一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统的制作方法

文档序号:31093967发布日期:2022-08-10 00:21阅读:112来源:国知局
一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统的制作方法

1.本发明涉及一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,属于交通技术领域,尤其是一种基于h结构基梁(1)上下复合异型翼缘轨道和四悬臂转向架的磁浮高速巴士公交系统,提供一种城市立体智慧交通的解决方案。


背景技术:

2.随着经济的高质量发展和人们对生活、交通、城市治理、环保低碳高质量的需求,对城市交通提出了越来越高的要求。私家用车急增,一户2~3辆车的居民也越来越多;多个大城市投入了上千辆共享汽车。轨道交通在解决城市交通拥堵难题中起到了重要作用,地铁平均速度40~70公里/小时,每节车260~320人,单向小时运量3~7万人;轻轨平均速度35~ 50公里/小时,每节车130~270人,单向小时运量1.5~3.5万人;跨坐单轨每节车100~160 人,平均速度30~40公里/小时,单向小时运量1~2.5万人;悬挂式空轨每节车75~120人,平均速度30~40公里/小时,单向小时运量1~1.5万人等都发挥了重要作用。
3.然而,地铁、轻轨、跨坐式单轨、悬挂式空轨等轨道交通一条线路上只有一种交通模式,,实际平均运营速度20~40公里/小时,为实现大运量,每节车均以100~320人大容量、站立人员60%以上,低运营速度、大容量拥挤、每站必停、单一轨道、单一客运功能的公交运营模式,在现代智慧城市发展中市民缺乏高速高效、舒适高端的公共交通出行幸福感的体验,所以自驾车出行仍然占有相当大的比例。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于:针对上述存在的问题和不足,提供一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,尤其是一种基于h结构基梁(1)上下复合异型翼缘轨道和四悬臂转向架的磁浮高速巴士公交系统,充分利用城市低空交通资源,交通高峰上下复合立体轨道同时运行上翼缘异型l轨道车(3v)和磁浮高速巴士公交,地面公交1小时上下复合轨道公交 10分钟,为市民提供一种全座席、高速高效、环保低碳、舒适高端的出行方案,非交通高峰公交车与物流车共用轨道,实现交通资源效益最大化,减少政府财政补贴。本发明提供的是其中之一的一种复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统解决方案。
5.发明概述
6.本发明涉及一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,尤其是一种基于h结构基梁(1)上下复合异型翼缘轨道和四悬臂转向架的磁浮高速巴士公交系统,包括复合异型翼缘轨道系统、磁浮高速巴士公交车、轨道通号系统、运行系统云平台,复合异型翼缘轨道系统架设在墩柱上或山体隧道内、或地下隧道内沿规划路线延伸,轨道通号系统为复合异型翼缘轨道系统、磁浮高速巴士公交车和运行系统云平台提供通讯和信号保障,磁浮高速巴士公交系统在运行系统云平台指挥控制管理下,在复合异型翼缘轨道系统上安全高速准时运行。所述规划路线是在城市道路两侧或路中心的绿化带上、或高速路的边坡或中分带上、或隧道内等。
7.发明详述
8.本发明提供一种转向架(6),包括转向架主梁(60)和转向架连接梁(61);左右各一支转向架主梁(60)纵向竖直平行镜像对称地放置在同一水平面上,左右转向架主梁(60) 的上端前后各一转向架连接梁(61)把两转向架主梁(60)连接成门架通道形立体结构;
9.转向架主梁(60)是倒t型立体纵向梁构件,包括板梁和主梁基座(62);竖直的板梁和主梁基座(62)纵向垂直连接;本专业人员依据设计需要,可以在板梁和主梁基座(62) 的连接处设置一定弧度,实现二者的平滑连接,板梁和主梁基座(62)连接处呈直角或一定弧度,均属于上述“垂直连接”。一般情况下,板梁为竖直设置的矩形立体板梁,主梁基座 (62)为水平放置。优选的,所述转向架主梁(60)还包括1~5个或更多个不同形状不同大小的减重孔(14),所述转向架主梁(60)也可以选择l型结构、或异型结构、或框架结构等其它结构形状,以上均由本专业技术人员根据需要进行设计。
10.优选的,主梁基座(62)左右两侧是非对称结构,基座内侧为短边,基座外侧为长边,基座内短边主要作用是增加厚度以增强安装悬臂转向机构(6a)的结构强度;主梁基座(62) 长边是纵向水平放置的电磁铁安装板(63),其外端面用于安装电磁铁;左右转向架主梁(60) 的上表面均为直线电机安装面(64),用于安装直线电机的初级。以上均由本专业人员需要进行具体设计。如图1、图3a、图4所示。
11.本发明提供一种悬挂柱(66),悬挂柱(66)由下而上依次安装有悬挂柱底座(69)、空气弹簧(68)和缓冲弹簧(67),悬挂柱(66)底端设有悬挂柱底座(69),用于承载车箱重量;悬挂柱用于支撑悬挂架(6b),是悬臂转向机构的重要组成部分。在悬挂柱底座(69) 的两侧相对各设置有一阻尼安装板(6g)。如图5、图5d、图5e所示。
12.本发明提供一种悬挂架(6b),所述悬挂架(6b)是帽子形板架结构,其形状大致呈型(形象的称为帽子形),其底部两侧向外伸展部分似帽缘的是安装座,用于安装在车箱的顶部,悬挂架(6b)顶部的中心是安装圆孔,用于套在悬挂柱(66)上。如图5所示。
13.优选的,在空气弹簧(68)左右两侧各有一支阻尼器(6m),阻尼器(6m)安装在悬挂架(6b)顶部和悬挂柱底座(69)之间,阻尼器(6m)的上端安装在悬挂架(6b)顶部下表面,下端安装在悬挂柱底座(69)的阻尼安装板(6g)上。
14.本发明提供一种悬臂转向机构(6a),包括悬挂柱(66)、悬挂架(6b)、转向机构(6p);悬挂架(6b)通过其顶部的安装圆孔套在悬挂柱(66)上,设置于空气弹簧(68)和缓冲弹簧(67)之间;
15.转向机构安装在悬挂架(6b)上。转向机构(6p)包括依次连接的弹簧座(6h)、弹簧 (6j)、杠杆(6k)、支座(6l),左右各一支弹簧座(6h)分别安装在悬挂架(6b)外侧面上。支座(6l)设置在悬挂柱底座(69)的前端,支座(6l)的外端面安装在杠杆(6k) 的中心部位,杠杆(6k)两端的内侧各安装有一支弹簧(6j),弹簧(6j)的另一端安装在弹簧座(6h)上。如图5所示。
16.本发明提供一种四悬臂转向架,包括转向架(6)和悬臂转向机构(6a),悬臂转向机构 (6a)安装在转向架(6)的下方。在所述转向架(6)下方安装1~8支或更多支悬臂转向机构(6a),由本专业人员根据需要进行选择。优选的,在所述转向架(6)的左右两个主梁基座(62)底面的前后端各安装有一支悬臂转向机构(6a),共有四支,所述转向架称为四悬臂转向架。如图1、图3a、图4、图5、图6a所示。
