高架单轨运输系统技术方案

本发明专利技术涉及高架单轨运输系统技术，尤其适用于城市公共交通和高速运输。高架单轨运输系统至少包括单轨轨道（０１）和车辆（０２），单轨轨道（０１）以多个底部具有开口（３１）的轨道舱（３）为龙骨，属于单轨轨道（０１）的各元件以预定的方式安装组合在一起，车辆（０２）沿单轨轨道（０１）行驶。轨道舱（３）的开口（３１）、上壁（３２）、左壁（３３）、右壁（３４）、左下壁（３５）、右下壁（３６）共同构成的横截面为矩形或等腰梯形，开口（３１）沿车辆（０２）行驶的纵向（Ｗ）保持宽度基本一致。车辆（０２）由设置在单轨轨道（０１）内部的长定子直线电机进行驱动制动控制，系统为乘客提供座位空缺数量和候车所需时间的信息预报。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通
，具体涉及高架单轨运输系统技术，尤其适用于城 市公共交通和高速运输。
技术介绍
公知的，世界上第一条铁路斯托克顿——达灵顿铁路于1825年9月27日在英国 正式通车，世界上第一条地铁于1863年1月10日在英国伦敦通车，自铁路技术被专利技术至今 已发展超过183年。建设地铁系统是现今解决大型城市交通拥堵的普遍方案，建设地铁系统不可避免 的主要问题是由复杂地下情况和保障地面建筑安全而造成的庞大工程量，并由此导致的高 昂成本，国内地铁每公里的造价为4亿到7亿之间。显然的，地铁系统线路在设计灵活性 方面存在不足，只适合解决大型城市的主干线交通运输，伴随城市发展衍生出来的次干线 和支线运输需求其无法经济有效地进行覆盖。另一方面，地铁系统作为永久性设施处于地 下不能随运输需求的变化进行迁移，站点与地面公交枢纽之间的距离较远导致换乘效率偏 低。在现有的公共运输系统中，乘客不能获知具体的运营信息，例如每辆车的座位空 缺数量情况、每辆车到站候车所需时间等，因此乘客无法作出候车或不候车的恰当决定，这 样不仅浪费乘客的时间，且容易导致站台候车的乘客过多和车辆超载的情况发生，带来系 统运营安全上的隐患。运输系统中车辆的运营速度越低，对运输系统资源的使用效率越低，则建设成本 的回收周期越长。铁路系统的动力依靠轮轨之间的机械摩擦进行传动，当列车速度提高时 车轮与铁路之间的粘着力会随之减弱，粘着力减弱制约了速度的提高，并且伴随粘着力减 弱列车发生脱轨的风险会增大，这个速度临界点一般被认为在370公里/小时到400公里 /小时之间，即安全因素同时制约着轮轨铁路系统效率的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够用于城市公共交通以及高速运输的系统方案，本专利技术 通过具有符合权利要求特征的单轨轨道、车辆、站台相互配合来实现。根据本专利技术的单轨轨道，单轨轨道以多个底部中间具有开口的轨道舱为龙骨，使 属于单轨轨道的各元件以预定的方式安装组合在一起。轨道舱尤其有利的结构是，其开口、 上壁、左壁、右壁、左下壁、右下壁共同构成的横截面为矩形或等腰梯形，开口沿车辆行驶的 纵向保持宽度基本一致，轨道舱由金属材料或/和复合材料制成。由于各种轨道元件能够 被批量化地、快速地制造出来并组装，尤其相对地铁而言，线路建设周期大幅缩短，建设成 本大幅降低。根据本专利技术的单轨轨道，在轨道舱左壁的外表面设置有壳层，在轨道舱右壁的外 表面设置有壳层，所述壳层覆盖相邻轨道舱之间的对接处。在轨道舱左下壁的内表面设置有壳层，在轨道舱右下壁的内表面设置有壳层，所述壳层覆盖相邻轨道舱之间的对接处。上 述壳层均由金属材料或/和复合材料制成，优选的使用具备耐磨损、防腐蚀性能的材料。壳 层起到保护轨道舱的作用，它可以被方便的拆卸更换使单轨轨道拥有良好的可维护性，尤 其有利于延长整个线路的使用寿命。根据本专利技术的单轨轨道，在单轨轨道上方设置弧形的承重索，通过多条吊索连接 单轨轨道和弧形的承重索构成悬索结构。或在单轨轨道上方设置拱形的承重梁，通过多条 吊索连接单轨轨道和拱形的承重梁构成悬索结构。通过这样的悬索结构可实现尽可能长的 跨度，达到跨越各种障碍的目的，例如在城市内跨越纵横交错的地面路口或水道，悬索结构 能使单轨轨道沿行驶路线实现尽可能的平直，平直路线对于提高车辆速度具有重要意义。根据本专利技术的单轨轨道，在停靠车辆的站台处，依次相连的进站分段、靠站分段、 出站分段是同属单轨轨道的一部分，进站分段和出站分段的高程均低于靠站分段，即满足， 当车辆沿单轨轨道进站时车辆的重力势能增加，当车辆沿单轨轨道出站时车辆的重力势能 减少。