城市空中复合交通系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201310424704.7 | 申请日 | 2013-09-18 | 公开(公告)号 | CN104442839A | 公开(公告)日 | 2015-03-25 |
| 申请人 | 龚春力; 龚春环; 龚青泽; | 发明人 | 龚春力; 龚春环; 龚青泽; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种城市空中交通系统，特别是一种工程造价低廉、低 碳 环保、方便快捷的城市空中复合交通系统(以下简称空交系统)。为了解决现有交通系统存在高造价、工期长、配套设施复杂等问题，本发明采用的技术方案如下：本发明的城市空中复合交通系统由拱形托架、运行长廊、乘降平台、换线平台、 信号 系统、供电系统、微型轨道车和电动助 力 车组成。拱形托架用于 支撑 运行长廊；运行长廊用于运行微型轨道车和行驶电动助力车；乘降平台和换线平台用于乘客乘降空交系统和换乘不同线路；信号系统用于自动控制轨道车运行；供电系统为轨道车和电动助力车提供动力；微型轨道车和电动助力车为乘客提供交通工具。本发明的城市空中复合交通系统用于城市辅助交通，为人们提供一种低碳环保、方便快捷的交通方式。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种城市空中复合交通系统，包括拱形托架(1)、运行长廊(2)、乘降平台(3)、换线平台(4)、供电系统、信号系统、微型轨道车和电动助力车，其特征是：所述拱形托架(1)安装在所述道路两侧的预埋件上，所述运行长廊(2)安装在所述拱形托架上端；所述乘降平台(3)的两端出口和换线平台(4)的四个方向出口均与所述运行长廊(2)相连接；所述运行长廊(2)、乘降平台(3)和换线平台(4)为双层结构，所述微型轨道车在下层循环运行，所述电动助力车在上层按交通信号行驶。 |
||||||
| 说明书全文 | 城市空中复合交通系统技术领域背景技术[0002] 目前，城市交通是困扰城市发展的突出问题。公路交通受到城市道路容量限制，而且碳排放量大，对城市空气污染影响较大；轨道交通具有交通顺畅、客容量大、环境污染影响较小等优点，但现有城市轨道交通系统存在工程造价昂贵、配套设施复杂、建设工期长等问题。城市交通多元化，充分合理利用城市有效空间，城市交通向城市上层空间发展是解决城市交通问题的有效途径。 发明内容[0003] 为了解决现有交通系统存在的问题，本发明提供了一种工程造价低廉、低碳环保、结构简单、方便快捷的城市空中复合交通系统。该系统由双层钢结构运行长廊组成，下层运行微型轨道车，上层行驶电动助力车，为人们提供一种方便快捷的交通方式。本发明采用的技术方案如下： [0005] 城市空交系统总体结构布局如图1，由拱形托架1、运行长廊2、乘降平台3和换线平台4组成。该系统建在城市交通主干线相邻的次干线上方，形成与交通主干线相邻的交通网络，用于缓解城市主干线的交通压力，由于高架在次干线上方，对城市市容市貌影响较小，采用电力驱动，对周边环境的噪音污染和空气污染较小。 [0006] 在城市交通主干线相邻的次干线道路两侧按照一定间距打桩，浇筑钢筋混凝土下预埋件，在预埋件上安装拱形托架1；在拱形托架1的上端安装运行长廊2，用于运行轨道车和行驶电动助力车；按照城市规划要求在合理位置建立乘降平台3，乘降平台3与运行长廊2相连接，用于乘客乘降空交系统；在运行长廊2两端延伸至与另外两条交通主干线垂直相接附近建立换线平台4，换线平台4的四个方向出口与运行长廊2相连接，用于乘客乘降空交系统和换乘不同方向线路；运行长廊2、乘降平台3和换线平台4均为双层结构，微型轨道车在两个换线平台之间的运行长廊2的下层循环运行，电动助力车在运行长廊2的上层按交通信号行驶。 [0007] 图2为拱形托架1的结构示意图，由一对拱形支撑柱5和连板6组成，拱形支撑5采用“工”字钢结构，下宽上窄，增加拱形托架1的稳定性，拱形支撑柱5的下部用螺栓固定在预埋件上，每对拱形支撑柱5的上部用连板6连接在一起，使拱形托架1上端形成安装运行长廊的平面，运行长廊单元安装在两个拱形托架1之间，若干个运行长廊单元组成运行长廊2。 [0008] 运行长廊2由若干个运行长廊单元组成，图3、图4分别为运行长廊单元的主视图和左视图，由底横梁7、底顺梁8、侧立柱9、隔断顺梁10、隔断横梁11、电动助力车行驶底板12、轨道车运行底板13、上顺梁14、上横梁15、拱形彩钢瓦顶16、侧加强顺梁17、轨道车电源线18、运行轨道19、侧加强斜立柱20、上侧板21和下侧板22组成。 [0009] 运行长廊单元在工厂加工制作，每套运行长廊单元长度为30-50m，底横梁7、底顺梁8、侧立柱9、隔断顺梁10、隔断横梁11、上顺梁14、上横梁15、侧加强顺梁17和侧加强斜立柱20均用方管制作。将两根侧立柱9垂直焊接在底横梁7的两端上，两根侧立柱9的上端焊接上横梁15，在两根侧立柱9的中间位置焊接隔断横梁11，由底横梁7、侧立柱9、上横梁15和隔断横梁11组成一个“日”字形框架，多组“日”字形框架用底顺梁8、中顺梁10、上顺梁14和侧加强顺梁17焊接成整体，在底顺梁8与中顺梁10之间和中顺梁10与上顺梁14之间焊接加强斜立柱20，增加运行长廊单元的刚性；在运行长廊单元的两侧安装上侧板 21和下侧板22，上侧板21采用透明材料制作，保证运行空间的亮度，下侧板22采用半透明或不透明材料制作，使乘员乘坐空交不会产生眩晕感。在隔断横梁11上铺设电动助力车行驶底板12，电动助力车在此底板上行驶；在底横梁7上铺设轨道车运行底板13；在底横梁7上安装轨道车电源线18和运行轨道19，用于运行轨道车；在上横梁15上安装拱形彩钢瓦顶16。至此运行长廊单元制作完成。 [0010] 制作完成的运行长廊单元运送到施工现场，用吊车或专用车辆将运行长廊单元安装到拱形托架1上，由若干个运行长廊单元组成运行长廊2。 [0011] 建立乘降平台。在空交线路的适当位置按照城市规划要求建立乘降平台，用于乘客乘坐空交系统。乘降平台的结构示意图如图5、图6，图5、图6分别为乘降平台的主视图和左视图，由拱形支撑柱5，轨道车电源线18、运行轨道19、升降电梯23、乘降平台横梁24、乘降平台顺梁25、乘降平台底板26、阶梯27、隔板28、光伏电池板29和顶棚30组成。在空交线路设置乘降平台的位置按照4-6m间距安装拱形支撑柱5，在拱形支撑柱5上安装乘降平台横梁24，乘降平台横梁24用“工”字钢制作；在乘降平台横梁24上安装乘降平台顺梁25，乘降平台顺梁25用“C”形钢制作，在乘降平台顺梁25上铺设乘降平台底板26；在乘降平台横梁24的中间位置设置与运行长廊2相衔接的轨道车电源线18和运行轨道19，用于运行轨道车；在乘降平台两侧中间位置设置升降电梯23，用于乘客进入乘降平台；隔板28由方管和地板构成，用方管焊接成“井”字形网，在“井”字形网上铺设木制防滑地板，隔板28将乘降平台分为两层，下层用于运行轨道车，上层用于行驶电动助力车；在上下层靠近升降电梯23位置设置沟通上下层的阶梯27，供乘客选择不同的交通方式；顶棚30设置在乘降平台的上方，在顶棚30上按一定斜度和方向安装光伏电池板29，用于为电动助力车提供电能。 [0012] 建立换线平台。在运行长廊2两端延伸至与之相交的主干线附近设置换线平台，用于乘客换乘不同方向的线路和乘降空交系统。