РЕЛЬСОВАЯ СИСТЕМА БЕЗОСТАНОВОЧНОЙ ПЕРЕВОЗКИ С ВЫСОКОЙ ТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ Российский патент 2019 года по МПК B61B1/00 B61B5/02 B61B13/00 

Область изобретения

[0001] Настоящее изобретение относится к такой области техники, как городской и междугородний транспорт, в частности у способу перевозки людей или грузов общественным транспортом и к рельсовой системе перевозки, полученной с использованием сопутствующей транспортной инфраструктуры.

Уровень техники

[0002] В настоящее время на качество жизни людей серьезное влияние оказывает качество транспорта, особенно городского транспорта. В документе «Report on China's new urbanization in 2010», выпущенном Китайской академией наук, Пекин занимает первое место по затратам времени, которое необходимо, чтобы добраться до работы, с показателем «в среднем 52 минуты». Транспортирующая способность, затраты времени и уровень удобства транспорта в городе оказывают сильное влияние на конкурентоспособность и потенциал развития города. Забитый и малоудобный общественный транспорт будет стимулировать рост покупок личных автомобилей, что, в свою очередь, окажет отрицательное влияние на весь дорожный транспорт, а также даст толчок образованию городского тумана, вследствие чего фундаментальное решение вопроса городского общественного транспорта имеет большое значение.

[0003] Во время нахождения в транспорте, поскольку общественный транспорт представляет собой централизованный транспорт, пассажиры следуют в различные пункты назначения, в результате чего общественный транспорт должен останавливаться на каждой станции, причем время захода на остановку, время на открывание/закрывание дверей и время на ускорение и торможение вызывают огромные потери времени. В соответствии с вычислениями автора исследования в Шанхае, соотношение рабочего времени ко времени простоя между двумя станциями метро составляет приблизительно 1:1, иначе говоря, необязательные затраты времени, вызванные необходимостью остановки на каждой станции, составляют 50% от общих затрат времени на движение транспорта.

[0004] В соответствии с парадоксом Доунса-Томаса увеличение затрат времени городского общественного транспорта также отрицательно влияет на заторы движения, что приводит к осложнению городского движения, при этом в соответствии с отчетом о поиске исследовательского центра развития транспорта Пекина в 2011 году заторы городского движения в Пекине привели к потере 105,6 миллиона юаней, что эквивалентно потере 7,5% ВВП Пекина.

[0005] Для остановки на каждой станции требуются затраты времени на открывание/закрывание дверей, затраты времени на погрузку и выгрузку, и перед остановкой необходимо притормозить и остановиться, а после остановки необходимо снова тронуться и т.д., причем когда поезд прибывает на станцию метро, возможно только 10% людей садятся или сходят, остальные 90% людей должны ожидать, что является нецелесообразным. В таких городах, как Пекин и Шанхай, более 20 миллионов пассажиров в год совершают поездки на метро, значит сумма является потрясающей.

[0006] Кроме того, каждый момент торможения и трогания с места значительно увеличивает износ и потребление энергии.

[0007] Помимо этого, станция метро переполнена, время ожидания является длительным, переход между линиями является неудобным, а также очевидны различные недостатки. В 2014 году шанхайский метрополитен содержал 14 действующих линий, но переход между линиями был чрезвычайно неудобным, причем проблема неудобного перехода стала обычной ситуацией городского метро в мире, снижая эффективность городского транспорта.

[0008] Указанные проблемы городского транспорта происходят в результате использования централизованного принципа «централизация людей для транспортировки», из-за того, что людей необходимо централизовать, людям необходимо ожидать вагон; поскольку все сходят в разных пунктах требуется остановка на каждой станции; из-за различных потребностей пассажиров в переходе, пассажиры должны сходить для перехода, что усложняет переход; поскольку существует возможность отправки только в фиксированную централизованную зону, возникает проблема «последней мили».

[0009] Проблема современного городского транспорта стала уже мировой проблемой, и основополагающей причиной этого является то, что старый принцип централизованной транспортировки, например теперешний принцип транспортировки метро, не менялся в течение 150 лет с момента его возникновения. Что касается конструкции и улучшения городского общественного транспорта, большинство работ человечества в прошлом заключалось в улучшении средств транспортировки и дорожного движения, в то время как количество улучшений принципа транспортировки очень ограничено.

[0010] В нашей стране и за рубежом, ни скоростной автобусный транспорт (BRT), ни автоматизированная система транспортировки людей (АРМ), ни принцип использования пустых рельс не выходят за пределы принципа централизованной транспортировки. Действительно инновационной идеей является принцип персонального скоростного транспорта (PRT), причем в аэропорте штата Виргиния, США, и аэропорте Хитроу, Соединенное Королевство, были построены соответствующие системы.

[0011] В PRT применяется принцип использования небольших кабин, основанный на приведении в действие без участия человека в целях базовой реализации безостановочного перемещения, и это его преимущество, но нехватка общей транспортирующей способности является критическим недостатком, как например в новом PRT аэропорта Хитроу, построенном в 2011 году, - его транспортирующая способность составляет приблизительно 40000 пассажиров в день, что равняется пассажиропотоку лишь за 1 час на станции метро Шанхая, работающей в режиме пиковой нагрузки, и поскольку транспортирующая способность является слишком низкой, этот новый вид транспорта не может взять на себя роль основного городского транспорта, а скорее может использоваться в качестве вида транспорта для осмотра достопримечательностей и проведения досуга.

[0012] В результате городской общественный транспорт приходит к противоречию: транспортная система, характеризующаяся высокой транспортирующей способностью, не может соответствовать человеческим потребностям пассажиров, но общая транспортирующая способность транспортной системы, которая может соответствовать потребностям людей, слишком мала.

[0013] Целью настоящего изобретения является устранение указанного противоречия и реализация высокой транспортирующей способности одновременно с обеспечением безостановочного перемещения, экономии необязательного времени ожидания и других потребностей людей.

[0014] Ключевыми факторами отсутствия возможности достижения высокой транспортирующей способности системы персонального скоростного транспорта (PRT) являются следующие: 1. Вследствие принципа использования кинетической энергии традиционных транспортных средств (соответствующей кинетической энергии рельса согласно настоящему изобретению), поскольку в целях безопасности небольшие транспортные средства эксплуатируются независимо, должно поддерживаться большое расстояние для высокоскоростной эксплуатации, и меньшая скорость должна применяться, если имеется меньшее расстояние, и оба случая ведут к низкой транспортирующей способности всего рельса. Наилучшим вариантом является одновременное поддержание высокой плотности потока и высокой скорости, чтобы достичь высокой транспортирующей способности. 2. В дополнение к вышеуказанному, проблема быстрой смены рельса (перехода) транспортного средства также должна быть решена в условиях высокой плотности потока, например в программе «высокоскоростной поезд 1 следующего поколения» на канале DISCOVERY, создание системы быстрой смены рельса указано в списке проблем, которые необходимо решить для постройки новой крупномасштабной сети скоростных перевозок.

[0015] В настоящем изобретении используется кинетическая энергия рельса, причем независимая небольшая кабина, расположенная на нем, использует принцип транспортирования для осуществления перемещения, поскольку каждая независимая небольшая кабина сохраняет то же направление и ту же скорость, то есть, относительное смещение между независимыми небольшими кабинами отсутствует, приведение в движение является более надежным и, что более важно: независимая небольшая кабина, перемещающаяся в указанной системе, может достигать высокой скорости в условиях высокой плотности потока, и применение способа пространственной смены рельса способствует решению проблемы быстрой смены рельса, использование рельса для выезда и въезда, соединяющего контактный рельс со станцией разделенного типа, решает проблему выезда и въезда, причем благодаря комбинации вышеуказанного получают транспорт с безостановочным перемещением, и одновременно весь рельс характеризуется более высокой транспортирующей способностью.

Сущность настоящего изобретения

[0016] С учетом вышеуказанной информации цель настоящего изобретения заключается в предоставлении способа перевозки общественным транспортом и сопутствующего устройства, которое может обеспечить безостановочное перемещение и характеризуется высокой общей транспортирующей способностью.

[0017] Для достижения вышеуказанной цели спроектирована рельсовая система безостановочной, перевозки с высокой транспортирующей способностью, причем указанная система содержит основную колею, управляемые кабины, колею для выезда и въезда, рельсы и станцию, причем управляемые кабины представляют собой независимые небольшие кабины, причем рельсы проложены в основной колее и представляют собой контактные рельсы, которые поддерживают перемещение на постоянной скорости, при этом независимые небольшие кабины расположены в соответствующих положениях на контактных рельсах, и контактные рельсы приводят в движение независимые небольшие кабины для перемещения на постоянной скорости; станция соединена с основной колеей, содержащей контактные рельсы, посредством колеи для выезда и въезда, причем один конец колеи для выезда и въезда соединен с наземной платформой, а другой конец колеи для выезда и въезда соединен с основной колеей для образования коммуникационной структуры, соединительное устройство предусмотрено сверху каждой независимой небольшой кабины, и соединительное устройство и соединительная конструкция, расположенная над колеей для выезда и въезда, стыкуются для выполнения смены рельса

[0018] Перемещение по контактным рельсам на постоянной скорости может быть заменено перемещением по циклу, независимые небольшие кабины снова помещают на контактный рельс, что обеспечивает основную силу для движения вперед; схема, при которой один конец колеи для выезда и въезда соединен с наземной платформой, а другой конец колеи для выезда и въезда соединен с основной колеей, может быть заменена схемой, при которой один конец колеи для выезда и въезда соединен со станцией, а другой конец колеи для выезда и въезда соединен с основной колеей; основной рельс проложен в основной колее, рельс для выезда и въезда проложен в колее для выезда и въезда, станция представляет собой станцию разделенного типа, станция разделенного типа соединена с основным рельсом посредством рельса для выезда и въезда; соединительное устройство, предусмотренное сверху независимой небольшой кабины, представляет собой соединитель для смены рельса, соединительная конструкция, расположенная над колеей для выезда и въезда, представляет собой верхний рельс, соединитель для смены рельса на независимой небольшой кабине меняет положение для стыковки с верхним рельсом для выполнения пространственной смены рельса.

