本發(fā)明涉及交通技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種低成本城市軌道交通系統(tǒng)。
背景技術(shù):
進入21世紀以來中國城鎮(zhèn)化進程發(fā)展迅猛,城市集群急劇擴大,城市人口訊速膨脹,在日新月異的城鎮(zhèn)化進程下,擁堵的交通成為制約城市發(fā)展的嚴重掣肘,為解決交通問題,大量的大型城市及一線城市引進了地鐵。地鐵的建設有效的緩解了交通,給城市居民的出行帶來了極大的便利,但是地鐵的建設費用及運行成本高昂,成為各建設地人民政府的一項巨大開支,給各建設地人民政府帶來了嚴重的財政壓力,這種巨額的投入也讓二三線城市望而卻步,甚至賭上城市的未來以發(fā)展地鐵,嚴重的影響了城市財政的健康發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種成本低廉,建設、運營及維護均簡單方便的新型城市軌道交通系統(tǒng),可以有效建設于二三線城市或者作為地鐵交通的補充形式。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種新型城市軌道交通系統(tǒng),至少包括:軌道交通子系統(tǒng);
軌道交通子系統(tǒng)包括機車、軌道輔支撐結(jié)構(gòu)、上交通軌道、下交通軌道、輸電線、輸電線掛臂、軌道主支撐柱;上交通軌道和下交通軌道均為獨軌;
沿軌道線路方向埋設兩排軌道主支撐柱;在每一排軌道主支撐柱頂端各架設一根下交通軌道;軌道輔支撐結(jié)構(gòu)為框型結(jié)構(gòu),沿軌道線路方向間隔架設在軌道主支撐柱上;上交通軌道連接在軌道輔支撐結(jié)構(gòu)上框架,向下設置,并位于下交通軌道的正上方;
輸電線通過輸電線掛臂吊在軌道輔支撐結(jié)構(gòu)上框架,沿軌道線路方向設置;
機車包括車廂、支撐動力組合輪、受電弓、驅(qū)動電機、支撐從動組合輪;
在車廂底部安裝支撐動力組合輪,頂部安裝支撐從動組合輪;支撐動力組合輪包括一動力輪和動力輪兩側(cè)橫向設置的一對下支撐輪;動力輪由驅(qū)動電機驅(qū)動;動力輪承載在下交通軌道上,兩個下支撐輪分別位于下交通軌道兩側(cè),對車廂左右橫向進行限位;
支撐從動組合輪包括一從動輪和從動輪兩側(cè)橫向設置的一對上支撐輪;從動輪位于上交通軌道下方,與上交通軌道接觸;兩個上支撐輪分別位于上交通軌道兩側(cè),對車廂左右橫向進行限位;
機車設有剎車裝置;
車廂上安裝有驅(qū)動電機,用以驅(qū)動車廂底部支撐動力組合輪中的動力輪;
在車廂頂部安裝受電弓,受電弓用于從輸電線獲得電力。
進一步地,機車的車廂于上交通軌道和下交通軌道左右對稱設置。
進一步地,在機車頭端還安裝有主動式雷達測距制動器。
進一步地,剎車裝置設置在動力輪和從動輪上。
更進一步地,所述的新型城市軌道交通系統(tǒng),還包括:定位及監(jiān)控子系統(tǒng);
定位及監(jiān)控子系統(tǒng)包括信標定位系統(tǒng),車廂監(jiān)控系統(tǒng)及主控電腦;信標定位系統(tǒng)和車廂監(jiān)控系統(tǒng)均與主控電腦連接;車廂監(jiān)控系統(tǒng)安裝在機車上;
信標定位系統(tǒng)包括沿軌道線路設置的多個被動式信標定位器和安裝于機車上的信標感應發(fā)射裝置;主控電腦根據(jù)信標定位系統(tǒng)定位軌道上的每一輛機車的具體位置,調(diào)節(jié)每一輛機車的時速以保持相鄰機車間距;車廂監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控每一輛機車內(nèi)部情況及機車外部環(huán)境。
更進一步地,被動式信標定位器安裝于軌道輔支撐結(jié)構(gòu)上。
