专利名称：一种高速磁浮交通系统的制作方法
技术领域：
本方案是磁浮交通的根本性变革，技术包括超导线圈产生感应磁场对车体的悬浮、直线 电机的驱动、车体在不同磁场运动时的轨道切换和平衡、车辆在磁场轨道中运动的防碰撞技 术、车体和乘客的能量回收、站点线路的配套优化、各部分相应的安全环保的实现等等，不 同程度地涉及到电磁力学、电工电子技术、信息控制技术、超导应用、机械设计技术等。背景技术：
1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场，奠定了电磁科学基础。随后， 法拉第发明了电磁感应定律，定量描述了感应电动势与磁通量(磁场强度)的变化关系。19 世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦(1831-1879)建立了完整的电磁理论并提出了电磁波 的猜想。20年以后，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，为现代通讯和控制技术的应用奠 定了基础。
1922年，德国科学家赫尔曼.肯佩尔(Hermann Kemper)发明了电磁浮皿原理，并于 1934年8月获得了世界上第一项磁浮技术专利。1991年底，德国向世界宣布TR型高速磁 浮交通技术已经成熟，可投入商业应用。1972年日本研制了低温超导电动列车ML100型， 时速60km/h， 2003年12月，其ML型列车在山梨试验线(18.4km)，创造了 581km/h的世 界记录。世界上其他国家在20世纪60年代开始研究高科技的磁浮交通技术，如前苏联、美 国、加拿大、法国、韩国、瑞士等。前苏联80年代研制了18吨的样车；美国看好德国磁浮 技术，还研制磁浮飞机，但是他们都处于实验阶段。
中国早在20世纪70年代开始进行磁浮交通技术的应用研究。如中国国防大学、西南交 通大学、铁道科学研究院和中科院电工所，并开始了样机的试制，分别建立了中低速磁浮的 试验线。2000年6月，中德联合开展可行性研究，该项目全长30公里，2个车站、2个牵 引变电站、1个控制中心和1个维修基地，总投资约89亿元。同年8月立项开始浦东磁浮 示范线工程的建设，2002年12月31日正式开始商业运行，成为世界上第一条商业营运线。 西南交通大学于2000年底研制成功世界第一辆"高温超导磁悬浮实验车"，当时命名为 "世纪号"。三年后，德国、俄罗斯等国相继研制出载人高温超导磁悬浮实验车，2005年9 月29日，备受各界关注的国家"863计划"高新技术项目一CM1 "海豚"高速磁浮车辆组件 在成飞公司正式生产。此次研制的车辆设计时速为500公里。现行磁浮技术从悬浮方式上可以分为电磁磁浮(EMS)和电动磁浮(EDS)两大类。 电磁磁浮技术是一种常导下的吸引式磁浮系统，即对车载的、置于导轨下方的悬浮电磁 铁通电励磁而产生电场，磁铁与轨道上的铁磁构件相互吸引，将列车向上吸起悬浮于轨道上， 磁铁与铁磁轨道之间的悬浮间隙一般为8-12mm。列车通过控制悬浮磁铁的励磁电流来保证 稳定的悬浮间隙，通过直线电机来牵引列车走行。电磁式磁浮列车以德国TRANSRAPID (简 称TR)型和日本的HSST型为代表。
电动磁浮技术是一种超导下排斥式电动磁浮系统，即当列车运动时，车载磁体(一般为 低温超导线圈或永久磁铁)的运动磁场，在安装与线路上的悬浮线圈中产生感应电流，两者 相互作用，产生一个向上的磁力将列车悬浮于路面一定高度(一般为100-150mm)。通过直 线电机来牵引列车走行。与电磁式相比，电动式悬浮系统在静止条件下不能悬浮，必须达到 一定速度(约150km/h)后才能悬浮。由于间隙大， 一般无须主动控制。电动式磁浮列车以 日本MLU型超导列车为代表。