[0019] Часть в виде основного рельса (контактного рельса): контактный рельс может менять систему питания от перемещения по типу транспортного средства на перемещение по рельсам, т.е. встроенную конструкцию контактного рельса, образованную в результате объединения традиционного рельса и сопутствующего устройства питания, причем контактный рельс может обеспечивать устойчивое движение на постоянной скорости, независимые небольшие кабины размещаются на нем, чтобы осуществить назначение в виде перемещения.

[0020] Источник питания устройства питания контактного рельса может быть представлен вращающим двигателем, а также линейным двигателем, причем в дополнение к контакту типа прикрепления также может применяться магнитная подвеска, или другие способы подачи питания, известные специалистам в данной области техники. Если в устройстве питания применяется линейный двигатель, индукционные пластины линейных двигателей расположены равномерно на рельсе и рамах транспортных средств, таким образом, источник питания распределен и сбалансирован.

[0021] Контактный рельс является одним из видов элементов, с которыми рельс, колесная пара, рама транспортного средства и устройство питания могут быть скомбинированы для образования сборной конструкции, причем соединительное устройство расположено между рамами переднего и заднего транспортных средств, которые соединены друг с другом последовательно и закрывают весь рельс. В фактическом процессе реализации показаны различные формы контактного рельса, причем различные формы могут быть показаны в соответствии с различными применяемыми источниками питания и комбинацией с различными независимыми небольшими кабинами, причем ключевым признаком является кинетическая энергия, передаваемая по рельсу, при этом перемещение по указанному рельсу должно осуществляться в замкнутом цикле или практически замкнутом цикле, хотя и с разрывами, он поддерживает перемещение на постоянной скорости, обеспечивая транспортирование независимой небольшой кабины. Таким образом предотвращается режим высокого потребления энергии, в ходе которого традиционные поезда метро должны тормозить и трогаться на каждой станции, и значительно уменьшается частота отказов системы.

[0022] Режим работы в замкнутом цикле контактного рельса может представлять собой замкнутый цикл с подъемами и опусканиями, в качестве предпочтительного способа, он также может представлять собой круговой цикл в одной плоскости, причем когда применяется круговой цикл в одной плоскости, линейные сегменты обоих относительных направлений в круговом цикле могут отвечать требованиям по транспортированию вперед и назад, которые характерны для транспорта; структура цикла контактного рельса может представлять собой цикл нераздельного единого вида; также может быть предусмотрен сегментированный цикл с соединением перемычкой для обеспечения транспортирования на дальние расстояния; или структура цикла с несколькими сегментами, которая обеспечивает возможность одновременного перемещения по нескольким линиям; или структура цикла разделенного типа с несколькими сегментами; в этом отношении существуют различные возможные изменения помимо идеи, описанной в данном документе. Вышеописанное представляет собой лишь примеры, не имеющие ограничительного характера.

[0023] Управляемые кабины представляют собой независимые небольшие кабины, независимые небольшие кабины расположены в соответствующих положениях на контактном рельсе, независимая небольшая кабина снабжена двумя сидениями, находящимися спереди и сзади, или одним сиденьем, или несколькими сидениями, или отделением только для грузов, предназначенным для грузовых перевозок во время периода низкой активности движения транспорта. Данная конфигурация гарантирует, что пассажиры в одном транспортном средстве следуют в один пункт назначения, для сохранения возможности осуществления безостановочного перемещения в соответствии с целью.

[0024] В одном варианте независимой небольшой кабины ведомые колеса расположены на переднем конце и заднем конце ее нижней части; днище снабжено передней и задней канавками, которые могут взаимодействовать с соответствующими частями контактного рельса для предотвращения отклонения влево или вправо; задняя часть снабжена фиксирующей канавкой, после того, как отскакивающее устройство на раме транспортного средства контактного рельса отскакивает в канавку, обеспечивается неподвижность, соединитель для смены рельса расположен сверху независимой небольшой кабины, колеса перемещения и направляющие колеса расположены на соединителе для смены рельса, после того, как соединитель для смены рельса поднимается и стыкуется с верхним рельсом в рельсе для выезда и въезда, независимая небольшая кабина сходит с контактного рельса для завершения смены рельса.

[0025] Существуют различные принципы смены соединителя для смены рельса - возможен подъем или подъем домкратом, или открывание, или поворот, или другие способы, известные специалистам в данной области техники, причем смена рельса осуществляется после взаимодействия с верхним рельсом.

[0026] Верхний рельс расположен в рельсе для выезда и въезда, верхний рельс может быть рельсом открытого типа, расположенным непосредственно над поперечным сечением всего пути перевозки, или рельсом разделенного типа, расположенным на верхней стороне, или нераздельным рельсом не открытого типа, расположенным непосредственно сверху, причем при определенных условиях также могут использоваться рельсы на обеих сторонах, любой рельс, который расположен в плоскости, отличающейся от плоскости первоначального рельса, может быть расположенным в качестве верхнего рельса. В заключение следует отметить, что возможны различные виды смены, и любая эквивалентная смена, основанная на настоящем изобретении, находится в пределах объема защиты настоящего изобретения, причем следует понимать, что верхний рельс относится к рельсу, который осуществляет смену рельса путем использования рельса, расположенного в любой другой плоскости.

[0027] В другом альтернативном предпочтительном решении соединитель для смены рельса не входит непосредственно в верхний рельс, а вместо этого входит в соединитель, интеллектуального приводного устройства на верхнем рельсе, причем соединитель для смены рельса взаимодействует с соединителем интеллектуального приводного устройства на верхнем рельсе для осуществления смены рельса. Указанное интеллектуальное приводное устройство, содержащее колеса и соответствующее устройство питания, может довести независимую небольшую кабину до требуемой зоны по верхнему рельсу; при соблюдении этого условия не нужны колеса перемещения на соединителе для смены рельса, расположенном на независимой небольшой кабине.

[0028] При выборе другого верхнего рельса, соединительный рельс расположен на переднем конце верхнего рельса рельса для въезда, причем очевидно, что просвет соединительного рельса больше, чем у верхнего рельса, причем вращающиеся колеса и позиционирующие колеса расположены на нем, чтобы способствовать лучшему вхождению соединителя для смены рельса в верхний рельс.

[0029] Способ работы вышеуказанной рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью далее изложен подробно:

[0030] сигнальная система управления в основном рельсе подает сигналы о перемещении, въезде на станцию и выезде со станции на независимую небольшую кабину, причем независимая небольшая кабина продолжает перемещаться или выезжает со станции, или въезжает на нее в соответствии с сигналами сигнальной системы управления;

[0031] способ перемещения по основному рельсу: контактный рельс поддерживает перемещение на постоянной скорости, несколько независимых небольших кабин расположены в соответствующих положениях на контактном рельсе в соответствии с требованиями и перемещаются в одном направлении и с одной скоростью, причем между ними отсутствует смещение, вследствие чего расстояние между положениями на контактном рельсе может быть значительно уменьшено для достижения высокой плотности потока и обеспечения высокой транспортирующей способности;

[0032] способ въезда на станцию: независимая небольшая кабина, которой необходимо въехать на станцию, переходит на другой рельс путем подъема соединителя, причем соединитель для смены рельса входит в верхний рельс в соответствии с передней частью соединительного рельса на переднем конце верхнего рельса, фиксирующее устройство на контактном рельсе разблокируется, и независимая небольшая кабина перемещается на станцию с рельса для въезда посредством верхнего рельса; независимая небольшая кабина, которой не требуется въезжать на станцию, не изменяет положение соединителя для смены рельса и продолжает перемещаться по контактному рельсу; независимая небольшая кабина, которая перемещается по рельсу для въезда, постепенно замедляется под действием системы питания, расположенной на верхнем рельсе, и соединителя для смены рельса, и полностью останавливается перед зоной выгрузки в форме листа, а затем пассажир сходит;

[0033] способ выезда со станции: пассажир садится и задает пункт назначения, независимая небольшая кабина въезжает на рельс для выезда, независимая небольшая кабина постепенно разгоняется до той же скорости, что и на контактном рельсе в рельсе для выезда, причем задний конец рельса для выезда параллелен контактному рельсу в вертикальной плоскости, и расположен непосредственно над контактным рельсом, одинаковая скорость означает относительно статичное состояние, причем неподвижная независимая небольшая кабина расположена в соответствующем положении на контактном рельсе сверху, ведомые колеса в нижней части стыкуются с положением на контактном рельсе, датчик силы тяжести, расположенный на контактном рельсе, активируется, и фиксирующее устройство на контактном рельсе активируется для подъема, чтобы закрепить независимую небольшую кабину и выполнить въезд на рельс.

