独立式同步轨道交通

申请号 CN201110187468.2 申请日 2011-07-04 公开(公告)号 CN102328660A 公开(公告)日 2012-01-25
申请人 张宁; 林华琴; 发明人 张宁; 林华琴;
摘要 独立式同步轨道交通,是一种新的公共交通模式和交通理念。采用独立小车厢和单向小轨道,车厢遵从统一的时钟节率,进行同步、电动、自动控制运行。全程以全速无中停(无路口等待和中途 站点 停靠)的方式运行。主要用于城市交通,也可用于长途运输。轨道可铺设于地下、地面或架空。一条轨道的运载 力 可达每小时3万人次,可解决城市交通拥堵问题。
权利要求

1.一种交通模式和交通理念,其特征是:使用独立小车厢、单向小轨道、由电驱动、程序自动控制,遵从统一的时钟节率进行同步运行。
2.根据权利要求1所述的交通模式和交通理念,其特征是:独立小车厢为长、宽、高尺寸小,流线气动外形,单次运载量小,运行频率高,不与其他车厢相连接,可进行单独运行的独立车厢。
3.根据权利要求1所述的交通模式和交通理念,其特征是:单向小轨道是指轨道宽度小、每条轨道均为单向运行设计,每一段轨道均由轨道位置信号发生器标示出一段段长度较短的、连续的轨道长度单元,以便于实现对在轨道上运行的车厢的监控。
4.根据权利要求3所述的交通模式和交通理念,其特征是:轨道长度单元的长度值是车厢以所处轨道段的预定速度在一个时钟单元内运行的距离。
5.根据权利要求1所述的交通模式和交通理念,其特征是:遵从统一的时钟节率运行是指把时间分为一段段长度较短的、连续的、等长度的时钟单元,以一个时钟单元为节率,每一时钟单元内所有在轨道网内正常运行的车厢均运行一个长度单元。
6.根据权利要求1所述的交通模式和交通理念,其特征是:同步运行是指车厢以遵从统一的时钟节率运行为基础,在任一时钟单元的任一时刻,均运行至相应轨道长度单元的同一位置上。
7.根据权利要求6所述的交通模式和交通理念,其特征是:同步运行是车厢和轨道通过位置信号发生器、位置感应端口、信号发送端口和信号接收端口,对照时钟对车厢所处的位置和运行速度进行不间断的监测与控制实现的。
8.根据权利要求7所述的交通模式和交通理念,其特征是:位置信号发生器、位置感应端口、信号发送端口和信号接收端口,是由磁或线圈构成,它们之间的信息交换传送是通过磁感应实现的。
9.根据权利要求1所述的交通模式和交通理念,其特征是:独立小车厢通过加装普通像胶轮胎和操纵杆可离开轨道网在普通公路网中运行。

说明书全文

独立式同步轨道交通

所属技术领域

[0001] 本发明涉及一种新的公共交通模式和交通理念,能解决目前城市交通拥堵问题。

背景技术

[0002] 目前,城市交通主要有公路和地两种模式。作为公共交通均存在多站点停靠问题,这导致大量的能源和时间的浪费;更为普遍的公路交通还存在大量的交叉路口等待问题,这又是一个巨大的能源和时间的浪费。在公共交通上如何大副降低能耗、提高效率、解决拥堵,仍无较好的办法。

发明内容

[0003] 为了有效解决城市交通拥堵,降低交通能耗,提高交通效率,本发明提供了一种新的交通模式和交通理念。以该模式建成的轨道交通网,其网内车厢可实现无交叉路口等待,无中间站点停靠,全程全速高效运行,对于乘员也几乎没有上车前的等待问题,且占地面积远小于公路的占地面积。
[0004] 本发明所采用的技术方案是:采用独立小车厢和单向小轨道,轨道网内的车厢遵从统一的时钟节率进行同步运行,车厢由电驱动,系统程序监控,自动完成全程运行。
[0005] 独立小车厢(以下简称“车厢”)长1.6米,宽1.2米,高1.2米,流线外形;内设并排两座位,可搭载1人或2人(为同一目的地站点);车厢前后两轮轴位于底盘中线的主梁上,分别由各自轮轴上的电机(为电动、发电两用电机)驱动;车厢的制动主要由发电机将车轮转动的动能转换成电能来完成,产生的电能储存于车内电池中;轮轴两端是两个承载车厢体的负载杆,负载杆通过减振器和一个外径50厘米的推力圆锥滚子轴承与车厢体连接;轮轴中间为电机壳体,壳体内为电机,电机转轴轮的中心轴为同一根轴;壳体上方有一圆柱形壳体稳定柱,以壳体稳定柱为中心点,轮轴可在轨道面随轨道方向的改变进行自由转向;壳体上有一延伸至轨道槽内的锥体。锥体上窄下宽,卡于轨道槽内起到防止车厢脱离轨道的作用,正常运行时锥体侧面的安全滚轮与轨道内侧面间隙2-3毫米;锥体两侧有延伸出的电刷,可从轨道两个内侧面的电源极面导入动力电源驱动轮轴上的电动机;锥体底面上设有两个位置信号发生器(为嵌入式的独立永磁铁,N极向外)、两个位置感应端口、一组信号发送端口、一个信号接收端口和一个故障信号发送端口,可与轨道进行位置和控制信号的发送和接收。各端口均为感应线圈构成,每一感应线圈由一对引线与系统电路相联。一个锥体的两个位置感应端口的引线经逻辑或运算电路合成一路后输入系统。车厢纵向轴线上的前后两端点外侧,各安装有一个“缓冲极面”,此极面由直流线圈产生磁极,N极向外,可避免前后两车厢发生钢性碰撞。若通过轮轴延伸杆在车厢底盘前后轮轴上加装
4个普通橡胶轮胎,并在车厢内设置相应的操纵杆及制动器,则此车厢可作为私人车厢进入普通公路运行。
[0006] 单向小轨道的轨道横截面为“U”型,U型槽口内宽24厘米、外宽30厘米,单侧轨道面宽3厘米,轨道高14厘米,底部宽32厘米。轨道两内侧面上安装有动力电源的两个极面,电源极面随轨道延伸,为车厢提供动力。轨道每隔1.2米距离有一宽5厘米,厚3.5厘米的轨道连接段将“U”型轨道两侧立面在底部连接起来,铺设轨道时可对两侧面做进一步固定。在主轨道上每间隔2个轨道连接段处的轨道连接段上表面两端,安装有一对轨道位置信号发生器,即主轨道上每两对轨道位置信号发生器间隔3.6米;其他轨道段的位置信号发生器间隔由该处车厢预设速度确定。轨道位置信号发生器是一个永磁铁,一般为N极向上,当车厢经过时此磁极在车厢锥体上的位置感应端口感应产生一个位置脉冲。部分轨道段(汇入点和分叉点附近)在轨道位置信号发生器边上还装有位置感应端口、信号发送端口、信号接收端口和故障信号接收端口,以实现与车厢进行位置信号和控制信号的传送与接收。所有端口均为线圈构成,并且每一线圈由一对引线连接到相应的汇入点或分叉点,以实现对相关信号的传送。轨道网内需“十字”交叉的轨道均采用立体交叉形式,两轨道交叉处在垂直面上保持1.8米-2.0米的高度差,两条轨道在同一平面的相交均为同向的“人”字交叉,其交叉点在这里称为“汇入点”(两个轨道上的车厢经该点汇入到一条轨道上同向运行)或“分叉点”(一个轨道上的车厢经该点分开到两条轨道上运行)。在转弯处的轨道,轨道面设置为向转弯中心方向倾斜一定度,其角度值根据转弯半径和该处轨道预设速度确定,以最大限度抵消车厢在转弯时产生的离心力减小轨道对车厢钢轮内沿以及锥体安全滚轮的压力。
