交通系统和运输系统 |
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| 申请号 | CN200480030965.X | 申请日 | 2004-09-27 | 公开(公告)号 | CN1871155B | 公开(公告)日 | 2012-07-04 |
| 申请人 | 管状轨道公司; | 发明人 | 罗伯特·C·普利亚姆; | ||||
| 摘要 | 一种公共交通系统，其包括多个支座安装的环，这些环向移动通过它们的车辆提供 支撑 。支座在地面上间隔开，但是不需要地面上或者地面上方的轨道或者连接结构。地下 导管 载有位于支座之间的 电缆 和通信电缆。所述环包括多个辊，用以驱动、引导并使车辆在低速下稳定。在支座上安装有 飞轮 。飞轮安装在支座上并优选地由电动 马 达驱动，其接合车辆上的摩擦板或者离合板。该摩擦板或者线性 离合器 安装在车辆上并被降低，以便于与支座上的飞轮接合或者脱离接合。该飞轮还被安装在减震器上，用以使车辆平稳运动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种交通系统，其包括： |
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| 说明书全文 | 交通系统和运输系统技术领域[0002] 本发明总的涉及交通系统的领域，并更具体地涉及一种公共交通系统，其包括多个支座安装的环，用以引导并推进长条的、运送乘客、货物等的车辆。 背景技术[0003] 在现代生活中，乘客和货物的运输已经变得日益重要。在美国，城市间的旅行方式提供了很少的选择，通常是乘飞机、公共汽车、私家车，以及搭乘现有的铁路到达有限的范围。在世界上的其它国家，最特别的是日本和法国，已经研制出了主要目的地之间的高速铁路系统，但是这些系统大部分依赖于现有的铁路基础设施，其有一些铁路和机车方面的技术改进。 [0004] 在这些现有铁路系统中的主要缺点在于，建造、维护以及运行这些系统的费用昂贵。建造高速现有铁路系统的初始花费简直可以达到数十亿美元，根据铁路系统的尺寸，必须要克服的地形障碍以及很多其它因素。事实上，对城市间的公共交通确实有需要，而初始花费是安装这种系统的最重要的障碍。 [0005] 现有铁路系统的另一个缺点是这些系统的对环境造成影响的问题。一般地，铁路系统包括必须清除用地，并将铁轨和各种支撑系统安装在用地上。而且，机车最常见的是柴油动力的，其对空气产生污染。对于电力系统，所消耗的电力量必须由动力产生系统来提供，世界上的动力产生系统主要是烃燃料，这又会对世界环境造成污染负担。这些系统的环境影响还包括铁轨和用地的人为障碍。 [0006] 近些时间来的另一个重要革新是磁悬浮(MagLev)系统。尽管这种系统提高了运行速度，但是这种系统也依赖于连续的轨道，不是位于地面上就是悬挂在空中。 [0007] 从而，仍然有对不需要铁轨的交通系统的需要。这种系统应当相对地便宜建造和运行，且应当不会产生像现有铁路系统中那样的人为障碍。本发明涉及这样一种系统。 发明内容[0008] 借助于提供供车辆移动通过的多个支座安装的环，本发明解决了本领域中的这些和其它的需要。这些支座在地面上间隔开，但是在地面上或者地面上方不需要铁轨或者连接系统。动力可以从地下导管中得到，该地下导管载有电缆和通信电缆，将支座连接在一起。 [0009] 环包括多个辊，用以引导车辆并使其稳定。在环中的这些辊与轨道接合，并且还提供了动力，用以使车辆在低速水平下移动。辊由由低速交通系统的电动马达驱动。而且，在每个支座上安装了飞轮，其优选地由电动马达驱动，该飞轮与车辆上的摩擦板接合。将摩擦板或者线性离合器降低，以与支座上的飞轮接合和脱离接合。飞轮还被安装在减震器上，用以使车辆平稳运动。 [0010] 对于低速交通系统，摩擦板用作摩擦离合器，且被用于车辆制动目的。对于高速交通系统，飞轮将动力传递到摩擦板上，用以推动车辆通过系统的支撑件，而辊和轨道的动作被主要用于转向或者引导的目的。 [0011] 环大得足以围住车辆的横断面，在优选实施例中，其直径上约为20英尺。支座优选的约为16英尺高，或者更多，用以提供充足的间隙，用于在位于本发明的车辆移动线路下方的路面上行使的任何汽车或者其它带轮的车辆。支座被安装在坚固的基底结构上，该结构可以延伸到地面下方例如30英尺深，以便于为支撑系统的强度提供足够的余量。 [0012] 本发明还包括节能特征，其提供了沿车辆的支撑轨道，用以接合环上的辊。车辆轨道优选的是中空的矩形导管，其携带有液氮或者其它合适的冷却流体。液氮被带到车辆上，并排到或者循环到轨道上。液氮迅速地使轨道冷却，并从而借助于冷凝轨道上的大气湿气而在轨道上产生冰层。借助于限制轨道和辊结合在一起，该冰层基本上减小了在车辆运行时其所受到的阻力。 [0013] 根据本发明的一个方面，提供一种交通系统，其包括：车辆，其具有车体；沿车体纵向安装的多个轨道；多个支撑件，其被设置在车辆移动的路线上；所述多个支撑件的每个均具有至少一个架高的环，用于使车辆从其中通过；每个支撑件均独立于其它支撑件和架高的环，且在相邻的多个支撑件以及架高的环之间不横跨任何结构件；所述环具有驱动装置，该驱动装置用于将动力传递到车辆上，使车辆沿移动路线移动；且所述多个轨道中的至少一个能够与驱动装置接合，以接收用于车辆的动力。 [0014] 根据本发明的另一个方面，提供一种运输系统，其包括：长条的车辆，其具有带有车头端和车尾端的车体；至少一个沿车体纵向安装的轨道，该轨道具有沿车体延伸的侧部和至少一个延伸通过车体的车头端的前部；多个支撑件，每个支撑件形成架高的洞口，车辆穿过洞口移动；位于各支撑件上的驱动装置，用以选择性地接合车辆；所述前部从第一支撑件上的车体悬臂式地伸出到相邻的第二支撑件，从而在车体移动到第二支撑件以将重量转移到第二支撑件的驱动装置之前，所述前部与第二支撑件的驱动装置相接触；所述轨道能够与驱动装置接合，以接收用于车辆的动力。 [0015] 根据本发明的又一个方面，提供一种运输系统，其包括：长条的车辆，其具有车体；至少一个沿车体纵向安装的轨道；多个支撑件，车辆在支撑件上移动；位于各支撑件上的驱动装置，用以选择性地接合车辆；所述至少一个轨道能够与驱动装置接合，以接收用于车辆的动力；且所述多个支撑件均具有与车体的顶部接合的洞口，以为车辆提供竖直支撑。 附图说明[0017] 图1是本发明的交通系统的整体透视图； [0018] 图2a是本发明的车辆的侧视图，图2b是在被布置在一组环中的车辆的侧视图； [0020] 图4、4a是本发明的环的前视图，包括支座、基底和车辆导辊； [0021] 图4b和4c是根据本发明的其它替代性环的等轴视图； [0022] 图5a和5b分别是侧轨接头的顶视图和侧视图； [0023] 图6a和6b分别是车辆导辊的侧视图和端视图； [0024] 图7是示出本发明的车辆的某些特征的详细侧视图； [0025] 图8a和8b是示出根据本发明的飞轮的接合和脱离接合的车辆的侧视图； [0026] 图9a和9b是本发明的飞轮组件的前视图和侧视图； [0027] 图10是根据本发明以若干竖直列布置的环的等轴视图； [0028] 图11是根据本发明以水平前后布置的环的等轴视图； [0029] 图12是用于将根据本发明的车辆移动到不同的移动路径上的装置的平面图； [0030] 图13是根据本发明的车辆的变型的侧视图； [0031] 图14是图13所示的变型车辆的顶视图； [0032] 图15是图13和14所示的车辆的一部分的前视图。 具体实施方式[0033] 图1描绘了一种根据本发明建造的交通系统10的整体示意图。该交通系统10包括长条的客车或者车辆12以及多个支撑件14。客车或者车辆12可以具有合适量的、适当定位的窗户12a和门12b；以及操作者用的驾驶舱12c。如果车辆要全部自动化，则驾驶舱12c可以作为安全或者紧急控制目的用的观察区域。目前考虑车体12为一体结构，或者如果需要的话，则该车体12可以是分节的车体。 [0034] 支撑件14被布置成在抬升高度上限定出沿所期望路线的移动路线，用于运送乘客或者货物。在所考虑的实施例中，车辆12约为500英尺长，且支撑体相隔约为200英尺，以致于在任何时候，通常有至少两个、且任选地是3个或者更多的支撑体14与车辆12接触。支撑件14的间距和车辆12的长度相关联，且可以根据运行速度、载荷、容量以及其它要求来调整。为了增加对移动的车辆的支撑，支撑件14之间的间距可以被调整成使得车辆在所有时间都被由至少三组支撑件14支撑，且间断地由四个或者更多的支撑件14支撑。目前考虑到的是支撑件14之间的间距应当不超过车辆12的50％的长度，而且在实施中可以更小些。 [0035] 支撑件14包括环16，该环16优选地由硬而坚固的金属制成，诸如钢。支撑件14在附图中的某些图中并未示出，以便于诸如环16的其它结构可以更清楚地看到。如本发明所考虑的，除了大致圆形或者椭圆形的环外，术语“环”意图包括竖直截面上各种形状。根据本发明的环为安装在升高或者空中位置处的支撑体，其具有供车辆12的车体40穿过的一个或者多个洞口或者通道。如下面将描述的，当车辆12穿过这组环16时，该车辆12从该环16的结构中接受动力。 [0036] 环16具有形成在其中的一个或者多个洞口或者通道17。该洞口或者通道17可以是圆形的(图4和4a)、椭圆形的、大致矩形的(图4B)或者在竖直截面上其它形状的。在一些例子中，环16不需要包括顶部而是可以为大致U形，其带有底部和向上延伸的臂部和辊18，用以保持动力并引导车辆12。臂部可以竖直定向或者向内或者向外倾斜。洞口17的形状被建立成符合在系统10中所用的车辆12的车体40的通常外形。如将要描述的，环16可以具有沿水平方向前后的洞口17(图4c)，用于在高峰移动时刻期间并行、同向移动，或者在日常移动时刻期间沿移动路线双向移动，或者在不使用时存放车辆12(图11)。而且，环16可以以若干竖直列布置(图10)，以便于并行、同向移动，双向移动，或者在不使用时存放车辆12。 [0037] 根据运行速度、载荷需要、移动路线以及其它因素，车辆12可以具有不同的形状，且环16和洞口17的形状符合车辆的形状及功能。在城市应用中，可以在拥挤地区双列或者并行运行，因此车辆12在宽度上比高速城际车辆要窄。较窄的车体允许车辆12实现比具有较大宽度的高速车辆将实现的要小的半径曲率。对于城市和其它大交通量的应用，环16可以是双洞口17，或者更多，且由于较低的速度和较高的乘客和货物容量，因而洞口17的形状被变换成更矩形的形状。在洞口17中的环16的内表面上安装了多个辊18。这些辊18用作支撑并引导车辆12通过环16。对于在低运行速度下移动的车辆12，辊18中的至少一些被马达驱动，用以使车辆12沿其移动路径通过环16移动。如果需要的话，则所有的辊18都可以由马达驱动，以达到这个目的。在车辆12的外围周围的合适位置上安装了相同数量的轨道，用以与辊18接合。 [0038] 从而，与辊18接触并由合适动力源驱动的轨道20接收到动力，从而使车辆在较低速度范围下通过交通系统10移动。轨道20可以沿车辆12的车体纵向连续，或者如果需要的话，则它们可以分节或者成段提供。 [0039] 在车辆12的外围周围以及与重量支承轨道20分隔开的一个或者多个位置处安装了一个或者多个纵向延伸的动力传递板21。这些动力传递板21用作摩擦离合器或者线性离合器的部件。提供至少一个这样的动力传递板21，但是应当理解，如果需要的话，则根据载荷和移动速度需要，车辆12上可以有两个或者多个这样的动力传递板。 [0040] 摩擦离合器21可以沿车辆12的长度纵向连续或者分段。在图5a、5b、6a和6b中更详细地显示了辊18和轨道20。未被马达驱动的轨道20和辊18为被动元件，不产生移动车辆12的动力。而是，如所指出的，对于低速运行，一个或者多个轨道20从驱动机构或者马达接收动力，用于与支撑件14安装在一起的辊18中的一些或者全部。 [0041] 从而，本发明允许车辆12的形状具有提供多种容量范围和移动路线的设计。更像是铁路，根据本发明的高架系统可以具有单个(图4、4a和4b)、两个(图4c)和甚至三个(图11)移动路径。环16的主要功能是作为辊18的支撑结构。辊18被设计成与客车12上的轨道对准。此外，如所指出的，环16的最终形状是客车12的形状的函数。 [0042] 环16的次要功能是安全性。由于每个环16都沿客车12的车体40长度的周部完全环绕，因而使客车12沿其移动方向引导通过环组16。不像铁路那样，如果出轨，则可能会发生灾难性的后果，本发明的环形高架引导设计意味着，如果不太可能辊失效，则离合板21和客车12上的轨道12与环16的加固体接触，而客车12将会滑动停止。环16以360°方式围绕客车12、同时客车12被至少三个环16支撑的事实意味着，如果失去动力或者辊失效，则客车12可以在自身惯性下沿移动路径继续前进到下一个环。周向围绕环16的另一个好处是，与开放的顶部相比，这种环绕结构向环16提供了更好的结构强度。 [0043] 转到图4a，示出了一个示例环16和相关的组件。辊18被安装在环16的内部，且至少一个辊18被安装在顶部，而每一侧上安装至少一个辊18。优选的是在底部有两个这样的辊18，用以向车辆12提供更大的竖直支撑，并且提供更大的侧向稳定性。如果需要的话，则出于载荷和重量分布的目的，可以增加设置在环16中的、位于车辆12下的辊18的数量。 [0044] 环16被安装在支撑部件22上，该支撑部件22优选地为钢筋混凝土。当然如果想要的话，则支撑部件22可以由钢或者其它合适的结构材料制成。支撑部件22被安装在支座24的顶上，其可以例如是约十六英尺高、三英尺宽和三英尺厚。支座24可以由混凝土、钢或者其它合适的结构材料制成。本领域技术人员将认识到，支座的高度可以随着上方安装了交通系统10的地面形貌而变化，以便于使车辆12的移动路径大致水平，以使客车12的运动尽可能的均匀和平稳。支座24与基底26安装在一起，并与其接壤形成，该基底26优选地伸入地面大约30英尺深，且十英尺宽，以及三英尺厚。所显示的基底26仅意图是说明性的，且将根据底土的地下结构、气候和天气因素以及其它考虑而变化。 [0045] 与传统的铁路不同，它们通过产生动力并将动力传递到静止轨道的机车形式(法国TGV系统具有约12000马力)支撑它们的动力产生容量，本发明具有位于环16上的动力源(马达)，向移动中的车辆12供应动力。 [0046] 这样的优点是移动车辆12所需要的动力与局部的需要相匹配。换句话说，在要求车辆12加速时，向位于沿移动路线的地区中的环供应额外动力，而在需要动力以保持车辆12的动量时，提供较少的动力。 [0047] 如所指出的，在诸如城市地区的低速下，移动车辆12的直接驱动由用于辊18的静态电动马达完成。这允许系统具有增大尺寸的马达和更多数量的马达，以用于加速地区或者爬坡。而且，在本发明的情况下，一旦车辆12已经到达给定路线区段的设计速度，则在车辆12沿移动路线进入下一个环16时，其将在这样的时刻碰到该下一个环16的辊18：当那些辊已经在它们的驱动马达的作用下被提升至略大于车辆12在那个路线区段的设计速度的速度上。马达被预置对于速度和定时，且车辆操作员主要起安全能力角色。如果在期望频繁停车和开车的低速城市系统中，将可以在一些情况下略微升高进出车站的移动线路。这用于两个目的。第一个目的是在车辆12离开站台时致力于加速，即开始从位于略微升高的位置处的环16移动。第二个目的是在下一个车站，在车辆12接近站台或者停止到略微升高的环16上时帮助制动，即车辆12实质上爬坡，并因此随着它到达站台的停靠处而减速。这种技术捕获车辆12的动能，并将动能作为势能储存在车辆12中，且其使用可以逐个随需要来进行。 [0048] 本发明还允许辊18在车辆12以制动方式进入系统中的站台时转换该车辆12的动能。动能在接收到时可以被转化成另一种形式，然后用来驱动马达，再生动力，并将动力反馈，以便于在车辆离开时移动它。这是任选的特征，根据费效守恒，其可以使用或者可以不使用。