然而，磁浮列车的商业运营中均没见成功，上海磁浮列车的试以运营线客流量少，经济效益 亏损，将其归结于线路较短，那么轮轨技术的较快发展又让其建立长途轨道变得不现实。其 实以上所有的磁浮列车设计都只是看到了磁浮列车的高速性能，忽略了其磁力不接触性在直 达技术方面的巨大优势，在高速运营速度和直达不停站技术双翅的配合下，磁浮列车可以彻 底解决城市交通拥堵问题，实现比如长三角地区等等多个都市一小时圈，沿途每个村镇均可 设立站点，本质上实现城乡一体化上，变相的将广大农村一下子扩充进了大城市中心地带， 其带动的经济效益在如今的经济环境下的意义可想而知！同时磁浮列车具有的能量回收功能 可以在本身极其节能的基础上，回收车辆动能和乘客势能，总体耗能微弱，在国家能源战略 上也有重要的意义。
发明内容
本新型列车采用双壁磁浮车体(如附图1)，磁力驱动，分层运行、乘客分别直达， 实现高速、便捷、节能、环保的新型的交通载体
车体采用单排座设计，内置超导线圈，其超导电流磁场切割轨道竖8字线圈实现悬浮， 侧壁轨道线圈由直线电机驱动；轨道分五层设置，每层均超导自感悬浮、电网供电驱动，各 层均实现轨道切换、安全保护等等要求功能，同时轨道具有吸收停车动能及乘客势能的节能 技术。运行线路是环形轨道穿插轴向轨道，采用轨道切换技术，车辆互不阻挡，实现中途不 停车高速稳定运行；站点配备车体转运带、指标校验站等保障设备；乘客自由随时各自乘车， 采用双应答技术安全准确到站，.市内交通和城际交通共用部分轴向轨道，实现市内与长途旅 程的零转车四、设计
图1.为磁浮列车基本架构图，其中1为车体，2为侧壁轨道；
图2为轨道线圈磁极放置图，其中1为车辆超导线圈，2 、 3分别为悬浮线圈为驱动
线圈，4为侧壁结构；
图3为轨道磁浮线圈示意图，其中1为加速进站层悬浮线圈，2为匀速运行层悬浮线
圈，3为车体超导线圈，4为减速到站层线圈；
图4为轨道驱动线圈驱动示意图，其中l为车载超导线圈，2为侧壁的驱动线圈，箭 头表磁场运动方向；
图5为轨道分层示意图，其中1为减速停车层轨道，2为加速进站层，3为匀速运行层， 4为减速到站层，5为事故停车层，6为轨道侧壁，箭头表示车辆的行驶方向；
图6为市内减速停车层示意图，其中1为减速停车层，2为相邻的加速进站层，3为 加速进站层后段部分，4为没有车体承重的下行口， 5为车体，6为承重滑块，7为加速进站 轨道的加速轨道部分，8为匀速运行道，箭头表示车辆运行方向；
图7线路规划图，其中l为市内环形轨道，2为轴向轨道，3为兼作长途轨道的轴向轨
道
本发明基于磁浮列车的高速性能和直达技术上，解决了市内交通拥堵问题、城市汽车尾 气噪音污染问题、车辆能源消耗严重、国内长途运力不足问题，实现城乡实质融合、国内任 何地方当天到达，从而提出该套包含车体设计、轨道设置、站点配置、线路规划以及相关的 能量回收、安全环保措施等等的有机方案，具体方案如下 (1)结构设计 a.车体设计
该车体采用轻质的材料，形状为易让车体上下相互滑动的造型，客车左右宽度采取大约 两米的设计，便于乘客能够躺下，车体乘客位置应安装减震装置，同时控制宽度降低对磁场 悬浮的要求，前后长度为人们习惯的轿车单排座位即可，车体具有屏蔽磁场的功能，车门关 闭磁场严格屏蔽，车门打开超导线圈断开，磁场消失，内设刷卡或者按键类的下车信息输入 装置，与站点感应线圈一块控制超导线圈的闭合方式。车体外围安置超导磁场设备，采用冗 余技术，配置两套，其均采用液氮冷却，车体内有重力感应系统，可以制动调节超导线圈的 电流，保证车体的稳定悬浮。顶层线圈实现防止上层车辆下撞，两侧超导线圈提供悬浮力、 驱动力，下侧线圈防止与底层碰撞，车体外形具有下落时的产生气垫作用的滑行结构，为了 加强保证安全，下侧安置意外滑动凸出体，当车辆加速不到位车辆磁场出现问题时，车辆由 该凸体承担重力同时两侧轨道接通电路报警，该上车站点全体紧急加速停车，同时禁止再有 车辆入轨道。