[0034] В качестве другого выбора решения выезда со станции и въезда на рельс, независимая небольшая кабина разгоняется до той же скорости, что и на контактном рельсе в верхнем рельсе, задний конец верхнего рельса параллелен по левой и правой сторонам контактному рельсу и расположен немного выше контактного рельса, независимая небольшая кабина сталкивается на контактный рельс посредством толкателя в соответствующем месте сталкивания. Возможны любые измененные примеры других аналогичных решений въезда на рельс, а любое эквивалентное изменение, основанное на настоящем изобретении, находится в пределах объема защиты настоящего изобретения.

[0035] Способ работы сигнальной системы управления рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью осуществляют следующим образом:

[0036] А. в момент перемещения по основному рельсу: когда независимая небольшая кабина расположена в соответствующем положении на контактном рельсе, датчик силы тяжести в положении передает сигнал, фиксирующее устройство на раме транспортного средства активируется для подъема и входит в фиксирующую канавку на нижней части независимой небольшой кабины, чтобы выполнить закрепление, таким образом независимая небольшая кабина размещается на контактном рельсе и перемещается на постоянной скорости;

[0037] В. в момент въезда на станцию: когда независимая небольшая кабина прибывает на станцию назначения, за N метров до станции, неподвижное устройство для приема и передачи сигналов в основном рельсе подает сигнал о приближающейся станции на вычислительную систему независимой небольшой кабины, после того, как вычислительная система сопоставит информацию и определит станцию как пункт назначения, она передаст команду, сообщит компьютерному блоку о станции и отправит запрос на въезд на станцию, после получения разрешения соединитель для смены рельса меняет положение, и на блокирующую конструкцию в фиксирующей канавке в нижней части подается команда подготовиться к разблокированию, когда соединитель для смены рельса на кабине надлежащим образом входит в верхний рельс рельса для въезда по соединительному рельсу, блокирующее устройство на контактном рельсе открывается, независимая небольшая кабина перемещается по верхнему рельсу, постепенно замедляется под действием системы питания верхнего рельса и соединителя для смены рельса в соответствии с разработанной программой до перемещения к зоне выгрузки и остановки, чтобы выполнить выгрузку, независимая небольшая кабина после выгрузки въезжает в зону погрузки в соответствии с командой от станции и ожидает посадки пассажира;

[0038] С. в момент выезда со станции: после того, как пассажир садится, он закрывает дверь и вводит пункт назначения путем проведения карты, основной управляющий компьютер зоны отправления подает команду независимой небольшой кабине перейти в режим работы для выезда со станции: независимая небольшая кабина сначала въезжает в зону ожидания отправления; при отправлении необходимо, чтобы контактный рельс основного рельса имел соответствующее свободное положение, причем в каждом положении расположен датчик силы тяжести, датчик не передает сигнал, когда в положении расположена независимая небольшая кабина, и датчик передает информацию на боковой индукционный участок рельса, расположенный сбоку основного рельса, в момент прохождения соответствующего места, когда кабина отсутствует, способ вычисления индукционного участка на контактном рельсе основного рельса осуществляется в соответствии со временем t, которое требуется независимой небольшой кабине на рельсе для выезда, путем умножения указанного времени t на скорость на контактном рельсе для получения расстояния Y, таким образом вычисляют конкретное место расположения, находящееся на боковой стороне рельса в основном рельсе, приемник устанавливает связь непосредственно с основным управляющим компьютером зоны отправления и передает команду на независимую небольшую кабину.

[0039] Настоящее изобретение также включает способ переключения путевого перехода рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью, включающий основной рабочий рельс, рельс развилки и объект перехода, причем рельс развилки расположен в плоскости, которая отличается от плоскости основного рабочего рельса на участке переключения, основной рабочий рельс и рельс развилки не расположены в одной плоскости х-y, а вместо этого находятся в различных плоскостях в трехмерном пространстве, затем соединительное устройство на объекте перехода используется для соединения с рельсом развилки в другой плоскости для осуществления путевого перехода.

[0040] Соединительное устройство непосредственно соединяется с рельсом развилки.

[0041] Соединительное устройство соединяется с соединительной конструкцией на рельсе развилки.

[0042] Рельс развилки целиком расположен непосредственно над основным рабочим рельсом или отдельно расположен на верхней стороне основного рабочего рельса, или отдельно расположен на обеих сторонах основного рабочего рельса.

[0043] Способ переключения осуществляют следующим образом: объект перехода, которому требуется переключение пути, поднимает соединительное устройство в соответствующем месте перед входом на развилку, когда транспортное средство перемещается ко входу на развилку, соединительное устройство соединяется с рельсом развилки, одновременно с этим временная фиксирующая конструкция объекта перехода и основного рабочего рельса разблокируется для выполнения отделения, причем объект перехода следует по направляющей рельса развилки для выполнения переключения пути и перемещается в новом направлении; объект перехода, которому не требуется переключение пути, не меняет положение соединительного устройства, таким образом, оно не входит в рельс развилки и транспортное средство продолжает перемещаться по основному рабочему рельсовому пути.

[0044] Вспомогательное входное устройство расположено на переднем конце рельса развилки для обеспечения эффекта коррекции отклонений, причем просвет вспомогательного входного устройства больше, чем часть рельса развилки, позиционирующие колеса расположены в пределах доступа, чтобы способствовать осуществлению коррекции отклонений соединительного устройства, имеющего отклонение; вспомогательное входное устройство также снабжено ведущими колесами, ведущие колеса обеспечивают крутящую силу, способствуя преодолению силы трения соединительным устройством при контакте с рельсом развилки, чтобы уменьшить неустойчивость в процессе присоединения и осуществить плавный въезд на рельс.

[0045] Способ переключения осуществляют следующим образом:

[0046] когда объект перехода переходит с пути от основного рабочего рельса на рельс развилки на развилке: сигнальная система, расположенная ранее по ходу движения сбоку рельса, перед участком путевого перехода будет продолжать передавать сигнал подтверждения об указанном пункте смены рельса, система управления в объекте перехода выполняет сопоставление после приема сигнала, после подтверждения требования о смене рельса, соответствующее устройство активируется, что приводит к смене положения соединительного устройства, чтобы обеспечить соответствие соединительного устройства рельсу развилки, причем соединительное устройство соединяется со вспомогательным входным устройством, угол отклонения корректируется, и ведущие колеса перемещаются внутрь, чтобы преодолеть силу трения, соединительное устройство объекта перехода входит в рельс развилки посредством соединительного рельса, блокирующая конструкция объекта перехода и основного рабочего рельса разблокируется, объект перехода направляется по рельсу развилки, постепенно поднимается вверх, чтобы сойти с основного рабочего рельса, и перемещается по новому пути, следующему за рельсом развилки, для осуществления путевого перехода;

[0047] когда объект перехода переходит с пути от рельса развилки на основной рабочий рельс на месте въезда: перед въездом система управления, размещенная на объекте перехода, должна получить подтверждение из сигнала о свободном положении со стороны рельса, расположенной ранее по ходу движения, чтобы подтвердить наличие безопасного пространства на основном рабочем рельсе, на который въезжает объект перехода, причем объект перехода постепенно перемещается с рельса развилки на основной рабочий рельс, когда рельс развилки параллелен основному рабочему рельсу в вертикальной плоскости, объект перехода поднимает соединительное устройство, что соответствует опусканию объекта перехода, для стыковки с основным рабочим рельсом, после схождения с заднего конца рельса развилки, за которым следует перемещение по основному рабочему рельсу для осуществления путевого перехода.

[0048] Указанный способ переключения путевого перехода рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью может быть применен в транспортной области или области развлекательных устройств, или области подвижных механических устройств.

[0049] Преимущества настоящего изобретения заключаются в следующем:

[0050] Принцип транспортирования, относящийся к контактному рельсу и небольшой кабине, одновременно реализует высокую плотность потока и высокую скорость небольшого транспортного средства, обеспечивая высокую транспортирующую способность с соблюдением условия, при котором у каждого пассажира есть сиденье, и обеспечивая безостановочное перемещение, причем режим пространственной смены рельса способствует решению сложной проблемы, заключающейся в смене рельса в большой транспортной сети, причем рельс для выезда и въезда соединяет основной рельс со станцией разделенного типа, чтобы обеспечить больший охват магистрального транспорта.

[0051] Кроме того, небольшая кабина, которой необходим переход, может осуществить гладкий переход по принципу «пассажирам не обязательно сходить» посредством рельса для выезда и въезда и станции разделенного типа.

[0052] Что касается затрат на строительство, то поскольку объем корпуса небольшой кабины в рельсовой системе безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью намного меньше, чем в традиционном метро, в результате этого можно значительно уменьшить расстояние от центра колеи до ее крайней точки. По сравнению с существующим строительством метро, отношение затрат на сооружение туннелей и станций к общему объему капиталовложений составляет более 60%, поэтому очевидно, что данное улучшение имеет большое значение.