更進一步地,機車為無人駕駛機車,車廂全長8~15米,單車廂運行,設計運行時速為20~40公里每小時。
更進一步地,所述的新型城市軌道交通系統(tǒng),還包括:站臺子系統(tǒng);
站臺子系統(tǒng)包括架空站臺、支撐柱、自動扶梯、進出站閘機;支撐柱頂部架設架空站臺,架空站臺兩側(cè)安裝自動扶梯,以及設置人行步梯;進出站閘機位于站臺子系統(tǒng)的最外側(cè)。
本發(fā)明成本低廉,建設、運營及維護均簡單方便,在改善城市交通的同時,能夠有效節(jié)約運行及維護成本,可以大量應用于二三線城市或者作為地鐵交通的補充形式。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視角度示意圖。
圖2為本發(fā)明的側(cè)視角度示意圖。
圖3為本發(fā)明的剖視圖。
圖4a為本發(fā)明的支撐動力組合輪示意圖。
圖4b為本發(fā)明的支撐從動組合輪示意圖。
圖5a為本發(fā)明的站臺子系統(tǒng)俯視圖。
圖5b為本發(fā)明的站臺子系統(tǒng)側(cè)視圖。
圖6為本發(fā)明的定位及監(jiān)控子系統(tǒng)原理圖。
圖7為本發(fā)明的供電原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明提供的新型城市軌道交通系統(tǒng),如圖1所示,包括軌道交通子系統(tǒng)1、站臺子系統(tǒng)2、定位及監(jiān)控子系統(tǒng)3;
軌道交通子系統(tǒng)1如圖2、圖3所示,包括機車1-1、軌道輔支撐結(jié)構(gòu)1-2、上交通軌道1-3、下交通軌道1-4、輸電線1-5、輸電線掛臂1-6、軌道主支撐柱1-7;上交通軌道1-3和下交通軌道1-4均為獨軌;
軌道主支撐柱1-7采用鋼筋混凝土支撐柱,沿軌道線路方向埋設兩排軌道主支撐柱1-7;在每一排軌道主支撐柱1-7頂端各架設一根下交通軌道1-4;軌道輔支撐結(jié)構(gòu)1-2為框型結(jié)構(gòu),沿軌道線路方向間隔架設在軌道主支撐柱1-7上;上交通軌道1-3連接在軌道輔支撐結(jié)構(gòu)1-2上框架,向下設置,并位于下交通軌道1-4的正上方;
輸電線1-5通過輸電線掛臂1-6吊在軌道輔支撐結(jié)構(gòu)1-2上框架,沿軌道線路方向設置;輸電線掛臂1-6起到承載輸電線和電絕緣作用;
機車1-1包括車廂1-1-1、支撐動力組合輪1-1-2、受電弓1-1-3、驅(qū)動電機1-1-4、支撐從動組合輪1-1-5;機車的車廂1-1-1為長方形,于上交通軌道1-3和下交通軌道1-4左右對稱設置,可保持平衡;
在車廂1-1-1底部安裝支撐動力組合輪1-1-2,頂部安裝支撐從動組合輪1-1-5,如圖4a和圖4b所示;支撐動力組合輪1-1-2包括一動力輪1-1-2-1和動力輪兩側(cè)橫向設置的一對下支撐輪1-1-2-2;動力輪1-1-2-1由驅(qū)動電機1-1-4驅(qū)動,為整個機車1-1提供前進動力;動力輪1-1-2-1承載在下交通軌道1-4上,兩個下支撐輪1-1-2-2分別位于下交通軌道1-4兩側(cè),可對車廂1-1-1左右橫向進行限位,保持車廂穩(wěn)定,防止機車1-1掉落;
支撐從動組合輪1-1-5包括一從動輪1-1-5-1和從動輪兩側(cè)橫向設置的一對上支撐輪1-1-5-2;從動輪1-1-5-1位于上交通軌道1-3下方,與上交通軌道1-3接觸;兩個上支撐輪1-1-5-2分別位于上交通軌道1-3兩側(cè),同樣對車廂1-1-1左右橫向進行限位,保持車廂穩(wěn)定,防止機車1-1掉落;
在動力輪1-1-2-1和從動輪1-1-5-1上均設有剎車裝置;
車廂1-1-1底部安裝有驅(qū)動電機1-1-4,用以驅(qū)動車廂底部支撐動力組合輪中的動力輪1-1-2-1;
