎn)向門型軌道與所述主門型軌道形成Y型分叉。通過本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，由于所述懸掛式軌道公交系統(tǒng)使用的是組合門型軌道，具有自身重量輕，易于架設(shè)的優(yōu)點(diǎn)，并且行駛輪與軌道的接觸部位以及電纜所處的位置均封閉在軌道的內(nèi)部，具有耐銹蝕和磨損的優(yōu)點(diǎn)，其工作噪音較小，且不受冰雪天氣限制，可靠性好，故障率低，具有較高的行駛安全性。此外，由于所述懸掛式軌道公交系統(tǒng)采用基本封閉的門型軌道和獨(dú)特的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，因此轉(zhuǎn)向更加簡單便捷，可靠性高，舒適性好。本實(shí)用新型的懸掛式軌道公交系統(tǒng)通過在空中拓展交通空間，通過控制單元實(shí)現(xiàn)自動規(guī)劃最短路徑，自動駕駛，實(shí)現(xiàn)乘客直達(dá)的需求，解決了現(xiàn)有公交模式需要被迫繞道轉(zhuǎn)乘的缺點(diǎn)， 具有出租車隨叫隨走直達(dá)的便捷和軌道交通的高速快捷，能夠提升人們使用公交的意愿， 分流路面交通壓力，緩解甚至消除城市擁堵，使得實(shí)現(xiàn)低碳、節(jié)能、環(huán)保、綠色公交成為可能。本系統(tǒng)還可以用于城際間及城市與機(jī)場間交通。

圖1為本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的主視示意圖，該示意圖采用了剖開圖的形式，以清楚顯示軌道內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；圖2為本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的側(cè)視示意圖，該示意圖清楚顯示了門型軌道的斷面形狀，并顯示了軌道內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)；圖3為本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的俯視示意圖，該示意圖清楚顯示了行駛輪在行駛過程中與所述門型軌道的接觸狀態(tài)；圖4為本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的導(dǎo)向裝置的主視示意圖；圖5為圖4所示的導(dǎo)向裝置的側(cè)視示意圖；圖6和圖7為本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)的兩種安裝位置的示意圖；圖8為本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)的示意圖。圖中1吊廂；2座椅；3L型軌道；4吊臂；5行駛輪；6防側(cè)擺輪；7取電臂；8摩擦制動裝置；9驅(qū)動電機(jī)；10防擦輪；11電纜；12軌道梁；13導(dǎo)向滾軸；14弧形導(dǎo)向板架；15 輪軸；16橫梁；17立柱；18導(dǎo)向裝置；19軌道箍；20水平轉(zhuǎn)動節(jié)；21轉(zhuǎn)向電機(jī)；22縱向軸； 23頂板；24防翹輪；25減震臂；26備用電池。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖描述本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
。[0021]需要首先說明的是，由于當(dāng)前懸掛式軌道公交系統(tǒng)已經(jīng)成為城市交通領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，并且在實(shí)踐中也得到了相當(dāng)程度的應(yīng)用，例如日本，也就是說，軌道公交系統(tǒng)的一些技術(shù)手段已經(jīng)比較成熟，因此，在下文的描述中，對與本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)相關(guān)的結(jié)構(gòu)將予以詳細(xì)描述，而對一些公知的技術(shù)手段將簡略提及，例如用于從電纜上取電的取電臂。參見圖1至圖8，本實(shí)用新型的懸掛式軌道公交系統(tǒng)包括軌道總成、站臺(圖中未顯示)、供電設(shè)施、吊廂總成和控制單元。