采用这种设置方式的单轨轨道能够实现一定程度的节能效果，其原理是当车辆进站 时一部分车辆动能转化为重力势能被储存，当车辆出站时被储存的重力势能又被转化为一 部分动能使车辆具备较高的启动初速，从而降低站台处车辆制动阶段和启动阶段产生的电 力消耗，另外较高的启动初速带来的额外优点是有助于缩短发车间隔。在驱动制动方面，本专利技术提供了三种设置在轨道舱内部的直线电机技术方案。第一种单轨轨道内的直线电机是这样设计的，在轨道舱内部的左右两侧分别设置 多个成一排的绕组基座，两排绕组基座的内侧均具有垂直于纵向的、相互基本等间隔的槽 和齿，两排绕组基座的内侧彼此相对，两排绕组基座之间的位置关系满足，一个槽与对面一 个齿之间的几何中心连线基本垂直于纵向。两条直线电机电缆成曲折形饶成绕组被设置于 左侧的同一排绕组基座上，另外两条直线电机电缆成曲折形饶成绕组被设置于右侧的同一 排绕组基座上，上述四条绕组被部分地设置于槽中并具有以相同长度设置的绕组节，绕组 节的长度是同排相邻槽之间间隔的两倍。由此，直线电机拥有左右彼此相对的两排绕组基 座和四条绕组。次级磁体位于左右绕组基座之间，次级磁体的左侧磁极与左侧绕组基座的 内侧面相对，次级磁体的右侧磁极与右侧绕组基座的内侧面相对。对上述四条绕组通以四 相交流电产生沿纵向方向移动的行波磁场与次级磁体的磁场相互作用，即可实现对车辆驱 动或制动的控制。第二种单轨轨道内的直线电机是这样设计的，在轨道舱内部的左右两侧分别设置 多个成一排的绕组基座，两排绕组基座的内侧均具有垂直于纵向的、相互基本等间隔的槽 和齿，两排绕组基座的内侧彼此相对，两排绕组基座之间的位置关系满足，一个槽与对面一 个槽之间的几何中心连线基本垂直于纵向。三条直线电机电缆成曲折形饶成绕组被设置于 左侧的同一排绕组基座上，另外三条直线电机电缆成曲折形饶成绕组被设置于右侧的同一 排绕组基座上，上述六条绕组被部分地设置于槽中并具有以相同长度设置的绕组节，绕组 节的长度是同排相邻槽之间间隔的三倍。由此，直线电机拥有左右彼此相对的两排绕组基 座和六条绕组。次级磁体位于左右绕组基座之间，次级磁体的左侧磁极与左侧绕组基座的 内侧面相对，次级磁体的右侧磁极与右侧绕组基座的内侧面相对。对上述六条绕组通以三 相交流电产生沿纵向方向移动的行波磁场与次级磁体的磁场相互作用，即可实现对车辆驱 动或制动的控制。第三种单轨轨道内的直线电机是这样设计的，在轨道舱内部的上侧设置多个成一 排的绕组基座，绕组基座内侧具有多个垂直于纵向的、相互基本等间隔的槽和齿。两条直线 电机电缆被设置于同一排绕组基座上，两条直线电机电缆成曲折形绕成绕组并部分地设置 于槽中，其中绕组具有以相同长度设置的绕组节，绕组节长度是相邻槽之间间隔的两倍。由 此，直线电机拥有一排绕组基座和两条绕组。磁极与绕组基座相对的次级磁体位于绕组基 座下方，对上述两条绕组通以四相交流电产生沿纵向方向移动的行波磁场与次级磁体的磁 场相互作用，即可实现对车辆驱动或制动的控制。德国高速磁悬浮系统(常导型TR系统)业已证明长定子直线电机技术能够使车 辆达到550公里/小时以上的高速，但在迄今已知的长定子直线电机装置中都是使用三条 绕组以及相应的三相交流电对车辆实施控制，而本专利技术提供的三种直线电机在电机结构、 绕组数量、供电方式等方面完全区别于现有技术，第一种和第二种直线电机方案能够充分 利用次级磁体左右两侧磁极的磁场，具有输出功率大的优点，尤其适合高速运输。第三种直 线电机方案具有结构简单、造价低廉等优点，输出功率比前两种方案低，因此更适合用于低 速运输。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高架单轨运输系统至少包括单轨轨道（０１）和车辆（０２），其特征在于，单轨轨道（０１）以多个底部具有开口（３１）的轨道舱（３）为龙骨，属于单轨轨道（０１）的各元件以预定的方式安装组合在一起，车辆（０２）沿单轨轨道（０１）行驶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李葛亮，
申请(专利权)人：李葛亮，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]