[0007] 若从一公路附近轨道的适当位置,通过一专用分叉点(称为“脱网分叉点”)延伸出一条专用轨道(称为“过渡段轨道”)至普通公路路面,轨道的末端段轨道方向与在该处公路上的行车同向。则私人车厢可经此分叉点脱离轨道网并减速成后进入普通公路运行。
[0008] 这样,在单向运行的基础上,还要避开两车厢在同一时刻通过同一汇入点。这由在网车厢遵从统一时钟节率同步运行和对车厢运行的适时监控来实现的。
[0009] 把时间分为时长较短的、连续的、一段段等长度的时间单元,其中每一段时间单元均称之为轨道网的“时钟单元”。车厢在任一轨道段以该轨道段的预定速率在一个时钟单元内运行的距离称之为该轨道段的“长度单元”,当预定速率等于额定速率(在网正常均速运行的速率)时,对应的长度单元也称为“标准长度单元”。预定速率等于额定速率的轨道称为“主轨道”。车厢遵从统一的时钟节率同步运行是指:以一个时钟单元为节率,每一时钟单元内所有在网正常运行的车厢均运行一个长度单元;并且车厢在任一时钟单元的任一时刻,均运行至相应轨道长度单元的同一位置上。以轨道位置信号发生器将每一轨道的长度单元在轨道上标示出来,每两对轨道位置信号发生器之间的轨道距离即对应为该轨道的一个长度单元,一个长度单元的轨道内最多容纳一个车厢(长度单元的值与车厢长度值的差为误差允许距离)。若时钟单元为0.18秒,车厢额定速率为每小时72千米,则轨道的标准长度单元为3.6米。以此计(以下均以此计),一条轨道每小时最多可运行2万个车(厢)次,平均载客3万人次。
[0010] 轨道网中的站点,是车厢运行的始发站和终点站,可设置于轨道的一侧、交叉路口的上方、两条相向轨道的中间上方或其他适当的地方。站点有进出站轨道、站点信息系统、车厢测试和转运系统、电源系统、储车仓、在轨异常车厢导出系统以及相关附属设施,由1-2人值守。进站轨道由减速段轨道、环形轨道、停靠槽、活动轨道段以及起连接作用的分叉点构成,连接主轨道和减速段轨道的分叉点称为“站点分叉点”;出站轨道由发车槽、环形轨道、加速段轨道以及起连接作用的汇入点构成,连接主轨道和加速段轨道的汇入点称为“站点汇入点”。进出站环形轨道面为上下层分布,进站环形轨道面高出出站环形轨道面4.5米。站点信息系统主要功能有:1、为车厢提供标准的轨道网时钟以及系统恢复数据;2、通过读取站点汇入点的另一来车方向上的车厢位置信息和各发车槽内车厢的请求发车信息,为各发车槽的车厢提供各自的发车时刻;3、掌握站点内车厢数量和各停靠槽、发车槽适时的占用信息,在必要时关闭(或开启)站点分叉点,使主轨道的车厢不能(或可以)再进入该站点;4、在掌握站点内车厢数量和进出站点车厢情况并与其他站点进行适时信息交流的基础上,必要时及时向其他相应站点发送空车厢,这样可腾出储车仓车位以容纳更多的进站车厢或向车厢不足的站点输送可用的车厢。车厢测试转运系统包括转运滑道、活动轨道段、活动轨道段储备区及相关控制设施,其主要功能有:1、在活动轨道段上对每一个进站车厢进行性能指标检测;2、根据检测结果将活动轨道段上的车厢转运到储车仓的待用区或故障区;3、及时在停靠槽的末端补充上新的活动轨道段,以使其他进站车厢继续进入;4、及时将车厢从储车仓输送至发车槽。当车厢进入活动轨道段并被固定后,活动轨道伸出综合信号插头与车厢底盘的综合信号接口相连,开始对车厢进行检测。检测内容包含:电机(电动机、发电机)性能检测、锥体端口(位置感应端口、信号发送端口、信号接收端口、位置信号发生器和故障信号发送端口)检测和车厢系统检测。检测时间从检测插头与车厢底盘的综合信号接口相连开始至车厢被转运进储车仓前结束。检测结果通过车内显示器显示出来,并使车指示灯亮绿灯(正常)或红灯(故障);另一方面,根据检测结果(正常与否)活动轨道段相应地将车厢送入储车仓的待用区或故障区。电源系统为站点(各系统和设施)提供所需的各种电源,也为该站点附近的主轨道提供动力电源以及主轨道上汇入点、分叉点和各种端口等所需的电源。储车仓位于进出站环形轨道内侧的圆柱形区域,可存储400个车厢,包括待用区(存储性能合格的车厢)和故障区(存储需维修的车厢)两个区,主要功能是存储进站车厢并及时向各个发车槽提供性能合格的车厢。在轨异常车厢导出系统主要由故障信号接收端口、故障导出分叉点及故障导出轨道组成,主要功能是及时将主轨道中的故障(异常)车厢及时分离出来,确保主轨道畅通。故障信号接收端口在主轨道上每隔100个轨道长度单元安装一组(3个),分别于连续三个轨道单元对应的轨道连接段中间位置各安装一个,在主轨道上每一分叉点前一个长度单元以及故障导出分叉点前一个长度单元均安装一个;故障导出分叉点在站点分叉点前12个长度单元处和两个站点中部的主轨道处各设置一个。
