计算机集成网络化交通系统

本发明涉及系统工程。确切的说，是一种利用现代通信系统及计算机网络技术控制运营全过程的、以机械 波或磁力波为推进动力的大型智能化网络交通运输系统。

交通是生产过程在流通领域和继续进行社会再生产的必要条件，随着文明的进程和人类社会现代化程度的 不断提高，交通对于发展经济、改善人民物质和文化生活以及扩大国际技术、经济、文化交流等都起着越来越 重要的作用。

现代的交通运输系统主要有铁路、公路、水路、管道和航空五种交通运输系统。管道运输和水路运输有特 殊性。其应用范围是有一定限制的。实际上，人类各种社会活动相当一部分客货运输量的任务都是由铁路、公 路和航空三大交通运输系统承担的。在现代社会，这三大运输方式互相竞争、互相依存、优势互补，构成了一 个庞大的、四通八达的交通网。

进入新世纪以来，人类正在以前所未有的速度影响着自然和社会的发展进程。运输业结构是国民经济结构 的重要组成部分，运输是发展国民经济的基础，在社会扩大再生产过程中处于纽带地位，而现在的三大交通系 统所固有的种种弊端在人类发展新浪潮的冲击下已越来越明显的暴露出来。

首先就是环境问题：

良好的环境是人类社会可持续发展的重要因素，而三大交通运输系统对环境造成的不良影响已到了不容忽 视的程度。

现代交通工具多以热力机作为推进动力源，而热力机又普遍以石油产品为燃料。热力机热效率较低，油品 在发动机中往往不能完全燃烧。因此，废气废热是现代交通工具的主要污染物。废气中含有一氧化碳、碳氢化 合物、氮氧化合物、硫氧化合物、铅、苯并芘等有害物质，直接影响人体健康、恶化环境。据统计，在发达大 城市，仅汽车排放的废气就占大气中废气量的百分之五十以上。另外，大城市普遍车多路少，经常交通堵塞。 大量汽车徘徊不前，发动机长时间低效率运转，使大气污染更加严重。

各种交通工具还会造成其它污染，如粉尘污染：车辆刹车蹄片磨损和轮胎磨损会产生石棉尘、发动机排放 碳、铅等固体颗粒及金属微粒；噪声污染：飞机的起飞、降落噪声；火车车轮踏面和钢轨表面巨大的冲击噪声 以及汽车发动机、风扇、轮胎和排气系统产生的噪声等。这些噪声干扰沿线居民生活安宁，导致多种疾病。

其次是能源问题：

在当今各种交通运输工具中，无论从运量、使用范围、通达里程以及灵活性上，都以公路交通为最。公路 网四通八达，汽车行驶迅速，机动灵活，自二十世纪六十年代以来，世界机动车数量激增，一方面满足了不断 增长的需要，同时也造成能源紧张。

汽车车轮与路面的摩擦阻力远大于铁路轮轨摩擦力，其单位功率的牵引力只相当于铁路机车的十分之一。 公路运输工具装载量小，单位运输量能源消耗大，运输成本高。以客运为例，随着社会的进步，人们追求出行 的便捷和舒适性，因而大量使用轿车。在全世界总的汽车保有量中，轿车的数量占到百分之八十以上。而轿车尤 其是高级轿车的发动机排量又很大，其作为载人交通工具的运输效率是低下的，这在交通拥挤的大城市，问题 尤为突出。许多大城市不得不限制轿车在特定时间，特定路段的行驶，甚至不允许载人少的轿车在交通高峰期 通行。而航空运输运送单位吨公里和单位人公里的能源消耗更是远远大于汽车。

在时常发生能源紧张的国家，许多人着眼于发展铁路交通。铁路运输由于其轮轨摩擦阻力小，是陆地上推 送单位吨公里消耗能量最少的交通工具。但铁路运输的局限性也很大：列车必须按照严格的列车运行图运行， 机动性极差。铁路还存在短途运输效率低的问题。这是因为铁路短途运输的货物列车在发站和到站进行的编组、 解体等作业的费用支出在运营成本中占很大的比重，所以铁路短途货物送达速度低。其次，由于铁路内部分工 细，工种多，固定资产占用资金大，整个铁路系统结构庞大，部门众多，其整体消耗也是很大的。

再次是速度问题：

现代交通运输对速度的要求越来越高。航空运输在速度方面占较大优势，但就运达速度上讲，这种“快速” 也是相对的。由于航空港大都远离城市，需搭乘汽车才能到达目的地，再加上航空客运又有侯机等待时间，班 机还有时刻限制。实际上，航空短途运输已受到高速铁路和高速公路的冲击。航空运输受气象影响很大，遇有 气象问题，旅客常不能快速到达。

高速公路是现代社会主要的交通系统。其机动性好，速度快。但受天气影响很大；遇大雾，雨雪天气时， 交通事故频繁。所以高速公路常在天气恶劣时分段或全路关闭。高速公路的速度是有一定限制的，曾有国家把 高速公路的时速定在120～～180公里，终因交通事故太多而被迫下调速度。高等级高速公路的时速多在120公里 左右。为追求更高的速度，人们开始着眼发展高速铁路。高速铁路客运正在向200公里，甚至更高的时速发展。 一般铁路都属于轮轨粘着式铁路，即机车车轮在钢轨顶面上借助轮轨之间的粘着力运行，为了实现高速行驶， 大牵引功率的机车是必需的。机车的牵引力来自于轮轨之间的粘着牵引力，这个牵引力除与粘着系数相关外， 还与轴重有直接的关系。高速机车的轴重要求都在22吨以上，这样大的轴重情况下，列车难于高速运行，而且 粘着系数会随着列车速度的提高而降下来。运行速度过高时，粘着牵引力就会明显不足，机车时速达到350～～400 公里时，车辆的走行阻力就会大于轮轨粘着力，继续提高行驶速度已不可能。

悬浮铁路可以说是现今陆地上最快的交通工具了，它分空气悬浮式和磁力悬浮式两种，空气悬浮式又叫气 垫式铁路，利用压缩气体在导轨与车体底面形成气垫，利用气垫的悬浮力使车体浮悬于气垫上，这种车辆用燃 气轮机或线性电动机驱动。磁力悬浮式列车也是一种用线性感应电动机或同步线性电动机驱动的高速列车，其 悬浮力是由电磁力提供的，悬浮方式由常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式两种。在电磁力的作用下，车体 与导轨之间保持10～～15毫米的间隙，重力与电磁力平衡后，车体与轨道之间没有了轮轨摩擦力，车体便可在线 性电动机的驱动下高速行驶，这种交通工具速度高、能耗低，但实际应用非常有限，这是因为此种交通系统要 用到价格昂贵的线性电动机，其有色金属和磁性材料的消耗太多，所以这种列车的研制只停留在实验阶段。