为了避免磁场对人体的影响，车体采用闭门时车内屏蔽磁场，开门时车辆超导线圈断开， 磁场自然消失，同时由于着眼于客运，所以车辆的高度可以参考轿车的高度，大概1.5左右， 宽度2米左右，要限制的是前后，因为这影响并轨。货运车体左右宽度不能加宽，其前后长
6度可以适当的调整，其上下车的信息的设置也有外置的智能系统提前设定；长途车辆还要加 挂液氮冷却设备，用于液氮的自我供应及车体内的温度调节。车辆两侧设置防碰撞墙壁的能 缓冲且不易着火的材料，以防万一驱动磁场的导向作用出现意外情况。同时技术参数允许在 磁浮车上加装电动车功能配件，实现磁浮交通车的在道磁浮运动、在地电动运行的两栖私家 车。
b.轨道设计
如附图2所示，轨道框架由两侧壁构成，侧壁可以采用墙体结构或者悬空。侧壁内固定 线圈，提供悬浮与驱动(包括刹车)、导向，将驱动设置在两侧，可以同时导向功能，实现 驱动与导向设备的合并，精简设备，同时将悬浮设置在两侧壁，可以简化主动控制车体高度 位置的设备，降低设计难度，减轻对导轨的土建要求，大大节省建设成本。
如附图2，线圈结构分为悬浮、驱动，该两种均有导向功能。两侧的线圈从外侧整体的 放入，维修时直接将其拖出换用好的，在将坏的运到车间修理，这样一方面不会影响轨道的 通行能力，另一方面也避免维修人员在强磁场下工作对身体的影响。这样便于安装和运行时 的维修。
悬浮线圈如附图3所示，悬浮线圈有8字型的线圈构成，车载超导线圈运动切割其产生 磁场力提供导向、悬浮，车体左右发生移动，电磁左右的磁力平衡就被打破，从而对车体具 有平衡位置的回复力实现被动导向作用；调节轨道线圈绕向，车载超导磁场将于感应电流在 轨道线圈内磁场产生向上的合力，控制超导电流和车辆的速度，即可实现车体的悬浮。
驱动线圈如附图4所示，驱动线圈采用普通磁浮列车的直线电机驱动方法即可，这里不 做过多解释，需要强调的是 一方面，为避免驱动磁场对悬浮磁场的耦合干扰，驱动线圈与 悬浮线圈不重叠，由于车体惯性及其气垫作用，不会影响车辆的驱动与悬浮，另一方面，采 用调节驱动线圈左右各自频率和幅度来打破左右受力平衡，实现车辆的主动导向功能。另外 虽然本设计的车辆的刹车要求不高，但万一用到的情况可以调节驱动电网同样可以实现刹车 功能，同时本着节能思想，，采用超导感应可控门极二极管供电等等电工电子技术实现车到 哪里供电到哪里。
轨道采用多层设置，如附图5所示，轨道上下共五层，最上车为车辆进站失败的减速停 车层，上面第二层为加速减速进站层，上面第三层为匀速运行层，其下面是减速进站层，最 下面是事故停车层。各层虽然分层但并没有实际的实体分开，各层均为磁场层，不影响车辆 在各层间转换。
如附图6所示，减速停车层为上一站的加速减速进站层的支撑滑动带在在该站的延伸， 在超导冗余技术还保证不了安全情况下，该轨道作为应急停车轨道，在保证车体不翻倒的情同时车辆通过设备下放到本站重新进站。如果是长途车站， 那么就是该进站加速层延伸一个急停的机械滑行轨道，理论上一般不会用到该轨道。
如附图3所示，加速减速进站层为上车加速道，磁浮线圈供电与超导磁场作用为车辆提 供低速悬浮力，驱动线圈将车辆加速到匀速运行层的速度时，车辆切割磁场的感应电动势和 供电电网的电压平衡，车辆的重力比浮力略大，同时下面又没有运行的车辆切割线圈感应上 面的线圈进而加大悬浮力，则车辆下滑并入匀速运行层，如果车辆出现意外，速度达不到， 这样供电电压产生的刺浮力将死死的抓住车体继续滑向下一站的顶层减速停车，乘客再从下 一站上车即可。该层与匀速运行层被高速可以滑动传送带类的装置隔离，如附图6所示，该 传送滑动装置在速度达到指标值的地段就没有了，该处位置通过匀速运行层和加速度可以计 算出来。但滑行承载体可以滑过该空缺段。滑动传送类装置用于车体万一磁场出现问题时支 撑车体，保证车辆一开始加速出现问题时，车辆不会下滑到匀速运行层，与超导冗余一起双 重保证车辆的安全。长度在根据速度指标来定。乘客上车口在一端，其他地方封闭保证安全， 乘客从上车入口随时一个个的上车。
