高位站轨道交通的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种城市轨道客运交通。
【背景技术】
[0002]地铁、轻轨交通由列车和地下或地面轨道组成,是一种相对客运量大，畅通快捷的公共交通。由于城市站点密集，频繁的停站、起动加速耗时耗能较大，现有轨道交通还有改善空间。
【发明内容】
[0003]为了进一步提高乘客出行速度，节约能源，优化设备，本发明提出一种城市轨道交通模式。本发明的技术方案是:城市轨道交通系统由主轨、支轨、高位站、主车、副车组成。主轨是运行线路的车辆承载轨道，贯通线路全程；支轨承载副车，接通主轨与高位站；高位站位于该段主轨的上方，其高度主要由主车额定运行速度确定；主车在主轨上载客行驶，同时搭载副车。过站时，依附于主车上的副车载客进入支轨并被抛离滑行，上升至高位站停靠并上下乘客。从高位站下方穿过的主车接受适时滑降的另一辆副车，同步连接继续行驶。每站如此循环。
[0004]本发明主要优点有:1.对每一位乘客来说，都是不停顿的直接到达。这在站点密集的城市线路，出行速度提高尤为显著。2.节约能源。副车只承载本站乘客停站，且高位储能方式远比现有的刹车能量回收方式简单高效。3.机车动力只须用于速度保持。驱动功率较小，设备简化。车辆的自重对功率和能耗不敏感。4.站台位置提高到地面或高架，地下工程简化，高架站台可结合商业建筑设置。省去地下客流通道、升降设备及其能源。5.常规运行中无须刹车，车辆、轨道磨损大幅减少。6.由于串行车辆全程速度平稳，活塞风脉动大幅减轻，风向风力平稳，风阻减小，环境改善。7.运营平均速度的增加，加快了车辆周转，大幅减少车辆投放量，这意味着节省投资。
【附图说明】
[0005]图1是实施例的站内路段构成示意图，进站时的状态。图中1.主轨，本例在地下。2.支轨，可全程连续或仅在站内路段设置。3.站台。4.副车。5.主车。
[0006]图2是出站时的状态。
[0007]图3是实施例的分体车辆构造示意图。这是抛离前合体搭载时的状态。
[0008]图4是副车重心轨迹示意图。图中:L.副车上升前的起始重心水平线。a.上升起始点。b.回归速度保守能起始点。c.临界抛离点。d.最高点。e..副车截停点。f.保守势能高度点。g.同步结合点。图中的高度值是能量折算的保守势能高度值。Η是达到同步速度的能量1是这段运动过程中的各种摩擦阻力耗能；Λ 2是维持副车起动坡度延伸高度；Λ 4 = (V。-V。COS a )2/2G是抛离点切向分量速度缺口的补偿能量;Δ 3是储能回归速度整个过程中损耗造成的能量缺口。
[0009]图5是提高抛离点补偿副车能量的示意图。图中F是推动点。
[0010]图6是双侧站台及线路间换乘平面图。
[0011]图7是支轨切换示意图。
[0012]图8是离线站台平面示意图。
【具体实施方式】
[0013]一种客运交通线路实施方案是:
[0014]1.在线路的起点和终点，主轨都设置在高位站台，以便统一机车动力工况，匹配功率。
[0015]2.列车采用主车两侧分别挂靠副车的组合方式(图3)。主车和副车的车厢数相同，乘客门对齐，可实现快捷方便的换乘。副车的宽度要考虑主车单侧承载工况的侧翻力，载客容量要足够常规最大上下乘客量。但对偶发的某站下车乘客量超常，以致副车满员滞留主车的乘客，会因为本系统换乘容量有限的特点延至后一站下车，这需要作为不可抗力因素从管理上约定。本系统换乘容量有限性，导致的其它服务瑕疵，如主车满员滞留副车，偶发影响轻微可以承受。
[0016]副车在惯性自由行驶路段，平稳而且时间短暂，大部分乘客以站姿乘行是可以接受的。这对设计车厢容量有利。