另外还有安全问题；

现代交通工具都存在安全问题，飞机失事；火车脱轨、冲突；汽车相撞，以及汽车撞死、碰伤行人的事件 随时发生。究其原因，除机械故障外，绝大部分都是人为因素造成的。这是因为运载工具都是由人来驾驶的， 驾驶员的驾驶经验、反应速度都是因人而异的；路面各种情况都是突发性的、不可预测的。驾驶员的情绪、精 神状态也因时而异。当驾驶员注意力分散、精力不济时，常导致恶性事故发生。此外，还有一些社会因素造成 的安全问题，如：全球危险职业之一的出租车司机的遭抢被杀；汽车被盗；飞机、客车被劫持；以及地铁、公 共车性骚扰问题等等。这都是现代交通系统存在的另类安全问题。

未来的交通系统不但要求运载工具有高的的速度，还要求有低的制造成本和运营成本；更要求具有准确性 和安全性。在全球一体化的时代，交通运输系统化、网络化、绿色化、智能化已成为一个迫在眉睫的问题。

“计算机集成网络化交通系统”是应时代发展的需要而发明的，这是一项大型系统工程，它是一个以系统 学特别是控制论及其相邻学科的发展和电子计算机及微电子技术的巨大进步和实用化为理论基础和技术依托的 开放性系统。现代化的，具有每秒数亿次运算速度，数千兆字节快速存储能力的电子计算机，将为这个庞大的 交通网络系统的系统分析、系统控制和系统决策提供强大的技术手段。

本发明是由电子计算机控制运输生产全过程的智能化网络系统，它是由若干子系统构成的一个大系统。在 控制上，采用大系统的分散控制方法，即用一组只有局部信息的控制器来分别控制大系统的各个子系统，以实 现大系统的次优控制。整个系统从职能上，主要分为智能管理及通信网络系统，路网及运载工具系统，运行服 务及电力供应系统三大系统。其中路网及运载工具系统是本发明主要的技术实现手段。是这项发明的核心内容。

与传统的陆上运载工具不同，“计算机集成网络化交通系统”运载工具的行进方案打破了以往的轮轨行进方 式，利用置于路网系统中处于振动状态的机械振子或交变磁力装置模拟产生运动的波形，与运载工具上的定形 波或运动波形相互作用，从而使运载工具受到前行推力，获得速度，发生位移。在传统的轮轨行进方式中，运 载工具携带动力机，自身提供动力，路轨除为运载工具提供支承，配合产生粘着牵引力外，不能决定运载工具 的启动、停止。运载工具的位移、速度、加速度都由自身决定，除铁路干预列车行进方向外，路轨不占主动地 位。而本发明的行进方式恰好与传统的轮轨行进方式相反：运载工具完全受控于路网系统的运动波形。其位移、 加速、减速都是被动的。而路网系统中推动运载工具的运动波形的行进波速，则是由计算机系统通过控制策动 波源的频率而产生的。

与传统的交通运输系统不同，“计算机集成网络化交通系统”是一个主动交通系统。所谓主动，就是按程序 行驶系统，中央计算机通过通信网络系统随时掌握每个路网用户运载工具的出发点和要去的目的地，并为其选 择最佳路径。选线完成后，中央计算机将下达指令给运载工具将要经过路段的下级路段管理计算机系统，路段 管理计算机接上级计算机指令后，将根据所辖路段路网资源的利用现状，为用户运载工具的通过制定详细的运 行计划，并计算出到抵各个路段的精确时刻。路段管理计算机随后根据运行计划，指令其下一级的控制器计算 机工作。供电控制器是完全按照控制计算机的程序为路段中各策动波源供电的，受控制器控制供电的各策动波 源会在计算机指令的时间以指定波速将运载工具接入并送离本段。用户运载工具于是在路网系统中被各路段单 元逐段递送，直至抵达目的地。运载工具的整个运行过程是一个不间断的、快捷的行进过程。在这个主动系统 的控制方法上，将改传统交通系统定周期的系统控制为变周期的系统控制，系统内的周期可随时改变，这就增 加了系统灵活性，以更好的适应瞬时变化的交通量。在电力和控制设备上，将广泛采用集成电子设备和微型电 子计算机。

路网系统最终是由分散在各地的路块单元组成的，在功能上，每个路块单元都带有数个独立的策动波源， 分负该段各车道行进波速。策动波源牵引机械振子群或为感应钢板簇励磁，以产生运动波形。一定数量的路块 单元组成为一个路段单元。每个路段单元设置有路段管理中心：这是一个基本电能供应单位，也是一个直接由 中央计算机管理的信息交换中心和能量分配站。它负责在路段管理计算机的控制下，向所辖区段内的所有路块 单元的各个策动波源提供各种频率的三相交流电或正弦脉动直流电电能，并备有无级变频电源，为需无级变动 波速的路段提供频率性能良好的无级变频电流。由各种功能的路块单元组成的路段单元首尾联结，组成干线或 支线，相交线路用互通式立交桥连接，便形成了四通八达的路网系统。

以下结合波推进路网系统来说明波动位移原理：

机械波推进的路网系统利用机械振子群的振动产生模拟的运动波形：机械振子按一定的规律分布于路段中， 运载工具的走行系统直接作用在振子群上，走行系统的走行架有一对对称布置的正弦波波形条，它用硬质材料 制成，由三个波长单位的连续正弦波波形组成。路段中的振子作上下振动，其顶部是可以滚动的横滚轴，滚轴 与波形条相接触，并可在上面作纯滚动。振子在路段中等距离排列，形成三相振子组，相邻三个振子的振动相 位依次相差120度。运动完全相同的振子结为一组，路段中共有三组不同振动时序的振子组，同一个振子组的 各个振子以机械方式连接，保证有相同的运动状态。三个振动源牵引三个振子组振动。振子的排列间距是波形 条正弦波波形的2/3个波长单位的长度。当三相振子组在振动源的牵动下作正弦运动时，振子群的上下振动便构 成了匀速前移的一列正弦波。运载工具走行系统的波形条是与振子顶端的横滚轴相互作用受力的，当振子群停 振静止时，由振子组成的波形与波形条上的波形是吻合的。一旦振子以一定频率发生振动，由振子群构成的正 弦波波形就会发生变化，变形波与波形条上的定形波波形不相吻合，在重力的作用下，为寻找新的平衡点，以 和移动了的振子波波形相合，波形条于是被迫发生了位移，波形条发生沿波速方向的水平位移实际上是一个不 断趋向新的吻合点的过程。在这个过程中，三相振子依次向波形条施加作用力，波形条在前移的过程中，不断 与前方振子相遇，于是连续发生位移。