换线平台的结构示意图如图7、图8，图7、图8分别为换线平台的主视图和俯视图，由拱形支撑柱5、升降电梯23、阶梯27、底支撑面31、顺梁32、换线平台底板33、换线平台隔板34、轨道车环线35、换线平台顶棚36和光伏电池板29组成。在空交线路设置换线平台的位置，横顺两个方向加密安装拱形支撑柱5(间距设置4-6m)；底支撑面31用方管制作，并且相互垂直焊接形成“井”字形网，安装在拱形支撑柱5的上端；在底支撑面31上铺设轨道车环线35，乘客在轨道车环线35的停车区上下车；在底支撑面31上安装顺梁32，顺梁32用“C”形钢制作；在顺梁32上铺设换线平台底板33，换线平台底板33用木制多层板制作，减轻换线平台重量；换线平台隔板34由方管和地板构成，用方管焊接成“井”字形网，在“井”字形网上铺设防滑地板，换线平台隔板34将换线平台分成上下层，上层行驶电动助力车，下层运行轨道车；升降电梯23设置在十字路口两个垂直相交底支撑面31的四个交点处；上下层之间在升降电梯23出口处设置阶梯 27，用于沟通上下层，为乘客选择不同交通方式提供通道；换线平台顶部设置换线平台顶棚 36，换线平台顶棚36用方管制作，用方管焊接成“井”字形网，“井”字形网上铺设防雨材料； 在换线平台顶棚36上设置光伏电池板29，为电动助力车提供电能。 [0013] 在乘降平台和换线平台上设置进站售票区和候车区，乘客购票后通过闸机口进入候车区，在上层行驶电动助力车区域，有空闲电动助力车时即可驾车行驶，无空闲车辆时等待在此站下车乘客交付站点的电动助力车；下层乘坐轨道车的乘客等待进站的轨道车即可；在换线平台上层行驶电动助力车的十字路处设置交通信号灯，乘客驾驶电动助力车按照交通信号行驶。 [0014] 供电系统。供电系统有两部分组成，一部分为直流供电，将电网的交流电整流为直流电，为微型轨道车提供动力；另一部分为光伏电池板供电，充分利用乘降平台、换线平台及运行长廊顶层空间，铺设光伏电池板，建立太阳能电站，为电动助力车提供清洁能源。 [0015] 信号系统。在换线平台上层行驶电动助力车区域设置交通信号灯，电动助力车按交通信号行驶。微型轨道车运行信号由减速信号和停车信号控制，微型轨道车的进站减速由铺设在运行轨道附近的减速信号控制，在进入乘降平台和换线平台前10-15m处安装减速信号装置，微型轨道车行驶到减速信号位置，受减速信号控制，微型轨道车进入减速程序自动减速行驶；在乘降平台和换线平台上设置停车信号，微型轨道车行驶到停车信号位置，微型轨道车自动停车。 [0016] 微型轨道车。微型轨道车载客定员4-8人，采用双人座椅，座椅间距50-60cm，保证乘客方便下车；微型轨道车采用自动控制，由自动控制系统控制微型轨道车的启动、出站加速行驶、匀速行驶、进站减速行驶和停车；自动控制系统中设置安全控制装置，在车辆前端设置车距信号接收装置，在车辆尾部设置车距信号源，用于接收前车信号和给后车发出信号，防止撞车事故；自动控制系统中设置开关门的程序，使车辆停车时门自动打开，行驶前自动关门；微型轨道车电力输入由车辆底部设置的受电靴输入。 [0017] 电动助力车。电动助力车为两轮单人单乘车辆，电力来源于光伏太阳能电站，光伏电池板发出电能储存在蓄电池中，由蓄电池为电动助力车充电；在助力车前段设置弹性充电插头，在停车位上设置平板式充电插座，车辆停在停车位时，弹性插头与平板式充电插座结合即可为助力车充电。 [0018] 有益效果 [0019] 1、充分合理利用城市上层空间。采用高架的方式将运行长廊设置在城市次干线上方，既合理利用了城市有效空间，又不影响城市整体的市容市貌，达到缓解城市主干线交通压力的目的。 [0020] 2、低碳环保。