17.本发明提供一种磁浮高速巴士公交车,包括四悬臂转向架、悬浮系统、支撑机构、动力系统、安全运行系统、客车箱、车辆控制系统、无人智能驾驶系统、车物联网系统。四悬臂转向架整体呈门架通道形立体结构,转向架底部左右两侧各安装有一组悬浮系统;左右两悬浮系统的外侧各安装有支撑机构,支撑机构上端安装在轨道系统的外支撑轨道(22)上;客车箱安装在四悬臂转向架的下方;安全运行系统、车辆控制系统、无人智能驾驶系统、车物联网系统均安装在客车箱上方或客车箱内。如图1、图3a、图6a所示。
18.所述悬浮系统,包括电磁铁(4a)、悬浮气隙检测器(4b)、悬浮控制器。左右各一组电磁铁(4a)的内侧面分别安装在左右电磁铁安装板(63)外端面上,呈镜像对称设置;1~ 3个或更多个悬浮气隙检测器(4b)安装在电磁铁(4a)的上表面和u型钢轨(21)之间,以检测和控制电磁铁(4a)与u型钢轨(21)之间气隙,并把气隙信号送往悬浮控制器,悬浮控制器控制电磁铁(4a)与轨道系统的u型钢轨(21)之间气隙保持在8mm左右稳定悬浮运行,并接受来自车辆控制系统的指令实施悬浮控制。悬浮控制器安装在设备室(73) 内,也可以安装在其它合适的位置。设备室(73)在客车箱顶部。如图1、图3、图6所示。
19.所述支撑机构包括支撑架(5)、支撑钢轮(53)和保护钢轮(56);每个转向架(6)左右侧各设有2~8个或更多个支撑架(5)安装在电磁铁(4a)的外侧,2~8个或更多个支撑钢轮(53)的轴安装在支撑架(5)上部、支撑钢轮的轮子安装在轨道系统的左右外支撑轨道(22)的上,当磁浮高速物流车停止运行时,支撑钢轮(53)支撑起整车的重量,所述车称为外悬挂式磁浮高速巴士公交车;2~4支或更多支保护钢轮(56)的轴安装在左右支撑架(5)下部、对应左右外支撑轨道(22)底面的下方,保护钢轮(56)的上轮缘与外支撑轨道(22)底面的距离设计确保直线电机防止次级与初级不会碰撞划伤、保障电磁铁(4a) 与轨道系统的u型钢轨(21)不会吸死的安全距离。如图1、图3、图5和图6所示。
20.所述动力系统,包括供电系统、直线电机、逆变器、直线电机控制系统。供电系统由受电机构(4)、下供电轨(42)组成,用于磁浮高速巴士公交车的供电,可以根据实际需要安装在轨道或车辆的适当位置。下供电轨(42)安装在轨道系统的h结构基梁(1)的外侧面上,下供电轨(42)由布置在动力电缆孔(1a)内的电缆供电;受电机构(4)一端安装在支撑架(5)顶端,使受电机构(4)另一端的受电靴与下供电轨(42)保持紧密接触,在磁浮车停止运行落到外支撑轨道(22)上、或悬浮状态、或处于运行状态,受电机构(4)与下供电轨(42)之间均能保持紧密接触正常供电。直线电机是长次级短初级结构,包括直线电机次级(4d)和直线电机初级(4e);左右各一条直线电机次级(4d)安装在复合异型翼缘轨道系统的结构端梁(10)和结构中梁(11)底面的两侧;左右各一只直线电机初级(4e) 安装在转向架主梁(60)上表面的直线电机安装面(64)上,与直线电机初级(4e)位置相对应安装;优选的,一条直线电机次级(4d)安装在结构端梁(10)和结构中梁(11)底面,一只直线电机初级(4e)与直线电机次级(4d)位置相对应安装在转向架连接梁(61)上表面或安装在直线电机安装板(6c)上或转向架上;所述直线电机安装板(6c)1~3条或更多条,其左右两端通过金属橡胶弹簧(6d)分别横向垂直安装在左右转向架主梁(60)上表面;逆变器安装在动力室(72)内,把供电系统的高压直流电转换供给直线电机;直线电机控制系统安装在设备室(73)内,对直线电机实施监测和控制,并执行车辆控制系统指令对直线电机实施控制。如图1、图3a、图3b、图6a所示。
21.所述安全运行系统,包括智能稳定导向系统、制动系统、图像雷达识别测距装置
(7a)、车载电池系统;智能稳定导向系统包括稳定导向轮(23)、伸缩杆(27)、伺服电动缸(28)、智能稳定导向控制系统,稳定导向轮(23)、伸缩杆(27)、伺服电动缸(28)依次安装在一起,伺服电动缸(28)安装在支撑架(5)上,使稳定导向轮(23)与轨道上的稳定导向轮轨迹(24)相对应,由智能稳定导向控制系统控制稳定导向轮(23)伸缩距离的大小和导向力的大小;本发明的突出特征所述智能稳定导向控制系统是无人智能驾驶功能的重要组成部分之一,无人智能驾驶磁浮客车或物流车是以悬浮磁铁自主精准导向、平衡稳定为主运行,根据车辆运行状态、或侧向风力的大小、或转弯离心力的大小、或车辆运行偏移量大小,智能稳定导向控制系统控制稳定导向轮(23)与稳定导向轮轨迹之间的距离保持0~30mm或更宽的距离,精准控制辅助导向力的大小和平衡稳定力的大小,最大限度减少运行阻力,保障车辆沿着设定的轨迹安全、快速、高效运行;制动系统包括软制动、机械制动和制动控制系统,软制动是由直线电机的反向推力实现的,正在高速行使的磁浮高速巴士公交车需要制动时,首先由制动控制系统操作直线电机施加反向推力,使磁浮高速巴士公交车通过反向软制动推力加快减速,当速度减到5公里/小时以下时,制动控制系统自动启动机械制动,同时控制直线电机施加的反向推力逐渐减少到零;机械制动由制动钳机构(54)、u型钢轨(21) 组成,制动钳机构(54)安装在支撑架(5)上和对应u型钢轨(21)外侧的磁极腿上,当磁浮高速巴士公交车需要机械制动时,制动钳机构(54)夹住磁极腿实施机械制动;制动控制系统安装在驾驶室(71)内,制动控制系统对包括软制动和机械制动实施监测和控制,并接受来自无人智能驾驶系统和车辆控制系统的指令对制动系统实施控制;优选的,所述机械制动可选择轨道系统的t型制动轨道(26),制动钳机构(54)夹住t型制动轨道(26)进行制动;图像雷达识别测距装置(7a)前后各一个,分别安装在客车箱前后壁外侧,是自动驾驶识别前后车距离、速度,以及运行前方侵入运行安全区域的障碍物等,确保行车安全;所述车载电池系统包括充电装置、电池和电池管理系统安装在设备室(73)内,在电池管理系统控制和管理下,充电装置为电池充电,当外供电突然停电,车载电池系统为全车提供电源,使车辆可以安全运行到最近的一到两个车站;如图1、图2、图3a、图6a所示。
22.所述客车箱,包括客车箱体(7)、客车顶架(7b)、客车底架(7k)。客车箱体(7)是一个长方立体结构,其顶部与客车顶架(7b)相连、底部与客车底架(7k)相连;客车顶架(7b)为矩形框架,包括边纵梁(7c)、边横梁(7d)、中纵梁(7e)、中横梁(7f)、悬挂横梁(7g)和悬臂安装座(7h),在一水平面上两支纵向平行整齐放置的边纵梁(7c)与两支横向平行的边横梁(7d)在端部垂直连接成矩形框架结构,0~3支或更多支中纵梁(7e) 在矩形框架结构内同一平面上与两边纵梁(7c)平行、垂直连接在边横梁(7d)上,两支悬挂横梁(7g)与0~3支或更多支中横梁(7f),在矩形框架结构内与边横梁(7d)平行、不同类隔开布置、在同一平面上与边纵梁(7c)或中纵梁(7e)垂直交叉连接成一个平面框架结构;每个悬挂横梁(7g)两端各设一个悬臂安装座(7h),四个悬臂转向机构(6a) 分别与四个悬臂安装座(7h)对应连接,所述悬臂安装座(7h)具有一个向上的加厚凸台,以提高安装座强度。如图7所示;
23.客车底架(7k)位于客车箱体(7)的底部,是客车箱内乘客全部重量的支撑和安全保障构架,客车底架(7k)的上表面安装有1~12排座椅(7l)或更多排座椅,如图8所示。
24.优选的,客车箱体(7)前后壁安装有前后窗(74)、侧壁安装有车门(75)和侧面窗(79),车门滑道(76)安装在车门(75)上下边缘对应的客车箱体的外侧壁上,车门(75)沿车门滑道(76)在车门控制系统的控制下自动打开或关闭,车门控制系统并把车门的状态信息