磁力波推进的道路系统同样应用了波动位移原理。所不同的是：机械波推进的道路系统，其定形波与变形 波都是有形波，而磁力波的定形波与变形波都是无形的，是用磁力模拟的波形，其波形是由一定数量的电磁铁 通电后产生的磁场力构成的。定形磁力波的波形是用一列通电后磁场力按正弦曲线分布的直流电磁铁的磁场力 模拟组成的，而变形波则是由分布于道路中以一定规律排列的由通入多相正弦脉动直流电的电磁铁感应励磁钢 板产生的变化磁场力组成的运动磁力波，以三相驱动模式为例，电磁感应钢板分为三组，依次通以三相正弦脉 动直流电的一相电流，电磁感应钢板在道路中等距排列，其间距相当于定形正弦磁力波波长的2/3个波长单位， 每三个相邻钢板的磁场力变化不同，其磁场力依次达到最大值。当道路中的运动磁力波发生装置通入正弦脉动 直流电后，在重力的作用下，装有定形磁力波发生装置的运载工具走行架就会在移动磁力波的作用下发生位移， 其波动位移原理与机械波波推进原理相同。

为机械波推进系统提供动力的是三相振动器，振动器有三个动力振子，每个动力振子套在一个定子线圈中， 定子和振子都有各自的铁心，定子线圈与振子线圈绕向相反并接在同一相交流电上。三个动力振子各接三相交 流电的一相，并共用一根中线。当定子线圈和振子线圈通入交流电后，振子就会在定子中发生振动。为保证三 个动力振子相位差的准确和达到额定的振幅，采用了曲柄连杆结构以平衡动力，协调三个动力振子振动。

在道路系统中，无论是机械振子波传动还是磁力波传动，其波动动能都是由处于路块单元中的各个波源提 供的，波源直接把具有振动特性的三相交流电电能转化为机械振子振动或磁力振荡，所以移动波的运动状态直 接决定于三相交流电电源的频率特性。当推动运载工具匀速前行时，波源需要恒频交变电能。而当运载工具因 调度需要进行无级变速时，波源就要与计算机系统指定的无级变频电源连接，为保证变频精度，一个供电单位 需要准备多个无级变频电源，分负各个频段的无级变频。当一个波源执行较复杂的运送任务时，可能需要快速 的与多个具有不同频率特性的电源相连。为达到目的，这里设计了数控电路选择器，它直接受专用计算机控制， 按程序在计算机指定时刻将相应的电源和波源连接起来。

在电力供应上，本发明采用集中供电的模式，在路段管理中心设置电能供应站，通过多路并行导线及数控 电路选择器为振动波源供电，路段管理中心主要设有变压器和变频器。变频器分为电子式和机械发电机式，电 子式的变频器利用振荡器将直流电转换为需要频率的交流电，机械式变频器用通有一定频率三相交流电的三相 线圈在三相发电机定子中的旋转，利用频率相加，来获得所需频率。无级变频机可分为数控电子式和机械式两 种，机械变频装置是由调速性能良好的数控直流电动机带动变频机转子，以获得在某一固定频率上下的无级变 频。直流电动机宜通过机械减速器与变频机转子相连，这样可以提高变频精度。如某直流电动机可在-1500- -1500转/分之间实现比较精确的无级变速，当加上一个减速比为5的减速器后，其变速范围就会缩小到-300 -300转/分，而变速精度无疑提高了5倍。这种高精度分频段无级变频，将为实现数字化控制提供有利条件。

路块单元是一个基本的运送单位，每个路块单元有数个并行车道，每个车道在不同段域设有策动波源，波 源的波动最终是用三相交流电驱动的，其振动频率与三相交流电频率直接相关。对单行道波速的控制问题，实 际上就是对三相交流电的控制问题。不同种类的路块单元，分负不同的职能。如加减速、上下坡、切换道、转 弯、立体交叉等功能都是由专用的路块单元完成的。

如同数据信息要占用计算机存储空间一样，用户运载工具在路网中运行，实际上是对路网资源的占据和利 用，从宏观上把握系统资源的分配状况，随时对路网资源的使用进行优化设计是实现交通信息化和智能化的重 要任务。本发明的一个突出特点是：由计算机控制的交通网络系统具有的预决性：当每一个用户的网络使用请 求信息传递到中央计算机后，计算机系统立即为用户选线，即选择用户出发点到目的地的最短路径，并命令相 应路段的路段管理计算机进行调度安排。如有多条等长路径，将同时向多条路段的管理计算机下达调度安排命 令，各路段计算机将根据所辖路段实际的未来交通流情况，制定运行时刻表并上报中央计算机，由于各路段路 网资源的应用状况不尽相同，即使路径距离相等，所用时间也有长短之分。中央计算机将根据各线路管理计算 机预算的到达时刻，选择一条用时最短的线路，也就是运能资源相对富余的线路并向其下达正式指令，选线工 作到此结束。在路段计算机为后来的用户制定运行时刻表时，很有可能与先期用户的时刻发生冲突。这样，两 用户便会在某一时刻于某一交汇点相撞。遇此情况，路段管理计算机就会为后来用户重新制定运行时刻表，使 后来者在运行过程中进行适当的加速或减速，以避开冲突点，这样的选择一直进行到不与任何先期用户发生冲 突为止。只有这时，才会得到最终可行的运行计划。当然，以上各过程都是由高速计算机瞬息完成计算的，用 户几乎在向网络发出运行请求的同时，就会被告知到达目的地的精确时刻，以合理安排行程。

路网系统有时会自动对网络资源进行优化处理。当某路段某时刻运载工具的分布过于分散时，系统会安排 有的运载工具在运行过程中适当加速或减速，使运载工具间分布相对集中，以留出大块路位备外路交通流汇入。 系统有时会将零散的、有同一目的地的运载工具通过加减速，集结成列。使其集中通过立交桥，进入另一干道。 这就叫做路位优化原则。

中央计算机收集和处理海量的用户路网使用请求信息，建立计算机管理信息系统，从宏观上完成全系统和 各路段两级的经营管理和决策：包括运输市场的分析和预测，线路预定的处理，中长期生产计划，包括运能分 配计划的制定等。并根据相应的数学模型分别进行优化设计，以便合理利用路网资源，减少用户通行时问，降 低运行成本，提高路网运行效率。