以下參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各個組成單元。參見圖1和圖2所示，所述軌道總成包括軌道梁12 (網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，類似建筑工地塔吊橫臂)和支撐該軌道梁12的立柱17、橫臂16等，所述軌道梁12的下部安裝有門型軌道， 該門型軌道包括軌道箍19、L型軌道3、安裝在軌道箍內(nèi)側(cè)頂部的頂板23和隔音防雨雪板等，隔音防雨雪板主要用于封閉各段軌道箍之間的間隔，使得門型軌道基本封閉，其一般可以固定在軌道箍19或頂板23上，只要能夠起到一定的隔音、遮擋雨雪的功能即可，例如可以是橡膠板、樹脂板等等。軌道箍19的斷面呈下部具有開口的方形，L型軌道3對稱安裝在所述軌道箍19的內(nèi)部左右兩側(cè)；軌道箍19間隔大小視具體設(shè)計(jì)確定；該軌道總成采用模塊化設(shè)計(jì)，隨時增減容量。立柱17、橫臂16用于將軌道梁12架設(shè)到空中。L型軌道3可以用螺栓或扣件(如鐵軌扣件)對稱架設(shè)在軌道箍12的內(nèi)側(cè)，L型軌道3具有行駛輪接觸面，該行駛輪接觸面主要用于與下述的行駛輪接觸，以供行駛輪滾動。隔音防雨雪板可固定在軌道箍19或頂板23上。L型軌道3的行駛輪接觸面上設(shè)有導(dǎo)向凹槽，該導(dǎo)向凹槽主要用于行駛輪的導(dǎo)向。當(dāng)然，也可以在L型軌道3的行駛輪接觸面上設(shè)置導(dǎo)向凸起，而在行駛輪的外周面上設(shè)置相應(yīng)的配合槽，以實(shí)現(xiàn)對行駛輪的導(dǎo)向，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。L型軌道3和頂板23可以采用分段形式，預(yù)留熱脹冷縮伸縮縫，伸縮縫處用長軌道箍支撐；也可不預(yù)留伸縮縫，采用無縫軌道，如現(xiàn)在的高速鐵路軌道?？梢曅枰诟粢舴烙暄┌鍌?cè)面設(shè)通風(fēng)孔。吊廂1懸掛式在門型軌道下，驅(qū)動系統(tǒng)(一般是指由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動的主動輪組)帶著吊廂1在底部開口的門型軌道內(nèi)運(yùn)行，如若考慮路面車輛及行人感受， 也可在吊廂1下沿增加防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行視覺隔離。立柱17間距較大時，采用斜拉、懸索、拱形梁結(jié)構(gòu)(橋梁建設(shè)中普遍使用的方式)等措施防止軌道下垂。在技術(shù)、成本等條件許可的情況下，也可也可采用直線電機(jī)、磁懸浮等技術(shù)的軌道系統(tǒng)，形式類似。軌道沿路網(wǎng)雙向架設(shè)， 與城市路網(wǎng)相同，同時可根據(jù)需要將軌道延伸到任何需要的地方。兩側(cè)軌道間可以設(shè)置一定數(shù)量聯(lián)系軌道(例如轉(zhuǎn)向門型軌道)，用于吊廂的調(diào)度。當(dāng)然，沿路網(wǎng)架設(shè)不是必須的，也可以因地制宜根據(jù)公共交通的需求而有所變化(如在河道上空架設(shè))。有非機(jī)動車到和機(jī)動車道分隔帶的，軌道可沿分隔帶架設(shè)，有總綠島的可建在總綠島上。整體設(shè)計(jì)兼顧安全與美觀。一般而言，所述門型軌道包括主門型軌道和設(shè)置在主門型軌道外側(cè)的輔助門型軌道， 主門型軌道用于高速運(yùn)行，一般一側(cè)只架設(shè)一條，繁忙路段可平行架設(shè)多條，空間不夠可向上架設(shè)，相鄰的所述主門型軌道之間通過轉(zhuǎn)向門型軌道連接，該轉(zhuǎn)向門型軌道與所述主門型軌道形成Y型分叉(參見圖8所示)；輔助門型軌道用于進(jìn)出站、進(jìn)入主軌道前加速、緩沖等，可按需架設(shè)多條。一般路段只需一主軌道兩輔軌道即可，客流特別少的地方只需一主一輔即可。平行軌道間間隔設(shè)置軌道支撐臂，防止晃動?？v橫軌道交叉采用轉(zhuǎn)盤形式的軌道(類似于地面上的轉(zhuǎn)盤路道)解決。轉(zhuǎn)盤處的弧形軌道下平面外張一定角度(像高速公路彎道處的路面傾斜一樣)，用以抵消轉(zhuǎn)彎時的離心力。