实时传给车辆控制系统,车门控制系统安装在客车箱内;所述客车顶架(7b)、客车底架(7k)、客车箱体(7)是由铝合金压铸成型、或由铝合金材料焊接而成、或由复合材料制造而成;如图3a、图6a、图7、图8所示。
25.优选的,所述客车箱还包括驾驶室(71)、动力室(72)、设备室(73)、牵引杆(77)、视频监控识别系统和广播提醒系统的一个或几个,本领域技术人员可以根据实际需要设计其位置和形状。优选的,驾驶室(71)安装在客车箱顶部的前端,用于安装车辆控制系统、无人智能驾驶系统、智能稳定导向控制系统、车物联网系统、卫星定位系统等;动力室(72) 安装在客车箱顶部的后端,用于安装逆变器、车载电池系统等;设备室(73)安装在客车箱顶部的中间位置,用于安装车载空调、车门控制系统、悬浮控制器、直线电机控制系统、制动控制系统等;牵引杆(77)前后各一个,分别安装在客车箱顶部的客车顶架(7b)前后端外端面上,牵引杆(77)分别用于前后客车箱的连接,以实现1~15节车或更多节车的组列高效率运行;视频监控识别系统安装在客车箱内顶部的前后端各一个,用于对客车箱乘客的状况、空座状况进行识别;广播提醒系统安装在客车箱内顶部的前端,自动播报车到达车站的情况以及其它事项的提醒。如图3a、图6a所示。
26.所述车辆控制系统安装在客车箱内(优选安装在驾驶室(71)内),对无人智能驾驶系统、悬浮控制器、直线电机控制系统、制动控制系统、车门控制系统、电池管理系统、安全运行系统、制动机构及车辆各机构的运行状态进行监测、系统管控,并与车物联网系统和卫星定位系统进行数据信息交换,对磁浮高速巴士公交车的运行状态以及车辆各机构的状态进行检测控制和管理。
27.所述无人智能驾驶系统安装在客车箱内(优选安装在驾驶室(71)内),是磁浮高速巴士公交车运行控制的大脑,主要包括无人驾驶信息系统、无人驾驶操作系统;把来自测速定位器(4g)、图像雷达识别测距装置(7a)、卫星定位系统、车辆控制系统的信息指令、轨道通号系统、复合异型翼缘轨道系统、车门控制系统、电池管理系统、悬浮控制器、直线电机控制系统、制动控制系统等系统的信息、以及运行系统云平台的指令信息等融合为运行控制数据,由无人驾驶系统进行数据计算、处理分析、并形成驾驶操作指令,操作悬浮控制器、直线电机控制系统、制动控制系统等,来驾驶磁浮高速巴士公交车安全运行。具体由本领域技术人员进行专业设计和制造。
28.所述车物联网系统安装在客车箱内(优选安装在驾驶室(71)内),是磁浮高速巴士公交车对外通讯的核心系统,对外通过通讯基站(4h)与运行系统云平台、前后磁浮高速巴士公交车的进行通讯和数据信息交换,对内与车辆控制系统信息数据互通。车物联网系统将把车的设备状态、实时位置、运行速度等实时发送给运行系统云平台和前后各3-5辆车的车物联网系统,以实现前后各3~5辆车安全协同运行。
29.本发明提供一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,其特征在于,基于h 结构基梁(1)上下复合异型翼缘轨道和四悬臂转向架的磁浮高速巴士公交车,包括复合异型翼缘轨道系统、磁浮高速巴士公交车、轨道通号系统、运行系统云平台,复合异型翼缘轨道系统架设在墩柱(15)上或山体隧道内、或地下隧道内沿规划路线延伸;所述磁浮高速巴士公交车安装在复合异型翼缘轨道系统上;轨道通号系统为复合异型翼缘轨道系统、磁浮高速巴士公交车和运行系统云平台提供通讯和信号保障;在运行系统云平台的指挥控制和管理下,磁浮高速巴士公交车沿着复合异型翼缘轨道系统安全准时运行,到达每
个目的地车站。
30.所述轨道通号系统,包括位置信号网(4f)、磁浮轨道讯号系统、通讯电缆、卫星定位系统、通讯基站(4h),用于磁浮高速巴士公交车及轨道之间的信号通讯,可以根据实际需要安装在轨道或车辆的适当位置。优选的,位置信号网(4f)安装在主梁基座(62)的外侧面上,与车辆上的测速定位器(4g)安装位置相对应,以供精准定位在轨道运行车辆的位置信息和精准测量车辆运行速度等;卫星定位系统安装在驾驶室(71)内,卫星定位系统的信息与测速定位器(4g)的信息进行交叉确认;磁浮轨道讯号系统包括磁浮轨道道叉状态信息、磁浮轨道可通行状态信息、车站通行状态信息、车辆位置信息等车辆安全运行的重要信息,通过布置在通讯电缆孔(1b)内的通讯电缆传送到沿线每个车站控制系统和运行系统云平台、并通过通讯基站(4h)无线传送到磁浮高速巴士公交车和运行系统云平台,实现信息交叉确认。所述通讯基站(4h)安装在墩柱(15),是5g或6g等低延时高速度的通讯设备等。如图1、图3a所示。
31.所述运行系统云平台是磁浮高速巴士公交系统运行的大脑、信息数据存储和交换中心、信息数据计算处理中心、系统运行指挥管理中心,接收和处理每一辆磁浮高速巴士公交车物联网系统以及轨道系统、车站、供电系统、轨道通号系统等每个独立运行系统运行信息和设备状况信息。对临时出现的运行状况进行及时处理,立即调度并发出指令,以保证磁浮高速巴士公交系统安全和高效运行。运行系统云平台与车物联网系统通过沿轨道布置的通讯基站 (4h)进行无线(5g)连接。
32.所述复合异型翼缘轨道系统,其特征在于以h结构基梁(1)为基础,h结构基梁(1) 上翼缘设有的上翼缘异型l轨道(30)与下翼缘设有的下翼缘异型磁浮轨道(20),上下复合组成复合异型翼缘轨道系统。
33.复合异型翼缘轨道系统还包括安装横梁(12)、墩柱(15)和新能源系统(1h)。在同一水平面上左右镜像对称纵向平行布置两榀h结构基梁(1),在h结构基梁(1)的相对内侧面前后两端各设有一个安装横梁(12),h结构基梁(1)和安装横梁(12)组成矩形框架结构;优选的,在前后安装横梁(12)之间纵向均匀分布设有0~20个(具体数量和间距由专业人员设计)矩形空心结构的连接中梁(13),把左右h结构基梁(1)连结成一榀轨道梁;多榀h结构基复合异型翼缘轨道梁的前后安装横梁(12)分别连续架设在墩柱(15)上,墩柱(15)每间隔5~120米一根安装在规划路线上连续延伸;新能源系统(1h)架设在安装横梁(12)、连接中梁(13)的上表面和左右h结构基梁(1)的侧面上,并与h结构基梁 (1)侧面之间留有除雪和雨水分流缝隙,所述新能源系统(1h)实现为轨道照明、通讯系统或动力系统提供辅助清洁能源,新能源系统(1h)表面是钢化高强、高透光率材料,其表面同时作为紧急情况下的乘客撤离疏散通道。如图1、图2、图3所示。
34.所述h结构基梁(1),包括竖直翼缘梁、结构端梁(10)、结构中梁(11)。在同一水平面上左右各一支竖直翼缘梁纵向平行镜像对称布置,在两竖直翼缘梁的两端各设一个结构端梁(10),两个结构端梁(10)之间纵向均匀分布设有0~20个(具体数量和间距由专业人员设计)结构中梁(11),结构端梁(10)和结构中梁(11)上表面是同一平面、下表面亦为同一平面,把左右的竖直翼缘梁连接为一个整体结构,组成h结构基梁(1);优选的,所述结构端梁(10)和结构中梁(11)均设有一个或多个减重孔(14),所述竖直翼缘梁是空心结构或实心结构、竖直翼缘梁及其与结构端梁(10)和结构中梁(11)的连接处是空心结构或实心结构,实
现h结构基梁(1)结构的优化和轻量化;
35.优选的,结构端梁(10)安装于竖直翼缘梁相对内侧面上;优选的,所述h结构基梁(1) 的上翼缘(3)和下翼缘(2)可以是对称或非对称的矩形结构,更优选的其突出特征是非对称结构,上翼缘(3)优化减薄轻量化、节材节能低碳;如图1、图2所示。