匀速运行层由超导线圈支撑重量，驱动磁场为定频率，定幅度，车辆与驱动磁场同步、 匀速运行，车速慢于指标速度磁场切割超导线圈受力会加速，快了超导线圈磁场切割驱动线 圈做功而有阻力，进而减速，还可以控制电网的频率和幅值，采用各段不同的方法将车辆聚 集，该层在任何地方都要保证顺畅，不能缺少一段。在驱动方面，该层运行速度达到指标速 度，即使出现意外而突然驱动不得力，由于车体运行在侧壁结构中，相对封闭，其间的大气 将产生气垫作用，相对速度很小，车辆不会猛烈碰撞，别的车辆慢慢赶上来接触过程，也将 为事故车辆提供驱动力，只不过后面车辆的指标判别系统会调节其超导电流。事故车辆的指 标检査装置将车置于到站状态，紧接着就在下一站下车检修。在悬浮方面，速度达标下，超 导体无需供电就能承载车体重量，同时设计指标本身有冗余，再加上超导线圈是冗余的。所 以总的说来，该层的安全匀速运行有保证。
减速层进站层中，磁浮感应线圈在车辆速度低于超导切割线圈能够实现悬浮的部分供电 提供悬浮力，驱动线圈不供电但闭合，为车辆提供磁阻力并回收车辆动能。车站采用感应线 圈或者其他的智能识别技术将车站信息传递给车辆，在车辆本身准备下车的情况下，超导线 圈接法反向，实现下滑并入进站轨道，在车辆和车站双应答情况下，车辆实现超导线圈反闭 合，车辆切换到下层减速到站并将动能反馈给电网，由于后面的车辆永远追不上前面的车辆， 所以任何车辆的到站均不影响别的车辆的到站。如果车辆和车站一方有问题均可以拒绝车辆
的下行，避免事故的发生，进站轨道仍采用进口唯一方式，如果有其他情况出现，比如万一 有东西没从进站口下滑，车站应答信号取消，拒绝其他车辆的下行，不过这种情况概率接近不可能。
事故停车层设有个车辆机械滑行缓冲轨道，主要用于匀速运行层、减速进站层的车辆意
外机械类车体断裂等极端现象时，车辆掉入该层减速停止，避免引起匀速运行层和减速进站 层的车辆运行。加强对轨道安全的保护。
另外轴向轨道、环形轨道在轴向交汇处均采用在匀速运行层与加速进站层间增加一转轨 层的轨道设置，该层磁浮线圈车辆超导线圈达到指标速度时切割产生的浮力小于车辆重力， 该悬浮线圈与下面匀速运行层的悬浮线圈也有叠放的部分，用于在极端情况下，恰巧正下方 有车辆通过底部时，下层车辆的超导磁场正向传送给上层的悬浮线圈，从而令上层的磁浮力 支撑住重力，让并轨层的车辆不能下滑，其环形轨道和轴向轨道的交接处为下滑部分，后面 为车辆下滑失败的反向驱动的减速停车段，具体参考减速到站层停车部分。
C.站台设计
在加速进站层位置设上车车站，车体被读取检査车辆参数指标，确认液氮等等参数良好 后，配备乘客智能卡类的自动刷卡确认， 一个个的随到随走，可以根据实际设置服务质询点， 或者保安点，在减速进站层设置下车站台，乘客在刷卡出站，由循环自动运行的环形带将车 辆运送到上面的上车站点，供乘客使用。如果是私家磁浮列车，可以直接将车体开到上车车 站，确认车辆运行参数后，进入加速进站道，其用户信息同时被采集确认。
无论是市内还是长途，在时速一定的要求的最小车站间隔外，其车站点的设置任意密集 设置，每个路口、每个村镇都可以根据需要设立车站点，并不影响列车的运行速度，从而实 现带动的整条运营线的发展。
d. 控制系统
驱动控制、通讯控制现行技术已经能够满足。此处，电力控制采用大容量电网供电，虽 然单车耗能不大，但多个车辆的反复充电、回馈电能，对电网稳定性影响，同时要变频和调 整幅度，实现驱动车辆前行。该点与普通的磁悬浮列车没有区别。不同之处在于匀速运行层 的频率分段不同用来调解车辆的分布。方案的导向控制需要试验完善。
e. 线路规划