吊廂行駛到轉(zhuǎn)盤處適當(dāng)減速通過。 流量大的地方如樞紐地段，可采用雙層轉(zhuǎn)盤，向上拓展。參見圖8所示，變向采用Y型軌道變向結(jié)構(gòu)。在一般路面，軌道只需架空6-7米(紅綠燈上方約2米)。軌道架設(shè)盡量避開立交橋，實(shí)在無法避開，則相應(yīng)提升軌道高度。在流量大或者路面較窄的地段，橫臂16采用跨道路形式，中間架設(shè)多條軌道，一般而言，軌道總成在滿足安全需要的前提下盡量小型化、 輕量化設(shè)計(jì)。所述站臺沿所述門型軌道的延伸方向間隔設(shè)置該門型軌道的下方。站臺視客流量和實(shí)際需求按需設(shè)置，間隔一般500米左右為宜。站臺一般在非機(jī)動車道或人行道設(shè)置，高度在2.5米以上(站臺平面與吊廂門的下沿處于一個水平面)，不影響路面交通(有條件地方也可落地)，乘客通過自動扶梯或者樓梯上下站臺。如果道路空間不足，也可以設(shè)置在軌道下方(道路隔離帶)，同時適當(dāng)提高軌道高度，下述的吊廂1通過弧形坡度軌道上下。站臺設(shè)有相應(yīng)的站臺輔助軌道，用于停放吊廂1上下客。站臺長度不限，視需要和環(huán)境確定， 但也不宜過長。客流大的地方，增加站臺長度不能解決的，增加站臺用于停放吊廂1的輔助軌道數(shù)量，平行排開，或者設(shè)多層站臺，停放吊廂1的輔助軌道也相應(yīng)地多層架設(shè)。大的站臺按方向(軌道沿路雙向架設(shè)，因此一側(cè)站臺僅需安排3-5個方向，)設(shè)若干候車區(qū)(一個吊廂長度就是一個候車區(qū))，小的站臺僅需3個，中間用柵欄隔開，盡量讓同方向乘客乘坐同一個吊廂，提高吊廂1利用率。根據(jù)本站客流量大小，在站臺后方設(shè)置相應(yīng)的輔助軌道用于停放總控制單元調(diào)度過來的空吊廂，在站臺的前方或右側(cè)設(shè)置用于故障吊廂臨時停放的輔助軌道，以便在吊廂發(fā)生故障時停放。所述供電設(shè)施包括設(shè)置在所述軌道箍19內(nèi)側(cè)的電纜11，該沿軌道箍19內(nèi)側(cè)壁架設(shè)的硬性裸露電纜11通過相關(guān)的電力控制設(shè)備供電，以為下述的驅(qū)動輪組及其他系統(tǒng)提供能源。軌道內(nèi)硬性裸露電纜在軌道兩側(cè)平行架設(shè)，遇到Y(jié)型岔道時通過缺口處的硬性裸露電纜斷開，同時用與硬性裸露電纜一樣形狀的絕緣導(dǎo)軌將岔口兩根不同極性的硬性裸露電纜無縫對接。分段后的硬性裸露電纜互通在軌道外按常規(guī)方式互接。硬性裸露電纜也可架設(shè)一根，將軌道作為另一極，工作方式類似。供電電壓等級以一般電動轎車驅(qū)動電機(jī)電壓為參考，具體根據(jù)實(shí)際需要和試驗(yàn)確定。所述吊廂總成包括前、后輪組、導(dǎo)向裝置和吊廂1，其采取輕量化設(shè)計(jì)，例如空載重量低于300公斤，整備重量在900公斤之內(nèi)。所述前輪組或后輪組中的一個可以作為驅(qū)動輪組，其通過驅(qū)動電機(jī)9驅(qū)動，該驅(qū)動電機(jī)9通過取電臂7電連接于所述電纜(11)，所述前輪組或后輪組中的另一個可以作為從動輪組，其可以設(shè)有備用驅(qū)動電機(jī)，這樣在驅(qū)動電機(jī)9 出現(xiàn)故障時，可以通過該備用驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。所述前、后輪組是懸掛式軌道公交系統(tǒng)中公知的技術(shù)，一般包括驅(qū)動電機(jī)，行駛輪 5、減震系統(tǒng)、取電臂裝置，防側(cè)擺裝置(確保側(cè)擺幅度小于舒適及安全需要的最低值)、吊廂爬坡平衡裝置(在爬坡路段使吊廂保持水平)、防翹頭裝置、摩擦制動裝置8等，一個吊廂由驅(qū)動輪組和從動輪組通過吊臂懸掛在軌道下方，驅(qū)動輪組位置可在前也可在后，即前輪組或后輪組均可以作為驅(qū)動輪組。參見圖1至圖7所示，本發(fā)明的輪組與常規(guī)技術(shù)類似，至少有一組左、右行駛輪5，左、右行駛輪5通過輪軸15連接，所述行駛輪5與相對設(shè)置的所述L型軌道3接觸并能夠在該L型軌道3上滾動，超過一組輪子的，該輪組中的各組行駛輪之間的輪軸15通過帶水平轉(zhuǎn)動節(jié)20的縱向軸22連接；驅(qū)動輪組與軌道接觸方式可采用摩擦式或齒輪式(驅(qū)動輪為齒輪，軌道為齒條)，采用摩擦式可采用橡膠等材料以確保低噪音和足夠摩擦力。