还考虑了，如果想要的话，则还可以使用诸如线性感应电动机的动力源来驱动车辆12，并提供制动。 [0049] 对于更高速系统用的动力，通常在55英里每小时以上，目前考虑了其它源，用以向车辆12提供机动力。现在回到图1，支座24沿车辆12的移动路径间隔开。在每个支座24上都安装了支撑平台28，每个平台28都保持有飞轮组件30，下面将参照图9a和9b显示并描述。 [0050] 飞轮组件被用来向车辆12提供动力，优选地用于更高速度。各飞轮组件30均包括飞轮72(图9a和9b)，其由电动马达80驱动，该电动马达80供应有从电力供应总线32来的电力，一般位于地面下方(图1)。导体34分接该总线32，以向马达80提供能量。出于安全和可靠性的目的，该总线32包括冗余动力装置，并由冗余源供应。因此，在运行中，当车辆12沿其移动路径通过该系统10中的相继的支撑件14和环16时，车辆12由最少两个、且优选地是至少三个飞轮72驱动。 [0051] 在车辆12的底部上有一个或者多个传递板或者线性摩擦离合板21，下面参照图8a和8b显示并描述它们。在车辆12在较高速度下向前移动时，飞轮72摩擦地接合线性离合板21，使车辆12沿飞轮72的运动方向移动。线性离合板21与飞轮72形成了线性摩擦离合器，其可以被用于根据本发明的多种目的。离合板21和飞轮72可以被用来提供动量，用以在飞轮72沿与车辆12的期望运动方向对应的方向转动下使车辆12通过系统10移动。 飞轮72的转动方向可以相反，并通过与板21接触而向车辆12提供制动。板21还可以定位在与位于环16的结构上的停靠或者支撑垫对应的位置上，用于制动目的，或者以便于在静止或者存放位置上支撑车辆12。车辆12在它的运动上是双向的，该运动方向由飞轮72的转动方向控制。在车辆12上没有主动的驱动组件；其移动方向被上述的外部组件控制。 为了帮助减慢车辆，设有借助于汽缸19而被启动的罩15，如图3所示。 [0052] 摩擦离合板21一般定位在车辆12的车体40的下方，以便于高速运行。如果想要的话，则离合板21可以定位在车辆12的侧面或者顶部上，以便与相应定位的飞轮72接合。如果如图9a和9b中所示的飞轮组件30具有一组相对驱动的飞轮72，则与图7所示的类似结构的两个离合板21在对应于飞轮72的位置和间距的位置处与车辆12安装在一起。离合板21提供了与飞轮组件30的飞轮72的摩擦接合。为了使飞轮72与离合板21接合，将气囊或者其它合适的往复运动机构74充气，迫使离合板21向下，直至它接触到飞轮72。设有弹簧76或者其它能量及冲击吸收机构，用以减小从飞轮组件30传递导车辆12的可能的震动。离合板21还可以在车辆12合适的低速下使用，借助于接触相对转动的飞轮72或者接触轨道20，作为运动减速器，并作为紧急制动的形式。 [0053] 在图9a和9b中显示了飞轮组件30的进一步细节。飞轮72由电动马达80通过轴86来驱动。电动马达80由通过与导体34(图1)的合适连接的动力驱动。电动马达80被安装在合适的位置上，诸如与支座24安装在一起的平台81上。飞轮72还被支撑在一组减震器84上。如果想要的话，则驱动小齿轮88的轴86可以具有转动联轴器82，如所示的那样。由马达80驱动的小齿轮88又与小齿轮90啮合，以致于飞轮72提供了沿任一方向的转动运动，如运动箭头所指的那样。从而，为了沿一个方向驱动车辆，则将与所期望的驱动轨道70相联的气囊74充气，并且该气囊74沿相对方向驱动车辆，将另一个驱动轨道70的气囊74充气，从而使相对的旋转飞轮72接合。 [0054] 对于如所示的那些高速系统，动力需求随着车辆加速而变大。一旦达到了车辆12的设计速度，能量消耗稳定，为速度的函数(保持在所期望的速度加上克服空气动力阻力和滚动摩擦力上)。为了使本发明的高速交通系统用的马达的尺寸和费用降到最小，在环16中结合了能量储存飞轮72。这允许较小的马达(与辊马达分离开)利用车辆12的通道之间的时间，在到达下一个车辆12之前将飞轮72提升到所期望的速度。