[0017]3.如图3所示，支轨的悬挂方式，可以避免某些工况的空间干涉。支轨的立面曲线及升程依据副车重心轨迹(图4)确定。副车不设驱动动力，靠速度冲坡。注意到动能-势能转换的相关变量参数只有速度和高度，无关不同载荷工况，可以依据线路额定行驶速度确定储能高度。见图4，副车重心在站内路段支轨上的运动过程是:从上升起始点a开始，冲高越过最高点d，移动到e点被截停。在适当时刻放行下滑至g点与下一班车同步结合行驶。
[0018]图4中可以看到，要冲高到最高点d的临界势能高度，必须补偿Λ 3 =Δ 2+2 Δ 1+ Δ 4这部分能量(以全部可能工况中最大耗能值计)，也就是说副车在c点至少应具备再起动回归下滑速度的能量。能量补偿方法见图5，这是抛离时刻的状态。推力点F.位于列车重心的后面某处，机车的速度保持功能保证了副车在抛离时刻的动能。但它的重心已上升到了 c点，动能足够从c点冲高到最高点d。这是按最大耗能工况考虑的能量临界值。实际上到达最高点后还应有富余能量移动到截停位e，还有其它随机波动因素影响，设计抛离点应稍高于c点。
[0019]4.本例设定:线路在城市繁华区域，站点密集，最小站间距1km，额定运营速度60km/h。轨道距地面站台的入地深度稍大于18m。因区间路段太短，列车在一个区间路段的合体行驶中可供换乘的时间不够。本方案运行模式是每站设双侧站台，左右副车交替停站。这样，不停站的副车合体行驶状态增加到两个区间路段及一个站内路段，容许换乘的时间增加一倍以上，可满足正常要求。图6是双侧站台及线路间换乘平面图。换乘不同线路时，副车可以直接进入另一线路的站台等待出发，其乘客可不必下车。
[0020]这种双侧站台交替停站方式，相当于并联线路，这样，发车密度的容许值可增加一倍。
[0021]对副车停站或不停站的选择操作，需要切换支轨。图7是支轨切换示意图。切换点在支轨两端的起升点。连锁动作包括同时中止该站台待发副车的放行。作为紧急安全措施，在副车被抛离进站前，监测到任何相关车门未能按时正常关闭，或其他不宜情形，会启动连锁动作，放弃当次停站。例如行驶中因拥挤而延误关门等异常情形。
[0022]5.副车单独行驶的特性，使得站台的设置可以偏离主线路一定距离，这样可增加线路的横向覆盖范围。图8是这种站台布置的平面图。副车离站时是反向行驶的，副车的对称结构可以和主车任意对接。支轨行程的增加不能影响安全监测报警与放行时刻的先后顺序。
[0023]本方案运行过程是:列车在高位起点站上客，往第一站的乘客进入左副车；往第二站的乘客进入右副车；其余乘客进入主车。列车滑行起动加速至额定速度，并调节动力保持速度一直行驶。左副车进第一站替换上一班车的停站副车。右副车进第二站替换停站副车。行驶中乘客按提示各自换乘到相应车厢。左副车又停第三站，右副车停第四站，副车轮番交替停站直到列车冲高停终点站。其中对于经常客流拥挤的车站，可以调整为左右副车同时停站方式，以满足容量。然后列车可以驶入车场或返程线，完成一个单程。
【主权项】
1.一种客运轨道交通系统，由高位车站，复线轨道和分体客车组成，其特征是:客车可以分体载运部分乘客停靠高位车站，其余可以不停。2.根据权利要求1所述的复线轨道，由主轨和支轨组成，主轨承载客车车辆，支轨承载客车分离体并连接主线路与高位车站之间的交通。3.根据权利要求1所述的高位车站,位于主轨上方，其海拔高度差主要由车辆在该路段行驶速度确定。
【专利摘要】一种轨道客运交通。列车可以分体载运部分乘客冲高停站。是一种节能快捷的公共交通工具。
【IPC分类】B61B1/00
【公开号】CN105270415
【申请号】CN201410317082
【发明人】李质明
【申请人】李质明
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月27日