采用齒式，需要考慮降低噪音，運(yùn)行磨損等問題。在技術(shù)及成本許可的情況下，可以采用直線電機(jī)或磁懸浮技術(shù)，屆時則軌道和驅(qū)動輪組的結(jié)構(gòu)相應(yīng)變化。驅(qū)動輪組通過驅(qū)動電機(jī)9驅(qū)動，驅(qū)動電機(jī)9可以整合在行駛輪5內(nèi)，如現(xiàn)在電動車的驅(qū)動方式，也可單獨(dú)設(shè)置使用齒輪驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動，該驅(qū)動電機(jī)9通過取電臂7電連接于所述電纜11，從動輪組設(shè)有備用驅(qū)動電機(jī)，平時從動，在驅(qū)動輪組發(fā)生故障時，其作為驅(qū)動輪組驅(qū)動吊廂，其電源來源于電纜11或者備用電池沈，備用電池應(yīng)足夠吊廂低速行駛1000米，同時也能為吊廂控制單元應(yīng)急供電；每個行駛輪5的與所述L型軌道3相向的側(cè)面上設(shè)有防擦輪10 ；此外，前輪組的一個輪軸15上需要設(shè)置一個通過減震臂25連接的防翹輪24，防翹輪M接觸頂板23 ；所述吊廂1通過吊臂4連接到對應(yīng)于該吊廂1的所述輪軸15上，所述吊臂4從所述輪軸15向下穿過所述門型軌道下部的開口，并且該吊臂4的穿過所述開口的位置上設(shè)有位于該開口內(nèi)的防側(cè)擺輪6。使用多少行駛輪5取決于對舒適性、安全性的要求和軌道的載荷能力，在具體設(shè)計(jì)時考慮。如果使用兩對行駛輪5，兩對行駛輪5間能相對水平轉(zhuǎn)向。每對行駛輪5外側(cè)設(shè)有防擦輪10，防止輪組與軌道壁硬摩擦及高速運(yùn)動時的側(cè)向擺動。參見圖4和圖5所示，所述導(dǎo)向裝置一般可以通過另一個水平轉(zhuǎn)動節(jié)20設(shè)置在所述前輪組的前部，其可以通過轉(zhuǎn)向電機(jī)21驅(qū)動旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行導(dǎo)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)21可以根據(jù)行駛輪5的對數(shù)而采取不同的安裝位置，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。例如，使用一對行駛輪5時，可采取在行駛輪5的前端設(shè)可相對行駛輪5水平轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向裝置、在吊廂吊臂設(shè)轉(zhuǎn)向電機(jī)等方式轉(zhuǎn)向。使用兩對行駛輪5時，吊臂4掛在前一對行駛輪5間的輪軸15上的， 轉(zhuǎn)向方式與使用一對行駛輪5的相同；吊臂4掛在后一對行駛輪5上的，前端一對行駛輪5 作為轉(zhuǎn)向輪，該轉(zhuǎn)向輪的前部同樣有弧形的導(dǎo)向裝置(詳見圖6和圖7)，并由設(shè)置在兩對輪子之間的轉(zhuǎn)向電機(jī)控制前一對行駛輪5水平轉(zhuǎn)動完成轉(zhuǎn)向。導(dǎo)向裝置在系統(tǒng)斷電或出現(xiàn)控制故障時通過彈簧裝置實(shí)現(xiàn)默認(rèn)右擺，引導(dǎo)吊廂進(jìn)入維修區(qū)。后輪組通過吊臂上的彈簧裝置在吊廂方向發(fā)生改變時，對后輪組施加扭力，實(shí)現(xiàn)跟隨轉(zhuǎn)向。后輪組超過一對行駛輪5 時，吊臂4 一般掛在前一對行駛輪5間的輪軸15上。所述導(dǎo)向裝置可以采用多種形式，例如參見圖4和圖5所示，所述導(dǎo)向裝置設(shè)有弧形導(dǎo)向板架14，該弧形導(dǎo)向板架14的弧形邊緣上安裝有多個小直徑柱形導(dǎo)向滾軸13?；⌒螌?dǎo)向板架14的厚度約行駛輪5的直徑的三分之一，弧形表面布滿導(dǎo)向滾軸13，用于防止導(dǎo)向裝置與軌道壁硬摩擦?；⌒畏菢?biāo)準(zhǔn)圓弧，具體形狀和尺寸取決于多種情況，需試驗(yàn)確定， 其作用是通過其與Y型分叉處的軌道壁接觸一引導(dǎo)輪組變向，關(guān)鍵是讓防側(cè)擺輪6準(zhǔn)確進(jìn)入Y型分叉處的門型軌道的下部開口內(nèi)，如圖8所示。此外，一些公知的裝置，例如制動裝置采用電制動和摩擦制動結(jié)合的方式。