[0011] 位置信号发生器、位置感应端口、信号传送端口和信号接收端口,在轨道上的主要安装情况是这样的:1、每隔一个长度单元安装一对位置信号发生器,在相应的轨道连接段上表面的两端各安装一个,一般为磁极N极向上。2、在汇入点(所处的长度单元)两个来车轨道方向前各60个长度单元内每一个位置信号发生器旁均装一位置感应端口、信号发送端口和信号接收端口;在分叉点前2个长度单元起始点处各安装一对位置感应端口和一个信号接收端口。汇入点前60个长度单元内的范围称为该汇入点的“汇入点监控范围”,第60个长度单元起始处的轨道位置信号发生器为前后设置的双磁极,依次为S极和N极向上,该位置称为该汇入点的“监控起始点”。3、在分叉点(所处的长度单元)前第3个长度单元起始处的轨道位置信号发生器为前后设置的双磁极,依次为N极和S极向上;分叉点(所处的长度单元)起始点处的轨道位置信号发生器为一个S极向上的磁极;若一分叉点前3个长度单元在一汇入点监控范围内,则应设于该分叉点前第3个长度单元起始处的双磁极位置信号发生器改设于汇入点的监控起始点处,在接下来的一个长度单元再设双磁极位置信号发生器(S、N)作为该汇入点的监控起始点。汇入点或分叉点均处于所在长度单元的中间位置,相应地该长度单元称为“汇入点长度单元”或“分叉点长度单元”;该长度单元的起始位置信号发生器称为“汇入点位置信号发生器”或“分叉点位置信号发生器”。4、在发车槽与环形轨道相连的汇入点长度单元的起始处的位置信号发生器为双磁极(S、N)设置。5、在环形轨道至加速段轨道过渡点处的位置信号发生器为双磁极(N、N)设置。6、在站点汇入点加速段轨道一侧的长度单元起始点处的位置信号发生器为双磁极(S、S)设置。7、在站点分叉点减速段轨道一侧的长度单元结束点处的位置信号发生器为的磁极为S极向上。8、在减速段轨道至环形轨道过渡点处的位置信号发生器的磁极为S极向上。9、连接环形轨道与停靠槽的分叉点在停靠槽入口处的位置信号发生器的磁极为S极向上。10、在轨道坡度较大的起始点的轨道位置信号发生器为三磁极设置(上坡为:“N、S、S”、“N、S、N”或“N、N、S”;
下坡为:“S、S、N”、“S、N、S”或“S、N、N”);在脱网分叉点前第3个长度单元起始处和过渡段轨道末端0.3米处的轨道位置信号发生器均为三磁极设置,向上磁极分别是:“S、S、S”和“N、N、N”。
[0012] 站点通过减速段轨道经站点分叉点把车厢从主轨道导出,车厢在减速段轨道运行速度降到额定速度的50%时进入环形轨道,并根据停靠槽的占用情况(按次序)选择一个不被占用的停靠槽进入并再次减速,最后在该停靠槽末端的“活动轨道段”(为车厢测试转运系统终端)上停下,活动轨道段弹出固定档板将车厢固定。随即该活动轨道段载着车厢下降到停靠槽下方2米处的下车位,以便乘员下车。与此同时,一方面,在车厢顶部下降至低于原活动轨道段位置时活动轨道段储备区的另一活动轨道段自动把该停靠槽活动轨道段的空位补上,以接收下一车厢的进入停靠;另一方面,在车厢被固定开始,活动轨道段通过综合信号插头与车厢联接,自动开始对该车厢的性能进行检测。待乘员下车后,车厢继续下降2.5米,并根据性能检测结果进入储车仓的待用区或故障区。当发车槽有空车位时(有车厢发出),通过转运系统从储车仓的待用区及时向该发车槽补充一个车厢。从车厢进站被固定在活动轨道段上后,车厢的移动始终由活动轨道段承载,只有该车厢再次被使用---车厢从发车槽滑出发车时才与活动轨道段分离,此时该活动轨道段自动转移至活动轨道段储备区,等待再次向停靠槽补充使用。
[0013] 从站点驶出的车厢,经加速段轨道加速至额定速率,在适当的时钟单元通过站点汇入点进入主轨道运行。车厢发车前位于发车槽上,通过综合信号接口与站点信息系统相联,在乘员输入目的地站点后,车厢系统根据已存储的轨道网信息(各站点间的多条适宜线路)选择确定一条里程最短的线路或不繁忙的线路。站点信息系统根据站点汇入点处的时钟单元占用情况(汇入点通过各位置感应端口获得),统筹安排各发车槽已确定目的地的车厢的发车时刻,车厢在与站点信息系统进行系统时钟同步和轨道信息校对后根据站点信息系统确定的发车时刻适时启动发车(活动轨道段在发车时刻到来前收回固定档板和综合信号插头)。车厢先经发车槽加速后进入环形轨道对车速进行校正,再经加速段轨道再次加速,在轨道网某一时钟单元的开始时刻以额定速率通过站点汇入点进入主轨道运行。
[0014] 当车厢在主轨道运行每经过一对轨道位置信号发生器时,车厢前后锥体上的位置感应端口均感应生成一个位置脉冲,车厢系统对前锥体感应的位置脉冲进行计数(若前锥体位置脉冲出现异常则使用后锥体的位置脉冲,并在使用生成时间上作0.045秒的提前)。其计数值应与车厢系统对经过的时钟单元的个数计数值相一致,否则说明车厢在轨道上的位置落后了或超前了,此时车厢系统根据当前的车速并按程序确定是否要通过调整车速或如何调整车速,以达到调整车厢相对位置的目的。在计得的位置脉冲数和时钟单元数一致的情况下将适时的位置脉冲信号产生的时间点与对应的时钟单元的结束点在时间点上进行比对,若二者重合则认为车厢在该长度单元中所处位置准确,否则系统也将按程序对车厢位置进行微调,以达到位置与时钟同步的目的。车厢运行速度的监测方法有三种:一是通过测量车厢经同一轨道位置信号发生器时前后锥体位置感应端口产生的位置脉冲信号的时间差来确定车速的;二是通过测量同一锥体位置感应端口经过相邻两对轨道位置信号发生器时产生的位置脉冲信号的时间差(应为一个时钟单元长度)并对应于相应轨道段车厢的预定速度来确定车速的;三是通过测量电动机的转速(即钢轮的转速)来确定车速的。
车速的调整主要是通过调整电动机的输入电压或启动发电机进行制动来实现的。位置调整优先于速度调整。车厢在运行过程中不断地进行位置和速度的修正,这样整体上达到速度和位置与时钟同步。
[0015] 当车厢运行到一汇入点监控起始点时,一方面,锥体上的位置感应端口从轨道位置信号发生器上感应生成一双脉冲位置信号“01”,车厢系统收到此信号后开始接收持续60个时钟单元时长内信号接收端口产生的控制信号。另一方面,该汇入点通过轨道上的位置感应端口接收该车厢的位置信号“1”,并在必要时向该车厢发送调整位置的控制信号。