1.如附图7所示，市内交通采用多层环形的轨道、穿插若干轴向轨道设计，任何车辆最多实 现两次切换方向就可到高速高效地达任何地方。市内的部分轴向的轨道即是长途线路的市内 部分，出了市区可以有一段速度调节区，达到长途运行的速度，市内交通和长途的不停站成 功对接，市内经纬规划交双车道即可，高架悬空与靠边车道，上车和下车轨道在路口可以不 要，仅让中间匀速运行层抬升而过或者入地穿行。2.长途线路参考现有交通线，根据自身特点，可构建长三角、珠三角港澳、环渤海等等一小 时都市圈，如附图7所示，市内交通的部分轴向线路为长途线路的一部分，这样长途与市内 交通实现实现零转车接轨，无需专门设置类如火车站点、机场类，避免人群的集中对交通管 理的干扰，从根本上避免交通事故，同时将承担基本的交通任务，令其他的交通工具效率极 大提高，不必对路面拓宽，避免对土地的浪费，节省建设费用。 五、具体实施
现行车辆部分乘客的上下车要求整车全部停下，从能量的角度来说，整个车辆的动能减 速为零、然后加速到正常速度，反复进行，浪费了很多能量；从速度的角度来说，道路运行 的速度不是有最快的车决定，而是有最慢的车决定，车辆的靠站一方面制约了本身运行速度， 另一方面严重影响整个道路的单车单位路程占用的道路资源，尤其以市内交通停靠站对交通 的堵塞和占道最为明显，特别是公交车。试想在沿途不停站也能实现乘客的上下车，市内交 通实现高速公路一样的畅通，速度达到500公里的时速，别人下车不影响其他人的行车，拥 堵无从谈起，城市间实现磁浮高速不停站时，沿线处处都可以设站，等于将现有大城市扩大 几十倍。
然而，普通的交通工具仍不能直达，同时速度达不到磁浮级别，挖掘不出不停车的潜能。 那么如何解决甲车停车完全不影响乙运行且实现高速运行呢？下面介绍的实行分层运行可 以很好的实现该目标。
在进站加速层，车辆先停在轨道底部承重结构上，乘客从进站台依次搭乘各自的车辆， 车门闭合超导线圈闭合，并且指标调节装置根据负重调其节超导磁场，同时轨道悬浮线圈感 应导通被供电产生磁场，两磁场相互作用，车辆被悬浮起来；在悬浮到位后驱动线圈对车辆 产生加速度，车辆加速运行在加速进站层，当速度达到指标值时，即与驱动磁场运行的等速 时，车辆超导磁场切割导轨磁浮线圈而产生的感应电动势其抵消部分电网供电电压，垂直受 力平衡被打破，车辆在重力、磁场力合力向下作用下，开始向下运动， 一方面悬浮线圈的左 右磁合力产生的中心恢复力保持其中心位置，车体的也可以采用气道流体设计，利用气垫保 持平稳；另一方面驱动线圈也可采用自动控制系统来主动导向车辆位置，所以车辆平稳地逐 渐切换到运行轨道，同时驱动磁场切割超导线圈实现了能量无线方式补给给超导装置。如果 进站加速层车辆下滑过程中，恰巧下面有车通过，则下层车辆的超导线圈对其悬浮线圈产生 感应，该悬浮线圈的感应电流又会由于与上层的悬浮线圈有叠加，从而对上层悬浮线圈产生 感应电动势，该电动势可以通过绕法调整转与上层线圈的电网电压一直，这样上层车辆的合 力就会向上而不能下落继续在轨道运行至减速停车层，同时车辆上下超导线圈也有互相排斥 的功能避免碰撞，要求车上下底均设计为易相互滑动的外形，预防在极端情况下，车辆紧接着其他车辆下滑，则由于相对速度接近为零，且车体内有减震装置，车辆就像人插进静止的 队列中一样的进入轨道，这对乘客影响微弱。另外如果车辆在加速进站过程出现意外的机械 故障，车辆将有凸起支撑，如附图6所示，承重滑块将其送到减速停车层，同时该车站点报 警，等该车离开加速运行层后，别的乘客上车方可继续上车。
在匀速运行层，如附图4所示，每个车辆的位置被一对驱动磁极吸引、两队磁极排斥而 相对固定，车辆与磁场同步快速运行，意外扰动下，车辆慢了磁场切割超导线圈会自动加速 车辆，快了同理会减速，车辆间相对速度接近为零，即使不同速度也会又车间的大气的气垫 多用和车体内的减震缓冲掉。另外可以实行相邻区间频率不同，将车辆聚集成一段、 一段的， 便于在整体上把握什么时间，减少碰撞几率。