在普通常速干线的设计上，本发明的设计方案突出了“重点发展机动、灵活的小型客货运，兼顾大型集装 运输的思想，体现在路段设计上是：建立双层路块系统，下层安排有小型客货运运载工具专用通道，上层则是 供大型和特大型运载工具通行的路道，小型运载工具也可到上层运行。下层沿线密布小型客货运停靠站点，上 层在重要地段设枢纽站，各停靠站点包括简易停靠点，都分别对应一个地址号码，并设有公共通信系统，停靠 点地址号码与该点固定电话号码相统一。用户使用网络时，只需通过站点固定电话或移动通信系统告知中央计 算机出发地和目的地地址号码以及要求的起运时刻，网络就会在能力所及的情况下，以最快的速度将用户送达 目的地。

在智能管理方面，为最大可能的提高网络利用效率，除在物理上加大网络负荷外，主要采用经济杠杆作为 调节手段，建立计算机智能运价专家系统，以浮动运价调节客货流量。计算机系统将根据用户出发地和目的地 地址号码为有出行意向的客货用户提供各种详尽的出行参考，如用户选择的起运时刻不利于网络运力资源的优 化，则上浮运价；若用户的选择有助于提高网络运行效率，则保持标准运价或下调运价。其上下调节幅度视具 体情况而定。

在路网设计方面，采用干支相配，点面结合。各干线之间采用苜蓿叶形互通式立交桥连接，尽可能截弯取 直，对重要点之间以专线连接。

“计算机集成网络化交通系统”是一个智能化柔性交通系统，具有根据运输市场快速反应能力，能充分协 同的与用户进行人机对话：既满足用户的特殊需要，又着力提高系统运行效率。采用巨型或大型计算机处理系 统中大量的数学问题，做到宏观与微观结合，定量与定性结合，现代技术与信息技术结合，数学与人工智能结 合。它的出现，将达到以下目的：

将实现交通运输的计算机集成化

实现了交通网络化

为交通信息化、智能化开辟了道路

将交通引入数字化时代

实现了交通的绿色化

建立了陆上低能耗运输体系

将使人类出行速度创建新的高度

从根本上杜绝了交通事故的发生

实现了交通运输的人性化、个性化

具有最经济的制造成本和运营成本

实现了全方位的运营自动化

达到客运轿车化的目的

将带来城市交通新格局

为敏捷制造业提供强有力的敏捷供需链

增强企业竞争力，加快企业产品结构调整

带动工业化、促进产品和资源的优化配置

计算机系统在现有的航空、铁路、公路运输中已有比较广泛的用途，在管理方面，诸如组织生产，车辆调 度，联网售票等方面应用较多。此外，计算机还多用于运载工具的控制上，如飞行器自动驾驶，铁路列车自动 调速以及城市交通用的汽车诱导系统等。以上交通系统对计算机应用较多，且有的自动化系统本身已具有了相 当的规模，并已有各种成套设备和商品软件，但它们的计算机系统仍局限于完成某些部门的功能，无从谈起“计 算机集成化”。本发明在路网设计上，将各种功能的路段有机结合，使它们统一受中央计算机控制，实现道路集 成化。在管理方面，将通信系统、数据库系统、智能决策系统等功能交由中央计算机系统统一管理。在系统运 行服务方面，将各种运行服务系统，如线路监测、维护、运载工具的拆装，储存等由计算机控制的自动机械也 进行集成管理。各种计算机以一定职级分布于系统中，构成了系统专用的计算机网。各子系统计算机的总体集 成保证了系统数据的完整性、一致性和系统工作的可靠性。为计算机集成的可靠性提供技术保障的是计算机网 络技术、数据库技术和分布式处理技术。系统计算机集成化的重点是硬件设备，为进一步实现生产的飞跃，自 动机械的计算机系统软件是主要要求，计算机集成化的最终目标，就是要使整个交通生产过程计算机软件化， 以实现全系统的无人化。

本发明在网络设计上，对不同的地域采用不同的道路系统，各种功能的道路系统有机结合成网络系统。在 大城市中，主要发展双层宽体道路系统，沿线密布搭乘点，大量吸收零散客货流。大城市之间以高速快道连接。 省际、国际各主要地区以全封闭磁力波驱动式超高速道相连。此外，还有各种可延伸面广的小型支线通往边远 地区。整个网络干支结合，快慢相连，将为网络中任意两点间的快速通达提供有力保障。

以经济杠杆为调节手段，使用实时浮动运价诱导用户的网络使用行为是网络智能化的一个发展方向。在网 络运行过程中，中央计算机将通过通信系统收集各路段运力资源信息，并对这些信息进行数据化处理，当用户 的网络使用请求信息传到网络信息中心后，系统将根据所掌握的各路段的运力资源状况，为用户设计多个运行 方案，并给出不同的运价。这多个方案，对应着各自的起运时刻，系统将以此把用户引入某一时刻运力资源相 对过剩的路段。经计算机设计选线后，往往运价最低的方案，运行时间最短。这既满足了用户快速、省钱的需 要，又配合网络调峰抵谷，降低负荷压力。当然这都需要用户合理安排行程。因为信息都是有时效性的，越早 将出行信息告知中央计算机信息中心的用户，就越能自主起运时刻，并获得低的运价，这无形中带动人们积极 与网络配合，提高各自的工作效率。尽快、尽多的掌握网络供需信息，加以智能的调配，优化供需组合，是本 发明网络系统信息化、智能化的重要标志。

未来社会是一个数字化的时代。通信数字化已经实现，交通数字化也是一个必然趋势。对路网系统中的站 点以地址号码识别，用户无需知道两地之间的路径，只需将目的地的地址号码告知网络信息中心，便可坐享直 达，所有其它工作由计算机路网系统完成。这是本发明要达到的主要目的。本发明的波形推进系统是为了实现 数字化控制而设计的，与传统的轮轨行进方式不同，处于波形推进系统中的运载工具的运动严格受控于波源： 波源波动次数、频率大小，直接决定运载工具的位移和速度。波源振动由计算机系统控制和监测，运载工具在 波动系统中每发生0.1毫米的位移，光电波动监测系统就会产生一个光电脉冲，由光电脉冲组成的数字信号送由 计算机分析处理后，系统便能精确掌握运载工具的位移、速度、加速度等信息。通过用计算机对波源振动的数 字化控制，就实现了对运载工具的自动化管理，这为调度安排的准确性及系统安全运作提供了巨大的可能性。 为交通进入数字化时代奠定了基础。