電制動是目前電驅(qū)動列車普遍使用的方式，制動時將驅(qū)動電機(jī)反接，成為發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生電力通過電網(wǎng)回收或電阻系統(tǒng)消耗，從而達(dá)到制動目的；摩擦制動是最傳統(tǒng)的制動方式，本系統(tǒng)摩擦制動裝置8整合在驅(qū)動行駛輪5的外側(cè)面，由液力或電磁裝置控制，制動時，將摩擦塊向外頂起，通過調(diào)整與軌道壁的壓力控制摩擦力大小，達(dá)到減速目的，也可與防翹頭裝置一樣設(shè)置，通過與頂板的摩擦達(dá)到減速目的。制動行為具體實(shí)施時，由控制單元根據(jù)設(shè)定的條件判斷單獨(dú)使用電制動或者電制動與摩擦制動結(jié)合方式來達(dá)到減速目的。防側(cè)擺裝置是通過設(shè)置在吊臂上與軌道箍19下部開口接觸的防側(cè)擺輪6，防止吊廂1在受到側(cè)風(fēng)吹或者轉(zhuǎn)向時發(fā)生超限側(cè)擺，與相鄰吊廂或立柱碰撞。吊廂爬坡平衡裝置通過控制單元判斷爬坡角度，控制液力裝置保持吊廂1水平，如果坡度較大，還需對驅(qū)動系統(tǒng)采取防滑措施。減震系統(tǒng)整合在吊臂4中。防翹頭裝置是在緊急制動時，通過設(shè)置在行駛輪5間的輪軸15上的一個通過減震臂25連接的防翹輪M與頂板23接觸，防止因慣性輪組騰空。其他輔助裝置具體設(shè)計(jì)時予以考慮，以確保安全舒適為原則。所述吊廂1通過吊臂4懸掛在所述門型軌道的下方，吊廂1類似纜車吊廂，全封閉，，內(nèi)部設(shè)有運(yùn)行吊廂控制單元所需的電腦、各種傳感器、備用電池、空調(diào)座椅等，吊廂1 用吊臂4懸吊在輪組下方。吊廂內(nèi)座位可以雙排設(shè)置，也可單排設(shè)置，單排設(shè)置對軌道和空間要求較低。參照微型轎車乘客艙尺寸，例如一個4人雙排座吊廂寬約1. 6米，長約2米左右，高約1. 5米；4人單排座吊廂長約3. 6米，寬約0. 7米。吊廂的尺寸在滿足舒適和安全的前提下，盡量小型化、輕量化。吊廂外形設(shè)計(jì)成流線造型(減少空氣阻力)，同時兼顧美觀。吊廂可以全透明或者半透明，吊廂設(shè)有吊廂控制單元及空調(diào)、安全等設(shè)施。吊廂兩側(cè)設(shè)置對開車門，門自動控制，足夠大，保證乘客能同時快速上下。吊廂底部距離地面按常規(guī)應(yīng)在4米以上，特殊路段也可低于4米。所述控制單元分總控制單元和吊廂控制單元?？偪刂茊卧峭ㄟ^網(wǎng)絡(luò)與吊廂控制單元實(shí)時通信的服務(wù)器，吊廂控制單元通過線路連接于所述吊廂總成的驅(qū)動輪組(主要是驅(qū)動電機(jī)9)及其他裝置，以控制所述吊廂1的安全運(yùn)行。一般而言，控制單元并不限于實(shí)現(xiàn)上述功能，其可以完成公交系統(tǒng)的多種功能，從而實(shí)現(xiàn)智能式公交?？偪刂茊卧?wù)器雙備份，確保不會因服務(wù)器故障出現(xiàn)空置中斷?？偪刂茊卧ㄟ^事先研究好，建立的分時段的調(diào)度數(shù)據(jù)模型，乘客預(yù)約，結(jié)合實(shí)時采集的全軌運(yùn)行信息實(shí)時分析，通過有線無線相結(jié)合的專用通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)度吊廂，進(jìn)行局部微調(diào)，保證系統(tǒng)高效有序運(yùn)行。吊廂控制單元包括電腦、 控制軟件及相關(guān)周邊設(shè)備。吊廂控制單元配備多種傳感器，能實(shí)現(xiàn)到站自動開關(guān)門及防夾夾傷乘客；能與乘客交互，接受乘客設(shè)置目的地；能自動計(jì)費(fèi)；能自動規(guī)劃路徑，接受導(dǎo)航衛(wèi)星信號自動駕駛，送乘客達(dá)目的地；能供乘客調(diào)節(jié)相關(guān)設(shè)備(如通風(fēng)量或空調(diào)溫度等)， 緊急情況手動駕駛，手動開門；接受總控制單元控制及調(diào)度；通過專用網(wǎng)絡(luò)接收前后左右吊廂位置信息；通過傳感器(雷達(dá)等)實(shí)時檢測前后吊廂位置及速度，控制速度與前吊廂接龍；自動加減速，緊急制動；接受總控制單元指令，減速與前面吊廂拉開一定距離，供旁路軌道上的吊廂插隊(duì)等。吊廂控制單元雙備份，在一套系統(tǒng)出故障的情況下，備份單元接管， 確保吊廂不失去控制。