本發(fā)明涉及城市公共交通領(lǐng)域，特指一種城市慢行交通系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

20世紀70年代以來，能源危機和環(huán)境污染等一系列問題的相繼爆發(fā)，引發(fā)了人們對高速工業(yè)化時代發(fā)展模式的反思，生態(tài)城市的理念和實踐逐步在全球興起。一種環(huán)保、健康的慢行交通方式逐漸進入公眾的視野，并成為許多城市推崇的交通模式。所謂的城市慢行交通，就是把步行、自行車等慢速出行方式作為城市交通的主體，實現(xiàn)低碳環(huán)保的綠色出行模式，從而解決道路擁堵、汽車尾氣污染、停車難等城市管理難題。

近年來，多個城市在慢行交通的建設(shè)方面做出了不少努力，首先要在人流密集商業(yè)核心區(qū)規(guī)劃商業(yè)步行街，鼓勵發(fā)展慢行交通；其次將建設(shè)城市慢行休閑廊道，打造步行專用示范街區(qū)，并改造一批城市主干道，使其具有良好的自行車和步行環(huán)境。未來城市需要有供機動車馳騁的快速道路，也需要有供行人和非機動車出行者使用的慢行系統(tǒng)，只有兩者互補，互不干擾，才能形成有序、環(huán)保、快捷的城市交通。

當前，在機場、地鐵或商場中，城市慢行交通又稱之為為“自動人行道”，發(fā)明專利CN201510882317.7采用電機和滾輪配合驅(qū)動技術(shù)，這種“自動人行道”無法實現(xiàn)大角度轉(zhuǎn)向，且由于“自動人行道”的摩擦阻力較大、效率較低，其消耗能源相當可觀；同時，在城市小區(qū)與旅游景點，對于老弱病殘孕而言，長時間行走十分不便，而暫時還無相關(guān)專利技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜使用環(huán)境下的“自動人行道”。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決城市慢行交通缺乏一套效率較高、環(huán)境適應(yīng)能力較強的城市慢行交通系統(tǒng)的問題，提供了一種城市慢行交通系統(tǒng)，能夠顯著降低城市慢行交通的能量消耗，滿足各種復(fù)雜環(huán)境的使用需求。

本發(fā)明涉及的城市慢行交通系統(tǒng)采用的技術(shù)方案是：城市慢行交通系統(tǒng)包括軌道子系統(tǒng)和行駛子系統(tǒng)。

軌道子系統(tǒng)包括前上下客區(qū)域1、靜止軌道2、運行軌道4和后上下客區(qū)域5。其中，靜止軌道2與運行軌道4的前后部半圓部分相切，上下客區(qū)域1和后上下客區(qū)域5分別安裝在運行軌道4的正前部和正后部。靜止軌道2和運行軌道4由外懸浮磁鐵6、直線電機繞組7、內(nèi)懸浮磁鐵8和軌道基座9組成。軌道基座9為長方體內(nèi)部挖空半個橢圓形。外懸浮磁鐵6、直線電機繞組7、內(nèi)懸浮磁鐵8均安裝在軌道基座9內(nèi)環(huán)的表面內(nèi)。外懸浮磁鐵6處于靜止軌道2和運行軌道4的外側(cè)，內(nèi)懸浮磁鐵8處于靜止軌道2和運行軌道4的內(nèi)側(cè)，在橫向方向上相對安裝的兩個外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8極性是相反的。直線電機繞組7則安裝在外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8中間。在縱向軌道方向上相鄰兩個外懸浮磁鐵6之間極性相反，相鄰兩個內(nèi)懸浮磁鐵8極性之間也相反。

行駛子系統(tǒng)包括行駛機構(gòu)3、高壓電纜線14和直線電機控制器15。其中，行駛機構(gòu)3包括直線電機磁鐵10、支撐底座11、懸浮外殼12和站立平板13。支撐底座11為半橢圓形長方體，為了減輕質(zhì)量，中部也可掏空半個橢圓。在支撐底座11與軌道基座9相對的外表面安裝有懸浮外殼12，懸浮外殼12的材料為銅或鋅等導(dǎo)電材料，支撐底座11由強度較高且不導(dǎo)電的復(fù)合材料制成。直線電機磁鐵10安裝在支撐底座11的下表面，直線電機磁鐵10與直線電機繞組7相對形成直線電機。站立平板13則固定在支撐底座11的上表面。