36.所述上翼缘异型l轨道(30)包括h结构基梁(1)和l结构轨道,以h结构基梁(1) 为基础,其左右两个上翼缘(3)的上表面各设置有一条l结构轨道。所述l结构轨道是由 l竖边护板(31)和l水平边轨道面(32)组成,l竖边护板(31)和l水平边轨道面(32) 之间呈85-95度夹角,其l竖边护板(31)朝上、外侧面与上翼缘(3)的外侧面在同一竖直面上,其l水平边轨道面(32)向内水平安装在上翼缘(3)的上表面,上翼缘异型l轨道(30)沿h结构基梁(1)纵向延伸;l水平边轨道面(32)向内侧超出上翼缘(3)宽度的部分称为l轨道面外展板(33);
37.优选的,所述上翼缘异型l轨道(30)还包括上智能稳定导向轮轨迹(35)、下智能稳定导向轮轨迹(36)、定位信号网(4f)、上供电轨(41)。上智能稳定导向轮轨迹(35)位于l竖边护板(31)的内侧面,下智能稳定导向轮轨迹(36)位于左右两个上翼缘(3)内侧面上;定位信号网(4f)安装在上翼缘异型l轨道(30)上,与车辆上测速定位器的位置相对应;上供电轨(41)安装在上翼缘异型l轨道(30)上为车辆供电,其电源由设在动力电缆孔(1a)内的动力电缆供给。如图1、图2、图3所示。
38.所述下翼缘异型磁浮轨道(20),包括h结构基梁(1)、u型钢轨(21)、外支撑轨道(22)。以h结构基梁(1)为基础,其左右两个下翼缘(2)外侧各设置有一条外支撑轨道(22),左右外支撑轨道(22)底面与下翼缘(2)底面在同一水平面上镜像对称设置;左右各一条 u型钢轨(21)安装在下翼缘(2)的底面上镜像对称设置。优选的,所述u型钢轨(21) 由两个磁极腿和底面组成,u型钢轨(21)的底面与u型轨安装板(25)是一个整体,u 型轨安装板(25)安装在下翼缘(2)底面上;所述u型钢轨(21)由钢热轧制而成或由钢板焊接而成。如图2、图3所示。
39.所述下翼缘异型磁浮轨道(20)还包括下供电轨(42)、智能稳定导向轮轨迹(24)、定位信号网(4f)、制动轨道,均可根据需要安装在下翼缘异型磁浮轨道(20)的适当位置。优选的,下供电轨(42)安装在下翼缘(2)的外侧,为在下翼缘异型磁浮轨道(20)上运行的磁浮车辆供电,其电源由设在动力电缆孔(1a)内的电缆供给;智能稳定导向轮轨迹(24) 在下翼缘异型磁浮轨道(20)左右两侧外支撑轨道(22)上方的下翼缘(2)外侧面上;定位信号网(4f)安装在下翼缘(2)的内侧面上,与车辆上测速定位器的位置相对应,沿着 h结构基梁(1)的纵向连续延伸;所述制动轨道设在u型钢轨(21)的一个磁极腿上,优选的,所述制动轨道可以由t型制动轨道(26)替代,t型制动轨道(26)安装在外支撑轨道(22)下方或其它适合安装的位置。如图2右下图所示。优选的,所述外支撑轨道(22) 可以由l钢支撑轨(2a)替代,所述l钢支撑轨(2a)由安装边板(2b)和支撑轨板(2c) 组成,竖直的安装边板(2b)和水平的支撑轨板(2c)成直角连接成l钢支撑轨;左右各一条l钢支撑轨(2a),其安装边板(2b)安装在左右下翼缘(2)的外侧面上、支撑轨板 (2c)朝外镜像对称安装,支撑轨板(2c)的底面与下翼缘(2)的底面在同一水平面上;优选的,所述支撑轨板(2c)的外边缘可设置有挡板(2d),一条挡板(2d)垂直安装于支撑轨板(2c)上表面的外边缘上,对支撑钢轮(53)起到安全保护作用。优选的,所述l 钢支撑轨是由钢坯直接热轧而成或用钢板焊接而成;更优选的,所述l钢支撑轨由复合纤维材料制造而成,以实现轻量化。如图1左下图所示、图2、图3a。
40.以上所述是一种外悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统。
41.本发明还提供一种内悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,与上述外悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统不同之处是:
42.所述下翼缘异型磁浮轨道(20)不同之处是,替代外支撑轨道(22)的l钢支撑轨(2a) 安装在左右下翼缘(2)的内侧面上成为内支撑轨道。所述智能稳定导向轮轨迹(24)设在左右l钢支撑轨(2a)的安装边板(2b)的内侧面上。如图1右下图所示。
43.所述支护机构包括支撑钢轮(53)和保护钢轮(56)不同之处是,左右2~8个或更多个支撑钢轮(53)的轴分别安装在左右转向架主梁(60)外侧面的上部、轮子安装在轨道系统的内支撑轨道l钢支撑轨(2a)的上表面,所述磁浮高速巴士公交车称为内悬挂式磁浮高速巴士公交车,当磁浮高速物流车停止运行时,支撑钢轮(53)支撑起整车的重量;左右2~ 4支或更多支保护钢轮(56)的轴安装在左右转向架主梁(60)外侧面的下部、轮子对应在内支撑轨道l钢支撑轨(2a)底面的下方,保护钢轮(56)的上轮缘与l钢支撑轨(2a)底面的距离设计确保直线电机防止次级与初级不会碰撞划伤、保障电磁铁(4a)与轨道系统的 u型钢轨(21)不会吸死的安全距离。如图1右下图、图3b、图6b所示。
44.所述智能稳定导向系统,不同之处是,伺服电动缸(28)安装在转向架主梁(60)上,稳定导向轮(23)与设在左右内支撑轨道l钢支撑轨(2a)的安装边板(2b)内侧面上的智能稳定导向轮轨迹(24)相对应;如图3b、图6b所示。
45.所述受电机构(4)不同之处是,受电机构(4)一端安装在电磁铁(4a)的外侧,使另一端受电机构(4)的受电靴与下供电轨(42)保持紧密接触正常供电;如图3b、图6b所示。
46.其它与上述一种外悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统完全一致。
47.本发明提供一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统的运行方法:
48.1)磁浮高速巴士公交车在运行系统云平台、轨道通号系统、安全运行系统和车辆控制系统、无人智能驾驶系统等系统的管理和控制下,由始发站在复合异型翼缘轨道系统上出发;始发站的车站管理系统把本站上车乘客数量、对应的车厢号车门号和乘客到达目的站的信息发送给车物联网系统,车物联网系统把信息用内部线路传送车辆控制系统,车辆控制系统通过车内视频监控识别系统核对每一排乘客的数量和空位数,与接收到的车站管理系统信息交叉核实;优选的,磁浮高速巴士公交车为全座席高端车辆,每个车门对应6~8个座席位。
49.2)在复合异型翼缘轨道系统上运行的磁浮高速巴士公交车的设备状态、实时位置、运行速度等通过车物联网系统实时发送给运行系统云平台和前后各3~5辆车的车物联网系统,以实现前后各3~5辆车安全协同运行。例如有一辆车因故需要紧急制动,后面的3~5辆车将同步减速行驶,并依次往后面的车辆传递,实现安全协同运行;车内空位的数量和对应位置信息、乘客到达目的站的信息、车内乘客的状态(预防紧急情况)等由车辆控制系统内部线缆传送给车物联网系统,车物联网系统实时发送给运行系统云平台和前方的车站管理系统。
50.3)若本列车内乘客已满座,该辆车将启动直达最近目的地车站的运行模式,车辆控制系统通过车物联网系统把该辆车将直达运行的信息发送给运行系统云平台和最近目的地车站,车辆控制系统对无人智能驾驶系统下达直达运行指令和最近目的地车站信息,