汇入点通过位置感应端口接收监控范围内(两个来车轨道方向)车厢的位置信息,从而判断在即将到来的60个时钟单元内是否会有两个车厢将在同一时钟单元经过该汇入点。若有,控制系统将根据各车厢的位置信息向相关车厢发出位置调整指令,以调整各车厢相对位置,避免两车厢同时经过汇入点的情况发生。位置调整指令为三位二进制脉冲代码,相应的代码在适当的时钟单元经引线传到适当的长度单元轨道连接段上的信号发送端口,该组代码分别以相应的电流导通方向在信号发送端口的三个线圈上体现,即不同的电流导通方向在线圈上产生不同的向外磁极。这三个磁极在相关的车厢通过时在车厢锥体的信号接收端口中感应产生一组三位二进制的脉冲,该脉冲即为汇入点发出的位置调整指令。车厢根据信号接收端口收到的指令通过调整车厢速度达到调整车厢相对位置的目的。所有端口产生的二进制代码均以正负脉冲形式出现,正脉冲即是高电平“1”,负脉冲即是低电平“0”。
[0016] 当车厢进入一汇入点长度单元时,该处轨道位置感应端口从车厢锥体上的位置信号发生器感应生成的位置脉冲信号“1”被直接传送到该汇入点的变轨控制器上,作为变轨控制器的变轨操作触发信号,使变轨控制器在该车厢进入变轨处时完成汇入点的变轨操作或保持原有状态,以确保该车厢经过汇入点时汇入点处的该车厢轨道方向畅通。
[0017] 当车厢运行到一分叉点前第3个长度单元(该分叉点不处于某汇入点监控范围)起始处时,锥体上的位置感应端口从轨道位置信号发生器上感应生成一双脉冲位置信号“10”。当一分叉点处于一汇入点监控范围内,车厢运行至此汇入点监控起始点时感应生成一双脉冲位置信号“10”。此信号也作为车厢发送分叉点变轨信号的触发信号,使车厢在进入下一个长度单元时通过锥体信号发送端口持续发出分叉点变轨信号(运行线路确定后其每一分叉点的变轨情况就已确定了),该变轨信号(与位置脉冲同步)在车厢通过轨道上的信号接收端口时经电磁感应传递给分叉点的变轨控制器,使变轨控制器在车厢通过分叉点前准时进行正确的变轨操作。分叉点变轨信号为一组三位二进制冲,正负脉冲分别表示向左和向右变轨。具体含义见下表:
[0018]
[0019] 第一、二、三位的脉冲分别对应车厢即将通过的第一、二、三个分叉点将要进行的相应变轨操作。第一个分叉点收到该变轨信号后,根据第一位脉冲和该车厢相应的位置脉冲,先将变轨操作在即将到来的相应时钟单元的开始时刻预置为相应的向左或向右变轨,并在后面的每个时钟单元都进行一次刷新,直至该车厢通过;其次,根据第一位脉冲的正负性将第二、三位脉冲送往左侧或右侧轨道方向的下一分叉点或汇入点,若此时在该车厢前方60个长度单元范围内除该分叉点外无其他分叉点或汇入点,则后两位脉冲不再被发送。第二个分叉点收到从第一个分叉点来的变轨信号后所做的工作与第一个分叉点一样,所不同的是此时它所读到的第一位脉冲是原变轨信号的第二位脉冲。第三个分叉点也进行相同原理的变轨预置和操作,但因变轨信号没有第四位脉冲,所以该组变轨信号只传送至第三个分叉点。若此时在该车厢前60个长度单元的变轨信号传送的轨道线上有其他汇入点,则该汇入点在读取该车厢位置脉冲时对该位置脉冲做上有变轨信号伴随的标记,表示该车厢将通过本汇入点。
[0020] 当车厢运行至一坡度较大的上坡段轨道前时,车厢锥体位置感应端口感应生成一个三脉冲位置感应信号“100”(或“101”或“110”,不同的三脉冲位置信号表示不同的坡度范围),车厢系统收到此信号后,根据车体重量使电动机输入电压直接提高到一个较高的相应值上,再通过对车厢速度的适时监测对控制车速的电动机输入电压进行微调,使车厢能更好地以预定速度通过该上坡段轨道。当车厢运行至一坡度较大的下坡段轨道前时,车厢锥体位置感应端口感应生成一个三脉冲位置感应信号“001”(或“010”或“011”),车厢系统收到此信号后,根据车体重量使电动机输入电压直接降低到一个较低的相应值上,再通过对车厢速度的适时监测对控制车速的电动机输入电压进行微调,或直接停止电动机工作,或停止电动机工作并启动发电机进行相应的制动,使车厢能更好地以预定速度通过该下坡段轨道。在车厢运行的全程系统对车速的监控从不中断。
[0021] 当车厢运行到目的地站点分叉点前3个长度单元时,锥体上的位置感应端口感应生成双脉冲位置感应信号“10”。车厢系统根据运行的线路,对所通过的分叉点个数计数达到预定的值后收到“10”位置信号,则系统立即通过锥体信号发送端口持续发送站点分叉点变轨信号“000”,其他车厢发送“1××”的变轨信号,所以该车厢向右转弯通过该站点分叉点离开主轨道进入减速段轨道。车厢通过减速段轨道减速进站最终完成全程的运行。在车厢到达目的地站点前(以发送站点分叉点变轨信号为界),均可通过车厢内触摸显示屏重新设定目的地站点。
[0022] 车厢在运行过程是通过位置脉冲和对经过的分叉点进行计数来确定自身所处的位置。若相关的轨道位置信号发生器或锥体位置感应端口出现故障,车厢无法通过位置脉冲及时、准确地确定在轨道网中所处的位置时,车厢系统可根据行车距离(通过轮轴的转数得到)对照存储的运行线路的资料来确定自身位置和前方各分差点、汇入点的相对位置,从而及时发送或接收各种信号;也可根据轮轴的转速适时确定车速,并对照时钟和所处的位置对车厢的运行状态进行控制。
[0023] 若车厢在运行过程中性能出现异常难以正常运行,则车内独立的应急电源启动并根据故障监测情况分三路输出:第一路为电动机提供电力,以补充因故障缺失的动力;第二路为缓冲极面提供电力增强前后缓冲极面的磁场强度,以提高对前后车厢间可能发生撞击的缓冲能力;第三路使前后锥体上的故障信号发送端口导通,端口产生“S”极向下的磁极,当经过设于轨道上的故障信号接收端口时使后者感应生成强故障信号“0”。此故障信号通过引线被送往前方第一个站点、前方第一个故障导出分叉点以及此故障导出分叉点与感应生成故障信号的端口之间的主轨道上的汇入点和分叉点。根据此故障信号,相关的汇入点在必要时可对故障车厢前后的相关车厢发出适当的位置调整指令;相关的分叉点及时进行相应变轨操作使之更可靠地把故障车厢往最近的故障导出分叉点方向引导。若故障车厢速度过小或无法提供动力而不能及时到达故障导出分叉点脱离主轨道,则后续车厢可通过前缓冲极面与故障车厢(或前车)的后缓冲极面之间的磁斥力推动故障车厢前进,直至故障车厢脱离主轨道。当车厢到达前方第一个故障导出分叉点前时,通过设于此处的故障信号接收端口感应的故障信号,故障导出分叉点开启,将该车厢导出主轨道。
