The invention relates to \high-speed train without deceleration passing through intermediate stations on and off passenger barge technology\, which includes: high-speed train without deceleration connecting up and down passengers through intermediate stations, relevant design of high-speed train and connecting special vehicle, line design of high-speed train and connecting special vehicle, design of intermediate station and automatic control, and transfer of the invention to Maglev train and future vacuum pipeline transportation. \u3002 The core technology of the present invention is that the high-speed train passes through the intermediate station without deceleration, first drops off the passenger connection special train at the main track throwing point, and then connects the passenger connection special train at the main track hanging point of the intermediate station, so as to make full use of the existing high-speed railway technology and related railway and station infrastructure, so as to be simple, safe, reliable, comfortable, low-cost and universal. It is of great social and economic value to realize the goal of high-speed train barging passengers on and off the stops without deceleration. For example, under the current high-speed train operating speed of 350 km/h, the whole running time of Beijing-Shanghai high-speed railway is reduced from 4.5 hours to 3 hours and 45 minutes.
【技术实现步骤摘要】
高速列车不减速通过中途站上、下旅客驳运技术
：本专利技术涉及高速客运技术。
技术介绍
：众所周知，高速铁路运输已日趋成熟，极大方便了人们的出行，节省了人们旅行时间，减少了旅行劳顿，带动了经济的高速增长。我国高铁更以世界最长运营里程，以及舒适、便捷、安全、可靠的服务，享誉世界，成为我国崛起和走向世界的一张炫目名片。同时，追求高速运输(包括高铁)更快、更舒适、更安全、更经济目标的竞争，如今在世界大国间正如火如荼地展开，高速铁路在日本、德国、法国、中国等国正在向时速500～600公里冲刺；美国埃隆·马斯克的“超級回路”真空管道运输，也带动了美国和中国向时速1000～4000公里的超级轨道运输的竞争。我国近年在互联网上(百度、网易)，展示了我国科技人员陈建军制作的一段高铁列车不减速通过中途站(武昌)接驳上、下旅客的动画视频，该视频显示的专利技术构想是：从北京开往广州(或深港)的高铁列车不减速通过武昌站，武昌站的接驳专车在高铁线上方凌空钢架轨道线上的始点，由零加速到高速铁路列车运行速度，同步后实现高铁列车与接驳专车的安全通道对接，快速完成上、下旅客的互换；驳运完成后，高铁列车和接驳专车安全通道封闭、分离，高铁列车继续以原速开往终点站；而接驳专车搭载武昌站下车旅客，在凌空钢架轨道线上由与高铁列车速度一致，逐渐减速至零，至前方凌空钢架轨道线终点，离开接驳专车下车到站台；在凌空钢架轨道线上的接驳专车运行时间内，完成高铁列车不减速通过武昌站的上、下旅客接驳任务。上述视频动画显示的专利技术构想没有透露更多信息。尽管该专利技术具有不少积极意义，但缺陷也是很明显的。首先，需要在中...