环境问题是现存交通系统的主要问题，燃料的使用是造成污染的主要原因，本发明采用三相交流电或正弦 脉动直流电作为波动动力，不对环境造成污染。在路网的设计上，使用包装遮掩机械传动部件；道路中留有装 饰用面积，用以铺设画面或草坪；振动波源还采用消声装置，以美化环境，降低噪声。在路网设计上，本发明 强调网络与自然的统一，协调。采用高架道路体系，尽可能不占或少占绿地和耕地，从多个方面，实现交通的 绿色化。

本发明采用波动推进方式：在以磁力波推进的路网系统中，运载工具的重力被向上的交变磁力平衡，车体 与路面无机械接触，不存在摩擦能耗。除此之外，道路置于封闭管道中，普通高速道还设有气流导向装置，以 减小运载工具风阻。这些措施除达到高速的目的外，主要是为了实现低能耗运行。在以机械振子波驱动的常速 干道系统中，其驱动方案放弃了摩擦驱动的模式，波动推移的传动方式类似于机械传动中的啮合类传动，这种 传动形式有较高的传动效率，机械振子顶部的横滚轴与波形条都用表面光滑的硬质材料制成，其摩擦系数小， 能量损耗少。此外，一个重要的节能手段是：计算机控制的系统会将路网中某一时刻同时有起动和停止要求的 两个或多个运载工具所在的波动源的动力电路相联系并加以干预，使运载工具之间可进行实时速度交换，用制 动车辆的动能驱动起步车辆，这样会使全系统的能量更加充分利用，以实现系统的低能耗运转。

当今陆上交通工具的速度较低，采用轮轨摩擦力驱动是主要限制。本发明运载工具采用波形推动，摆脱了 摩擦传动的束缚，因此在速度上占有优势，以设计者制定的一个机械波驱动的优化方案为例：在振子以50赫兹 的频率振动时，运载工具的时速就已达216公里，当振子频率上升到150赫兹时，其时速便能到648公里。在 以磁力波或高频机械振子为动力的气流导向式高速通道里，设计时速可达1200公里以上。动力强劲的超速道， 采用真空全封闭管道，以双列运动磁力波驱动，会达到更高的速度。

常规的交通工具都是由人来驾驶的，这些交通工具除在高速难以驾驭的情况下易发生交通事故外，在常速 路面情况复杂的时候，同样有较多的交通事故发生。路面冲突点多，事故发生概率大，也是交通不安全的重要 因素。本发明在保证安全方面，有多项措施：首先是路网高架，不与地面行人发生冲突。其次是运载工具多点 定位，以机械波通道为例，运载工具的走行架被轨道多点限制，其三个转动自由度和两个直线平动自由度均被 限定，车体只能沿水平方向移动，这使运载工具在高速时也能保证安全。再次是信息安全，本发明全系统的调 度都是由计算机系统完成的，在排除了机械故障的情况下，只要计算机不出现问题，运载工具的冲突几乎是不 可能发生的，在计算机安全保障上采取的措施是：将中央计算机系统中大型计算机的控制权尽可能多的分散给 下级计算机，避免危险集中；把路段管理计算机的一些功能尽量转由以微型机为基础的控制器来完成；大型计 算机采用双机工作模式或预置后备计算机，关键回路要设置模拟量调节量备份，以提高数据系统的安全可靠性。 此外，系统还备有道路检测车辆，路网监测设备，及时向中央计算机反映路面安全情况，以采取措施。在以上 安全保障体系的协同下，系统将从根本上杜绝交通事故的发生。

在现代交通中，除豪华轿车等高级交通工具外，一般车辆都会使人产生不适感，如车辆的突然加速、车体 的振动、马达的轰鸣等，都会影响人体健康。本发明运载工具的运行不会有以上情况，因为运载工具在系统中 的运行过程是完全由计算机控制的：除能达到平滑的无级变速、超稳运行及准确停靠外，计算机系统还能满足 用户人性化、个性化的需要。计算机可把用户的个性化需要存入数据库系统，当相应的用户提出网络使用请求 时，系统将根据用户的特殊习惯制定运行计划。如：有用户患有心脏病，要求起步加速度不得超过3米/秒2；有 用户看见快速移动物时易晕眩，要求时速不得超过60公里；有人希望通过弯道时减速缓行；甚至有用户自己绘 制速度曲线图，要求系统按所设计的速度及加速度运行等等。当然，如果用户的个性化要求不利于充分使用网 络资源时，智能计费系统会向用户加收特殊服务费用。此外，用户还可在限长、限宽、限高的范围自行设计易 于识别的个性化的私人运载工具，各种个性化的装载工具将成为网络系统中的新景观。

本发明还具有最经济的制造成本和运营成本。以机械波推进式路网系统为例：产生运动波的机械振子并不 是各个振子都带电磁振源，而是将有相同运动规律的振子以机械传动件相连，使动力集中。动力源使用三相交 流振动器，直接转化具有脉动特性的三相交流电。振动器定子与振子之间是相对往复运动，定子磁路与振子磁 路的磁间隙可小到微米级，达到汽缸与活塞之间的配合。磁隙小，功率容量大，其磁性材料和有色金属的用量 小。路面振子支承可采用钢筋混凝土预制板制成，其成本低，利于大规模铺设。在运载工具的设计上，采用走 行系统与装载厢相分离的设计，用户只拥有装载厢，平时在自动化立体仓库中存放，只有在使用路网时，才即 时装配走行系统。走行系统上装有波形条和被各路段条形码识别系统识别辨认的表征车号的条形码。在用户运 载工具抵达目的地后，装卸机械将走行系统从装载厢上分离，装载厢存入仓库，走行系统随后去执行下一个运 载任务。除维护、待命外，走行系统将二十四小时不间断运行于路网系统中，这就大大的减少了路网中走行系 统的保有量，使网络的运营成本大为降低。

本发明路网运营系统具有自动调节负荷的能力，不但在运输高峰期可向各路段均衡交通流，还可在同一路 段实行流向调配。因为波动系统中的波动只是一种能量存在形式，运动波波速在水平方向上并没有确定的方向， 运载工具在路段中的行进方向，取决于进入波动系统中的时刻。以波动的半个周期为计时单位，在奇数时刻进 入和在偶数时刻进入的行进方向是相反的。因此，一个波形通道既可做正向道使用，又可做逆向道使用。路段 管理计算机会根据交通流情况，自动掌握道路使用方向。以双层下四道型路块为例：它的下层有四列并行的运 动波形，构成四个车道，平时交通流正常时，采用2-2型配置，即两个正向道，两个逆向道。而早晨上班高峰 期时，采用3-1型配置，下午采用1-3型模式。在必要时，可将少量逆行交通量挤入上层与大型车混行，而 在下层采用4-0或0-4型配置。这种机动的调峰方式，可使系统实现全方位的运营自动化。