在車廂1-1-1頂部安裝受電弓1-1-3,受電弓1-1-3用于從輸電線1-5獲得電力;
如圖5a和圖5b所示,站臺子系統(tǒng)2包括架空站臺2-1、支撐柱2-2、自動扶梯2-3、進出站閘機2-4;支撐柱2-2頂部架設架空站臺2-1,架空站臺2-1兩側(cè)安裝自動扶梯2-3,以及設置人行步梯;進出站閘機2-4位于站臺子系統(tǒng)2的最外側(cè),通??稍O置在自動扶梯2-3或人行步梯外側(cè);
如圖6所示,定位及監(jiān)控子系統(tǒng)3包括信標定位系統(tǒng)3-1,車廂監(jiān)控系統(tǒng)3-2及主控電腦3-3;信標定位系統(tǒng)3-1和車廂監(jiān)控系統(tǒng)3-2均與主控電腦3-3通過無線通信方式連接;車廂監(jiān)控系統(tǒng)3-2安裝在機車1-1上;
信標定位系統(tǒng)3-1包括安裝于軌道輔支撐結(jié)構(gòu)1-2上的多個被動式信標定位器3-1-1(見圖1)和安裝于機車1-1上的信標感應發(fā)射裝置3-1-2(見圖3);被動式信標定位器3-1-1間隔安裝或者按照需要定位的位置安裝;主控電腦3-3根據(jù)信標定位系統(tǒng)3-1定位軌道上的每一輛機車1-1的具體位置,調(diào)節(jié)每一輛機車1-1的時速以保持相鄰機車1-1間距;與此同時,車廂監(jiān)控系統(tǒng)3-2實時監(jiān)控每一輛機車1-1內(nèi)部情況及機車1-1外部環(huán)境,便于控制中心實時了解車廂內(nèi)外動態(tài);
更優(yōu)地,在機車1-1頭端還安裝有主動式雷達測距制動器,當雷達測距監(jiān)測到距離前機車過近時將自動制動,以保持相鄰兩機車的安全間距;
本發(fā)明的供電原理如圖7所示,城市工業(yè)用交流電接入變壓器變壓為軌道系統(tǒng)用交流電后,經(jīng)整流器變成軌道系統(tǒng)用直流電,最后經(jīng)機車1-1頂端的受電弓1-1-3接入機車1-1的設備變壓器和驅(qū)動電機1-1-4用以驅(qū)動機車1-1;
本發(fā)明中的機車車廂1-1-1寬度為2米,高度為2.5米,車廂內(nèi)不設置座椅或僅設置少量座椅,整個機車1-1為無人駕駛機車,不設駕駛室,車廂設置前后兩個車門,前上后下,車廂全長8~15米,單車廂運行,設計運行時速為20~40公里每小時;
本發(fā)明整個系統(tǒng)所占地寬度為6米,兩排軌道主支撐柱1-7占地寬度僅3米,可以建設于城市主干道中間綠化帶中,無需占用其他空間,當本發(fā)明建設于市中心繁華地段或者距離城市居民區(qū)過近時,可以以軌道輔支撐結(jié)構(gòu)1-2及上下交通軌道為支撐架安裝隔音板形成封閉行車環(huán)境,能有效減少機車1-1運行期間的噪音。
當本新型城市軌道交通系統(tǒng)建設完成運行時,機車根據(jù)主控電腦3-3控制逐輛發(fā)車,主控電腦3-3根據(jù)信標定位系統(tǒng)3-1確定各機車位置,并根據(jù)各機車間相對位置調(diào)節(jié)各機車運行速度,當機車到站時,機車車廂內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控上下車情況及機車外環(huán)境,而站臺子系統(tǒng)2上的閘機實時向主控電腦3-3傳輸進出站人數(shù),主控電腦根據(jù)閘機傳輸數(shù)據(jù)實時控制通過閘機進站人數(shù),從而保證機車不超載運行,在上下班高峰期主控電腦3-3控制發(fā)車頻率以達到增加運輸能力的目的,在平時可以適當減少發(fā)車班次以控制成本。由于整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,自動化程度高,建設成本及運行成本能有效控制。