该辆车将以160~200公里/小时的速度直达最近目的地车站,为乘客提供了拥堵城市背景下的高速、高效、舒适、高端交通服务。
51.4)磁浮高速巴士公交车到达前方的车站之前,车站管理系统已经将即将到站的该编组车每个车门的空座数量显示在车站对应的车门候车区,乘客打卡并按提示选择自己待到达目的地车站的名称后,乘客即可进入对应的车门候车区,实现乘客精准乘车;
52.5)磁浮高速巴士公交车到达车站后,乘客先下后上,刚刚下车的乘客逐一刷卡走出车门候车区。假若车内有1乘客到达目的地车站后没有下车,刷卡走出车门候车区的乘客将少 1人,等待上车的乘客将有1人仍然待在车门候车区无法上车,车站该车门候车区将自动提醒乘客等待下一班车;若有乘客提前下车,刷卡走出车门候车区的乘客将多1人,该空座信息将通知下一个车站;
53.6)刚刚驶离车站的磁浮高速巴士公交车,若本列车内乘客已满座,将重复3)的操作。
54.7)运行系统云平台根据各车站客流量大数据计算和图象识别,对出现客流较大的车站采用空车直达的运行方式,快速疏解密集客流,提高市民出行交通质量,提升城市运行效率,实现智慧城市智慧交通。
55.以上编号,仅为叙述的方便,不代表运行的实际顺序。上述每个编号,可以看做是高速智能公交系统的运行单元,运行中根据实际情况调整运行单元的顺序,甚至对运行单元进行增减。本发明未详述部分均可采用现有技术。
56.本发明的优点是:
57.1、以h结构基梁为基础上下复合的复合异型翼缘轨道,使竖向结构强度、刚度、抗弯能力和横向结构强度、刚度、抗弯能力和抗扭转能力相互增强,得以实现轻量化、节材节能低碳设计,配合以车的轻量化,复合轨道比实现同功能的两个单轨道总重量减少20%~30%。复合异型翼缘轨道最小转弯半径20米、爬坡能力达到100

,工程造价是轻轨的1/3~1/2,线路适应能力强、占地少、拆迁少、综合造价低,运行成本是轻轨的2/3。
58.2、本发明磁浮高速巴士公交系统,智能化无人驾驶,设计速度为160~200公里/小时,对乘客密集的车站智能实施空车直发快速疏散,满载车辆将智能识别直达乘客到达的最近目的车站,单向运量每小时可达43200~76800人,非交通高峰客运与高速物流车共用轨道,实现交通资源效益最大化。四悬臂转向架磁浮高速巴士公交车最大晃动角度在1
°
左右,解决了单悬臂转向架车厢4
°
~15
°
晃动技术难题,使悬挂车辆运行更加平稳。为智慧城市提供了一种全座席、高速、高效、舒适、节能低碳环保、噪声低的高端交通解决方案。
59.3、运行安全环保。复合异型翼缘轨道设计和磁浮高速巴士公交车结构的设计永远不会脱轨;自备电池能轨道自动充电使车辆安全运行到下一站;新能源系统提供环保新能源的同时兼顾了安全疏散通道的功能;车物联网系统和运行系统云平台使前后各3-5辆车同步安全协同运行;硬件和软件的协同作用,为安全提供了多重保障。
附图说明
60.图1本发明复合异型翼缘轨道系统的外支撑和内支撑磁浮轨道和磁浮高速巴士公交车横截面示意图。
61.图2本发明复合异型翼缘轨道系统及两种制动轨道的外支撑磁浮轨道立体示意
图。
62.图3本发明的下翼缘异型磁浮轨道和两种直线电机安装结构的磁浮高速巴士公交车横截面单侧放大示意图,其中,a)双直线电机,b)单直线电机。
63.图4本发明四悬臂转向架立体示意图。
64.图5本发明悬臂转向机构示意图,其中,a)悬挂臂主视图,b)悬挂臂左视图,c)悬挂臂俯视图,d)悬挂柱主视图,e)悬挂柱俯视图。
65.图6本发明外支撑和内支撑轨道四悬臂转向架磁浮高速巴士公交车左视示意图,其中, a)外支撑轨道,b)内支撑轨道。
66.图7本发明四悬臂转向架磁浮高速巴士公交车客车顶架示意图。
67.图8本发明磁浮高速巴士公交车客车底盘座椅示意图。
68.其中,1、h结构基梁,10、结构端梁,11、结构中梁、12、安装横梁,13、连接中梁, 14、减重孔,15、墩柱,1a、动力电缆孔,1b、通讯电缆孔,1h、新能源系统,2、下翼缘, 20、下翼缘异型磁浮轨道,21、u型钢轨,22、外支撑轨道,23、稳定导向轮,24、智能稳定导向轮轨迹,25、u型轨安装板,26、t型制动轨道,27、伸缩杆,28、伺服电动缸,2a、 l钢支撑轨,2b、安装边板,2c、支撑轨板,2d、挡板,3、上翼缘,30、上翼缘异型l轨道,31、l竖边护板,32、l水平边轨道面,33、l轨道面外展板,35、上智能稳定导向轮轨迹,36、下智能稳定导向轮轨迹,3v、上翼缘异型l轨道车,4、受电机构,41、上供电轨,42、下供电轨,4a、电磁铁,4b、悬浮气隙检测器,4d、直线电机次级,4e、直线电机初级,4f、位置信号网,4g、测速定位器,4h、通讯基站,5、支撑架,53、支撑钢轮, 54、制动钳机构,56、保护钢轮,6、转向架,60、转向架主梁,61、转向架连接梁,62、主梁基座,63、电磁铁安装板,64、直线电机安装面,66、悬挂柱,67、缓冲弹簧,68、空气弹簧,69、悬挂柱底座,6a、悬臂转向机构,6b、悬挂架,6c、直线电机安装板,6d、金属橡胶弹簧,6g、阻尼安装板,6h、弹簧座,6j、弹簧,6k、杠杆,6l、支座,6m、阻尼器,6p、转向机构,7、客车箱,71、驾驶室,72、动力室,73、设备室,74、前后窗, 75、车门,76、车门滑道,77、牵引杆,79、侧面窗,7a、图像雷达识别测距装置,7b、客车顶架,7c、边纵梁,7d、边横梁,7e中纵梁,7f、中横梁,7g、悬挂横梁,7h、悬臂安装座,7k、客车底架,7l、座椅。
具体实施方式
69.采用示意图和具体实施方式是对本发明作进一步说明,但是不构成对本发明的任何限制,对于本领域的技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明的示意图获得的其它的示意图、根据本发明的实施例的构思得到的其他实施方式,均在本发明的保护范围之内。本发明中使用的方位词,如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“纵”、“横”、“竖”、“内侧”、“外侧”等均以示意图为基准,仅为叙述的方便和相对位置,不代表实际方位,术语主要用于区分不同的部件,但不对部件进行具体限制。
70.实施例1
71.转向架6、悬臂转向机构6a及四悬臂转向架的结构和作用。
72.四悬臂转向架是磁浮高速巴士公交车的重要组成元件。所述四悬臂转向架包括转向架6 和悬臂转向机构6a,悬臂转向机构6a安装在转向架6的下方。
73.所述转向架6包括转向架主梁60和转向架连接梁61;同一水平面上左右各一支转向架主梁60纵向竖直平行镜像对称放置,左右转向架主梁60的上端前后各一转向架连接梁
61 把两转向架主梁60连接成门架通道形立体结构;转向架主梁60是倒t型立体纵向梁构件,包括竖直矩形立体板梁和与之垂直连接的水平放置的转向架主梁基座62;转向架主梁基座 62左右两侧是非对称结构,基座内短边主要作用是增加厚度以增强安装悬臂转向机构6a的结构强度,由本专业人员根据需要具体设计;转向架主梁基座62长边的纵向外侧面是电磁铁安装面63,由本专业人员依据电磁铁和支撑机构的安装尺寸需要进行设计;左右转向架主梁60的上表面均为直线电机安装面64,用于安装直线电机的初级。