自動巡航及防碰撞系統(tǒng)已經(jīng)在轎車上實(shí)際使用，自動無人駕駛在高級轎車上也即將實(shí)現(xiàn)，電腦及導(dǎo)航技術(shù)也是日新月異，現(xiàn)有硬件技術(shù)足以滿足本系統(tǒng)的控制需求，只需開建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，通過相應(yīng)的配套設(shè)施就可以實(shí)現(xiàn)，例如現(xiàn)在應(yīng)用在高鐵的自動駕駛系統(tǒng)。下面描述本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)的運(yùn)行模式和安全性。乘客在站臺找到目的地方向的候車口(門)，按下乘坐按鈕(或通過手機(jī)提前預(yù)約，以減少高峰時段候車時間)?？偪刂茊卧葱枨蟾鶕?jù)運(yùn)行情況調(diào)度吊廂到候車口。如果有唯一目的地為此站臺的吊廂在規(guī)定時間內(nèi)(一般設(shè)定為數(shù)十秒)到達(dá)，則等待該吊廂到達(dá)。如果沒有，則調(diào)度緩沖區(qū)吊廂，緩沖區(qū)沒有，則調(diào)度最近空吊廂(這種情況在特別繁忙時才可能出現(xiàn)，經(jīng)科學(xué)合理規(guī)劃，一般能確保乘客隨到隨走，即使需要候車，時間一般不超過2分鐘，總控制單元會根據(jù)歷史客流量，預(yù)約數(shù)量，站臺實(shí)時進(jìn)站人流量等因素，綜合計(jì)算，預(yù)先調(diào)度好吊廂)。吊廂到達(dá)后乘客在站臺按左下右上(或者反之)先下后上。同方向的人進(jìn)入同一個吊廂，分別刷卡(或者手機(jī)錢包)付費(fèi)，設(shè)置目的地。吊廂啟動，自動駕駛，同時自動規(guī)劃路徑，報(bào)送總控制單元，并根據(jù)總控制單元指令調(diào)整路徑，將乘客送往目的地，中途不再上客。最后一個乘客下車后，吊廂按總控制單元調(diào)度指令，繼續(xù)運(yùn)行。本系統(tǒng)采用的軌道形式，杜絕了脫軌和吊廂脫落對乘客、地面行人、車輛造成威脅的可能，唯一有危險的可能就是吊廂間的碰撞。在系統(tǒng)整體斷電時，在軌吊廂失去動力，同時減速，吊廂控制單元可以利用蓄電池維持控制單元，驅(qū)動電機(jī)繼續(xù)行駛，載人吊廂行駛到距離最近的站臺，保障乘客撤離。無人吊廂行駛到最近的緩沖區(qū)停放。如果是個別吊廂出現(xiàn)驅(qū)動故障，總控制單元及吊廂本身控制單元會及時檢測到異常情況，啟用輔助電機(jī)將吊廂運(yùn)行到距離最近的站臺，讓乘客撤離后行駛到修理區(qū)等候修理，期間故障吊廂的前后吊廂的安全系統(tǒng)會確保與之的安全距離，不會發(fā)生碰撞。因此，本系統(tǒng)相比其他系統(tǒng)安全性最， 不會出現(xiàn)惡性事故。以下簡單分析本實(shí)用新型懸掛式軌道公交系統(tǒng)在交通運(yùn)輸方面的實(shí)用性。該懸掛式軌道公交系統(tǒng)，全程無需換乘，隨到隨走，比傳統(tǒng)公交節(jié)省時間，因此乘坐時間相比傳統(tǒng)公交及私車出行節(jié)省過半，在北京這樣的城市甚至更多。假設(shè)本系統(tǒng)平均運(yùn)行速度60公里每小時(兩三站的短途達(dá)不到)，每個吊廂長約4米，在軌相鄰吊廂間接龍運(yùn)行，由總控制單元集中控制速度，那么本系統(tǒng)截面峰值運(yùn)力(單位時間內(nèi)通過一個軌道截面的運(yùn)力)為一小時能通過的吊廂數(shù)60km*1000m/(4m) = 15000個，再乘每個吊廂乘坐的人數(shù)4，即單向每小時最大運(yùn)力60000人。不用擔(dān)心15000個吊廂放不下，即使只有1000 米的軌道，只能容納50個吊廂，只要循環(huán)起來，同樣能達(dá)到每小時通過15000個吊廂的能力。當(dāng)然這么大的流量，是需要相應(yīng)的軟硬件設(shè)施配套的。首先，需要能夠容納這么多人在一小時內(nèi)按序候車的場地，其次要有足夠的長的站臺停放吊廂，供乘客上下吊廂；還要科學(xué)劃分乘客，讓同方向乘客乘坐同一個吊廂，提高吊廂利用率。下面分析一下靜態(tài)運(yùn)力，地鐵站臺長度一般為150-200米，通行能力據(jù)稱能達(dá)到每小時5萬人(應(yīng)該是全線運(yùn)力)。