[0024] 若车厢为加装了普通橡胶轮胎的私人车厢,则是经站点中的私车通道进入站点,性能检测合格后从相应的发车槽进入轨道网运行,其发车和运行过程与其他车厢一样,但完成轨道网内的运行后该车厢不进入站点,而是经脱网分叉点(一般设于站点分叉点前6个长度单元处)脱离主轨道进入脱网减速轨道,减速后进入普通公路运行。车厢运行至脱网分叉点前3个长度单元时,锥体位置感应端口感应生成一个三脉冲位置感应信号“000”(其他车厢视该信号为无用信号)。此时私人车厢对通过的分叉点个数的计数值若已达到预定值,则车厢系统将通过锥体信号发送端口持续发送脱网分叉点变轨信号“001”,使车厢通过脱网分叉点脱离主轨道进入过渡段轨道开始减速运行,车厢在通过过渡段轨道末端0.3米时(此处轨道U型槽口内宽26厘米),前后锥体的位置感应端口先后感应产生一个三脉冲位置信号“111”,车厢系统收到此信号后控制前后壳体稳定柱使壳体绕轮轴旋转90°,壳体稳定柱指向正前方,使壳体不能在平方向上转动,也使锥体向后收起,并同时启动车厢操纵杆和制动器性能。随即前后钢轮以36千米/小时的速度先后脱离轨道,同时前后的普通轮胎先后平稳地接触上公路路面,此时车厢结束了程序控制运行开始人为的驾驶操作,这样就完成了车厢由轨道网到公路网的过渡。在公路上运行,车厢由车内蓄电池提供动力电源。
附图说明
[0025] 图1为车厢三视图,“1”为前缓冲极面,“2”为后缓冲极面,“3”为轮轴体,“4”为车门。图2为一段轨道三视图,箭头方向表示车厢的运行方向,“5”为轨道电源极面,“6”为轨道连接段,“7”为位置信号发生器,“37”是位置信号发生器为双磁极或三磁极设置时所增加的磁极的位置,“8”为位置感应端口,“9”为信号发送端口,“10”为信号接收端口,“11”为故障信号接收端口。图3为轮轴体三视图,“12”为钢轮,“13”为电动、发电两用机壳体,“14”为壳体稳定柱,“15”为锥体,“16”为锥体安全滚轮,“17”为电刷,“18”为负载杆。图4为锥体底面视图,箭头方向表示锥体的运行方向,“19”为锥体位置信号发生器,“20”为锥体位置感应端口,“21”为锥体信号发送端口,“22”为锥体信号接收端口,“23”为故障信号发送端口。图5为轮轴体与轨道结合视图以及钢轮轴向切割视图。图6为进站轨道的平面示意图,“24”为减速段轨道,“25”为进站环形轨道,“26”为活动轨道段,“27”为站点分叉点,“28”为停靠槽。图7为出站轨道的平面示意图,“29”为加速段轨道,“30”为出站环形轨道,“31”为发车槽,“32”为发车位,“33”为站点汇入点。图8为三叉路口轨道分布示意图,图中线条表示轨道,线条上的箭头表示车厢,箭头方向表示该轨道上车厢的运行方向,“34”为分叉点,“35”为汇入点。图9为十字交叉路口轨道分布示意图。图10为分叉点或汇入点平面示意图,“36”为变轨闸门。图11为变轨闸门末端段的三视图。

具体实施方式

[0026] 当我们在一站点的发车位(31)登上一车厢并关门(4)后,车内显示器显示:“请扣好安全带并输入目的地站点名称或代码”并伴有语音提示。若负载超重则有语音和显示提示:对不起,本车厢限载200Kg,现超载XXKg,不能发车。同时车门自动打开。输入目的地站点后系统提示核对目的地站点并要求插卡确认。确认后,语音提示:请坐好,上发车。此时显示器显示目的地站点、行车里程、预计所需时间和预计收费金额(将从插入的卡中扣除)。几秒后车厢启动并开始加速驶出。
[0027] 这一过程车厢系统所做的主要工作有:一是根据预先存储的程序,进行安全提示及运行线路选择;二是根据设定的额定负载,车厢通过安装在活动轨道段下的计量器对车厢重量进行测量,确保不超载运行,并以此确定启动时电动机的输出功率,保证车厢以统一的加速度发车,并将这一重量值输入运行控制系统作为这一行程每次控制车厢加减速的重要参考参数;三是与站点系统进行时钟同步和轨道信息校对——即重新设置与轨道网同步的时钟,并校对轨道网中所有可运行的线路的汇入点(35)和分叉点(34)的位置信息;四是向站点系统发送发车请求信号并从站点系统获取允许车厢发车的时刻信息;五是在发车时刻到达时接通电动机的动力电源启动前后两个电动机加速车厢;六是接通前后缓冲极面(1)(2)的直流电源使之产生较强的较稳定的磁场。以上三、四两点是通过位于车厢底部的综合信号端口经活动轨道段(26)的综合信号插头与站点系统相连接完成相关信息交换的。站点系统确定每一车厢的发车时刻是通过适时读取进入站点汇入点(33)监控范围(此处为汇入点主轨道来车方向前90个轨道长度单元)的轨道占用信息以及发车槽(31)内发出发车请求的车厢位置信息来确定的,以确保车厢有序驶出站点并在进入站点汇入点(33)时在时钟上不与站点汇入点的主轨道来车方向的车厢发生冲突。在该监控范围内轨道长度单元占用度较低时,确定车厢发车时刻亦参考以车厢进入主轨道后与前后车厢的距离均不小于3个长度单元的入轨优化原则,以方便该轨道段的车厢在通过下一汇入点(35)时其他车厢的汇入。另一方面,发车槽(31)中的活动轨道段在车厢发车时刻到达前的一个时钟单元,通过继电器自动收回综合信号插头,并同时收回车厢的固定档板,撤除活动轨道段与车厢的连接和固定。
[0028] 当车厢启动后加速驶出发车位(32),此刻车厢系统时钟开始独立运行并对经过的时钟单元个数进行计数,系统也对前锥体位置感应端口(20)感应的位置脉冲进行计数(一个位置脉冲产生的时刻对应着前一个时钟单元的结束和后一个时钟单元的开始),经汇入点A时,位于A点前的轨道位置感应端口(8)在车厢经过时经车厢锥体位置信号发生器(19)感应生成一位置脉冲“1”,此脉冲触发该汇入点(35)的变轨装置的继电器使变轨闸门(36)进行相应的变轨操作,车厢顺利通过汇入点A,并以同样的方式通过汇入点B——汇入点B处的变轨装置在常态下为变轨闸门(36)对发车槽(31)关闭,对环形轨道开通。当车厢通过B点时,锥体位置感应端口(20)感应生成一双脉冲位置信号“01”,系统收到此位置信号后,发出控制信号降低电动机输入电压,使车厢保持匀速进入环形轨道(30),同时车厢系统也开始接收后锥体位置感应端口(20)感应的位置脉冲。车厢系统通过比较前后位置感应端口(20)与同一轨道位置信号发生器(7)感应产生位置脉冲的时间差来确定车厢速度,若车厢的速度未达到预定值时,则通过改变电动机的输入电压来改变其输出功率,达到调整车厢速度的目的。使车厢以预定速度通过环形轨道经C点进入加速段轨道(29)。