行駛機構(gòu)3在運行軌道4上以恒定速度移動，行駛機構(gòu)3則在靜止軌道2停止不動。當行駛機構(gòu)3以一定速度在運行軌道4上移動時，根據(jù)法拉利電磁感應(yīng)定律，與外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8相對的懸浮外殼12內(nèi)表面上將會產(chǎn)生電渦流，而且電渦流產(chǎn)生的磁場與外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8極性相同，根據(jù)磁鐵同性相吸、異性相斥的原理，將會使行駛機構(gòu)3懸浮在運行軌道4上。當行駛機構(gòu)3停止在靜止軌道2時，此時行駛機構(gòu)3不能實現(xiàn)懸浮。直線電機控制器15通過高壓電纜線14與每個直線電機繞組7相連。使用直線電機控制器15，控制行駛機構(gòu)3在運行軌道4上運動狀態(tài)。

本發(fā)明涉及的城市慢行交通系統(tǒng)的控制方法采用的技術(shù)方案是包括如下步驟：

在機場、地鐵或商場中，當乘客進入后上下客區(qū)域5準備登車時，直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3駛出后部的靜止軌道2進行運行軌道4中，行駛機構(gòu)3同時實現(xiàn)懸浮狀態(tài)，乘客登上站立平板13。直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3以5km/h-10km/h的恒定速度在運行軌道4上行駛。

當行駛機構(gòu)3行駛到運行軌道4正前部時，乘客離開站立平板13進入前上下客區(qū)域1。若此時有乘客需要登車返回后上下客區(qū)域5，則直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3繼續(xù)在運行軌道4上行駛；若此時沒有乘客需要登車，直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3減速駛?cè)朐谇安康撵o止軌道2并停止下來，以節(jié)約城市慢行交通系統(tǒng)的能源消耗。

在城市小區(qū)與旅游景點，直線電機控制器15控制每個行駛機構(gòu)3之間距離50mm-100mm，且每個行駛機構(gòu)3以相同的恒定速度運行，乘客可以隨時隨地登上站立平板13，并隨時隨地的離開站立平板13。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯具有以下優(yōu)點：(1)行駛機構(gòu)在運行軌道上實現(xiàn)懸浮，顯著降低行駛機構(gòu)工作中的摩擦阻力，降低城市慢行交通系統(tǒng)的能量消耗；(2)行駛機構(gòu)由直線電機驅(qū)動，且能夠?qū)崿F(xiàn)大半徑轉(zhuǎn)彎，能夠使用市區(qū)不同使用環(huán)境的需求。

附圖說明

圖1是商用城市慢行交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是城市慢行交通系統(tǒng)剖視圖

圖3是內(nèi)外懸浮磁鐵分布示意圖

圖4是民用城市慢行交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1—前上下客區(qū)域，2—靜止軌道，3—行駛機構(gòu)，4—運行軌道，5—后上下客區(qū)域，6—外懸浮磁鐵，7—直線電機繞組，8—內(nèi)懸浮磁鐵，9—軌道基座，10—直線電機磁鐵，11—支撐底座，12—懸浮外殼，13—站立平板，14—高壓電纜線，15—直線電機控制器；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明涉及的城市慢行交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

城市慢行交通系統(tǒng)包括軌道子系統(tǒng)和行駛子系統(tǒng)。本發(fā)明的附圖1、3、4均規(guī)定左側(cè)為前部，右側(cè)為后部。