74.所述悬臂转向机构6a包括悬挂柱66、缓冲弹簧67、空气弹簧68、阻尼器6m、转向机构6p;悬挂柱66底端设有悬挂柱底座69,用于承载车箱重量;悬挂柱66由下而上依次安装有悬挂柱底座69、空气弹簧68、悬挂架6b、缓冲弹簧67,阻尼器6m安装在悬挂架6b 顶部和悬挂柱底座69之间,转向机构安装在悬挂架6b上。所述悬挂架6b是几字形框架结构,其底部是悬挂梁安装座用于安装在车箱的顶部,顶部的悬挂梁安装圆孔,用于套在悬挂柱66上;在悬挂柱底座69的两侧相对各设置有一支阻尼安装板6g,在空气弹簧68左右两侧各有一支阻尼器6m,阻尼器6m的上端安装在悬挂架6b顶部的下方,下端安装在悬挂柱底座69的阻尼安装板6g上;转向机构6p包括弹簧座6h、弹簧6j、杠杆6k、支座6l,在悬挂柱底座69的前端设置有一支支座6l,支座6l的外端面安装在杠杆6k的中心部位,杠杆6k两端的内侧各安装有一支弹簧6j,弹簧6j的另一端安装在弹簧座6h上,左右各一支弹簧座6h分别安装在悬挂架6b外侧面上。
75.四悬臂转向架,在所述转向架6的左右两个转向架主梁基座62底面的前后端各安装有一支悬臂转向机构6a,共有四个悬挂臂,所述转向架称为四悬臂转向架。车辆运行过程中,四悬臂转向架利用其悬挂梁安装座安装在车箱的顶部,起到支撑车辆的重量级引导车辆转向的作用。四悬臂转向架突出特征是运行更加平稳,与目前普遍采用的单悬臂相比,四悬臂转向架设计大幅度提高了车辆减弱晃动和扭摆的力矩、增加了支撑点。悬挂架6b与悬挂柱底座69之间左右两侧的两支阻尼器6m与空气弹簧68的配合设计以及转向机构6p的设计进一步吸收车箱在前进方向上的左右晃动或转弯时左右扭摆的力量和能量,缓冲弹簧67、阻尼器6m和空气弹簧68共同吸收车箱上下振颤的力量和能量,使其对转向架的冲击达到更小,较好地解决了单悬臂转向架车辆运行和风载共同作用下造成车厢4
°
~15
°
晃动技术难题,四悬臂转向架最大晃动角度在1
°
左右,使悬挂车辆运行更加平稳。
76.实施例2
77.其他同实施例1,不同之处在于,所述转向架6下方还可以选择安装2支悬臂转向机构 6a,由本专业人员根据转向架6设计参数进行选择。
78.实施例3
79.其他同实施例1,不同之处在于,所述转向架6下方还可以选择安装6支或更多支悬臂转向机构6a,由本专业人员根据转向架6设计参数进行选择。
80.实施例4
81.一种磁浮高速巴士公交车,包括四悬臂转向架、悬浮系统、支撑机构、动力系统、安全运行系统、客车箱、车辆控制系统、无人智能驾驶系统、车物联网系统。四悬臂转向架整体呈门式立体结构,转向架底部左右两侧各安装有一组悬浮系统;左右两悬浮系统的外侧各安装有支撑机构,支撑机构上端安装在支撑轨道22上;客车箱安装在四悬臂转向架的下方;安全运行系统、车辆控制系统、无人智能驾驶系统、车物联网系统均安装在客车箱上方。
82.所述四悬臂转向架包括转向架6和悬臂转向机构6a,悬臂转向机构6a安装在转向架6 的下方。可以使用实施例1-3任意一种的四悬臂转向架。
83.所述悬浮系统,包括电磁铁4a、悬浮气隙检测器4b、悬浮控制器。电磁铁4a的内侧面安装在转向架6的电磁铁安装面63上;2~3个或更多个悬浮气隙检测器4b安装在电磁铁4a的上表面和u型钢轨26之间,以检测和控制电磁铁4a与u型钢轨26之间气隙,并把气隙信号送往悬浮控制器,悬浮控制器控制电磁铁4a与u型钢轨26之间气隙保持在8mm 左右,并接受来自车辆控制系统的指令实施悬浮控制,悬浮控制器安装在设备室73内。
84.所述支撑机构,包括支撑架5、支撑钢轮53和保护钢轮56;每个转向架6设有2~8个或更多个支撑架5安装在电磁铁4a的外侧,2~8个或更多个支撑钢轮53的轴安装在支撑架5外侧面的上部、轮子安装在轨道系统的外支撑轨道22的上表面,当磁浮高速物流车停止运行时,支撑钢轮53支撑起整车的重量,所述车称为外悬挂式磁浮高速巴士公交车;2~ 4支或更多支保护钢轮56的轴安装在在支撑架5外侧面的下部、对应在外支撑轨道22底面的下方,保护钢轮56的上轮缘与外支撑轨道22底面的距离设计确保直线电机防止次级与初级不会碰撞划伤、保障电磁铁4a与轨道系统的u型钢轨21不会吸死的安全距离。如图3、图4、图5和图6所示。
85.所述动力系统,包括供电系统、直线电机、逆变器、直线电机控制系统。供电系统由受电机构4、下供电轨42组成,用于磁浮高速巴士公交车的供电,可以根据实际需要安装在轨道或车辆的适当位置。下供电轨42安装在轨道系统的h结构基梁1的外侧面上,下供电轨 42由布置在动力电缆孔1a内的电缆供电;受电机构4一端安装在支撑架5顶端,使受电机构4另一端的受电靴与下供电轨42保持紧密接触,在磁浮车停止运行落到外支撑轨道22上、或悬浮状态、或处于运行状态,受电机构4与下供电轨42之间均能保持紧密接触正常供电。直线电机是长次级短初级结构,包括直线电机次级4d和直线电机初级4e;左右各一条直线电机次级4d安装在复合异型翼缘轨道系统的结构端梁10和结构中梁11底面的两侧;左右各一只直线电机初级4e安装在转向架主梁60上表面的直线电机安装面64上,与直线电机初级4e位置相对应安装;优选的,一条直线电机次级4d安装在结构端梁10和结构中梁11 底面中部,一只直线电机初级4e与直线电机次级4d位置相对应安装在转向架连接梁61上表面或安装在直线电机安装板6c上,所述直线电机安装板6c 1~3条或更多条,其左右两端通过金属橡胶弹簧6d分别横向垂直安装在左右转向架主梁60上表面;直线电机次级与初级之间的法向吸引力成为电磁铁4a悬浮力的合力,节能低碳、降低运行费用;逆变器安装在动力室72内,把供电系统的高压直流电由逆变器转换供给直线电机;直线电机控制系统安装在设备室73内,对直线电机实施监测和控制。如图3、图5、图6所示。
86.所述安全运行系统,包括图像雷达识别测距装置7a、车载电池系统、制动系统、智能稳定导向系统,图像雷达识别测距装置7a前后各一个,分别安装在客车箱前后壁外侧,是自动驾驶识别前后车距离、速度,以及运行前方侵入运行安全区域的障碍物等,确保行车安全;所述车载电池系统包括充电装置、电池和电池管理系统安装在设备室73内,在电池管理系统控制和管理下,充电装置为电池充电,当外供电突然停电,车载电池系统为全车提供电源,使车辆可以安全运行到最近的一到两个车站;制动系统包括软制动、机械制动和制动控制系统,软制动是由直线电机的反向推力实现的,正在高速行使的磁浮高速巴士公交车需要制动时,首先由制动控制系统操作直线电机施加反向推力,使磁浮高速巴士公交车通过
反向软制动推力加快减速,当速度减到5公里/小时以下时,制动控制系统自动启动机械制动,同时控制直线电机施加的反向推力逐渐减少到零;机械制动由制动钳机构54、u型钢轨21 组成,制动钳机构54安装在支撑架5上和对应磁浮轨道21外侧的磁极腿上,当磁浮高速巴士公交车需要机械制动时,制动钳机构54夹住磁极腿实施机械制动;制动控制系统安装在驾驶室71内,制动控制系统对包括软制动和机械制动实施监测和控制,并接受来自无人智能驾驶系统和车辆控制系统的指令对制动系统实施控制。智能稳定导向系统由稳定导向轮23、伸缩杆27、伺服电动缸28、智能稳定导向控制系统组成,稳定导向轮23安装在伸缩杆27 上,伸缩杆27安装在伺服电动缸28内,稳定导向轮23与轨道上的智能稳定导向轮轨迹(24) 相对应,根据车辆运行状态、或侧向风力的大小、或转弯离心力的大小、或车辆运行偏移量大小,智能稳定导向控制系统控制稳定导向轮23与导向轮轨迹之间的距离保持0~30mm 或更宽的距离,精准控制辅助导向力的大小和平衡稳定力的大小,最大限度减少运行阻力,保障车辆沿着设定的轨迹安全、快速、高效运行。如图1、图3、图6所示。