轿车是一种乘座舒适、使用便捷的现代化交通工具。但目前轿车的普及在各国都出现了许多矛盾，其主要 问题集中在轿车的存放、轿车对公路资源的占用以及轿车污染环境等问题上。使交通客运轿车化，是未来交通 要实现的主要目的。在本发明提供的技术方案中，小型客货运是优先考虑的：在城市双层干道系统技术方案中， 其下层便是小型客货运专用通道。下层沿线遍设停靠点，并布有各种常速道、高速道、变速道，机动性极强。 此外，路网服务系统中到处都有大容量自动化立体车库。强劲的路网系统和容量巨大的车厢存储系统，不但可 以使每个人拥有私人轿车，还可使一个人拥有多部专用私车，如：办公专用车、卧铺车、采购车、聚餐车等。 在使用私车时，用户只需用手机向网络发出请求，路网系统就会以最快的速度将用户指定的私人轿车送到预定 站点，供用户使用。

当今的城市交通主要以公路交通为主。大量车流的无序流动与道路资源的不足，造成了现代城市交通拥挤 的状况。本发明在发展城市交通方面的措施是：以发展机动灵活的小型客货运为主，辅以交通高峰期在定点之 间开行大型公共交通车。为切实提高系统效率，大型直达公共车不设固定线路，其线路由计算机通信系统根据 收集到的零散客户的去向信息临时确定，并通过移动通信系统实时达知客户开行时间、始发站点地址号码等信 息，以此有序组织客流。此外，还以低运价将一部分城市货物运输引到运力资源相对过剩的夜间进行，使网络 充分发挥潜能。信息化的、反应灵敏的网络系统，将带来城市交通新格局。

随着社会的进步，人们的各种消费及需要越来越多样化、个性化。厂家大规模生产单一产品的种类越来越 少，敏捷制造是在这种情况下发展起来的，体现在产品上是：产品批量小而种类繁多，通过信息网络进行电子 商务，实现网络化制造。这其中最重要的就是产品的流通，本发明在小型快速直达货运方面，具有相当的优势， 它将为以异地设计、异地制造为特点的敏捷制造业提供强有力的敏捷供需链。

在信息化的社会，企业的产品在时间、服务方面是否具有竞争力是企业是否具有竞争力的重要标志。本发 明的智能路网系统，可以使企业更方便和更大范围的从各地组织各种优价原料，降低成本。企业可根据用户需 要，迅速组织生产，产品下生产线后，即可由智能路网自动的快速送交用户。这不但迅速的占领了市场，还避 免了产品积压，减少了库存。在产品出现问题后，企业人员、设备会根据用户地址号码迅速抵达，解决问题。 这会为加快企业产品结构调整，增强企业竞争力起到积极的作用。

智能交通路网的出现，将使人类社会的各种人员、物质交流更加广泛，使生产的工业化水平进一步提高。 配以通信网络系统，生产与消费几乎直接联系，省去了许多中间环节。物资的顺畅、快捷流通，将使各行业的 交流进一步扩大，这就促进了行业间的协同工作，增强了企业的国际合作能力。对促进产品和资源的优化配置， 带动工业化具有重要的意义。

以下通过附图进一步说明网络的工作原理：

图1是机械波推进式路段常速干道的鸟瞰图

图2是走行架外观图

图3是路面及运行于其中的运载工具

图4是波推进原理图

图5是三相振动器外观图

图6是三相振子内部结构图

图7是三相振子平衡曲轴

图8是高速道鸟瞰图

图9是带磁力波发生装置的走行架

图10是磁力波产生的原理图

图11是正弦脉动直流电的产生原理图

图12是波形条连接板分解图

图13是走行架与装载厢的装配示意图

图14是数控三相电路选择器

图15是数控三相电路选择器主轴

图16是数控三相电路选择器选择转轮及主轴示意图

图1是机械波推进式路段常速干道的鸟瞰图，道路路体用支柱支离地面。路体分为两层。上层是大型运载 工具通行的道路，下层供小型客货运运载工具通过。上下层用层间支柱相连，在下层沿线每两个路块单元相接 处，设有路边搭乘台，搭乘台有扶梯通往地面，图中有一个弯道，是用一个弯道路块单元和一些直道路块单元 组成的，上层道板两车道之间有大块的空格，用来安装供下层采光的玻璃或铺置饰品。上层为下层充当了雨棚。

图2是走行架外观图，在移动波中运行的走行架由一对用硬质材料制成的正弦波波形条以连接板连接而成， 连接板上有两对弹簧锁锁舌，这是用来锁装装载厢的。装载厢锁压在走行架上的四个避振弹簧上。每个波形条 一侧，各有两个侧滚轴和上滚轴，其中侧滚轴可以在滚轴盒中向外伸出。

图3是路面及运行于其中的运载工具，图中的一个路块单元共有四个并行的车道，两限位轨道形成一个道 槽，机械振子等距离排列于道槽中，每个机械振子顶部顶一个横滚轴，横滚轴两端的横轴护套作用在走行架波 形条上，在波形条上滚动并对其施加作用力，机械振子按振动规律的不同分为三组，由位于道板下面的三相振 动器通过机械传动件统一牵引，三个动力振子运动于同一个圆周运动，所以振子的振动能够形成一列运动正弦 波。限位轨道底部留有空隙，是用来流泄雨水和排除污物的。

图4是波推进原理图，图中画出了一个波形条在振子组成的移动波中运动和受力的情况。图中由下向上表 示了波形条在振子移动波中的四个位置。波形条由三个波长单位的连续正弦波组成。振子在路面上等距布置， 其间距相当于2/3个正弦波波长单位，振子分为三组，运动状态完全相同的振子以机械传动件相连，如振子A1， A2，A3和B1，B2，B3及C1，C2，C3，每相邻三个振子的振动相位依次相差120度，如A1，B1，C1，波形 条在道路中发生一个波长单位位移的过程如图：在最下一个波形图上，波形条处于最左端，这时振子A1，A2 已达到振幅的最大值，B1，B2向下运动，C1向上运动，由于重力的作用和波形条上滚轴的限制，波形条不能 向上运动，C1对波形条作功，使波形条向右移动。在由下向上第二个波形图中，波形条已离开了A1点，与前 方C2点相遇，波形条至此向右发生了1/3个波长单位的位移。这时，一直对波形条作功的C1振子已振动到了 最大振幅处，而在C1点尚未达到最大振幅时，B1，B2两振子已通过波谷，并参与对波形条作功，在C1达到 最高点后，B1，B2接替C1作功。在由下向上第三个波形图中，B1，B2也上升到了最大振幅处，这时A2振子 接替B1，B2继续作功。在最上面的波形图中，A2达到了最高点，而在此前通过波谷点的振子C1和C2这时接 替A2振子推进波形条继续向右移动。至此，波形条已向右移动了一个波长单位的距离，下一个位移单位将重复 这个过程，在这个过程中，至少有一个振子对波形条作功，多时有三个振子同时对波形条施加前行推力，所以 波形条位移是一个连续受力的位移过程。另外，移动波只是一种能量存在形式，并没有确定的移动方向，波形 条在其中的运动方向，取决于波形条进入移动波的时刻，如在图中最下的一个波形图中，如果这一时刻C1振子 向下振动，此时上升的B1，B2两振子就会把波形条推向左方，在以下的过程中，其它振子也会顺应这个趋势， 不断的把波形条向左推进。这其中的规律是：以振子1/2个振动周期为时刻单位，那么奇数时刻和偶数时刻进入 移动波中的波形条运动方向相反。