[0053] Что касается потребления энергии, то поскольку рельсовой системе безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью не требуется тормозить и трогаться при остановке на каждой станции, потребление энергии значительно экономится; и в период низкой активности пассажиропотока, грузовое отделение, характеризующееся безостановочным перемещением, также может быть открыто, причем необязательно, чтобы его сопровождал человек, причем улучшается как безопасность, так и своевременность перевозки груза, таким образом, настоящее изобретение обладает практической значимостью в отношении снижения потребления энергии.

Краткое описание графических материалов

[0054] На фиг. 1 представлен схематический вид модели согласно настоящему изобретению в общих чертах;

[0055] на фиг. 2 представлен частичный схематический вид контактного рельса согласно настоящему изобретению;

[0056] на фиг. 3 представлен схематический вид индукционной пластины, когда для контактного рельса используется линейный двигатель согласно настоящему изобретению;

[0057] на фиг. 4 представлен схематический вид снизу независимой небольшой кабины согласно настоящему изобретению;

[0058] на фиг. 5 представлен вид сбоку независимой небольшой кабины согласно настоящему изобретению;

[0059] на фиг. 6 представлен схематический вид независимой небольшой кабины, расположенной на контактном рельсе согласно настоящему изобретению;

[0060] на фиг. 7 представлен схематический вид контактного рельса в режиме работы в нераздельном едином цикле согласно настоящему изобретению;

[0061] на фиг. 8 представлен схематический вид контактного рельса в режиме работы в сегментированном цикле при помощи перемычки согласно настоящему изобретению;

[0062] на фиг. 9 представлен схематический вид контактного рельса в режиме цикла с несколькими сегментами согласно настоящему изобретению;

[0063] на фиг. 10 представлен схематический вид контактного рельса в режиме цикла разделенного типа с несколькими сегментами согласно настоящему изобретению;

[0064] на фиг. 11 представлен схематический вид зоны выгрузки в форме листа станции разделенного типа согласно настоящему изобретению;

[0065] на фиг. 12 представлен схематический вид соединителя для смены рельса, входящего в часть соединительного рельса верхнего рельса согласно настоящему изобретению;

[0066] на фиг. 13 представлено схематическое изображение вычисления бокового индукционного участка рельса согласно настоящему изобретению;

[0067] на фиг. 14 представлено схематическое изображение осуществления пространственной смены рельса с использованием рельсов в различных плоскостях согласно настоящему изобретению;

[0068] на фиг. 15 представлено схематическое изображение момента вхождения соединителя для смены рельса в верхний рельс согласно настоящему изобретению;

[0069] на фиг. 16 представлено схематическое изображение смены рельса независимой небольшой кабины с использованием верхнего рельса разделенного типа согласно настоящему изобретению;

[0070] на фиг. 17 представлен схематический вид независимой небольшой кабины, въезжающей на нераздельный верхний рельс не открытого типа согласно настоящему изобретению;

[0071] на фиг. 18 представлено схематическое изображение способа подъема соединителя для смены рельса согласно настоящему изобретению;

[0072] на фиг. 19 представлено схематическое изображение способа поворотного открывания соединителя для смены рельса согласно настоящему изобретению;

[0073] на фиг. 20 представлено схематическое изображение пространственной смены рельса в режиме въезда на станцию согласно настоящему изобретению;

[0074] на фиг. 21 представлено схематическое изображение пространственной смены рельса в режиме выезда со станции с учетом контактного рельса согласно настоящему изобретению;

[0075] на фиг. 22 представлено схематическое изображение присоединения к интеллектуальному приводному устройству при пространственной смене рельса согласно настоящему изобретению;

[0076] на фиг. 23 представлен вид сбоку соединительного устройства объекта перехода, который соединяется с рельсом развилки согласно настоящему изобретению;

[0077] на фиг. 24 представлен схематический вид рельса развилки в варианте с боковым рельсом согласно настоящему изобретению;

[0078] на фиг. 25 представлен схематический вид соединительного устройства, которое выдвигается с обеих сторон для смены положения согласно настоящему изобретению;

[0079] на фиг. 26 представлен схематический вид соединительного устройства, которое блокируется для смены положения согласно настоящему изобретению;

[0080] на фиг. 27 представлен схематический вид соединительного устройства, которое открывается с обеих сторон для смены положения согласно настоящему изобретению;

[0081] на фиг. 28 представлено изображение трех последовательных состояний объекта перехода, когда объект перехода находится на месте въезда, для осуществления пространственной смены рельса согласно настоящему изобретению;

[0082] На фигурах: А1 и А2 представляют два направления перевозки, потребности в которых соответственно удовлетворяются с помощью основного рельса.

[0083] 100 - основной рельс (контактный рельс); 101 колесная пара; 102 - рама транспортного средства; 103 - соединительное устройство для переднего и заднего транспортных средств; 105А - первичная индукционная пластина линейного двигателя; 105В - вторичная индукционная пластина линейного двигателя;

[0084] 200 - независимая небольшая кабина; 201 - ведомое колесо независимой небольшой кабины; 202 - передняя и задняя канавки; 203 - фиксирующая канавка; 204 - сиденье; 210 - соединитель для смены рельса; 211 - ходовое колесо на соединителе для смены рельса; 212 - направляющее колесо на соединителе для смены рельса; 213 - поворотный вал соединительного устройства;

[0085] 300 - рельс для выезда и въезда (верхний рельс); 301 - нераздельный рельс не открытого типа в верхних рельсах; 302 - нераздельный рельс открытого типа в верхних рельсах; 303 - рельс разделенного типа в верхних рельсах; 304 - верхний рельс с интеллектуальным приводным устройством; 305 - боковой рельс в верхних рельсах; 310 - соединительный рельс; 311 - позиционирующее колесо на соединительном рельсе; 312 - ведущее колесо на соединительном рельсе; 320 - интеллектуальное приводное устройство на верхнем рельсе; 321 - колесо перемещения на интеллектуальном приводном устройстве; 322 - устройство питания на интеллектуальном приводном устройстве; 323 - соединитель на интеллектуальном приводном устройстве;

[0086] 400 - станция разделенного типа; 401 - зона выгрузки и форме листа станции разделенного типа (402);

[0087] 500 - электронная система управления независимой небольшой кабины; 600 - передатчик сигналов, расположенный сбоку рельса;

[0088] CW - положение, KCW - свободное положение, MCW занятое положение, ZK - центральная система управления станции, Х - расстояние разгона по части верхнего рельса; Y - расстояние, на котором контактный рельс заранее передает сигнал, чтобы гарантировать наличие свободного положения, когда небольшая кабина въезжает на рельс; Va - скорость на заднем конце рельса для выезда, Vb - скорость на контактном рельсе.

[0089] Фиг. 6 предназначена для использования в качестве графического материала для реферата настоящего изобретения. Подробное описание варианта осуществления

[0090] Настоящее изобретение дополнительно изображено в сочетании с сопроводительными графическими материалами, причем данная конструкция и принцип работы хорошо известны специалистам в данной области техники. Следует понимать, что варианты осуществления, описанные в данном документе, используются только для иллюстрации настоящего изобретения, но настоящее изобретение не ограничено ими.

[0091] Рельсовая система безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью представляет собой оригинальный вариант городского общественного транспорта (в том числе и междугородного транспорта), причем указанный вариант улучшает принцип работы традиционного метро, объединяет преимущество метро, заключающееся в высокой транспортирующей способности, с функциональной возможностью предоставления каждому пассажиру сиденья и безостановочного перемещения такси, вследствие чего городской транспорт в будущем может реализовать следующее: высокую транспортирующую способность путем отправки сразу после прибытия, предоставление сиденья каждому пассажиру и безостановочное перемещение. Способ работы рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью можно осуществлять в подземных туннелях, на дорогах, на надземных или соединительных проездах между зданиями или проездах, сооруженных посредством других методов, или на открытых платформах. Станция может быть расположена под землей, на дорогах, на надземных платформах или зданиях в соответствии с потребностями.

[0092] Как показано на фиг. 1, рельсовая система безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью содержит основной рельс, рельс для выезда и въезда, управляемые кабины и станцию разделенного типа, причем управляемые кабины представляют собой независимые небольшие кабины, основной рельс представляет собой контактный рельс, который поддерживает перемещение в цикле на постоянной скорости, независимые небольшие кабины расположены в соответствующих положениях на контактном рельсе, и контактный рельс приводит в движение независимые небольшие кабины для перемещения на постоянной скорости; станция разделенного типа соединена с основным рельсом посредством рельса для выезда и въезда, соединитель для смены рельса предусмотрен сверху независимой небольшой кабины, и соединитель для смены рельса и рельс для выезда и въезда стыкуются для выполнения смены рельса.

[0093] Как показано на фиг. 2, кинетическая энергия рельса может обеспечивать смену системы питания от перемещения по типу транспортного средства на перемещение по рельсам, рельс, колесная пара, рама транспортного средства и устройство питания могут быть скомбинированы для образования сборной конструкции, причем соединительное устройство расположено между рамами переднего и заднего транспортных средств, которые соединены друг с другом последовательно, и закрывает весь рельс. Весь рельс работает в замкнутом цикле и поддерживает перемещение на постоянной скорости, таким образом предотвращается режим высокого потребления энергии, в ходе которого традиционные поезда метро должны тормозить и трогаться на каждой станции, и значительно уменьшается частота отказов системы.