【技术保护点】
1.本专利技术高速列车不减速通过中途站上、下旅客驳运技术，包括：高速列车不减速通过中途站的接驳上、下旅客方式；高速列车不减速通过中途站与接驳专车的上、下旅客交换对高速列车和接驳专车的设计要求；相关的轨道线路设计和车站设计；相关的高速列车、接驳专车的运行自动控制；本专利技术转用到磁悬浮列车和未来真空管道运输的相关设计要求；其它。
【技术特征摘要】
2018.04.03 CN 2018102883017;2018.04.28 CN 201810391.本发明高速列车不减速通过中途站上、下旅客驳运技术，包括：高速列车不减速通过中途站的接驳上、下旅客方式；高速列车不减速通过中途站与接驳专车的上、下旅客交换对高速列车和接驳专车的设计要求；相关的轨道线路设计和车站设计；相关的高速列车、接驳专车的运行自动控制；本发明转用到磁悬浮列车和未来真空管道运输的相关设计要求；其它。2.根据权利要求1所述本发明，所述接驳上、下旅客方式，其特征是：高速列车(图2的3)采用先“甩”后“掛”即先下后上的快速接驳方式，高速列车(图2的3)的最后一节车厢即为接驳专车(图2的2)，在高速列车(图2的3)进入中途站(45、46)的轨道线路正线(I、II)后，高速列车(图2的3)所掛接驳专车(图2的2)在设定位置“甩点”(21、22)与高速列车(图2的3)安全分离，将所载下车旅客接驳专车(图2的2)“甩”在中途站(45、46)轨道正线(I、II)上，尾随已脱离的高速列车(图2的3)，逐渐减速前行；并经道岔(25、27或26、28)和接驳专线(7、8、9)，减速至零，停靠在中途站的接驳车站(45)；高速列车(图2的3)在中途站轨道线正线(I、II)与所甩接驳专车(图2的2)安全脱离后，继续以原来速度通过中途站(45、46)；在中途站(45)载有上车旅客的另一接驳专车(图2的2)，自该中途站接驳车站(45)、在高速列车(图2的3)甩下中途站下车旅客的接驳专车(图2的2)时刻或继后时刻，离中途站接驳车站(45)出发，由零加速，在高速列车轨道线正线(I、II)的设定位置，通过道岔(25、27或26、28)驶入高速列车轨道线正线(I、II)，尾随高速列车(图2的3)继续加速，至该接驳专车(图2的2)与高速列车(图2的3)同速的掛接点“掛点”(23或24)，接驳专车(图2的2)安全掛接到行驶的高速列车(图2的3)上，充当该高速列车(图2的3)的最后一节车厢即接驳专车(图2的2)，随高速列车(图2的3)驶往终点站方向，供后续途经中途站下车旅客驳运使用；这样在该中途站(45、46)上、下旅客，通过接驳车站(45)，接驳专线(7、8、9)，接驳专线道岔(25、27或26、28)与在正线(I、II)不减速行驶的高速列车(图2的3)，在“甩点”(21或22)和“掛点”(24或23)，快捷安全完成下、上(甩、掛)接驳任务。3.根据权利要求1所述本发明，所述高速列车(图2的3)不减速通过中途站(45、46)与接驳专车(图2的2)的上、下旅客交换对高速列车(图2的3)和接驳专车(图2的2)的设计要求，其特征是：其一，高速列车(图2的3)和接驳专车(图2的2)在接驳时应有安全、可靠、自动启闭以控制对接和分离(掛和甩)的挂钩装置即自动车钩(图2的4、5)；其二，高速列车(图2的3)的最后一节用于接驳上、下旅客的车厢即接驳专车(图2的2)，需具有尾部流线型整流外罩(图2的1)，以消除或减低高速列车高速行驶时尾部湍流对高速列车(图2的3、2)产生的振动和旅客不舒适感；其三，高速列车(图2的3)所挂最后一节车厢即接驳专车(图2的2)，该接驳专车(用于旅客下车)和中途站(45)开出的接驳专车(用于旅客上车)，都安装有电机驱动，可精准无级变速和正向、反向行驶，均为动力接驳专车(图2的2)；其四，高速列车(图2的3)最后一节用于接驳上、下旅客的接驳专车(图2的2)，可设计成常规带动力的中间车厢(图2的2)与带动力尾部整流罩短车(图2的1)通过自动车钩(图2的4、5)连接，从而简化设计；扩大接驳专车(图2的2)的载客容量，便于接驳专车(图2的2)在上、下旅客多时，进行二节或多节接驳专车编组。