进入匀速运行层标志着上车入道完成，由于市内轨道采用'中'字型布局，根据密集程 度需要多加几层环形轨道和轴向轨道，所以磁道切换来实现转弯换道是下面要交代的。
若乘客从环形轨道转向轴向轨道，该纵轴轨道从上到下一次为减速停车层、加速进站层、 转轨层、匀速运行层、减速到站层，车辆经过一个弧形轨道进入转轨层，由于磁浮线圈被车 辆的超导磁场切割形成的磁力小于车体重力，车辆并入匀速运行层，如果下面有车辆运行， 转轨磁浮线圈指标要求下面车辆的易滑动顶层与上面车辆易滑动底面会在缓慢下落过程中 慢慢的就岔开辆车的位置，如果极其巧合的情况下，上下辆车的切点位置相对，车辆在下方 超导感应影响下，车辆合力向上，车辆继续向前，到达一定位置驱动磁场速度会适当减弱让 下方车辆前行，错过相对位置，车辆再次下行并入匀速运行层，若仍然不行，则进入减速停 车部分，车辆停止，重新从下一站上车。
若乘客从轴向轨道转向环形轨道，环形轨道和轴向轨道的交接处也采用轴向的轨道设计， 该转轨不同之处在于环形轨道的匀速运行层与轴向轨道的转轨层同一水平位置，仅仅需要 弧形的交接转道就可实现并入转轨层，而轴向轨道往环形轨道转轨时，其交接轨道需要有个 水平位置逐渐爬升到环形轨道转轨层，然后其他的转轨技术和环形转轨到轴向轨道的相同。
由于线路釆用环形配备轴向的设计，市内任何两站通过两次转车均可抵达，车辆到达目 的地时，车辆与车站的双应答才被允许并入减速进站轨，即车站的正常准许到站信息和车辆 的下车的请求信息同时具备才能进站，相关电工电子技术比较成熟，比如车辆采用触发可关
断二极管作为超导反向闭合的控制电路，当车辆上乘客通过按钮或者刷卡的形式将车体段闭 合，车辆到达车站端时车站感应车体的感应电流作为触发二极管接通的电流将超导线圈反向 闭合，当然也可以使用信息控制。像进入匀速运行层一样，车辆的导向有保证，车体由于高 速运行，其下落有大气的气垫作用以及下层磁浮线圈被切割后的感应磁力作用，车辆会平稳 下滑，在下滑的过程中，只要车体没完全脱离运行层，其驱动对其都有作用，由于车辆高度相对不高，下滑的高度也不高，下落过程很短，不会被后面的同一层车辆撞击。如果下落过 程人体感受明显，可以采用减弱超导线圈的电流实现下滑行。对于先后在一个站点下车的乘 客来说，由于彼此运行速度即减速的初速度相同，且在同一个入口处开始下滑，减速的磁场 力加速度也相同，所以先行下滑并轨的车辆永远不会被后面的车辆赶上碰撞。在车辆速度低 于能承受车重的段实行电网对磁浮线圈供电产生磁场来提供浮力，仍然采用车到哪里电供应 到哪里的方式(比如让反向运动的感应电流作为供电导通的门电流)，同时轨道驱动线圈反 闭合，让车辆对线圈反向充电，将动能回归到电网。
车辆最后停止在提车进站层的尾部，该段长度应以运行速度为依据设定，乘客下车后， 车辆有环形运输带将车体运送到加速上车层，该运送带也可以用于运送部分重物于上下站 点。然后检査车辆个方面的性能参数，并及时修整。另外在减速到站车层下面构建车体意外 断裂等等时，车辆的安全减速停车及平时的车辆维护站。
从这个综合的具体实施过程中，我们不难发现，该实施方案在交通、能源、工业等等方 面具有一些不可替代的作用，其具体的功能和效果如下-
A、 解决交通难题上下车不影响其他车辆的直达技术从根本上解决了交通堵塞问题；同时
超过500km/h实际运行速度将每人每公里的实际占路时间縮减为原来的约十分之一，相当 于将现有道路加宽十倍，市内拥挤问题得到解决；该运行速度是现有铁路的约五倍，相当 于将各城市距离縮减为原来的五分之一，实现我国几大经济区的一小时交通圈，国内任何 地方当日抵达，解决我国运力不足的问题；