[0094] Как показано на фиг. 6, кинетическая энергия обеспечивается контактным рельсом, независимая небольшая кабина расположена только на контактном рельсе, таким образом, во время всего процесса перемещения по основному рельсу отсутствует относительное смещение между независимыми небольшими кабинами, вследствие чего снижается количество аварийных происшествий, и можно значительно уменьшить расстояние между кабинами, тем самым существенно увеличив транспортирующую способность.

[0095] Как показано на фиг. 2 и 3, в системе питания контактного рельса может применяться принцип работы линейного двигателя, причем первичные индукционные пластины расположены на рельсе, вторичные индукционные пластины подвешены под нижней частью рам транспортных средств, на первичные индукционные пластины, расположенные на рельсе, подается питание, чтобы создавать энергию и способствовать перемещению по контактному рельсу. Первичные индукционные пластины линейных двигателей расположены равномерно на рельсе и рамах транспортных средств, таким образом, источник питания контактного рельса, реализованный посредством линейного двигателя, является распределенным, а не централизованным. В соответствии с особенностями линейного двигателя, его первичная индукционная пластина и вторичная индукционная пластина могут быть расположены обратным образом.

[0096] Кинетическая энергия контактного рельса может быть обеспечена вращающим двигателем, что является аналогичным комбинации вращающего двигателя и рельса в традиционном поезде метро.

[0097] Как показано на фиг. 4, 5 и 6, управляемые кабины представляют собой независимые небольшие кабины, причем независимые небольшие кабины расположены в соответствующих положениях на контактном рельсе; ведомые колеса расположены на переднем конце и заднем конце нижней части независимой небольшой кабины; днище снабжено передней и задней канавками, которые могут взаимодействовать с соответствующими частями контактного рельса для предотвращения отклонения влево или вправо; задняя часть снабжена фиксирующей канавкой, после того, как отскакивающее устройство на раме транспортного средства контактного рельса отскакивает в канавку, обеспечивается неподвижность.

[0098] В независимой небольшой кабине расположено два сиденья, находящиеся спереди и сзади или бок о бок (или одно сиденье, четыре сиденья, несколько сидений или грузовое отделение), пассажиры в одной кабине следуют в один пункт назначения, для сохранения возможности осуществления безостановочного перемещения в соответствии с целью. Посредством отделения только для грузов может быть предоставлена услуга грузовых перевозок по городу во время периода низкой активности движения транспорта.

[0099] Как показано на фиг. 7, контактный рельс представляет собой бесконечный рельс замкнутого цикла, причем структура его цикла может представлять собой / цикл нераздельного единого вида в соответствии с потребностями, как показано на фиг. 8, или сегментированный цикл с соединением перемычкой, как показано на фиг. 9, или структуру цикла с несколькими сегментами, которая обеспечивает возможность одновременного перемещения по нескольким линиям; как показано на фиг. 10, в вышеуказанном цикле с несколькими сегментами также могут применяться различные структуры, такие как цикл разделенного типа с несколькими сегментами. В вышеуказанном цикле, когда независимой небольшой кабине требуется пересечь перемычку между двумя циклами может использоваться «режим пространственной смены рельса» для реализации перемещения от предыдущего цикла контактного рельса к последующему циклу контактного рельса. Более подробно: верхний рельс сооружен над пространством между двумя циклами, независимая небольшая кабина поднимает соединитель для смены рельса перед пространством между циклами, соединитель для смены рельса входит в верхний рельс, затем независимая небольшая кабина сходит с первоначального цикла контактного рельса и продолжает перемещаться по верхнему рельсу для въезда на следующий цикл. Следует отметить, что независимая небольшая кабина в одном направлении на контактном рельсе перемещается на следующий цикл через перемычку, так что сегмент с противоположным направлением указанного цикла совершенно свободен, таким образом, нельзя считать сложным процессом, когда независимая небольшая кабина входит на новый цикл с другого цикла контактного рельса посредством перемычки. Особенность пространственной смены рельса заключается в следующем: на участке переключения, т.е. на месте въезда на рельс развилки, рельс развилки выполнен таким образом, что он расположен в другом координатном пространстве относительно основного рабочего рельса, затем, используется соединительное устройство, размещенное на объекте перехода, посредством которого соединительное устройство входит, охватывает или крепится и соединяется с рельсом развилки, причем переключение с, основного рабочего рельса на рельс развилки осуществляется при помощи соединительного устройства, для осуществления переключения на другие пути. Следует отметить следующее: положение соединительного устройства на объекте перехода может изменяться, т.е. возможно положение, которое не соответствует рельсу развилки, или возможно изменение на положение, соответствующее рельсу развилки.

[0100] Как показано на фиг. 14, верхний рельс, который расположен в другой плоскости относительно исходного рабочего рельса, используется для осуществления быстрой пространственной смены рельса.

[0101] Как показано на фиг. 15, 16 и 17, могут быть предусмотрены различные верхние рельсы, это может быть рельс открытого типа, то есть рельс, расположенный непосредственно над поперечным сечением всего пути перевозки, это может быть рельс разделенного типа, который расположен сверху, это может быть нераздельный рельс не открытого типа, который расположен непосредственно сверху, причем при определенных условиях также могут использоваться рельсы на обеих сторонах, следует отметить, что верхний рельс относится к любому рельсу, расположенному в другой плоскости относительно исходного рельса.

[0102] Как показано на фиг. 4 и 5, соединитель для смены рельса, выполненный с возможностью смены положения, расположен наверху независимой небольшой кабины; причем колеса перемещения и направляющие колеса расположены на соединителе для смены рельса; как показано на фиг. 18 и 19, предусмотрены различные способы смены положения соединителя для смены рельса, это может быть подъем, поворот или другие виды, которые известны специалистам в данной области техники.

[0103] Как показано на фиг. 1, станция разделенного типа сообщается с основным рельсом посредством «рельса для выезда и въезда», независимая небольшая кабина, которой необходимо в въехать на станцию, постепенно замедляется при перемещении с рельса для въезда в зона выгрузки в форме листа станции разделенного типа после осуществления пространственной смены рельса посредством верхнего рельса, пассажиры сходят после остановки, и независимая небольшая кабина перемещается в зону погрузки на станции, чтобы обеспечить погрузку новых пассажиров. Зона выгрузки в форме листа показана на фиг. 11.

[0104] Как показано на фиг. 20, принцип въезда независимой небольшой кабины осуществляется в точности следующим образом: перед прибытием на одну станцию независимая небольшая кабина, которой необходимо въехать на станцию, поднимает соединитель для смены рельса, а независимая небольшая кабина, которой не требуется въезжать на станцию, не совершает никаких действий, причем в результате подъема соединитель для смены рельса входит в соединительный рельс на переднем конце верхнего рельса, несколько приводных колес расположены вокруг соединительного рельса, колеса вращаются в направлении внутрь, чтобы способствовать плавному входу соединителя для смены рельса в верхний рельс с соединительного рельса, независимая небольшая кабина перемещается по верхнему рельсу И сходит с пути контактного рельса, для осуществления пространственной смены рельса. Индукционная пластина линейного двигателя расположена на верхнем рельсе, а также на соединителе для смены рельса, для подачи питания или обеспечения противодействия, что требуется независимой небольшой кабине, для достижения торможения, остановки, трогания, ускорения и т.д. Независимая небольшая кабина, перемещающаяся по рельсу для въезда, постепенно замедляется и останавливается после въезда в зону выгрузки в форме листа станции, и пассажиры сходят и покидают ее. Свободная независимая небольшая кабина перемещается к зоне погрузки в форме листа станции, предоставляя возможность новым пассажирам использовать ее.

[0105] Как показано на фиг. 22, в другом альтернативном решении смены рельса соединитель для смены рельса не входит непосредственно в верхний рельс, вместо этого он входит в соединитель интеллектуального приводного устройства на верхнем рельсе, причем указанное интеллектуальное приводное устройство, содержащее колеса и соответствующее устройство питания, может довести независимую небольшую кабину до требуемой зоны по верхнему рельсу, при соблюдении данного условия не нужны колеса перемещения на соединителе для смены рельса, расположенном на независимой небольшой кабине.

[0106] Как показано на фиг. 21, принцип выезда независимой небольшой кабины осуществляется в точности следующим образом: пассажир садится и вводит соответствующий пункт назначения, независимая небольшая кабина въезжает в зону ожидания отправления, и независимая небольшая кабина въезжает на рельс для выезда после получения команды на отправление от станции, причем на рельсе для выезда скорость независимой небольшой кабины увеличивается таким образом, чтобы быть равной скорости перемещения по контактному рельсу, путем ускорения посредством индукционных пластин линейного двигателя на верхнем рельсе, затем независимая небольшая кабина размещается на контактном рельсе сверху и перемещается по контактному рельсу.

[0107] Станция согласно настоящей рельсовой системе безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью представляет собой станцию разделенного типа, т.е. станция и основной рельс отделены друг от друга и соединяются посредством рельса для выезда и въезда, причем станция разделенного типа может быть выполнена в соответствии с потребностями, близкие секции одной линии могут быть снабжены несколькими станциями разделенного типа в соответствии с потребностями, причем станция может быть выполнена в соответствии с потребностями на основании проходной станции разделенного типа с одной основной линией, причем площадь охвата такой станции намного больше, и станция разделенного типа также может быть добавлена после завершения основных работ по сооружению.