[0029] 当车厢运行至C点前时,锥体位置感应端口(20)感应生成一双脉冲位置信号“11”,表示车厢开始进入加速段轨道(29)。车厢系统收到此信号后根据存储的该站点加速段轨道(29)的坡度、长度等相关数据以及车厢重量,再次控制车厢加速,使车厢进入加速段轨道后在任一位置均达到预定的速度。这一过程车厢速度的进一步微调控制是根据车厢所经过每一对位置信号发生器(7)时的实际速度与该点的预定速度进行比较的差值适时改变电动机的输入电压,从而通过改变加速度来实现的。车厢最终实现以额定的速度、在预定的时钟单元内通过站点汇入点(33)D,进入主轨道。当车厢通过站点汇入点D前的最后一对位置信号发生器时,锥体位置感应端口(20)感应生成一双脉冲位置信号“00”,表示加速段轨道(29)已结束。系统收到此脉冲后,一方面切断其中一个电动机的动力电源并调整另一个电动机的输入电压,使之以较低的输出功率保持车厢匀速运行;另一方面清除之前对位置脉冲和时钟单元的计数值,开始对在主轨道运行的位置脉冲和时钟单元进行计数——系统收到前锥体位置感应端口(20)产生合成的一个位置脉冲,位置脉冲计数值增1,运行一个时钟单元的时间长度,时钟单元计数值增1。在车厢通过站点汇入点(33)进入主轨道后通过第一对轨道位置信号发生器(7)时,对位置脉冲和时钟单元的计数应同时计得数值1。
[0030] 当车厢在主轨道运行时,主要是要保持车厢运行的位置和速率与时钟同步运行。即在任一时钟单元内的任一时刻车厢匀运行至相应的轨道长度单元之中的相应位置上。车厢通过位置感应端口(20)感应的位置脉冲对经过的轨道长度单元个数进行计数,并与所用的时间(系统时钟单元的个数)进行比较,若二者不相等,则说明该车厢要调整相对位置,以使所处位置的相应长度单元与对应时钟单元相一致。主轨道上位置的调整一般是通过调整车速使车厢先加速后减速(向前调整)或先减速后加速(向后调整)来实现的,调整车速是通过提高或减小电动机的输入电压(加速或减速)或在停止电动机工作的基础上启动发电机工作以减小车厢的动能(更快的减速)的方式来实现。对车厢速度的监测主要是通过监测位置脉冲来实现的,一是通过测量车厢通过相邻两对轨道位置信号发生器(7)时产生的位置脉冲的时间差来确定的,二是通过测量车厢前后两个锥体上的位置感应端口(20)先后通过同一轨道位置信号发生器(7)时产生的位置脉冲的时间差来确定的。通过对车厢位置与运行速率不间断的监测与控制,使车厢实现在任一轨道段均能以预定速度同步运行。
[0031] 当车厢经过一汇入点(35)监控起始点进入汇入点监控范围时,车厢通过该处轨道位置信号发生器(为双磁极设置)时锥体的位置感应端口(20)感应生成双脉冲位置信号“01”,车厢系统收到此位置信号后,开始接收来自锥体的信号接收端口(22)的信号(无位置信号“01”的触发系统将信号接收端口的信号视为干扰信号),时长60个时钟点单元,以便及时根据此信号进行车厢位置调整。该汇入点通过位置感应端口同时接收两个来车方向监控范围内的车厢位置信息,从而判断在接下来的60个时钟单元内是否会有两个车厢将在同一时钟单元经过该汇入点(35)。在该车厢距汇入点单元52个长度单元时,车厢通过信号接收端口(22)收到该汇入点(35)经该处轨道信号发送端口(9)发来的一组“000”的位置调整指令信号。车厢系统根据此信号使时钟单元计数额外减小1个值,系统减小电动机的输入电压(其值根据车厢重量由预设程序确定)使车厢以预设的加速度持续减速6个时钟单元的时长,再提高电动机的输入电压使车厢以预设的加速度持续加速6个时钟单元的时长,此时车厢在12个时钟单元内运行了11个长度单元,完成了位置调整指令要求的向前调整一个长度单元的要求,车厢速度大小也恢复到了额定值,电动机的输入电压随即也恢复到调速前的值,使车厢保持额定速率均速运行。在这一调速过程中,车厢系统通过锥体位置感应端口(20)产生的位置脉冲的时间对车速大小变化进行监测,及时向电动机输出修正电压,确保加速度按预设程序变化,实现车厢调整位置的准确。当车厢进入汇入点长度单元时,锥体上的位置信号发生器(19)使该处轨道连接段上的位置感应端口(8)感应产生位置脉冲“1”,该脉冲传至汇入点的变轨控制器,触发变轨控制器的继电器吸合,带动变轨闸门(36)完成变轨动作,使汇入点处的该车厢轨道方向畅通,随即车厢通过了汇入点。
[0032] 当车厢进入一分叉点(34)长度单元前第3个长度单元时,锥体上的位置感应端口(20)与轨道位置信号发生器(7)感应生成一双脉冲位置感应信号“10”,此信号使车厢系统在进入下一个长度单元时通过信号发送端口(21)持续发出分叉点变轨信号“101”(对应的信号发送端口的三个线圈分别为直流正向、反向和正向导通),该信号在车厢通过轨道上的信号接收端口(10)时使后者感应(与位置脉冲同步)生成一组三位二进制脉冲“101”,此脉冲(即变轨信号)传送给分叉点(34),据此分叉点预先将变轨控制器的变轨方向在车厢进入分叉点长度单元的时刻预置为向左变轨,并在车厢进入分叉点长度单元前1个长度单元时将这一预置进行一次刷新。在车厢进入分叉点长度单元时,一方面,该处轨道连接段上的位置感应端口(8)感应产生的位置脉冲与变轨信号一起传至分叉点,分叉点根据变轨信号第一位的值使变轨控制器的继电器吸合,带动变轨闸门(36)完成向左变轨的操作;另一方面,变轨控制器根据前两个时钟单元的预置情况也同时使继电器进行相应动作完成向左变轨操作,这样即使有一个变轨信号的传送控制途径出现不畅的情况分叉点也能在车厢通过时及时完成正确的变轨操作。在车厢进入分叉点长度单元时,车厢在继续发送变轨信号的同时位置感应端口(20)感应生成位置信号“0”。此信号使系统对经过的分叉点个数的计数增加“1”,并停止发送变轨信号“101”。