B、 经济意义显著沿线随意可以设置站点而不影响运行效果以及随到随走的高速便捷，将 广大的农村变相的扩充到大城市核心地带。从近期效果来看，黄金地段数量飙升，房价 回归到百姓能承受价位，同时增值土地也为农民购买商品楼提供资金，购房热情被点燃， 房地产业将迅速激活，相关的水泥钢材等建材也跟着有力带动，购得新房的百姓对家电、 装修等等的需求随之而来，同时就业环境自然将大大改善，百姓的收入将明显提升，将有 更多的钱用于消费，经济从而走进良性循环健康发展，从根本上拉动内需、刺激经济，扭 转经济颓势，随之而来的社会意义非常明显。从长远来看， 一方面这将实现我国提倡的 城镇一体化，将农村和城市融合，将不同特点城市融合，实现资源共享，破解大城市发展 瓶颈，解决中小城镇发展无人力项目等资源问题，实现经济发展一体化，加快我国城市化 进程，消除区域发展不平衡。另一方面催生一批新的产业群，边缘化传统交通工具，消 除我国在汽车、飞机等传统交通方面的技术劣势，建立一块新的技术制高点，为我国的经 济领跑世界奠定又一平台。
C、 节能环保在节能方面首先磁浮列车不接触无摩擦，避免机械摩擦的大量耗能；其二车辆启动停止均为个别单独行为，避免为了一个人而要整个车辆都要减速停止，再加速启动 的动能消耗燃料极大浪费，同时车辆减速进站后其动能仍将反馈给电网。其三实行高达 约8米的多层运行模式，每人乘车一次相当于将自身重量扛上三楼的能量反馈给了电网，
而乘客上车时上行一层多楼，下车时上行一层多楼根本不会感到不适应，这些能量可以抵 消一部分其运行时消耗的能量，另外可以考虑在顶层设立太阳能电池板吸收太阳能，这样
该磁浮列车耗能将微弱。在环保方面摆脱交通对石油依赖，没有废物排放，彻底消除汽 车尾气的空气污染、汽笛马达的噪声污染问题等； D、社会意义其一 不需要任何交通疏导管理的人员、设备，简化国家的交通管理；不需要 司机驾驶，避免酒后驾车、无证驾车等等现象对交通的影响，杜绝数量巨大的人为交通事 故。其二实际操作现实我国有相关的理论技术的基础，同时修建仅需大约双车道宽度， 考虑悬空道路上策或在人行道基础上修建，节省土地、避免拆迁问题。同时土建要求不高， 成本相对与普通磁浮铁路要求低，节省土建成本。其三磁浮交通实现市内交通与长途交通 的自动交接，无需专门的长途车站，避开春运类的人员集聚，减弱对交通的压力。乘客无 论长短途，在线路任何站点均可排队划卡即上车，即可避免倒票、黑车等等屡禁不止的现 象，消除买票难现象，运行环境稳定，不受雨雪等天气影响等等，真正造福百姓。
权利要求
1、一种直达式磁浮交通系统设计方案，乘客分别乘坐各自的磁浮车，在磁浮轨道上高速运行并通过切换磁轨来转道，实现中途不停站而不影响其他乘客自动上下车，准确安全的到达目的地。
2、 根据权利要求1所述的方案，其核心创新构思分层转轨实现上下车互相不影响设计理念、 逆向解决交通堵塞新思路、能量守恒的节能新思维、提高交通运营速度和激活全线经济活力 的新思维等等。
3、 根据权利要求1所述的方案，其分层轨道构思与实现技术车辆轨道采用上下分五层，最 上层的进站意外停车层，中间三磁浮层的加速进站层、匀速运行层、减速到站层，最下层的 意外坠落层，各层的转换设计、实现以及安全保护等等相关方案，另外轴向轨道以及部分环 形轨道的交接处采用多加一层转轨层的机构。
4、 根据权利要求1所述的方案，其上下车站点的设计上车站点位于轨道的上方，长度为一 保证车辆能加速到运行层的指标运行速度的距离，设置一进站口，其轨道为的最上层，下车 站点位于轨道的，根据需耍设置，有唯一进站端口，轨道为权利要求3分层轨道的减速到站 层，该端口设有正常允许进站信号应答，同时到站的站尾设有环形旋转传送(市内站点还要 设置液氮补充设备)及车辆检测装置等等。