[0108] Следует пояснить значение пространственной смены рельса: например, расчетная скорость на контактном рельсе составляет 75 километров в час, т.е. приблизительно 21 метр в секунду, длина каждой независимой небольшой кабины составляет 2,5 метра, расстояние между ними составляет 5 метров, иначе говоря, каждые 7,5 метра существует одно положение, затем, скорость 21 метр в секунду означает, что через участок смены рельса проходит 3 кабины в секунду. Когда предыдущей кабине необходимо сменить рельс, но последующей кабине требуется перемещение прямо, система смены рельса должна обеспечить эффективное переключение за одну третью секунды, что сложно было реализовать посредством системы смены рельса или перехода из предшествующего уровня техники, при повторном рассмотрении настоящего изобретения, для реализации высокой транспортирующей способности необходимо использовать кинетическую энергию рельса и принцип транспортирования, причем значение пространственной смены рельса полностью отражено в следующем: кабина, которой необходимо перемещаться, не поднимает «соединитель для смены рельса», вследствие чего она не соединяется с «верхним рельсом» и продолжает перемещаться, а кабина, которой необходимо съехать, заранее поднимает «соединитель для смены рельса», чтобы соединится с «верхним рельсом» и выполнить смену рельса. В течение всего процесса смены рельса нет необходимости в переключении из одного положения в другое, подобно рельсам в традиционном принципе, и при этом отсутствуют опасные ситуации, вызванные неподходящей сменой рельса, что является одним из ключевых факторов реализации рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью.

[0109] Способ работы рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью:

[0110] а. способ перемещения по основному рельсу: контактный рельс поддерживает перемещение на постоянной скорости, несколько независимых небольших кабин расположены в соответствующих положениях на контактном рельсе в соответствии с требованиями и перемещаются в одном направлении и с одной скоростью, причем между ними отсутствует смещение, вследствие чего расстояние между положениями на контактном рельсе может быть значительно уменьшено для достижения высокой плотности потока и обеспечения высокой транспортирующей способности;

[0111] b. способ въезда на станцию (с контактного рельса): независимая небольшая кабина, которой необходимо въехать на станцию, поднимает соединитель для смены рельса, соединитель для смены рельса входит в верхний рельс в соответствии с соединительным рельсом, фиксирующее устройство на контактном рельсе разблокируется, и независимая небольшая кабина перемещается на станцию с рельса для въезда посредством верхнего рельса; независимая небольшая кабина, которой не требуется въезжать на станцию, не поднимает соединитель для смены рельса и продолжает перемещаться по контактному рельсу; независимая небольшая кабина, которая перемещается по рельсу для въезда, постепенно замедляется под действием системы питания, расположенной на верхнем рельсе, и соединителя для смены рельса, и полностью останавливается перед зоной выгрузки в форме листа, а затем пассажир сходит;

[0112] с. способ выезда со станции (на контактный рельс): пассажир садится и задает пункт назначения, затем независимая небольшая кабина въезжает на рельс для выезда и постепенно разгоняется до той же скорости, что и на контактном рельсе в рельсе для выезда, причем задний конец рельса для выезда параллелен контактному рельсу и расположен над контактным рельсом, одинаковая скорость означает относительно статичное состояние, причем независимая небольшая кабина расположена в соответствующем положении на контактном рельсе сверху, ведомые колеса в нижней части стыкуются с положением на контактном рельсе, датчик силы тяжести, расположенный на контактном рельсе, активируется, и фиксирующее устройство активируется для подъема, чтобы закрепить независимую небольшую кабину и выполнить въезд на рельс.

[0113] Способ работы сигнальной системы управления:

[0114] А. в момент перемещения по основному рельсу: когда независимая небольшая кабина расположена в соответствующем положении на контактном рельсе, датчик силы тяжести в положении передает сигнал, фиксирующее устройство на раме транспортного средства активируется для подъема и входит в фиксирующую канавку на нижней части независимой небольшой кабины, чтобы выполнить закрепление. Независимая небольшая кабина зафиксирована на контактном рельсе и перемешается на постоянной скорости.

[0115] В. В момент въезда на станцию: когда независимая небольшая кабина прибывает на станцию назначения, за N метров до станции (с учетом времени, которое требуется на передачу сигнала и подъем соединителя для смены рельса) неподвижное устройство для приема и передачи сигналов в канале основного рельса подает сигнал о приближающейся станции на вычислительную систему независимой небольшой кабины, после того, как вычислительная система сопоставит информацию и определит станцию как пункт назначения, она сообщит компьютерному блоку о станции и отправит запрос на въезд на станцию. После получения разрешения независимая небольшая кабина поднимает соединитель для смены рельса и подает команду блокирующей конструкции в фиксирующей канавке в нижней части подготовиться к разблокированию. Когда соединитель для смены рельса надлежащим образом входит в верхний рельс рельса для въезда по соединительному рельсу, блокирующее устройство на контактном рельсе открывается, независимая небольшая кабина перемещается по верхнему рельсу под действием инерции, постепенно замедляется под действием системы питания верхнего рельса и соединителя для смены рельса в соответствии с разработанной программой и останавливается до перемещения к зоне выгрузки, чтобы выполнить выгрузку. Независимая небольшая кабина после выгрузки въезжает в зону погрузки в соответствии с командой от станции и ожидает посадки пассажира.

[0116] С. В момент выезда со станции.: после посадки пассажира дверь закрывается, основной управляющий компьютер зоны отправления подает команду независимой небольшой кабине перейти в режим работы для выезда со станции (въезд на рельс): независимая небольшая кабина сначала въезжает в зону ожидания отправления; как показано на фиг. 13, при отправлении необходимо, чтобы контактный рельс основного рельса имел соответствующее свободное положение, причем в каждом положении расположен датчик силы тяжести, датчик не передает сигнал, когда положение занято, и датчик передает информацию на боковую часть рельса, расположенную сбоку основного рельса, когда положение свободно, приемник устанавливает связь непосредственно с центральной свободной системой зоны отправления и передает команду на независимую небольшую кабину, независимая небольшая кабина въезжает в свободное положение на контактном рельсе непосредственно в момент после разгона. Функция вычисления бокового индукционного участка рельса заключается в следующем: расстояние разгона Х по рельсу для выезда известно, время, которое требуется независимой небольшой кабине для перемещения по рельсу для выезда, известно, таким образом, расстояние Y получают умножением указанного времени на скорость перемещения по контактному рельсу, причем приемник сигналов, расположенный сбоку рельса, размещен на участке Y.

[0117] Настоящее изобретение также включает способ пространственной смены рельса, причем пространственная смена рельса согласно настоящему изобретению представляет собой оригинальный технический способ в области транспорта, когда необходим путевой переход, в указанном способе рельс пути развилки на участке перехода расположен в другой плоскости относительно рельса основного пути, например, основной рабочий рельс представляет собой нижний рельс, рельс развилки представляет собой верхний рельс, передний конец рельса развилки расположен в другой плоскости относительно основного рабочего рельса, но крайние их части параллельны в вертикальной плоскости, причем соединительное устройство на объекте перехода соединяется, например, входит, охватывает или крепится к рельсу развилки, предохранительная блокирующая конструкция разблокируется, если объект перехода и основной рабочий рельс содержат предохранительную блокирующую конструкцию, затем объект перехода сходит с основного рабочего рельса и меняет направление, следующее за постепенным подъемом рельса развилки, для осуществления смены рельса

[0118] Преимущество указанной пространственной смены рельса заключается в следующем: даже если расстояние между предыдущим и последующим объектам перехода очень невелико, а объект перехода находится на высокой скорости перемещения, смена рельса может быть осуществлена, и на транспортное средство, которому не требуется смена рельса, влияние не оказывается, причем каждый рельс не меняется во время процесса смены рельса, вследствие чего существенно уменьшается риск, вызванный неустойчивостью при перемещении по рельсу во время процесса смены рельса.

[0119] В некоторых обстоятельствах для того, чтобы сильней уменьшить риск при пространственной смене рельса, может потребоваться разместить определенное вспомогательное входное устройство на переднем конце рельса развилки, такое как соединительный рельс, чтобы обеспечить определенный эффект коррекции отклонений, в целом, просвет части соединительного рельса явно больше, чем у части соединительного рельса, причем позиционирующие колеса могут быть расположены в пределах доступа, чтобы способствовать осуществлению коррекции отклонений соединительного устройства; ведущие колеса могут обеспечивать определенную крутящую силу, способствуя преодолению силы трения соединительным устройством при контакте с рельсом развилки, чтобы уменьшить процессы соединения, например, неустойчивость в процессе въезда или охвата, или прикрепления, чтобы осуществить плавный въезд на рельс. Вышеуказанные обстоятельства могут быть заданы в соответствии с потребностями и не являются обязательными.

[0120] Способ вышеуказанной пространственной смены рельса далее изложен подробно: когда объект перехода переходит на другой рельс с основного рабочего рельса на рельс развилки на развилке: сигнальная система, расположенная ранее по ходу движения сбоку рельса, перед участком развилки будет продолжать передавать сигнал подтверждения об указанном пункте смены рельса, система управления в объекте перехода выполняет сопоставление после приема сигнала, после подтверждения требования о смене рельса, соответствующее устройство активируется, что приводит к смене положения соединительного устройства, например, подъему, подъему домкратом, повороту, выдвижению, открыванию и т.д., или обеспечению подъема объекта перехода, чтобы гарантировать соответствие соединительного устройства рельсу развилки.