由于允许带来足够的能量承担，且避免了高速机车的高成本，因而这是一种节省成本的设计特征。 [0055] 然而，应当理解，可以使用替代性驱动机构，用于车辆12。这些驱动机构包括例如磁力推进机构、或者用于产生推力的车载动力产生机构，诸如喷气推进的、或者推进器驱动的动力发生器。 [0056] 图2a和2b描绘了车辆12的另外特征和细节。该车辆12包括中心、圆柱形机身或者车体40，其长度必须为至少三个连续定位或者设置的环16之间的距离。该车辆12在每一端还包括倾斜舱42，如果想要的话，则其可以作为驾驶舱。在车辆内安装了柴油机或者其它动力发生器44，用以为车辆的服务、宾馆和乘客方便的负荷提供电力，诸如灯光、采暖、空调、伙食服务、通风等。柴油机发生器44从合适的源供应能量，诸如在现有方式中的从车上的燃料箱46中的燃料。为了较高的强度和结构一体性，车辆12的车体40可以被设计成呈压缩状态，诸如借助于使用拉紧的线缆。 [0057] 车辆12还容纳了一个或者多个氮气罐48。该氮气罐48向轨道20内部提供氮气，用以在轨道上产生薄冰层，以减小阻力和滚动摩擦力，如这里所述的那样。在图5a、5b、6a和6b中更详细地显示了本发明的这个特征。图5a显示了顶视图，而图5b显示了侧视图，且这些图一起描绘了轨道20的细节。各轨道20均包括至少一个接头50，该接头50为轨道和车辆12的挠曲而提供，并且解决了热膨胀和收缩的问题。接头50包括重叠区域52，其具有弯曲端，以适应接头的前后挠曲。 [0058] 轨道20优选地限定出弯曲的接触面54，该接触面54提供了在五个轨道20内的稳定保持车辆12，如图4所示。该接触面54接触辊18的互补弯曲表面56，并且借助于由氮气管58提供的氮气系统，在两个互补表面之间形成了冷凝表面层或者冰层。沿各轨道20的绝热套管60保存热能。如图6b所示，当车辆沿方向箭头所示的方向移动时，产生合适的冷凝物薄层，作为轨道20和辊18之间的导前触点，在该轨道20和辊18之间产生较低的摩擦升力并减小了阻力。这一特征本质上减小了运行该系统所需要的能量。 [0059] 图7、8a和8b显示了该系统10的底架的进一步细节。存储罐48通过输送管线62将冷却或者液氮或者一些其它合适的冷却流体供应到管58中，该管58被配置在轨道20内，并沿着轨道20。输送管线62中的液氮可以通过连续环而循环，或者输送管线62可以被构造成使冷却流体通过排出口阀或者出口64排出。线性离合板21与若干气囊或者其它减震器66一起被柔性地安装在车辆40上，这些减震器66吸收震动，并车辆平稳的乘车。对于离合板21顶靠飞轮72的更多极端运动，一组橡胶止动器或者橡胶体68起到了保险杠的作用，用以吸收震动。 [0060] 根据本发明的系统10可以沿其路线设置在合适的位置上，其带有如图10所示的竖直升高系统S。该竖直升高系统S将以类似于升高桥梁或者水闸的工程原理运行，并且允许另一车辆通过该升高系统通过，同时其它车辆已被移动到移动路径外，进入竖直设置的架90上，处于服务位置外。出于多种原因，如下列原因，位于架90中的车辆12被保持在架90上：存放为稍后在交通高峰容量的时刻使用的车辆；维修；清洁；保养；服务等。该竖直升高系统S还可以作为离开点上的登乘/装载台。乘客可以进入位于架12上的车辆12，然后该车辆12将会在离开时刻被移动到移动路径上。 [0061] 根据本发明的系统10在沿其路线上的合适位置处还可以具有侧向或者水平的转移/存放系统L(图11)。该侧向系统L具有合适数量的环16，这些环16可以沿着与移动路径垂直的方向在支座支撑的较大环形壳体94内侧向移动。和竖直系统S一样，侧向系统L允许车辆移动离开移动的主路径，以便于存放、保持以及上述的与竖直系统S有关的其它原因。应当理解还可以采用结合竖直和水平转移的系统。 [0062] 而且，本发明的系统10具有转动站台或者台R(图12)，按照类似于铁路机车库的原则操作。支座安装的支撑件100和102分别可以沿圆形、弓形路径101和103绕着中心定位的转动支撑件104移动。