87.所述客车箱,包括客车箱体7、客车顶架7b、客车底架7k。客车箱体7是一个长方体立体结构,其顶部与客车顶架7b相连、底部与客车底架7k相连;这种长方体立体结构是近似结构,可以根据需要项其边缘设置成圆弧形,或有弧度的平滑过渡。
88.客车顶架7b位于客车箱体7的顶部,是客车箱全部重量的支撑和安全保障构架,与客车箱体7连接成一个整体,客车顶架7b包括边纵梁7c、边横梁7d、中纵梁7e、中横梁7f、悬挂横梁7g和悬臂安装座7h,在一水平面上两支纵向平行整齐放置的边纵梁(7c)与两支横向平行的边横梁(7d)在端部垂直连接成矩形框架结构,0~3支或更多支中纵梁(7e) 在矩形框架结构内同一平面上与两边纵梁(7c)平行、垂直连接在边横梁(7d)上,两支悬挂横梁(7g)与0~3支或更多支中横梁(7f),在矩形框架结构内与边横梁(7d)平行、不同类隔开布置、在同一平面上与边纵梁(7c)或中纵梁(7e)垂直交叉连接成一个平面框架结构;每个悬挂横梁(7g)两端各设一个悬臂安装座(7h),四个悬臂转向机构(6a) 分别与四个悬臂安装座(7h)对应连接,所述悬臂安装座(7h)具有一个向上的加厚凸台,以提高安装座强度;如图7所示;客车底架7k位于客车箱体7的底部,与客车箱体7连接成一个整体,是客车箱内乘客全部重量的支撑和安全保障构架,客车底架7k的上表面安装有1~12排座椅7l或更多排座椅,如图8所示;客车箱体7是一个矩形立体结构,其顶部与客车顶架7b相连、底部与客车底架7k相连、前后壁安装有前后窗74、侧壁安装有车门 75和侧面窗79,车门滑道76安装在车门75上下边缘对应的客车箱体的外侧壁上,车门75 沿车门滑道76在车门控制系统的控制下自动打开或关闭,车门控制系统并把车门的状态信息实时传给车辆控制系统,车门控制系统安装在设备室73内。如图3、图6所示。
89.所述客车箱还包括驾驶室71、动力室72、设备室73、牵引杆77、视频监控识别系统和广播提醒系统。驾驶室71安装在客车箱顶部的前端,用于安装车辆控制系统、无人智能驾驶系统、智能稳定导向控制系统、车物联网系统、卫星定位系统等;动力室72安装在客车箱顶部的后端,用于安装逆变器、车载电池系统等;设备室73安装在客车箱顶部的中间位置,用于安装车载空调、车门控制系统、悬浮控制器、直线电机控制系统、制动控制系统等;牵引杆77前后各一个,分别安装在客车箱顶部的客车顶架7b前后端面上,牵引杆77分别用于前后客车箱的连接,以实现1~15节车或更多节车的组列高效率运行;视频监控识别系统安装在客车箱内顶部的前后端各一个,用于对客车箱乘客的状况、空座状况进行识别;广播提醒
系统安装在客车箱内顶部的前端,自动播报车到达车站的情况以及其它事项的提醒。如图3、图6所示。
90.所述车辆控制系统安装在驾驶室71内,对全车的硬件和软件系统及运行状态进行监测、控制和系统管理,保障磁浮高速巴士公交车安全运行。
91.所述无人智能驾驶系统安装在驾驶室71内,是磁浮高速巴士公交车运行控制的大脑,综合来自测速定位器4g、图像雷达识别测距装置7a、车辆控制系统、轨道通号系统等硬件和软件等系统的信息、以及运行系统云平台的指令,安全驾驶磁浮高速巴士公交车。
92.所述车物联网系统安装在驾驶室71内,是磁浮高速巴士公交车对外通讯的核心系统,对外通过通讯基站4h与运行系统云平台、前后3~5辆磁浮高速巴士公交车的进行通讯和设备状态、位置、速度等数据信息交换,实施安全协同运行。
93.实施例5
94.一种基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,其特征在于,基于h结构基梁1 上下复合异型翼缘轨道和四悬臂转向架的磁浮高速巴士公交系统,包括复合异型翼缘轨道系统、实施例4所述的磁浮高速巴士公交车、轨道通号系统、运行系统云平台,复合异型翼缘轨道系统架设在墩柱15上或山体隧道内、或地下隧道内沿规划路线延伸;轨道通号系统为复合异型翼缘轨道系统、磁浮高速巴士公交车和运行系统云平台提供通讯和信号保障;在运行系统云平台的指挥控制和管理下,磁浮高速巴士公交车在无人智能驾驶系统驾驶下,沿着复合异型翼缘轨道系统高速安全准时运行,到达每个目的地车站。
95.所述轨道通号系统,包括位置信号网4f、磁浮轨道讯号系统、通讯电缆、卫星定位系统、通讯基站4h。位置信号网4f安装在主梁基座62的外侧面上,与车辆上的测速定位器4g 安装位置相对应,以供精准定位在轨道运行车辆的位置信息和精准测量车辆运行速度等。所述运行系统云平台是磁浮高速巴士公交系统运行的大脑、信息数据存储和交换中心、信息数据计算处理中心、系统运行指挥管理中心。
96.所述复合异型翼缘轨道系统,其特征在于以h结构基梁1为基础,h结构基梁1的上翼缘设有的上翼缘异型l轨道30,h结构基梁1下翼缘设有的下翼缘异型磁浮轨道20,上翼缘异型l轨道30与下翼缘异型磁浮轨道20上下复合组成复合异型翼缘轨道系统。
97.复合异型翼缘轨道系统还包括安装横梁12、墩柱15和新能源系统1h。在同一水平面上左右镜像对称纵向平行布置的两榀h结构基梁1,在其相对内侧面前后两端各设有一个安装横梁12,h结构基梁1和安装横梁12组成矩形框架结构多榀h结构基复合异型翼缘轨道梁的前后安装横梁12分别连续架设在墩柱15上,墩柱15每间隔5~120米一根安装在规划路线的地面上连续延伸,所述地面优选道路两侧的绿化带、或道路中心绿化带、或高速路中分带、或高速路两侧的边坡;新能源系统1h架设在安装横梁12的上表面和/或左右h结构基梁1的侧面上,并与h结构基梁1侧面之间留有除雪和雨水分流缝隙,所述新能源系统1h 实现为轨道照明、通讯系统或动力系统提供辅助清洁能源,新能源系统1h表面是钢化高强、高透光率材料同时可作为乘客紧急疏散通道。
98.所述h结构基梁1,包括竖直翼缘梁、结构端梁10、结构中梁11。在同一水平面上左右各一支竖直翼缘梁纵向平行镜像对称布置,在两竖直翼缘梁的两端各设一个结构端梁10,两个结构端梁10之间纵向均匀分布设有0~20个或更多个的结构中梁11,结构端梁10和结构中梁11上表面是同一平面、下表面亦为同一平面,把左右的竖直翼缘梁在其中部区域
连接为一个整体结构,组成h结构基梁1;所述结构端梁10和结构中梁11均设有一个减重孔 14,所述竖直翼缘梁是空心结构、竖直翼缘梁及其与结构端梁10和结构中梁11的连接处是空心结构,实现h结构基梁1结构的优化和轻量化;结构端梁10安装于竖直翼缘梁相对内侧面的梁中部区域;所述h结构基梁1的上翼缘3和下翼缘2的其突出特征是非对称结构,上翼缘3优化减薄,实现轻量化、节材节能低碳;