如圖1所示，軌道子系統(tǒng)包括前上下客區(qū)域1、靜止軌道2、運行軌道4和后上下客區(qū)域5。其中，靜止軌道2與運行軌道4的前后部半圓部分相切，上下客區(qū)域1和后上下客區(qū)域5分別安裝在運行軌道4的正前部和正后部。靜止軌道2和運行軌道4由外懸浮磁鐵6、直線電機繞組7、內(nèi)懸浮磁鐵8和軌道基座9組成。軌道基座9為長方體內(nèi)部挖空半個橢圓形。外懸浮磁鐵6、直線電機繞組7、內(nèi)懸浮磁鐵8均安裝在軌道基座9內(nèi)環(huán)的表面內(nèi)。外懸浮磁鐵6處于靜止軌道2和運行軌道4的外側(cè)，內(nèi)懸浮磁鐵8處于靜止軌道2和運行軌道4的內(nèi)側(cè)，在橫向方向上相對安裝的兩個外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8極性是相反的。直線電機繞組7則安裝在外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8中間。聯(lián)合圖1和圖3所示，在縱向方向上相鄰兩個外懸浮磁鐵6之間極性相反，相鄰兩個內(nèi)懸浮磁鐵8極性之間也相反。

如圖2所示，行駛子系統(tǒng)包括行駛機構(gòu)3、高壓電纜線14和直線電機控制器15。其中，行駛機構(gòu)3包括直線電機磁鐵10、支撐底座11、懸浮外殼12和站立平板13。支撐底座11為半橢圓形長方體，為了減輕質(zhì)量，中部也可掏空半個橢圓。在支撐底座11與軌道基座9相對的外表面安裝有懸浮外殼12，懸浮外殼12的材料為銅或鋅等導(dǎo)電材料，支撐底座11由強度較高且不導(dǎo)電的復(fù)合材料制成。直線電機磁鐵10安裝在支撐底座11的下表面，直線電機磁鐵10與直線電機繞組7相對形成直線電機。站立平板13則固定在支撐底座11的上表面(本發(fā)明給出的實施例可以通過螺栓連接)。

行駛機構(gòu)3在運行軌道4上以恒定速度移動，行駛機構(gòu)3則在靜止軌道2停止不動。當行駛機構(gòu)3以一定速度在運行軌道4上移動時，根據(jù)法拉利電磁感應(yīng)定律，與外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8相對的懸浮外殼12內(nèi)表面上將會產(chǎn)生電渦流，而且電渦流產(chǎn)生的磁場與外懸浮磁鐵6和內(nèi)懸浮磁鐵8極性相同，根據(jù)磁鐵同性相吸、異性相斥的原理，將會使行駛機構(gòu)3懸浮在運行軌道4上。當行駛機構(gòu)3停止在靜止軌道2時，此時行駛機構(gòu)3不能實現(xiàn)懸浮。

聯(lián)合圖1和圖3所示，直線電機控制器15通過高壓電纜線14與每個直線電機繞組7相連。使用直線電機控制器15，控制行駛機構(gòu)3在運行軌道4上運動狀態(tài)。

下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明涉及的城市慢行交通系統(tǒng)的控制方法。

如圖1所示，在機場、地鐵或商場中，當乘客進入后上下客區(qū)域5準備登車時，直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3駛出后部的靜止軌道2進行運行軌道4中，行駛機構(gòu)3同時實現(xiàn)懸浮狀態(tài)，乘客登上站立平板13。直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3以5km/h-10km/h的恒定速度在運行軌道4上行駛。

當行駛機構(gòu)3行駛到運行軌道4正前部時，乘客離開站立平板13進入前上下客區(qū)域1。若此時有乘客需要登車返回后上下客區(qū)域5，則直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3繼續(xù)在運行軌道4上行駛；若此時沒有乘客需要登車，直線電機控制器15控制行駛機構(gòu)3減速駛?cè)朐谇安康撵o止軌道2并停止下來，以節(jié)約城市慢行交通系統(tǒng)的能源消耗。

如圖4所示，在城市小區(qū)與旅游景點，直線電機控制器15控制每個行駛機構(gòu)3之間距離50mm-100mm，且每個行駛機構(gòu)3以相同的恒定速度運行，乘客可以隨時隨地登上站立平板13，并隨時隨地的離開站立平板13。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。