[0121] В момент смены рельса: соединительное устройство соединяется, например, входит, охватывает или крепится к части соединительного рельса, угол отклонения корректируется, и ведущие колеса перемещаются внутрь, чтобы преодолеть силу трения, соединительное устройство объекта перехода входит в рельс развилки посредством соединительного рельса, если объект перехода и основной рабочий рельс содержат блокирующую конструкцию, указанная конструкция разблокируется, объект перехода направляется по рельсу развилки, постепенно поднимаясь выше, чтобы сойти с основного рабочего рельса, и перемещается по новому пути, следующему за рельсом развилки, для осуществления смены рельса.

[0122] Когда объект перехода меняет рельс с рельса развилки на основной рабочий рельс на месте въезда: перед въездом система управления, размещенная на объекте перехода, должна получить подтверждение из сигнала о свободном положении со стороны рельса, расположенной ранее по ходу движения, чтобы подтвердить наличие безопасного пространства на основном рабочем рельсе, на который въезжает объект перехода, причем объект перехода постепенно перемещается с рельса развилки на основной рабочий рельс, когда рельс развилки параллелен основному рабочему рельсу в вертикальной плоскости, объект перехода поднимает соединительное устройство, что соответствует опусканию объекта перехода, для стыковки с основным рабочим рельсом, после схождения с заднего конца рельса развилки, за которым следует перемещение по основному рабочему рельсу для осуществления смены рельса.

[0123] Объектом, который меняет путь перемещения, обычно является транспортное средство, но возможны другие различные типы устройств, которым необходимо сменить путь, здесь и далее называемые как транспортное средство. Этот тип транспортного средства может представлять собой одно транспортное средство или соединение множества транспортных средств, или другие варианты, имеющиеся на практике. В указанных выше обстоятельствах транспортное средство может быть снабжено одним или более соединительными устройствами. В одном общем случае, когда основной рабочий рельс для транспортного средства расположен под транспортным средством (нижний рельс), рельс развилки может быть расположен непосредственно над или сверху транспортного средства (верхний рельс), при этом в целях упрощения изображения в последующих частях без конкретного изображения основной рабочий рельс представляет собой нижний рельс, а рельс развилки представляет собой верхний рельс.

[0124] Данный способ можно применять для транспортного средства с направленной вперед кинетической энергией, а также можно применять для других транспортных средств, получающих кинетическую энергию извне. Например, когда весь рельс представлен в виде контактного рельса перемещения, перемещение транспортного средства осуществляют посредством рамы транспортного средства, расположенной на контактном рельсе, причем контактный рельс поддерживает перемещение, когда транспортное средство, которому необходимо сменить рельс, должно въехать на основной рабочий рельс с рельса развилки, причем поскольку основной рабочий рельс представляет собой контактный рельс, въезжающее транспортное средство должно поддерживать ту же скорость, что и на контактном рельсе, когда переходящее транспортное средство съезжает с рельса развилки на основной рабочий рельс в виде контактного рельса, существует три последовательных состояния объекта перехода, причем скорость Va должна быть равна скорости Vb, чтобы точно осуществить смену рельса.

[0125] Когда направленная вперед кинетическая энергия объекта перехода получена от рельса, а не переносится самим объектов перехода (это тот случай, который редко применяется в настоящее время, или не применялся до настоящего времени, но может применяться в будущем, т.е. устройство питания и рама транспортного средства скомбинированы для образования нераздельного контактного рельса, причем контактный рельс проходит через весь рельс, и объект перехода может перемещаться сразу после размещения на контактном рельсе), в общем случае только основной рабочий рельс представляет собой контактный рельс, в другой ситуации смена рельса с основного рабочего рельса, содержащего контактный рельс, на рельс развилки, не содержащий контактный рельс, аналогична обычной смене рельса, описанной выше, но в моменты смены рельса (съезда) с рельса развилки на основной рабочий рельс, содержащий контактный рельс, скорость объекта перехода должна соответствовать указанному контактному рельсу для осуществления эффективной смены рельса, причем благодаря наличию современной системы управления и сигнальной системы, вышеуказанные условия могут быть осуществлены на основании условий, известных из уровня техники.

[0126] Рельс развилки может быть нераздельным или разделенным, когда указанные рельсы отличаются, они должны соединяться при помощи различных соединительных устройств, при этом пространственная смена рельса может характеризоваться большим количеством типов комбинации рельсов, а также характеризоваться различными типами соединительных устройств для соответствия, причем любая эквивалентная смена, основанная на настоящем изобретении, находится в пределах объема защиты настоящего изобретения.

[0127] Ключевой момент пространственной смены рельса заключается в том, что рельс развилки, расположенный в другой плоскости, размещен в месте перехода, смена с нижнего рельса на верхний рельс, пример которой приведен выше, представляет собой лишь один из вариантов пространственной смены рельса, помимо этого, он включает без ограничения; смену с верхнего рельса на нижний рельс, с нижнего рельса на боковой рельс, с бокового рельса на нижний рельс и различные варианты смены рельса типа верхний боковой, нижний боковой и т.д., любая эквивалентная смена, основанная на настоящем изобретении, находится в пределах объема защиты настоящего изобретения.

[0128] Объект перехода может иметь только один способ изменения положения соединительного устройства, а также может иметь различные способы установления соответствия между соединительным устройством и рельсом развилки, включая без ограничения: подъем, подъем домкратом, поворот, выдвижение, открывание и различные способы, известные специалистам в данной области техники. Соединительное устройство объекта перехода подготавливается к взаимодействию с рельсом перемещения путем способа подъема; соединительное устройство транспортного средства подготавливается к взаимодействию с рельсом перемещения путем способа выдвижения в обе стороны; соединительное устройство транспортного средства подготавливается к взаимодействию с рельсом перемещения путем способа поворота; соединительное устройство транспортного средства подготавливается к взаимодействию с рельсом перемещения путем способа подъема домкратом; соединительное устройство транспортного средства подготавливается к взаимодействию с рельсом перемещения путем способа открывания с обеих сторон; как известно специалистам в данной области техники, различные применимые способы включают различные способы приложения силы, что может включать силу магнитного поля, давление воздуха, гидравлическое давление и другую механическую силу.

[0129] Рельс, описанный в настоящем изобретении, включает без ограничения, например, традиционный стальной рельс и железный рельс, а также включает другие железнодорожные пути, выполненные, например, из: сплавов, сталей, углеродного волокна, цемента, камня, смесей с песком и т.д., которые обладают свойством перемещения и направления транспортного средства вперед, могут быть проложены под землей, на дороге, на надземной платформе и представлены в других формах.

[0130] Хотя были описаны конкретные показанные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что другие варианты осуществления и модификации, выполненные специалистами в данной области техники, находятся в пределах истинной сущности и объема настоящего изобретения, изложенного в приложенной формуле изобретения. Фактически, один или более признаков, изображенных или описанных в сочетании с одним вариантом осуществления, могут быть скомбинированы с одним или более признаками других вариантов осуществления. Такие модификации и изменения входят в объем настоящего изобретения.

Изобретение относится к городскому и междугороднему транспорту. Рельсовая система безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью содержит основную колею, управляемые кабины, колею для выезда и въезда, рельсы и станцию. Управляемые кабины представляют собой независимые небольшие кабины (200). Рельсы проложены в основной колее (100) и представляют собой контактные рельсы, которые поддерживают перемещение на постоянной скорости. Независимые небольшие кабины расположены в соответствующих положениях на контактных рельсах, и контактные рельсы приводят в движение независимые небольшие кабины для перемещения на постоянной скорости. Станция (400) соединена с основной колеей, содержащей контактные рельсы, проходящие через колею (300) для выезда и въезда. Один конец колеи для выезда и въезда соединен со станцией, а другой конец колеи для выезда и въезда соединен с основной колеей для образования коммуникационной структуры. Соединительное устройство предусмотрено сверху каждой независимой небольшой кабины, причем соединительное устройство и соединительная конструкция, расположенная над колеей для выезда и въезда, стыкуются для выполнения смены рельса. В системе применяется принцип работы независимых небольших кабин. В результате у каждого пассажира есть сиденье, обеспечиваются безостановочное перемещение, стабильная и постоянная кинетическая энергия для перемещения; при этом независимые небольшие кабины не имеют относительного смещения и могут достигать высокой скорости при высокой плотности потока. 2 н. и 40 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Рельсовая система безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью, которая содержит основную колею, основной рельс, расположенный в основной колее, колею для въезда и выезда, станцию и независимые небольшие кабины, причем основной рельс представляет собой контактный рельс, и основной рельс предназначен для размещения независимой небольшой кабины и приведения в движение независимой небольшой кабины; независимая небольшая кабина снабжена соединительным устройством, соединительное устройство представляет собой соединитель для смены рельса, колея для въезда и выезда снабжена соединительной конструкцией, соединительная конструкция представляет собой верхний рельс, верхний рельс представляет собой рельс открытого типа; соединитель для смены рельса на независимой небольшой кабине выполнен с возможностью смены положения для стыковки с верхним рельсом для выполнения перехода и смены рельса независимой небольшой кабины между основной колеей и колеей для въезда и выезда.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной рельс поддерживает перемещение на постоянной скорости.