99.所述上翼缘异型l轨道30包括上翼缘3和l结构轨道。所述l结构轨道是由l竖边护板31和l水平边轨道面32组成的l型结构轨道,l竖边护板31和l水平边轨道面32之间呈90度夹角。在h结构基梁1上部左右两个上翼缘3的上表面镜像对称地各安装有一条l 轨道,其l竖边护板31朝上、外侧面与上翼缘3的外侧面在同一竖直面上,其l水平边轨道面32向内水平安装在上翼缘3的上表面,上翼缘异型l轨道30沿h结构基梁1纵向延伸,高速客车或物流车在其上运行;l水平边轨道面32向内侧超出上翼缘3宽度的部分称为l轨道面外展板33;所述上翼缘异型l轨道30还包括上智能稳定导向轮轨迹35、下智能稳定导向轮轨迹36、定位信号网4f、上供电轨41。上智能稳定导向轮轨迹35位于l竖边护板31的内侧面,下智能稳定导向轮轨迹36位于左右两个上翼缘3内侧面上;定位信号网 4f安装在上翼缘异型l轨道30上,与车辆上测速定位器的位置相对应;上供电轨41安装在上翼缘异型l轨道30上,为在上翼缘异型l轨道30上运行的车辆供电,其电源由设在动力电缆孔1a内的动力电缆供给。如图1、图2所示。所述上翼缘异型l轨道30特征是竖直方向的l竖边护板31和l水平边轨道面32增强了h结构基梁1在竖直方向和横向的结构强度、刚度、抗弯和抗扭转能力;因此对上翼缘3厚度进行科学减薄轻量化,较宽的l水平边轨道面32设计保障了轨道面有足够的宽度和承载能力。
100.本发明上翼缘异型l轨道30突出特征是l型宽轨道面设计、设计时速为120~160公里 /小时和智能稳定导向保障系统,无人智能驾驶客车或物流车是以自主智能精准导向控制和自主平衡稳定控制为主运行,其上智能稳定导向轮轨迹35、下智能稳定导向轮轨迹36对应导向轮由智能稳定导向控制系统根据车辆运行状态、或侧向风力大小、或转弯离心力大小,自动调整智能稳定导向轮与轨迹之间的距离保持0~30mm或更宽的距离,精准稳定导向。
101.所述下翼缘异型磁浮轨道20,包括下翼缘2、u型钢轨21、支撑轨道22。左右各一条支撑轨道22设置在下翼缘2底端外侧,左右支撑轨道22底面与下翼缘2底面在同一水平面上镜像对称设置;左右各一条u型钢轨21安装在下翼缘2的底面上,左右u型钢轨21在同一水平面上镜像对称设置。所述u型钢轨21上方是u型磁浮轨道安装板25,u型磁浮轨道安装板25与u型钢轨21的底面为一个整体结构,u型钢轨21通过u型磁浮轨道安装板 21安装在下翼缘2底面上;所述u型钢轨21由钢热轧制而成或由钢板焊接而成。
102.所述下翼缘异型磁浮轨道20还包括下供电轨42、智能稳定导向轮轨迹(24)、定位信号网4f,下供电轨42安装在下翼缘2的外侧为磁浮车辆供电,其电源由设在动力电缆孔1a 内的动力电缆供给;智能稳定导向轮轨迹(24)在下翼缘异型磁浮轨道20左右两侧支撑轨道22上方的下翼缘2外侧面上;定位信号网4f安装在下翼缘2的内侧面上、u型钢轨21 的上方,与车辆上测速定位器的位置相对应。如图1、图2所示。
103.基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统的运行方法:
104.1)磁浮高速巴士公交车为全座席高端舒适的车辆,每个车门对应6~8个座席位,
在复合异型翼缘轨道系统上无人智能驾驶由车站出发;出发站的车站管理系统把本站上车乘客数量、对应的车厢号车门号和乘客到达目的站的信息发送给车物联网系统,车物联网系统把信息内部传送车辆控制系统,车辆控制系统并通过车内视频监控识别系统核对每一排乘客的数量和空位数,并与接收到的车站管理系统信息进行交叉核实;
105.2)在复合异型翼缘轨道系统上运行的磁浮高速巴士公交车的设备状态、位置、速度等通过车物联网系统实时发送给运行系统云平台和前后各3-5辆车的车物联网系统,以实现前后各3-5辆车安全协同运行。车内空位的数量和对应位置信息、乘客到达目的站的信息、车内乘客的状态预防紧急情况等由车辆控制系统内部线缆传送给车物联网系统,车物联网系统实时发送给运行系统云平台和前方的车站管理系统。
106.3)若本列车内乘客已满座,该辆车将启动直达最近目的地车站的运行模式,车辆控制系统通过车物联网系统把该辆车将直达运行的信息发送给运行系统云平台和最近目的地车站,车辆控制系统对无人智能驾驶系统下达直达运行指令和最近目的地车站信息,该辆车将以160~200公里/小时的速度直达最近目的地车站。
107.4)磁浮高速巴士公交车到达前方的车站之前,车站管理系统已经将即将到站的该编组车每个车门的空座数量显示在车站对应的车门候车区,乘客打卡并按提示选择自己待到达目的地车站的名称后,乘客即可进入对应的车门候车区,实现乘客精准乘车;
108.5)磁浮高速巴士公交车到达车站后,乘客先下后上,刚刚下车的乘客逐一刷卡走出车门候车区。假若车内有1乘客到达目的地车站后没有下车,刷卡走出车门候车区的乘客将少 1人,等待上车的乘客将有1人仍然待在车门候车区无法上车,车站该车门候车区将自动用声音提醒乘客,请耐心等待下一班车,将在1.5或2分钟后到达;若有乘客提前下车,刷卡走出车门候车区的乘客将多1人,该空座信息将通知下一个车站;
109.6)刚刚驶离车站的磁浮高速巴士公交车,若本列车内乘客已满座,将重复3的操作。
110.7)运行系统云平台根据各车站客流量大数据计算和图象识别,对出现客流较大的车站采用空车直达的运行方式,快速疏解密集客流,提高市民出行交通质量,提升城市运行效率。
111.实施例6
112.其他同实施例5,不同之处在于:所述上翼缘异型l轨道30包括上翼缘3和l结构轨道。所述l结构轨道是由l竖边护板31和l水平边轨道面32组成的l型结构轨道,l竖边护板31和l水平边轨道面32之间呈92度夹角。
113.实施例7
114.其他同实施例5,不同之处在于:所述上翼缘异型l轨道30包括上翼缘3和l结构轨道。所述l结构轨道是由l竖边护板31和l水平边轨道面32组成的l型结构轨道,l竖边护板31和l水平边轨道面32之间呈88度夹角。
115.实施例8
116.本发明还提供一种内悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统,与上述外悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统不同之处是:
117.所述下翼缘异型磁浮轨道(20)不同之处是,替代外支撑轨道(22)的l钢支撑轨(2a) 安装在左右下翼缘(2)的内侧面上成为内支撑轨道。所述智能稳定导向轮轨迹(24)设
在左右l钢支撑轨(2a)的安装边板(2b)的内侧面上。如图1右下图所示。
118.所述支护机构包括支撑钢轮(53)和保护钢轮(56)不同之处是,左右2~8个或更多个支撑钢轮(53)的轴分别安装在左右转向架主梁(60)外侧面的上部、轮子安装在轨道系统的内支撑轨道l钢支撑轨(2a)的上表面,所述磁浮高速巴士公交车称为内悬挂式磁浮高速巴士公交车,当磁浮高速物流车停止运行时,支撑钢轮(53)支撑起整车的重量;左右2~ 4支或更多支保护钢轮(56)的轴安装在左右转向架主梁(60)外侧面的下部、轮子对应在内支撑轨道l钢支撑轨(2a)底面的下方,保护钢轮(56)的上轮缘与l钢支撑轨(2a)底面的距离设计确保直线电机防止次级与初级不会碰撞划伤、保障电磁铁(4a)与轨道系统的 u型钢轨(21)不会吸死的安全距离。如图1右下图、图3b、图6b所示。
119.所述智能稳定导向系统,不同之处是,伺服电动缸(28)安装在转向架主梁(60)上,稳定导向轮(23)与设在左右内支撑轨道l钢支撑轨(2a)的安装边板(2b)内侧面上的智能稳定导向轮轨迹(24)相对应;如图3b、图6b所示。
120.所述受电机构(4)不同之处是,受电机构(4)一端安装在电磁铁(4a)的外侧,使另一端受电机构(4)的受电靴与下供电轨(42)保持紧密接触正常供电;如图3b、图6b所示。
121.其它与上述一种外悬挂式基于复合异型翼缘轨道的磁浮高速巴士公交系统完全一致。
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