5、 根据权利要求1所述的方案，其磁浮车辆的设计车体采用上侧抛物面下侧近似楔形类的 易让车体相互滑动的造型，宽度采取约一排座位的设计，超导线圈环绕且冗余设置，车门闭 合磁场隔离车外，打开超导线圈断开无磁场，两侧设置突起类的用于意外事故支撑车体。车 体超导有液氮冷却，对于市内短程车辆，冷却超导线圈蒸发过程中，液氮散失，到站后再补充液氮，车内温度可以考虑轨道整体控温；对于长途车辆，其自身要设置液氮压縮设备，用于液氮的自我供应及车内温度的调节，同时允许加装有其电动车行驶功能配件构成私家磁浮 交通车。
6、 根据权利要求l、 3、 5所述的方案，其防碰撞、安全技术首先、采用叠放互感线圈，下侧有车辆运行时将通过与下层重合的互感线圈产生感应磁场，消减上层车辆运动对电网供电磁场的平衡度，从而车体综合受力仍将支撑上层车辆不能下滑；其二、车体间超导线圈的相 互磁场相斥，避免并轨时碰撞；其三、车体采用切面设计等易相互滑动的结构，速度相近时 可以缓慢下滑近一步保证不会发生碰撞；其四、电网变频变幅采用不同段不同的形式可以集 聚车体，从总体上改变车辆的分布，其五、车体被驱动磁场相对固定而与其等速运动避免在 运行层时的挤压，其六轨道釆取驱动线圈反向适度供电等方式紧急刹车或减速等等，这样实 现车辆运行的多层保险。
7、 根据权利要求l、 3、 4、 5所述的方案，其采用能量回收等人工节能技术， 一方面，进站 台和出站台垂直落差若干米，每个乘客完成一次乘坐，都相当于将其mgAh的势能通过轨道反 馈给了电网；另一方面轨道采用线圈回馈技术，采用车辆超导线圈切割轨道线圈等等方式吸 取车辆的动能，主要集中在减速到站层。再之，采用超导线圏技术本身极大降低线路的耗能。
8、 根据权利要求l、 2所述的方案，其线路规划，其一，市内交通采用多层环形的轨道、穿 插若干轴向轨道设计，任何车辆最多实现两次切换方向就可到高速高效地达任何地方。其二 市内的部分轴向的轨道即是长途线路的市内部分，出了市区可以有一段速度调节区，达到长 途运行的速度，市内交通和长途的不停站成功对接，实现长三角、珠三角、环渤海湾等等一 小时交通圈，沿途各地方可以根据需要任意修建站点，对整体的运行速度和效果没有影响。
9、 根据权利要求l、 2、 4、 3所述的方案，其车辆的切换轨道技术首先是加速进站层切换 到匀速运行层，加速进站层的8字线圈和运行层的8字线圈一部分叠放，但两种线圈的绕法 反向，车辆在加速达到指标速度时，车辆超导线圈切割轨道线圈产生感应电动势消减线圈电 压，从而支撑磁力减弱，车辆受到合力而下行到运行层进入新的平衡状态。其二是匀速运行 层到减速到站层，车辆到站请求与站点的允许靠站的双应答下，车辆的超导线圈反向向闭合， 或者是减小车辆超导电流，车体合力向下进而滑行进入下一层，重新平衡。其三车辆在环形 轨道与轴线轨道的切换均采用增加一层转轨层，环形轨道匀速运行层与轴线轨道的转轨层 处于同--水平高度，环形轨道转向轴向轨道时直接通过转如轴向相应的转轨层转道；轴线轨道向环形轨道转轨时，在每道环形轨道与轴线轨道的交汇口，轴线轨道的匀速运行层通过旁 边一条爬升的轨道与环形轨道的该运行层水平对接，轴线车辆通过此道进入相应环形轨道转 轨层实现转道，若不成功这被转入下一站重新进行。
全文摘要
一种具有飞机般速度的车般便捷、火车般票价、步行般环保的人人享有专用道路般待遇的高速磁浮交通系统。车体采用内置超导线圈，由侧壁提供悬浮和驱动；轨道分五层设置，各层分别具备上车、运行、停车，事故急停等功能，同时轨道具有吸收停车动能及乘客势能的等节能技术。在环形轨道穿插轴向轨道的长短途相融合的运行线路上，车辆采用轨道切换技术转道，实现高速运行并不用换车到达市区内外任意站点。同时，站点设计以及各项安全措施等等也做了具体介绍。
文档编号B60L13/10GK101607557SQ200910096649
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者黄子鑫 申请人:黄子鑫