3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что соединительная конструкция расположена на верхнем конце колеи для въезда и выезда, соединительное устройство расположено на верхнем конце независимой небольшой кабины.

4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что колея для въезда и выезда снабжена рельсом для выезда и въезда.

5. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что станция представляет собой станцию разделенного типа, причем станция разделенного типа соединена с основной колеей посредством рельса для въезда и выезда.

6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что станция разделенного типа содержит зону выгрузки в форме листа и зону погрузки в форме листа.

7. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что рельс, колесная пара, рама транспортного средства и устройство питания скомбинированы для образования сборной конструкции, являющейся контактным рельсом, переднее и заднее соединительные устройства расположены между передней и задней кабинами, которые соединены друг с другом последовательно, для образования системы замкнутого цикла или системы практически замкнутого цикла с разрывами.

8. Система по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что основной рельс дополнительно содержит основной рабочий рельс и рельс развилки, причем независимая небольшая кабина меняет положение между основным рабочим рельсом и рельсом развилки посредством соединительного устройства.

9. Система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что основной рельс представляет собой цикл нераздельного единого вида.

10. Система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что основной рельс содержит множество сегментированных циклов, причем множество сегментированных циклов взаимно соединены при помощи перемычки.

11. Система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что основной рельс представляет собой систему цикла с несколькими сегментами.

12. Система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что основной рельс представляет собой систему разделенного типа с несколькими сегментами.

13. Система по п. 1, отличающаяся тем, что соединитель для смены рельса выполнен с возможностью вхождения, охвата, крепления и соединения с верхним рельсом для выполнения пространственной смены рельса, совместно с перемещением контактного рельса, после смены соединителем для смены рельса положения на положение, соответствующее верхнему рельсу.

14. Система по п. 7, отличающаяся тем, что устройство питания представляет собой линейный двигатель.

15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что линейные двигатели равномерно распределены по всему рельсу и раме транспортного средства для обеспечения распределенного сбалансированного источника питания.

16. Система по п. 1, отличающаяся тем, что кинетическая энергия контактного рельса получена от вращающего двигателя.

17. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в колесе и рельсе контактного рельса применен контакт прикрепленного типа или подвесного типа.

18. Система по любому из пп. 1–17, отличающаяся тем, что нижняя часть независимой небольшой кабины снабжена передними и задними канавками, которые могут взаимодействовать с соответствующими частями основного рельса для предотвращения отклонения влево или вправо.

19. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на соединителе для смены рельса расположены колеса перемещения и направляющие колеса.

20. Система по п. 1 или 19, отличающаяся тем, что соединитель для смены рельса может быть поднят и опущен для стыковки с верхним рельсом, затем независимая небольшая кабина сходит с основного рельса для выполнения смены рельса.

21. Система по любому из пп. 1, 19 или 20, отличающаяся тем, что соединитель для смены рельса выполнен с возможностью поворота, подъема домкратом и открывания для стыковки с верхним рельсом, для выхода независимой небольшой кабины из основного рельса для выполнения смены рельса.

22. Система по любому из пп. 1-21, отличающаяся тем, что основной рельс содержит множество положений, причем каждое из положений предназначено для размещения независимой небольшой кабины.

23. Система по п. 22, отличающаяся тем, что фиксирующее устройство расположено в указанном положении для закрепления независимой небольшой кабины.

24. Система по п. 23, отличающаяся тем, что датчик силы тяжести расположен в указанном положении для активации фиксирующего устройства.

25. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система питания расположена на верхнем рельсе и соединителе для смены рельса.

26. Система по любому из пп. 1–25, отличающаяся тем, что устанавливаемая на транспортном средстве вычислительная система расположена в независимой небольшой кабине.

27. Система по п. 26, отличающаяся тем, что рельсовая система безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью дополнительно содержит компьютерный блок станции, причем основной рельс снабжен неподвижным устройством для приема и передачи сигналов, причем устанавливаемая на транспортном средстве вычислительная система связана с компьютерным блоком станции.

28. Система по любому из пп. 1-27, отличающаяся тем, что нижняя часть независимой небольшой кабины снабжена фиксирующей канавкой.

29. Система по п. 8, отличающаяся тем, что соединительное устройство надлежащим образом взаимодействует с верхним рельсом посредством соединительного рельса, причем рельс развилки снабжен вспомогательным входным устройством для обеспечения эффекта коррекции отклонений.

30. Система по п. 29, отличающаяся тем, что позиционирующие колеса расположены в пределах доступа вспомогательного входного устройства, чтобы способствовать осуществлению коррекции отклонений соединительного устройства, имеющего отклонение.

31. Система по п. 29 или 30, отличающаяся тем, что вспомогательное входное устройство снабжено ведущими колесами, причем ведущие колеса обеспечивают крутящую силу, способствуя преодолению силы трения соединительным устройством при контакте с рельсом развилки.

32. Способ работы рельсовой системы безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью по любому из пп. 1–31, причем способ работы включает этап перемещения по основному рельсу, этап въезда на станцию и этап выезда со станции, причем

этап перемещения по основному рельсу включает: размещение независимой небольшой кабины на основном рельсе и приведение в движение независимой небольшой кабины;

этап выезда со станции включает: въезд соединительного устройства на основную колею с колеи для въезда и выезда посредством соединительной конструкции и обеспечение опускания независимой небольшой кабины на основной рельс;

этап въезда на станцию включает: обеспечение соединительным устройством схождения независимой небольшой кабины с основного рельса и въезда на колею для въезда и выезда с основной колеи посредством соединительной конструкции.

33. Способ работы по п. 32, отличающийся тем, что этап выезда со станции дополнительно включает: обеспечение разгона независимой небольшой кабины на соединительной конструкции до той же скорости, что и скорость на основном рельсе, с последующим опусканием на основной рельс.

34. Способ работы по п. 32 или 33, отличающийся тем, что основной рельс содержит множество положений, фиксирующее устройство и датчик силы тяжести расположены в указанном положении, причем этап выезда со станции дополнительно включает: опускание независимой небольшой кабины на основной рельс, после чего датчик силы тяжести реагирует и передает сигнал, вследствие чего фиксирующее устройство фиксирует независимую небольшую кабину.

35. Способ работы по п. 32 или 34, отличающийся тем, что система питания расположена на соединительном устройстве, причем этап въезда на станцию включает: постепенное замедление независимой небольшой кабины под действием системы питания и остановку в зоне выгрузки.

36. Способ работы по п. 32 или 35, отличающийся тем, что основной рельс содержит множество положений, датчик силы тяжести расположен в указанном положении, основной рельс снабжен боковым индукционным участком рельса, причем этап выезда со станции дополнительно включает: передачу датчиком силы тяжести информации на боковой индукционный участок рельса, в случае отсутствия кабины в положении, для определения конкретного местонахождения положения, в котором отсутствует кабина.

37. Способ работы по п. 36, отличающийся тем, что при вычислении конкретного местонахождения положения время, затрачиваемое независимой небольшой кабиной на колее для выезда, умножают на скорость на основном рельсе, чтобы получить расстояние Y, и конкретное местонахождение положения вычисляют при помощи расстояния Y.

38. Способ работы по п. 37, отличающийся тем, что рельсовая система безостановочной перевозки с высокой транспортирующей способностью дополнительно содержит компьютерный блок станции, устанавливаемая на транспортном средстве вычислительная система расположена в независимой небольшой кабине, основной рельс снабжен неподвижным устройством для приема и передачи сигналов, причем устанавливаемая на транспортном средстве вычислительная система связана с компьютерным блоком станции, причем этап въезда на станцию включает: подачу сигнала о приближающейся станции неподвижным устройством для приема и передачи сигналов на устанавливаемую на транспортном средстве вычислительную систему, причем после того, как устанавливаемая на транспортном средстве вычислительная система сопоставит информацию и определит станцию как пункт назначения, она передает команду, сообщает компьютерному блоку о станции и отправляет запрос на въезд на станцию.

39. Способ работы по п. 32 или 38, отличающийся тем, что основной рельс дополнительно содержит основной рабочий рельс и рельс развилки, причем способ работы дополнительно включает этап смены рельса и перехода на развилке: независимая небольшая кабина меняет положение между основным рабочим рельсом и рельсом развилки посредством соединительного устройства.

40. Способ работы по п. 39, отличающийся тем, что перемещение соединительного устройства между основным рабочим рельсом и рельсом развилки осуществляют посредством соединительного рельса.

41. Способ работы по п. 39 или 40, отличающийся тем, что рельс развилки снабжен вспомогательным входным устройством, причем позиционирующие колеса расположены в пределах доступа вспомогательного входного устройства, причем этап смены рельса и перехода на развилке дополнительно включает: обеспечение содействия коррекции отклонений соединительного устройства, имеющего отклонение, посредством позиционирующих колес.

42. Способ работы по п. 39 или 41, отличающийся тем, что вспомогательное входное устройство снабжено ведущими колесами, причем этап смены рельса и перехода на развилке дополнительно включает: обеспечение ведущими колесами крутящей силы, чтобы способствовать преодолению трения соединительным устройством при контакте с рельсом развилки.