[0033] 当车厢要通过一十字交叉路口时,为了在预定的正确路线(此处为通过点E→F→G→H的轨道线)上运行,需要在车厢通过每一分叉点(34)时各分叉点都给予正确的变轨操作使其进入正确的轨道,在车厢通过汇入点(35)时确保不与从另一条轨道上通过该点的车厢发生冲突。车厢运行至距“分叉点E”前36个长度单元(“汇入点J”的监控起始点)时锥体位置感应端口(20)感应生成双脉冲信号“10”——表示前方有一个分叉点,车厢系统收到此双脉冲信号后,通过锥体信号发送端口(21)持续发送变轨信号“110”。即表示通过当前第一个分叉点(E点)时选择左侧(第一位为“1”)通行,通过第二个分叉点(F点)时也选择左侧(第二位也为“1”)通行,通过第三个分叉点(即通过两个分叉点E、F和汇入点G、H后的下一分叉点)时选择右侧(第三位为“0”)通行。此变轨信号在锥体信号发送端口(21)的线圈上表现为:第一至三位的线圈导通方向依次为正向、正向、反向;向外磁极极性表现为N、N、S。此信号经轨道信号接收端口(10)感应生成“正脉冲、正脉冲、负脉冲”即“110”变轨信号,此信号与轨道位置感应端口(8)感应生成的车厢位置脉冲“1”同时经各自的端口引线被送给分叉点E的控制系统。分叉点E结合位置脉冲,根据变轨信号“110”的第一位为“1”,一方面将变轨控制器的控制信号在即将到来的相应的时钟单元开始时预置为常态(任一分叉点或汇入点其“常态”均为保持直行畅通状态,该分叉点的常态正好为左侧通行),并在每个时钟单元对其预置进行一次刷新(车厢每经过一个长度单元轨道均收到一次位置脉冲和变轨信号),确保车厢到达E点时直行通过,向F点运行;另一方面将车厢位置脉冲和变轨信号的第二、三位即“10”沿着车厢将要运行的轨道方向一同送给下一分叉点F(汇入点J只收到该车厢的位置脉冲信号)。分叉点F收到信号后系统所做的工作与E点原理一样,一方面预置变轨控制器在相应的时钟单元使F点向左侧轨道畅通;另一方面,从车厢距汇入点G、I60个长度单元开始,该车厢的位置脉冲就通过F点被分别发送到汇入点G和I,而伴随的变轨信号“0”也被同时发送到汇入点G,但不发送给汇入点I,汇入点H则直接从汇入点G读取相关时钟单元内相关车厢的信息。当车厢通过距“分叉点E”前35个长度单元时,锥体位置感应端口(20)感应生成双脉冲信号“01”,系统收到此位置信号后开始接收来自锥体信号接收端口(22)的信号,并将接收来自锥体信号接收端口(22)的信号的时长设置为60个时钟单元,以便根据收到的信号进行车厢位置调整。当车厢距E点30个长度单元时,此时距G点和I点均为60个长度单元,车厢锥体位置感应端口(20)再次感应生成双脉冲信号“10”——表示前方还有第二个分叉点。因还未通过第一个分叉点,车厢系统对此信号进行记忆保存,即是将在通过第一个分叉点后发送下一组变轨信号。当车厢通过距“分叉点E”前29个长度单元时,锥体位置感应端口(20)感应生成双脉冲信号“01”,系统收到此位置信号后将接收来自锥体信号接收端口(22)的信号的时长重新设置为60个时钟单元。当车厢进入分叉点E的长度单元时,锥体的位置感应端口感应生成位置信号“0”,系统根据此信号认为车厢正通过当前第一个分叉点。一是对经过的分叉点个数的计数值增加“1”;二是发送的变轨信号改为对应于下一组分叉点的三位脉冲信号“100”——前两位分别为前一组信号的第二、三位,第三位为新的信号。当车厢进入分叉点F的长度单元时,系统根据位置信号“0”,使分叉点个数计数值再次增加“1”并结束此次变轨信号的发送。
[0034] 在这期间汇入点对车厢位置(某一时钟单元车厢所处的相应的长度单元)的控制调整是通过向车厢发送位置调整指令进行的,位置调整指令是一组三位二进制脉冲信号,通过信号发送端口(9)发送,锥体信号接收端口(22)接收,其原理与变轨信号的发送和接收相同,每一组位置调整指令所代表的调整信息见下表:
[0035]
[0036] 汇入点G可对在轨道E→F→G段内其通过G点的位置脉冲有伴随变轨信号的车厢发送位置调整指令;汇入点I可对距E点30个长度单元开始到I点(除E→F段)的所有轨道内其通过I点的位置脉冲有伴随变轨信号的车厢发送位置调整指令;汇入点J可对在轨道E→J段内所有的车厢发送位置调整指令;在G→H段的车厢其位置调整指令由汇入点H发送。位置调整指令是在相应的时钟单元通过相应的信号发送端口(9)向相应的车厢发送的,每次发送持续时间为0.12秒(在相应时钟单元开始前0.04秒至该时钟单元开始后0.08秒),每个位置调整指令均向相应车厢连续发送三次,以确保其收到,车厢在第一次收到该指令时即开始调整操作,对后两次的位置调整指令不再进行重复操作。当车厢通过信号接收端口(22)接收到“100”的位置调整指令后,系统按预先程序使时钟单元计数额外增加1个值,这样车厢就认为相对于计到的时钟单元个数车厢位置滞后1个长度单元,接着车厢用12个时钟单元的时长对速度进行先加速后减速,当车度恢复正常时就完成了向前调整一个长度单元的调整目的。位置调整指令对应时钟单元计数值变化及所需调整时间见上表。