这些支撑件100、102和104以其它方式具有与带有图4、4a或者4b中所示类型的环16的支撑件14相似的结构和操作。该支撑件100、102和104被移动进入对准的位置，以接纳沿第一方向进入台R的车辆12，如图12所示。在车辆12移动到由支撑件100、102和104支撑的位置上后，支撑件100和102被沿着它们围绕转动支撑件104的弓形路径移动，直至车辆12与如所示的、位于沿新的移动方向的116或者118处的不同组的环16对准。 [0063] 在任一轨道系统中，能量损失归结于两个主要因素。一个因素是由轨道和车轮之间的相互作用所产生的滚动摩擦，而另一个因素是空气动力阻力。滚动作用实际上是恒定的，而且随着火车的速度或者重量变化很小。和滚动摩擦不同，空气动力阻力随着速度变化很大，并且随速度的平方而增加。从而，两倍的速度导致了四倍的空气动力阻力。一般而言，在速度55英里每小时到70英里每小时之间的范围内，空气动力阻力能量损失开始超过滚动摩擦。如已经指出的，客车12的形状可以根据所意图的设计速度而变化。 [0064] 对于火车，克服滚动摩擦所消耗的能量显示出随着速度增加较小的增加。对于高速，诸如大于150英里每小时，在能量损失方面，空气动力相关的问题有大的多的关系。出于这种原因，如图13、14和15所示，轨道20可以被构造成向前延伸通过车体40的端部，从而形成了：呈减小空气阻力构造的向后倾斜的前端表面；和联接在车辆40上的片部件122，用以减小空气阻力和转向的目的，并且抵抗重力偏转。 [0065] 在图13中的轨道120在车体12前后延伸的原因在于，减小变成悬臂的重量，从而减小了偏转量。延伸的轨道120与下一组辊18接触，且车体12的重量开始转移到下一组辊18上。在车体12离开辊18时，在该车体12的后部产生相反的情况。辊18上的即时重量随着客车离开辊而减小，从而防止了猛然动作。轨道120还被倾斜成抵消了偏转效应的残余，从而提供了平稳转移。片122可以移动，且可以如图15所示的绕对应于车辆12的纵向轴线的轴线枢转。从而，该片122以可转动方式安装在一结构上，该结构从车辆12的倾斜舱42的鼻部延伸到轨道120集合在一起的点124。片122能够进行一些转动运动，以将产生垂直于片表面的升高的速度。在高速下，这种较小量的升高将趋向于使轨道120沿引导升高的方向移动。这还抵消了偏转效应，并且可以用来帮助转向，以向车辆12提供逐渐的转向。 [0066] 而且，将轨道冷却到局部露点以下，并接着冷却到水的冰点以下，这将使大气水分冷凝在轨道上，并形成在车轮的钢和钢轨之间的分子相结合的屏障。由于对于处理液氮的冷却成本相对便宜(但是也可以使用其它方法)，因而提出了这种方法。 [0067] 对于高速运行，当动力借助于从飞轮组件30的摩擦能量传递而供应时，由于滚动摩擦造成的能量损失减小，因而可以极大地降低所消耗的能量。在水分冷凝在轨道上时，它一般会结冰，然后在轨道接近辊且压力升高时变成液体。这应当在两个表面之间的高压作用下产生水的边界层，从而产生打滑效应。这还可以被认为是粘性打滑的形式。借助于增加细小水雾蒸汽，可以提高这一点，其中水雾蒸汽随着轨道移动，并且包括增加蒸汽中的化学添加物的表面张力。总的目的是减小轨道和辊之间形成分子和/或金属结合的能力，从而减小了打断这些结合所需要的能量。 [0068] 如果完全使用，则轨道冷却技术将找到它们用于在更高速度下运行的最佳应用。除了节省能量之外，效果应当还包括从轨道/辊接触发出的较低的噪声水平。而且，当它必需迫使客车转向时，其将具有润滑效果。 [0069] 在前面的说明书中已经描述了本发明的原理、优选实施例以及运行方式。由于所公开的具体形式被认为是说明性的，而不是限定性的，因而本发明并不认为限定于这些具体形式。而且，本领域技术人员可以在不背离本发明的要旨的情况下做出多种变化和改变。 |
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