其五，若中途站的接驳车站(45)上、下旅客人数众多，那么，高速列车(图2的3、2)的最后二节(或多节)车厢可辟为下车旅客接驳专车编组(图2的3、2)；同时，中途站(45)的上车旅客接驳专车(图2的2)，也可由两节(或多节)接驳专车编组；各中途站可依调度中心指令随时向行驶中的高速列车加掛接驳专车，从而快速、安全在中途站(45)完成上、下旅客接驳任务；其六，接驳专车(图2的2)或接驳专车编组(图2的3、2)，具有紧急制动功能，以防不测事故发生。4.根据权利要求1所述本发明，所述相关的轨道线路(I、II、7、8、9)设计和车站(45、46)设计，其特征是：其一，轨道线路包括高速列车不减速通过中途站(45、46)的设定线路正线(I、II)，以及接驳专车专用轨道线路站线(7、8、9)；接驳专车专用轨道线路(7、8、9)通过高速列车轨道线正线(I、II)设定位置处的道岔(25、27、26、28)与高速列车轨道线正线(I、II)连接，上行、下行接驳专线(7、8、9)与接驳车站(45)连接；其二，高速列车(图2的3)不减速通过中途站(45)接驳上、下旅客的设定轨道线路正线(I、II)长度S1，和接驳专车(图2的2)的专用轨道线路(7、8、9)长度(S9、S10)，可参照下面物理公式计算：Vt＝Vo+at(2)其中：St为运动物体在时间t移动的距离；Vo为运动物体的初速度；a为运动物体的加速度；Vt为初速度为Vo的物体以加速度a运动在时间t的速度；就本发明而言，高速列车(图2的3)不减速通过中途站(45)所占设定轨道线路正线(I、II)最小长度S1为：S1＝Vot1(3)其中S1为高速列车以速度Vo通过中途站(45、46)完成上下旅客接驳所占用的轨道线路正线(I、II)最小长度S1，也就是上行“掛点”(23)和下行“掛点”(24)间的最小长度；所谓“掛点”(23、24)，就是上车旅客接驳专车(图2的2)在轨道正线(I、II)安全掛接到高速列车(图2的3)尾部所处正线(I、II)位置。t1为高速列车(图2的3)在正线(I、II)完成上、下旅客接驳时间；Vo为高速列车通过中途站(45、46)行驶速度；由于高速列车(图2的3)在轨道正线(I、II)完成上、下旅客接驳所需时间t1，取决于下行“掛点”(24)和上行“掛点”(23)间的最小长度S1，也就是取决于相关的下行“甩点”(21)和上行“甩点”(22)间的最小长度S2，即从下行“甩点”(21)经下行接驳专线(7、8、9)道岔(25、27)、到上行接驳专线(7、8、9)道岔(26、28)，再到上行“甩点”(22)这整个区间的轨道线路正线(I、II)最小长度S2；还取决于接驳专车(图2的2)载着下车旅客，从“甩点”(21、22)脱离高速列车(图2的3)，经正线(I、II)的道岔(25、27、26、28)进入接驳专线(7、8、9)，再达于接驳车站(45)，以减速度a减速至零的折线长度(S5、S9或S6、S10)和所费时间t2，以及载着上车旅客的接驳专车(图2的2)从接驳车站(45)出发，以加速度b加速，沿接驳专线(7、8、9)和道岔(25、27、26、28)进入高速列车轨道正线(I、II)，在轨道正线“掛点”(23、24)追上高速列车并安全掛接的折线长度(S9、S5、S3或S10、S6、S4)和所费时间t3；取决于载着下车旅客的接驳专车与载着上车旅客的接驳专车是同时开始下、上旅客接驳过程还是相继开始下、上旅客接驳过程；另外还取决于高速列车不减速通过中途站的行驶速度Vo，取决于依据上述Vo、a、b数据和中途站(45、46)所处自然地理因素，城市规模、城市规划所做轨道线路正线(I、II)，“掛点”(23、24)、“甩点”(21、22)、道岔(25、27、26、28)，上、下车旅客接驳专线(站线)(7、8、9)和接驳车站(45、46)的设计方案，包含许多自然因素和设计因素，因此是不确定的。