假設(shè)本系統(tǒng)站臺總長也為200米(可一條直線，也可多段平行)，高峰時段，總控制單元將吊廂像火車一樣接龍，按列發(fā)車，進(jìn)入輔助軌道后再分開，按需順序進(jìn)入主軌道。200米容納50個吊廂(例如4米的吊廂)，滿員200人。吊廂0-60km/h加速時間10秒，加速距離70米(參照性能一般的汽車)，因此吊廂進(jìn)站停穩(wěn)時間只需約30秒，上客時間約30秒(足夠)，啟動離開，下一列跟隨進(jìn)站，不需計(jì)時，因此一小時大約可發(fā)出60列?？鄢渌蛩氐R時間， 按40列算，本系統(tǒng)單站臺每小時單向?qū)嶋H運(yùn)力8000人，雙向翻番，雙排吊廂再翻番。吊廂前后設(shè)有彈簧緩沖裝置，按列發(fā)車的吊廂前后對接，間距基本為零。從啟動到速度達(dá)60km/h， 按列發(fā)車的吊廂相對速度為零，上主門型軌道后，按設(shè)定路徑運(yùn)行。按每小時發(fā)40列吊廂， 在主軌速度60km/h計(jì)算，每列吊廂間隔距離500米以上，上主軌間隔時間超過一分鐘，一列吊廂長度為200米，相鄰站臺間距一般在500米左右，因此，即使相鄰站臺都有這么大客流， 只要調(diào)度得當(dāng)，每個站臺的每列吊廂都有足夠的插隊(duì)距離和時間。當(dāng)然，實(shí)際運(yùn)行中，綜合各種因素，站臺未必有這么大，發(fā)車密度未必有這么密，而且還可采取增加軌道數(shù)量，在流量大的十字路口可增加一層轉(zhuǎn)盤，對目標(biāo)距離近的(比如3公里內(nèi))吊廂直接走輔助軌道等措施進(jìn)行分流?？紤]地鐵逢站必停，乘客到達(dá)最終目的地還需換乘候車必須繞路繞路浪費(fèi)的時間，本系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)力遠(yuǎn)超地鐵。再考慮地鐵對周邊乘客的聚集效應(yīng)與本系統(tǒng)對客流的分散效應(yīng)，即使在高峰時段，本系統(tǒng)的站臺客流未必有地鐵多，大概也無需200米這么大的站臺，相比地鐵還有易于疏散，不易受地震、恐怖襲擊破壞等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)相比其他交通方式，還有不受雨雪天氣干擾、節(jié)能等的優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)將是徹底解決城市擁堵的最經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的方案。由上描述可見，由于本實(shí)用新型的懸掛式軌道公交系統(tǒng)使用的是組合門型軌道， 具有自身重量輕，易于架設(shè)的優(yōu)點(diǎn)，并且行駛輪與軌道的接觸部位以及電纜所處的位置均封閉在軌道的內(nèi)部，具有耐銹蝕和磨損的優(yōu)點(diǎn)，其工作噪音較小，且不受冰雪天氣限制，可靠性好，故障率低，具有較高的行駛安全性。此外，由于所述懸掛式軌道公交系統(tǒng)采用基本封閉的門型軌道和獨(dú)特的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，因此轉(zhuǎn)向更加簡單便捷，可靠性高，舒適性好。本實(shí)用新型的懸掛式軌道公交系統(tǒng)通過在空中拓展交通空間，通過控制單元實(shí)現(xiàn)自動規(guī)劃最短路徑，自動駕駛，實(shí)現(xiàn)乘客直達(dá)的需求，解決了現(xiàn)有公交模式需要被迫繞道轉(zhuǎn)乘的缺點(diǎn)，具有出租車隨叫隨走直達(dá)的便捷和軌道交通的高速快捷，能夠提升人們使用公交的意愿，分流路面交通壓力，緩解甚至消除城市擁堵，使得實(shí)現(xiàn)低碳、節(jié)能、環(huán)保、綠色公交成為可能。本系統(tǒng)還可以用于城際間及城市與機(jī)場間交通。在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，可以通過任何合適的方式進(jìn)行任意組合，其同樣落入本實(shí)用新型所公開的范圍之內(nèi)。同時，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。此外，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.