[0037] 当车厢即将完成主轨道运行进入减速段轨道(24)时,在通过站点分叉点(27)的过程各相关系统和端口的工作原理与车厢通过其他分叉点是一样的,只是此时车厢发送的变轨信号为“000”。当车厢进入站点分叉点(27)长度单元时位置感应端口感应生成位置信号“0”,在间隔1个时钟单元后车厢通过该站点分叉点长度单元时位置感应端口(20)再次感应生成位置信号“0”——在站点分叉点减速段轨道(24)一侧的长度单元结束点处的位置信号发生器为S极向上。车厢系统在间隔1个时钟单元连续两次别收到位置脉冲为“0”的信号,则认为车厢进入减速段轨道(24),系统根据存储的该减速段轨道的坡度、长度等相关数据以及车厢重量启动进站减速程序,视情停止电动机工作启动发电机对车厢进行程序性减速。当车厢通过减速段轨道(24)减速后以36千米/小时的速度经汇入点P进入环形轨道时,汇入点位置信号发生器(7)使锥体位置感应端口(20)再次感应生成位置脉冲信号“0”。车厢系统在启动进站减速程序后收到位置脉冲信号“0”,则认为进入进站环形轨道(25),系统按程序停止发电机工作启动电动机使车厢进入环形轨道(25)保持匀速(10米/秒)运行。在环形轨道(25)中车厢连续通过了1∽3号停靠槽(28)的入口(因这些停靠槽都还被先进站的车厢占用,其入口的分叉点为关闭状态),进入了4号停靠槽(28)。
[0038] 当车厢前锥体(15)离开环形轨道进入停靠槽(28)入口的分叉点Q时,设置于此处的轨道位置信号发生器(S极向上)在锥体上的位置感应端口(20)感应生成“0”的位置信号——车厢系统在启动进站减速程序后第二次收到位置脉冲信号“0”。收到此信号后系统停止电动机工作启动发电机按程序对车厢进行最后的减速制动,时长为1.98秒。当车厢后锥体(15)也进入停靠槽(28)入口的分叉点时,分叉点上的位置感应端口(8)第二次感应产生位置信号(第一次为前锥体上的位置信号发生器感应产生),分叉点系统根据这两次的位置信号,自动进行变轨动作关闭该停靠槽的入口,使后续车厢暂时无法进入该停靠槽;此时前锥体上的位置信号发生器正好也经过加设于停靠槽上的一个位置感应端口(该端口与分叉点上的位置感应端口的距离等于车厢前后两锥体间的距离),此位置感应端口感应产生的位置信号直接传到停靠槽入口的分叉点也使分叉点变轨闸门(36)进行变轨动作关闭该停靠槽的入口;另一方面,分叉点位置感应端口(8)在该车厢进入产生的第一个位置信号时,分叉点开始为关闭入口计时,0.1秒后该分叉点的变轨闸门(36)亦自动进行变轨操作关闭该停靠槽的入口。以上三个关闭停靠槽入口的设置相互独立,确保一个车厢进入后该停靠槽入口能及时关闭。入口关闭0.36秒(2个时钟周期)后,若停靠槽的两个活动轨道段(26)均未被占用,还可以接收一个车厢进入,则该停靠槽入口的分叉点将在接下来一个时钟长度的开始时刻再次向环形轨道开启,让下一进站车厢进入。当车厢进入停靠槽1.08秒后通过停靠槽内的分叉点R,车厢前锥体(15)通过分叉点R后1米处一位置感应端口(8)感应生成一车厢位置信号,此信号使分叉点R的变轨闸门(36)进行变轨操作,关闭该车厢轨道方向开启通向另一活动轨道段(26)方向的轨道,使下一车厢进入该停靠槽(28)的另一活动轨道段(26)。当车厢进入停靠槽(28)减速运行1.98秒后进站减速程序结束,其电动机、发电机以及所有端口停止工作,此时车厢还有每秒2米的速度,并且(前锥体)正好处于停靠槽末端的活动轨道段(26)的入口处。车厢以每秒2米的速度进入活动轨道段,此时车厢前缓冲极面(1)与活动轨道段入口档板上的磁极面在同一水平线上且为同极相向(均为N极),两极面之间产生的磁斥力推动入口档板向活动轨道段末端移动的同时使车厢得到减速;在前锥体处,锥体前沿与活动轨道段槽内的缓冲横杆接触后,在推动缓冲横杆向活动轨道段末端移动的同时也使车厢得到减速;在缓冲横杆向后移动0.4米时,位于前锥体下方活动轨道段槽内的牵引横杆向上弹出扣住前锥体后沿,牵引横杆在停靠槽内的电动机驱动下随锥体一同向活动轨道段末端运动。若车厢速度小于预定值牵引横杆则起到牵引车厢使之完全进入活动轨道段的作用。缓冲横杆和入口档板通过传动装置与停靠槽内的发电机相连,一方面将车厢的动能转换成电能,另一方面也可随着车厢速度的不同提供相应不同的减速阻力使不同重量、不同车速(一定范围内)的车厢均能较好地在相同长度的活动轨道段内停车。当入口档板移动到活动轨道段末端时(车厢速度为0,入口档板靠在停靠槽末端立壁上),触发活动轨道段固定档板开关,使后锥体下的固定档板从活动轨道段槽内弹出卡住后锥体的后沿,缓冲横杆两侧的轨道面弹出两固定栓插入缓冲横杆两侧的固定插孔将缓冲横杆固定,这样车厢被缓冲横杆和固定档板固定在活动轨道段上。若入口档板移动到活动轨道段末端时车厢速度还大于0,则车厢最多继续向前缓冲0.1米——入口档板上的磁极面与车厢前缓冲极面间距为0.1米,之后在磁斥力的推动下车厢退到固定位置。缓冲横杆随锥体先向前继续移动,这后在弹簧的作用下随锥体退回到固定位置由固定栓将之固定。
[0039] 在车厢被固定的同时,两个固定栓在插入缓冲横杆时带动设于其上另一端的活动轨道段测试转运电源的开关触点,使电源接通。随即车厢在转运系统的控制下经1.5秒的时间随活动轨道段下降到停靠槽下方2米处的下车位,同时综合信号插头从活动轨道段槽内伸出与车厢底部的综合信号接口相连接,开始对车厢进行检测;与此同时,位于停靠槽上方的活动轨道段储备区内一个活动轨道段随车厢同步下降,在停靠槽末端及时补充了原活动轨道段的位置。活动轨道段到位后在停靠槽末端立壁上的入口档板滑向距活动轨道段入口0.4米处的初始位置并与缓冲横杆一起自动连接上了停靠槽内发电机的传动装置,未弹出的牵引横杆也自动连接上了停靠槽内电动机的传动装置,至此,活动轨道段已做好容纳下一进站车厢的准备。当活动轨道段与停靠槽内发电机和电动机均连接上时,停靠槽向其入口分叉点输出打开入口的指令,使停靠槽入口在适当时刻再次向环形轨道开启,开始接收下一个车厢进入。活动轨道段在开始对车厢进行检测时,车内显示器显示:已停靠×××站点,准备下车。并伴有语音提示。同时显示的还有:行车××千米、用时××分钟、计费××元。车厢到达下车位后,两侧车门自动打开,车内语音提示:请于右车门外出卡口取卡。下车取卡(4秒钟内未取卡将从卡上额外扣费)后车门自动并闭,车厢随活动轨道段继续向储车仓转运。到达储车仓前活动轨道段完成了对车厢所有性能的检测,检测结果合格,车门绿色指示灯亮,活动轨道段将车厢送入储车仓的待用区,等待进入发车槽进行新一轮的运行。
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