不过，接驳专车(图2的2)载着下车旅客在中途站(45)完成接驳所需时间t2及占用正线(I、II)、接驳专线(7、8、9)的折线长度(S9、S5或S10、S6)，却可以由采用下车旅客(不分男女老幼)安全舒适的减速度a所确定：为便于本发明文件的说明，不妨把图1所示高速列车不减速通过中途站接驳上、下旅客的相关线路数据和高速列车及接驳专车数据先列于下：高速列车(图2的3)在轨道正线(I、II)完成上、下旅客接驳任务所需时间以t1表示；高速列车的接驳专车(图2的2)从甩点(21、22)脱离高速列车(图2的3)，以a减速到零停靠中途站的接驳车站(45)所需时间以t2表示；高速列车在轨道正线(I、II)完成上、下旅客接驳任务所占用轨道正线最小长度，即上行掛点(23)和下行掛点(24)间最小长度S掛-掛，以S1表示；高速列车下车旅客接驳专车在轨道正线(I、II)甩点(22、21)脱离高速列车(图2的3)的上行甩点(22)和下行甩点(21)的最小长度S甩-甩，以S2表示；高速列车的下车旅客接驳专车在轨道正线(I、II)和接驳专线(7、8、9)至接驳车站(45)所行驶路线最小长度S下客折线，等于甩点(21、22)至道岔(25、27、26、28)长度加上道岔(25、27、26、28)至接驳专线(7、8、9)的接驳车站(45)长度，即S下客折线＝S5+S9＝S6+S8；高速列车的上车旅客接驳专车在接驳专线(7、8、9)和轨道正线(I、II)至掛点(23、24)的最小长度S上客折线＝S9+S5+S3＝S10+S6+S4；高速列车上行甩点(22)和下行掛点(24)(或下行甩点(21)与上行掛点(23))的最小长度S甩-挂，以S3或S4表示。设定上车旅客接驳专车从接驳车站(45)出发，以加速度b经接驳专线(7、8、9)和道岔(25、27或26、28)进入轨道正线(I、II)，再在轨道正线(I、II)掛点(23或24)安全掛接到高速列车(图2的3)上所需时间t3，等于下车旅客接驳专车在轨道正线(I、II)甩点(21或22)脱离高速列车(图2的3)，以减速度a经正线(I、II)和道岔(25、27或26、28)进入接驳专线(7、8、9)，减速到零停靠到接驳车站(45)所需时间t2，即t3＝t2。高速列车轨道正线(I、II)上行(或下行)接驳专线道岔(26、28、25、27)至中途站中线距离以S8(或S7)表示，则高速列车轨道正线(I、II)两掛点(23、24)长度S1＝S4+S6+S8+S3+S5+S7；两甩点(21、23)长度S2＝S6+S8+S5+S7；其中S7、S8由中途站自然地理环境、城市规模、城市规划等因素参入下的设计所决定；由公式(2)可知，Vt＝Vo+at那么，载着下车旅客的接驳专车以a减速到零，所需时间t2为：由公式(1)可知，那么，载着下车旅客的接驳专车以a减速到零，所驶过的正线(I、II)和接驳专线(7、8、9)到接驳车站(45)的折线长度S下客折线＝S5+S9＝S6+S10显然，载着下车旅客的接驳专车无论从上行“甩点”(22)还是下行“甩点”(21)脱离高速列车，以减速度a从Vo减速，经正线(I、II)和道岔(26、28、25、27)进入上行或下行接驳专线(7、8、9)，减速到零停靠到接驳车站(45)，所需时间都是：所走折线长度都是：所以，高速列车不减速通过中途站的下车旅客接驳专车(图2的2)以减速度a从速度Vo减速到零停靠到接驳车站(45)的总折线长度S下客总折线＝S5+S9+S6+S10＝2×S下客折线那么，在载着下车旅客的接驳专车在甩点脱离高速列车，以减速度a从Vo减速到零所需时间高速列车从“甩点”处以Vo速度通过中途站向前行驶了多长距离呢？可见，上行、下行下车旅客接驳专车使用的...
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