图5是三相振动器外观图。振动器是为道路中上下振动的机械振子提供动力的专用装置。由三个振动框构 成主体，三个振动框既相对独立，又相互协调统一：三个振动框有各自的振子线圈和定子线圈，三个振子框各 通入三相交流电的一相，三个振动框各牵动一组机械振子，但这三者之间用一个三拐曲轴相联系，曲轴三个曲 拐之间互成120度角，这个曲轴用来协调振动框之间的相位，保证振幅，其顶部的圆盖之下是光电码盘。圆盖 用螺钉固定在振动器壳上，以保护里边的光电元件，振动器壳分为两半，用螺栓联接。

图6是振动器内部结构图，振动器由振动框和定子铁心及线圈构成。振动框是一个用磁性材料制成的矩形 框，两个圆柱形长边绕有线圈，其对应处的定子也用磁性材料制成，定子是一个用两半合成的套筒，上边绕有 和振动框线圈绕向相反的线圈。振动框共有三个，其定子套筒被固定在振动器外壳上，振子框可在定子套筒中 来回振动。

图7是三相振子平衡曲轴，曲轴有三个曲拐，相互成120度角，曲轴末端是一个光电码盘，盘四周均布一 定数量的狭缝，光束从中通过，当振动框带动曲轴转动时，码盘另一侧的光电接收装置就会把振子振动情况转 化为光电数字信息，送计算机处理。曲轴在振动器外壳上定位。

图8是高速道鸟瞰图，高速道采用高频机械振子或磁力波作为驱动动力。运载工具运行于封闭通道中，其 内设有气流导向装置，以降低运载工具风阻。图中是高速道的站台路段。高速道运行模式是：干道波速保持恒 定高速，加减速都在干道外进行，不对干道造成影响。运载工具从外部进入封闭恒速道时，首先在设置于封闭 通道上层的一段加速道中加速，速度达到封闭通道要求的时速后，由切入道用提升走行架降送至恒速道。而当 恒速道中的运载工具需要出站时，也是用提升走行架将运载工具先提出恒速道，送至封闭通道上方的减速道中 减速、制动。所有这些工作，都是由计算机程序控制执行的。

图9是带磁力波发生装置的走行架，这种走行架上装有一对磁力定形波发生装置，其间用连接板相连。连 接板上同样装有装载厢锁状装置，走行架上方有避振弹簧。定形磁力波发生装置采用一列直流电磁铁构成。如 图中一侧的磁力波发生装置，共有九块直流电磁铁组成，各块电磁铁通电后磁性强弱不同，这就模拟形成了一 列恒定波形的正弦磁力波。走行架边侧的侧滚轴起定位作用，当通过弯道时，侧滚轴挤压弯道外侧的限位轨道， 为车辆提供向心力。

图10是磁力波波产生的原理图，如上图，图中三个波长单位的正弦磁力波是由九块直流电磁铁通电后模拟 产生的，这九块电磁铁具有相同的铁心，其绕线圈数不同，所以通电后磁性强弱不等，在图中，下边各方块代 表电磁铁，各电磁铁绕线圈数正比于上方正弦波形中对应的直线段长度。各块电磁铁具有相同的铁心，通电后， 将形成上图所示的磁力波。这九个电磁铁可以分别设置，也可用一个或三个磁源带九个感应钢板排列而成。中 图是正弦运动磁力波的发尘示意图，图中的方块代表直流电磁铁，电磁铁中通以六相正弦脉动直流电，这种电 能形式是电压、电流随时间按正弦曲线脉动的直流电。如下图所示，其电流波形与六相交流电相似，只是其电 流只有大小变化而无方向变化。道路中的电磁铁等距排列，其间距相当于定形波1/3个波长单位，相邻六个电磁 铁各通入六相脉动直流电的一相。如图中的A1，D1，B1，E1，C1，F1。电磁铁每相隔五个通入的电流相同， 如图中的A1，A2。磁力波的驱动方式与机械振子波原理相同，运动波与定形之间相互作用而发生水平位移要借 助运载工具的重力来实现。在运行过程中，运载工具被波形间的相互作用抬离路面，其水平位移是一种无机械 接触的移动过程，更适宜于高速运行。

图11是正弦脉动直流电的产生原理图。最下一幅图是正弦脉动直流电的波形图，其波形与交流电波形完全 一致，只是其电流方向不发生改变，属于直流电。这种电流是用一个置于脉动磁场中的感应线圈得到的，这个 感应线圈与另两个线圈同绕于一根铁心上，两个线圈分别通入图中上图和中图的交流电和直流电，交流电峰值 电压和直流电电压相同，都是U0，经磁场叠加后，在感应线圈中就可得到如下图所示的正弦脉动直流电。其峰 值电压是2U0，谷值电压是0。

图12是波形条连接板分解图，连接板是接连两波形条或正弦磁力波发生器的装置。其上开有弹簧锁锁舌孔， 两对弹簧锁锁舌穿于孔中。一对锁舌固定于一个杆上，其中的一个杆上开有孔，另一个杆穿于其中，两杆末端 各有一个销钉，弹簧装于销钉之间，将两杆向外顶去。

图13是走行架与装载厢的装配示意图，如图中所示，走行架连接板上装有弹簧锁锁舌，装载厢上装有锁框， 当把装载厢上的锁框对准锁舌压下后，锁舌受力缩进，复又弹出，将锁框锁定，在这个过程中，装栽厢需在外 力的作用下，压下走行架上的四个避震弹簧，其上的锁框方能与锁舌相锁。在四个弹簧的作用下，装载厢就能 牢固的锁装在走行架上。当需要卸下走行架时，只要把走行架上的两锁舌杆末端的销钉一夹，使锁舌缩进，就 可以将走行架与装载厢相互分离。载厢在进入不同的路系时，需装配不同的走行架。当到达目的地后，随即卸 下走行架，装载厢入库，而走行架又去搭载别的装载工具。