懸掛式軌道公交系統(tǒng)，包括軌道總成、站臺、供電設(shè)施、吊廂總成和控制單元，其特征是，所述軌道總成包括軌道梁(12)、用于支撐該軌道梁(1 的立柱(17)和橫臂(16)、以及安裝在該軌道梁下部的門型軌道，所述門型軌道包括軌道箍(19)、設(shè)置在該軌道箍(19)內(nèi)側(cè)頂部的頂板(23)、固定在所述軌道箍或頂板上的隔音防雨雪板以及L型軌道(3)，所述軌道箍(19)的斷面呈下部具有開口的方形，所述L型軌道C3)對稱安裝在所述軌道箍的內(nèi)部左右兩側(cè)；所述站臺沿所述門型軌道的延伸方向間隔設(shè)置在該門型軌道的下方；所述供電設(shè)施包括設(shè)置在所述軌道箍(19)內(nèi)側(cè)的電纜(11)；所述吊廂總成包括前、后輪組、導(dǎo)向裝置和吊廂(1)，所述導(dǎo)向裝置設(shè)置在所述前輪組的前部并能夠水平轉(zhuǎn)動，所述前、后輪組分別包括至少一組左、右行駛輪(5)，各組左、右行駛輪( 分別通過輪軸(1 連接，所述行駛輪( 與相對設(shè)置的所述L型軌道( 的行駛輪接觸面接觸并能夠在該行駛輪接觸面上滾動，所述前輪組中的各組左右行駛輪之間的輪軸(1 以及所述后輪組中的各組左右行駛輪之間的輪軸(1 各自通過帶有水平轉(zhuǎn)動節(jié)00)的縱向軸0 連接，所述前輪組或后輪組中的一個通過驅(qū)動電機(jī)(9)驅(qū)動，該驅(qū)動電機(jī)(9)通過取電臂(7)電連接于所述電纜 (11)，每個行駛輪( 的與所述L型軌道C3)相向的側(cè)面上設(shè)有防擦輪(10)，并且所述前輪組的一個輪軸(1 上設(shè)有通過減震臂0 連接的防翹輪(M)，該防翹輪04)接觸所述頂板03)；所述吊廂⑴通過吊臂⑷連接到與該吊廂⑴對應(yīng)的所述輪軸(15)上，所述吊臂(4)從對應(yīng)的該輪軸(15)向下穿過所述軌道箍(19)下部的開口，并且該吊臂的穿過所述開口的位置上設(shè)有位于該開口內(nèi)的防側(cè)擺輪(6)；所述控制單元通過線路連接于所述驅(qū)動電機(jī)(9)，以控制所述前、后輪組完成所述吊廂(1)的運(yùn)行和調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛軌道公交系統(tǒng)，其特征是，所述前輪組或后輪組中的另一個設(shè)有備用驅(qū)動電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛軌道公交系統(tǒng)，其特征是，所述導(dǎo)向裝置包括弧形導(dǎo)向板架(14)，該弧形導(dǎo)向板架(14)的弧形邊緣上安裝有多個導(dǎo)向滾軸(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛軌道公交系統(tǒng)，其特征是，所述門型軌道包括主門型軌道以及設(shè)置在該主門型軌道外側(cè)的多個輔助門型軌道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸掛軌道公交系統(tǒng)，其特征是，相鄰的所述主門型軌道之間通過轉(zhuǎn)向門型軌道連接，該轉(zhuǎn)向門型軌道與所述主門型軌道形成Y型分叉。
專利摘要懸掛式軌道公交系統(tǒng)，包括軌道總成、站臺、供電設(shè)施、吊箱總成和控制單元，軌道總成包括門型軌道，該門型軌道包括軌道箍和L型軌道，軌道箍的斷面呈下部具有開口的方形，該軌道箍的內(nèi)部安裝有相對設(shè)置的L型軌道；站臺沿門型軌道的延伸方向間隔設(shè)置該門型軌道的下方；供電設(shè)施包括設(shè)置在軌道箍內(nèi)部的電纜；吊箱總成包括驅(qū)動系統(tǒng)和吊箱；控制單元通過線路連接于驅(qū)動電機(jī)，以控制完成吊廂的運(yùn)行和調(diào)度。本實(shí)用新型的懸掛軌道公交系統(tǒng)使用的是門型軌道和配套的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，行駛輪與軌道的接觸部位以及電纜均封閉在軌道的內(nèi)部，噪音小，不受天氣限制，不存在銹蝕或電纜損壞的缺點(diǎn)，因此可靠性好，故障率低，具有較高的行駛安全性。
文檔編號E01B25/24GK201951460SQ20112000124
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者陳晨 申請人:陳晨