采用电力驱动，实现城市CO2零排放；微型轨道车消耗电能较少，充分合理利用能源；电动助力车消耗能量更少，采用太阳能供电，合理利用了清洁能源。 [0022] 4、结构简单，施工方便，建设工期短。运行长廊单元可在工厂制作，自动焊接生产线可实现流水作业，批量生产，生产效率高；现场施工作业地点在道路两侧，对道路交通影响较小；现场安装拱形支撑柱和运行长廊单元，可多点同时作业，施工工期较短。 [0024] 图1为空交系统总体布置图，在图1中，1为拱形托架，用于安装运行长廊2；2为运行长廊，用于运行微型轨道车和行驶电动助力车；3为乘降平台，用于乘客乘坐空交系统；4为换线平台，用于乘客乘降空交系统和换乘不同方向线路。 [0025] 图2为拱形托架结构示意图，在图2中，5为拱形支撑柱，用于安装运行长廊2；6为连板，用于连接每对拱形支撑柱5。 [0026] 图3、图4分别为运行长廊单元的主视图和左视图，在图3、图4中，7为底横梁，为侧立柱9、轨道车运行底板13提供支撑，并安装轨道车电源线18和运行轨道19；8为底顺梁，用于延长运行长廊单元；9为侧立柱，为运行长廊单元提供高度空间，10为隔断顺梁，用于将运行长廊单元分成上下双层空间；11为隔断横梁，用于将运行长廊单元分成上下双层空间；12为电动助力车行驶底板，用于行驶电动助力车；13为轨道车运行底板，防止乘客乘坐空交系统产生眩晕感；14为上顺梁，用于延长运行长廊单元；15为上横梁，用于连接上顺梁14；16为拱形彩钢瓦顶，用于防雨雪；17为侧加强顺梁，用于提高运行长廊单元的强度；18为轨道车电源线，为微型轨道车提供动力；20为运行轨道，为微型轨道车提供运行线路； 20为侧加强斜立柱，提高运行长廊单元的刚性；21为上侧板，用于封闭运行长廊单元；22为下侧板22，用于封闭运行长廊单元。 [0027] 图5、图6分别为乘降平台的主视图和左视图，在图5、图6中，5为拱形支撑柱，用于支撑乘降平台底横梁24；18为轨道车电源线，为微型轨道车提供动力；19为运行轨道，用于运行轨道车；23为升降电梯，用于乘客乘降空交系统；24为乘降平台底横梁，用于支撑乘降平台顺梁25，并安装轨道车电源线18和运行轨道19；25为乘降平台底顺梁，为乘降平台底板26提供支撑；26为乘降平台底板，为乘客行走提供支撑；27为阶梯，用于沟通上下层；28为隔板，将运行长廊分割为上下层空间；29为光伏电池板，为电动助力车提供能源；30为顶棚，用于防雨雪。 [0028] 图7、图8分别为换线平台的主视图和俯视图，在图7、图8中，5为拱形支撑柱，用于支撑底梁31；23为升降电梯23，用于乘客乘降空交系统；27为阶梯27，用于沟通上下层；31为底支撑面，用于安装轨道车环线35和支撑顺梁32；32为顺梁32，用安装换线平台底板 33；33为换线平台底板，为乘客行走提供支撑；34为换线平台隔板，用于将换线平台分割成上下层；35为轨道车环线，用于使微型轨道车循环运行；36为换线平台顶棚，用于防雨雪； 29为光伏电池板，为电动助力车。 具体实施方式[0029] 城市空交系统由拱形托架、运行长廊、乘降平台、换线平台、供电系统、信号系统、微型轨道车和电动助力车组成。 [0030] 城市空交系统总体结构布局如图1，由拱形托架1、运行长廊2、乘降平台3和换线平台4组成。该系统建在城市交通主干线相邻的次干线上方，形成与交通主干线相邻的交通网络，用于缓解城市主干线的交通压力，由于高架在次干线上方，对城市市容市貌影响较小，采用电力驱动，对周边环境的噪音污染和空气污染较小。 [0031] 在城市交通主干线相邻的次干线道路两侧按照一定50m间距打桩，浇筑钢筋混凝土下预埋件，在预埋件上安装拱形托架1；在拱形托架1上安装运行长廊2，用于运行轨道车和电动助力车；按照城市规划要求在合理位置建立乘降平台3，用于乘客乘降空交系统；在运行长廊2两端延伸至与另外两条交通主干线垂直相接附近建立换线平台4，用于乘客乘降空交系统和换乘不同方向线路；运行长廊2、乘降平台3和换线平台4均为双层结构，轨道车在两个换线平台之间的运行长廊2的下层循环运行，电动助力车在运行长廊2的上层按交通信号行驶。 [0032] 图2为拱形托架1的结构示意图，由一对拱形支撑柱5和连板6组成，拱形支撑5采用“工”字钢结构，下宽上窄，增加拱形托架1的稳定性，拱形支撑柱5的下部用螺栓固定在预埋件上，每对拱形支撑柱5的上部用连板6连接在一起，使拱形托架1上部形成安装运行长廊的平面，运行长廊单元安装在两个拱形托架1之间，若干个运行长廊单元组成运行长廊。 [0033] 运行长廊2由若干个运行长廊单元组成，图3、图4分别为运行长廊单元的主视图和左视图，由底横梁7、底顺梁8、侧立柱9、隔断顺梁10、隔断横梁11、电动助力车行驶底板12、轨道车运行底板13、上顺梁14、上横梁15、拱形彩钢瓦顶16、侧加强顺梁17、轨道车电源线18、运行轨道19、侧加强斜立柱20、上侧板21和下侧板22组成。 [0034] 运行长廊单元在工厂加工制作，每套运行长廊单元长度设计为50(长)x5(宽)x5(高)m，底横梁7、底顺梁8、侧立柱9、隔断顺梁10、隔断横梁11、上顺梁14、上横梁15、侧加强顺梁17和侧加强斜立柱20均用方管制作，底横梁7和底顺梁8选用80x80mm方管，其余梁柱采用60x60mm方管。将两根侧立柱9垂直焊接在底横梁7的两端上，两根侧立柱9的上端焊接上横梁15，在两根侧立柱9的中间位置焊接隔断横梁11，由底横梁7、侧立柱9、上横梁15和隔断横梁11组成一个“日”字形框架，多组“日”字形框架用底顺梁8、中顺梁10、上顺梁14和侧加强顺梁17焊接成整体，在底顺梁8与中顺梁10之间和中顺梁10与上顺梁14之间焊接加强斜立柱20，增加运行长廊单元的刚性；在运行长廊单元的两侧安装上侧板21和下侧板22，上侧板21采用透明材料制作，保证运行空间的亮度，下侧板22采用半透明或不透明材料制作，使乘员乘坐空交不会产生眩晕感。在隔断横梁11上铺设电动助力车行驶底板12，电动助力车在此底板上行驶；在底横梁7上铺设轨道车运行底板13；在底横梁7上安装轨道车电源线18和运行轨道19，用于运行轨道车；在上横梁15上安装拱形彩钢瓦顶16。至此运行长廊单元制作完成。 [0035] 制作完成的运行长廊单元运送到施工现场，用吊车或专用车辆将运行长廊单元安装到拱形托架1上，由若干个运行长廊单元组成运行长廊2。 [0036] 建立乘降平台。在空交线路的适当位置按照城市规划要求建立乘降平台，用于乘客乘坐空交系统。乘降平台的结构示意图如图5、图6，图5、图6分别为乘降平台的主视图和左视图，由拱形支撑柱5，轨道车电源线18、运行轨道19、升降电梯23、乘降平台横梁24、乘降平台顺梁25、乘降平台底板26、阶梯27、隔板28、光伏电池板29和顶棚30组成。在空交线路设置乘降平台的位置按照4-6m间距安装拱形支撑柱5，在拱形支撑柱5上安装乘降平台横梁24，乘降平台横梁24用“工”字钢制作；在乘降平台横梁24上安装乘降平台顺梁25，乘降平台顺梁25用“C”形钢制作，在乘降平台顺梁25上铺设乘降平台底板26；在乘降平台横梁24的中间位置设置与运行长廊2相衔接的轨道车电源线18和运行轨道19，用于运行轨道车；在乘降平台两侧中间位置设置升降电梯23，用于乘客进入乘降平台；隔板28由方管和地板构成，用方管焊接成“井”字形网，在“井”字形网上铺设木制防滑地板，隔板28将乘降平台分为两层，下层用于运行轨道车，上层用于行驶电动助力车；在上下层靠近升降电梯23位置设置沟通上下层的阶梯27，供乘客选择不同的交通方式；顶棚30设置在乘降平台的上方，在顶棚30上按一定斜度和方向安装光伏电池板29，用于为电动助力车提供电能。 [0037] 建立换线平台。在运行长廊2两端延伸至与之相交的主干线附近设置换线平台，用于乘客换乘不同方向的线路和乘降空交系统。换线平台的结构示意图如图7、图8，图7、图8分别为换线平台的主视图和俯视图，由拱形支撑柱5、升降电梯23、阶梯27、底支撑面31、顺梁32、换线平台底板33、换线平台隔板34、轨道车环线35、换线平台顶棚36和光伏电池板29组成。在空交线路设置换线平台的位置，横顺两个方向加密安装拱形支撑柱5(间距设置4-6m)；底支撑面31用方管制作，并且相互垂直焊接形成“井”字形网，安装在拱形支撑柱5的上端；在底支撑面31上铺设轨道车环线35，乘客在轨道车环线35的停车区上下车；在底支撑面31上安装顺梁32，顺梁32用“C”形钢制作；在顺梁32上铺设换线平台底板33，换线平台底板33用木制多层板制作，减轻换线平台重量；换线平台隔板34由方管和地板构成，用方管焊接成“井”字形网，在“井”字形网上铺设防滑地板，换线平台隔板34将换线平台分成上下层，上层行驶电动助力车，下层运行轨道车；升降电梯23设置在十字路口两个垂直相交底支撑面31的四个交点处；上下层之间在升降电梯23出口处设置阶梯 27，用于沟通上下层，为乘客选择不同交通方式提供通道；换线平台顶部设置换线平台顶棚 36，换线平台顶棚36用方管制作，用方管焊接成“井”字形网，“井”字形网上铺设防雨材料； 在换线平台顶棚36上设置光伏电池板29，为电动助力车提供电能。 [0038] 在乘降平台和换线平台上设置进站售票区和候车区，乘客购票后通过闸机口进入候车区，在上层行驶电动助力车区域，有空闲电动助力车时即可驾车行驶，无空闲车辆时等待在此站下车乘客交付站点的电动助力车；下层乘坐轨道车的乘客等待进站的轨道车即可；在换线平台上层行驶电动助力车的十字路处设置交通信号灯，乘客驾驶电动助力车按照交通信号行驶。 [0039] 供电系统。供电系统有两部分组成，一部分为直流供电，将电网的交流电整流为直流电，为微型轨道车提供动力；另一部分为光伏电池板供电，充分利用乘降平台、换线平台及运行长廊顶层空间，铺设光伏电池板，建立太阳能电站，为电动助力车提供清洁能源。 [0040] 信号系统。在换线平台上层行驶电动助力车区域设置交通信号灯，电动助力车按交通信号行驶。微型轨道车运行信号由减速信号和停车信号控制，微型轨道车的进站减速由铺设在运行轨道附近的减速信号控制，在进入乘降平台和换线平台前10-15m处安装减速信号装置，微型轨道车行驶到减速信号位置，受减速信号控制，微型轨道车进入减速程序自动减速行驶；在乘降平台和换线平台上设置停车信号，微型轨道车行驶到停车信号位置，微型轨道车自动停车。 [0041] 微型轨道车。微型轨道车载客定员4-8人，采用双人座椅，座椅间距50-60cm，保证乘客方便下车；微型轨道车采用自动控制，由自动控制系统控制微型轨道车的启动、出站加速行驶、匀速行驶、进站减速行驶和停车；自动控制系统中设置安全控制装置，在车辆前端设置车距信号接收装置，在车辆尾部设置车距信号源，用于接收前车信号和给后车发出信号，防止撞车事故；自动控制系统中设置开关门的程序，使车辆停车时门自动打开，行驶前自动关门；微型轨道车电力输入由车辆底部设置的受电靴输入。 [0042] 电动助力车。电动助力车为两轮单人单乘车辆，电力来源于光伏太阳能电站，光伏电池板发出电能储存在蓄电池中，由蓄电池为电动助力车充电；在助力车前段设置弹性充电插头，在停车位上设置平板式充电插座，车辆停在停车位时，弹性插头与平板式充电插座结合即可为助力车充电。 |
||||||