图14是数控三相电路选择器。道路中无论机械振子波传动或磁力波传动，其波源都是由三相电或多相电提 供能量。运动波的波速和波行进的可控性，都决定于电源。当运动波恒速移动时，需要与恒频电源相连；在变 速移动时，要与变频电源相接；在执行较复杂的运送任务时，可能要先后和多个不同频率特性的电源相连。数 控电路选择器就是依这种需要而设计的，可以使波源或电源迅速而准确的与计算机指定的线路相接。如图所示 的是一个三相电路选择器，由支架、选择转轮、主轴，步进电动机等组成。六个选择转轮套在主轴上，转轮上 带有大齿轮，可在主轴上旋转，在支架两侧各有一根花键轴，小齿轮套在花键轴上，花键轴绕自身轴线的转动 由一个步进电动机带动，小齿轮在花键轴上的轴向移动是用一个拨叉来实现的，拨叉装在一个同步带上，同步 带是用另一个步进电动机来带动的，在同步带的驱动下，小齿轮可与主轴上任意一个选择转轮的大齿轮相啮合。 小齿轮拨转机构设有两套，其中一套是备用的。支架顶梁上有六组三相电接头，每组的三个接头分别用弹簧顶 着，与选择转轮上的三个集电环接触。

图15是数控三相电路选择器主轴，图中的主轴一圈均匀分布电流导条，轴用绝缘材料制成，轴上套有六个 电路选择转轮，每个转轮上有三道集电环，转轮上的大齿轮也是用绝缘材料制成的，转轮上集电环与大齿轮之 间，均布一圈小坑，这是用来精确分度的，在支架顶梁上的电线接头一侧，设有一个用弹簧顶着的球头杆，因 转轮每次转过的都是固定的角度，转轮停下后，球头杆总会压在相应的小坑中，这使转轮不能随意转动。

图16是数控三相电路选择器选择转轮及主轴示意图，如图所示的转轮上的大齿轮用绝缘材料制成，每个大 齿轮内部有三个集电片，三个集电片互成120度角。每个集电片分别用弹簧顶着，压在主轴的电流导条上。如 图中的电流导条，共传送六组三相电，分别是A1B1C1到A6B6C6，当大齿轮带动选择转轮转动时，三个集电 片就会分别与六组线路相接，当转轮转在两线路之间时，集电片压在绝缘体上，如图中上边一个集电片转至A1 和A2之间时，电路就被切断。图中三个集电片分别与转轮上的三个集电环相连。

以下通过一组实用型模型和数字举例说明本发明的设计构想：

本发明虽然结构庞大，但根本上是由最基本的数控装置来完成绝大部分的功能的。本发明最基本的数控装 置是数控变频电源和数控电路选择器。

对一个波源而言，它只需执行计算机程序，在指定时刻，与规定的送电电路接通，而无需关心该电路有无 电流，电流何种频率特性。对一个电源而言，只要按程序把电流送到计算机指定的线路上即可，不管该电流为 哪个波源所用。以六线组八转轮数控电路选择器为例，其电源选择有6×8＝48种组合，可以执行复杂的电路选 接任务

再如供电，如，一个路段管理中心，备有20HZ，30HZ，40HZ，50HZ四种频率的交流电，还备有几台数 控无级变频机，如果无级变频机的最精确变频范围是10HZ，那么当执行32HZ-35HZ的变频任务时，变频机 转子就应与30HZ的电源相接，而要执行24HZ-26HZ的变频任务时，既可与20HZ，又可与30HZ的电源 相连。

又如，一运载工具进入边线机动道后，要进行无级减速直至停止，其初速是216公里/小时，波驱动频率是 50HZ，经计算，减速过程要经过5个路段，这5个路段由5个波源控制，其编号为1，2，3，4，5。经过路段 1时，时速由216公里平滑降至194公里，1号波源的无级变频范围是50HZ-40HZ，这期间由编号为A的无 级变频机，接50HZ电源，通过第四组导线，为1号波源提供无级变频电流，当进入2号路段时，开始由编号 为B的变频机，接40HZ电源，通过第六组导线，为2号波源提供无级变频电流，但由于路位调整需要，在2 号段，运载工具时速只由194公里降至190公里，即波源频率只由40HZ降至39HZ，所以在离开2号段，进入 3号段后，仍由B变频机通过第六组导线供电驱动3号波源，在3号段内，时速由190公里将至110公里，频 率由39HZ降至30HZ，当进入4号段后，重新换用A变频机，但这时A接的是30HZ电源，通过第三组导线 为4号波源供电，在4号段，时速由110公里降至86公里，频率由30HZ降至20HZ，进入5号段后，B变频机 接20HZ电源，通过第六组导线为5号波源供电，运载工具时速由86公里降为0，波源频率由20HZ降到0。 以上的变频过程，是由两个数控无级变频机A、B交替执行变频任务的，共动用了六组导线中的三组导线。

本发明的一个突出特点，就是运载工具之间，可以实现实时速度交换，以机械波推进模式为例：机械波的 波源是三相振动器，振动器振动有三种模式，第一，振子线圈不通电，定子线圈通交流电，当定子线圈通电后， 在振子铁心中会产生的交变磁场，使振子线圈感应生电。振子线圈如果是闭和的，其中流动的感生电流就会与 定子磁场相互作用而发生振动。这称为异步电动机工作模式；第二，振子线圈通直流电，定子线圈通交流电， 这时振子振动频率与定子电流频率相同，这称运转于同步电动机模式；第三，振子和定子通同一路交流电，由 于定子线圈与振子线圈绕向相反，振子振动频率加倍，这称绕线转子电动机运行模式，在实际应用中，将三相 振动器的定子线路与振子线路分开控制，可使三相振动器工作于不同状态。这种分开控制模式，最有益的一个 用处就是速度交换，如，某一时刻1号路段一运载工具需要减速制动，而同一时刻20号路段有一运载工具要加 速起步，这时，把1号振动器振子电路和二号振动器振子电路通过导线组连接起来，两个振动器定子线圈都接 直流电，这样，1号振动器就运行于发电机模式，而20号振动器运行于电动机模式，此间再加数控变频电源的 控制引导和能量补充，两运载工具就可实现异地速度交换。这其间不需任何储能设施，充分利用了系统中的能 量。