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基本信息
- 項目名稱：
- 城市軌道交通直達快捷系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本項目是一種可調(diào)節(jié)載客量、高效快捷、安全環(huán)保的軌道交通系統(tǒng)，在少量變動現(xiàn)有軌道設(shè)施的基礎(chǔ)上，充分利用軌道資源，提高機車通行效率，降低能量損耗和社會公用交通運營成本，使乘客有更優(yōu)良的乘坐體驗，中途無需停車直達目的地，建成快捷高效的軌道交通系統(tǒng)。
- 詳細介紹：
- 基本思路 直達系統(tǒng)旨在充分利用的軌道資源和設(shè)計更為高效的運營方案，系統(tǒng)包括兩套方案。在現(xiàn)有軌道等基礎(chǔ)設(shè)施不變的情況下，設(shè)計了直達系統(tǒng)的第一套方案。 系統(tǒng)的運營單位是機車組（機車組可根據(jù)客流特征調(diào)節(jié)其連接的車廂數(shù)）。在“站臺運行階段”，沿運行方向依次為：經(jīng)停機車組A、通行機車組B、啟動機車組C（如圖片一所示）。在進出站臺過程中，各機車組可以相互分離，獨立運行；在穩(wěn)定運行過程中，各機車組可以相互連接，編組運行。具體運行過程如下。 在“站臺運行階段”前：起動機車組C在站臺等待乘客；連接在一起的通行機車組B和經(jīng)停機車組A駛向站臺，并在合適的位置分離。 在“站臺運行階段”時：啟動機車組C啟動駛離站臺，通行機車組B繼續(xù)保持合適的速度通過站臺，經(jīng)停機車組A與通行機車組B分離并逐步減速。 在“站臺運行階段”后：啟動機車組C與通行機車組B距離拉近，速度也逐漸趨同并頭尾對接，打開車廂對接車門，乘客根據(jù)提示移動進入目的地對應(yīng)的車廂。 直達系統(tǒng)的第一套方案優(yōu)點在于幾乎不改動現(xiàn)有軌道、站臺等基礎(chǔ)設(shè)施，適用于現(xiàn)有軌道交通系統(tǒng)的升級；缺點在于乘客體驗不佳，短途旅行的乘客在平穩(wěn)運行的機車組內(nèi)要移動很長距離進入目的地對應(yīng)的車廂，且經(jīng)過站臺的通行機車組要適當(dāng)減速以保障站臺安全和機車組之間的平穩(wěn)分離、對接。 基于方案一的不足，直達系統(tǒng)還提出了第二套改進方案。考慮到方案一中通行機車組對站臺的不良影響，系統(tǒng)設(shè)計改進傳統(tǒng)的地鐵線路，將站臺段軌道按功能分為主、輔軌道。 系統(tǒng)的運營單位為仍為機車組，但其長度調(diào)節(jié)更為靈活。穩(wěn)定運行過程中各機車組在主軌道高速行進，在“站臺運行階段”通行機車組B保持正常速度從主軌道高速通過站臺段，經(jīng)停機車組A和啟動機車組C則相繼?？吭谡九_段增設(shè)的輔軌道上（如圖片二所示），具體運行過程如下。 在“站臺運行階段”前，起動機車組C在站臺等待乘客，根據(jù)提示短途乘客在尾部車廂上車，遠途乘客在頭部車廂上車；連接在一起的通行機車組B和經(jīng)停機車組A駛向站臺，并在到達主、輔軌道的道岔前分離。 在“站臺運行階段”時，啟動機車組C已經(jīng)駛離站臺，且頭部、尾部車廂分離不同時刻啟動并加速前進；通行機車組B保持原速由主軌道通過站臺，停靠機車組A減速，經(jīng)過道岔分流進入輔軌道駛?cè)胝九_。 在“站臺運行階段”后，先加速的啟動機車組C頭部車廂先由輔軌道轉(zhuǎn)入主軌道，并對接于通行機車組B的頭車前；后加速的啟動機車組C尾部車廂在通行機車組B通過出站道岔后轉(zhuǎn)入主軌道，并對接在通行機車組B的尾車后；打開車廂對接車門，乘客根據(jù)提示移動進入目的地對應(yīng)的車廂。 方案二對于現(xiàn)有運行軌道改造難度較大，機車控制要求有所提高，如果在新建軌道系統(tǒng)和機車系統(tǒng)中實施則可以揚長避短，體現(xiàn)出直達系統(tǒng)的更多優(yōu)點。方案二中乘客在機車組內(nèi)換乘時間充足，可以方便快捷的進入目的地對應(yīng)車廂。 四、裝置的組成 1.機車車體改進：目前地鐵機車在運營時一般采用動拖結(jié)合，固定編組，形成電動列車組（動車組）。編組形式可采用全動車形式或動拖車有機結(jié)合的固定編組形式。每列車的首車和尾車必須帶有司機室。由于車輛技術(shù)的不斷發(fā)展，牽引電機單位體積的功率愈來愈大，因此我們改進后的系統(tǒng)采用全動車，并且在穩(wěn)定行進過程中可自由拆分組合，獨立運行。這樣好處在于運行過程中列車可自由組合，改變長度，增加了機車的機動性。 2.運行方案改進：目前軌道交通運行方案均為編組列車集中停靠站點。由于我們將車體進行了改進，可以將單獨的一節(jié)或一組機車?？空九_，供乘客上下車，所以使城市軌道交通直達快捷系統(tǒng)的實施成為可能。 3.換乘方式改進：目前我們地鐵各條線路之間沒有自動換乘，一般是乘客在換乘車站不同站臺內(nèi)完成換乘。由于我們對車體和運行方案進行了改進，因此我們只需要在機車組內(nèi)就能完成換乘過程。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 基本思路：根據(jù)目前軌道交通系統(tǒng)存在的不足，我們我們創(chuàng)新設(shè)計了“城市軌道交通直達快捷系統(tǒng)”（以后簡稱直達系統(tǒng)）。本系統(tǒng)可使乘客可以隨時在車站搭乘機車出行，無需長時間等車，中途無需換乘，可在短時間內(nèi)直達目的地，活動空間寬松，同時節(jié)約能耗，不受突發(fā)客流影響，實現(xiàn)真正意義上的全時段，全區(qū)間的直達、快捷。 本系統(tǒng)充分利用的軌道資源，不僅提高機車通行速率和系統(tǒng)運營效率，降低制動與啟動環(huán)節(jié)的能量損耗，而且能進一步縮短乘客乘坐交通工具的時間，使得乘客具備更優(yōu)良的乘坐體驗（為每一位乘客量身安排機車行車線路，中途無需停車直達目的地），這樣可達到降低社會公用設(shè)施運行成本，建設(shè)快捷高效和諧社會的目的。此系統(tǒng)適用于現(xiàn)有城市軌道交通的換代升級，也適用于城市軌道新線路的設(shè)計和建設(shè)。 技術(shù)關(guān)鍵：1根據(jù)客流控制經(jīng)停機車組的技術(shù)；2根據(jù)站臺情況控制經(jīng)行機車組的技術(shù)；3提示乘客選擇并進入直達車廂的技術(shù)；4據(jù)軌道線路控制機車組分軌、對接的技術(shù)。
科學(xué)性、先進性
- 先進性 城市軌道交通直達快捷系統(tǒng)是通過多個可獨立運行的小型機車組在運行過程中的連接、分離和分軌，使乘客可以在機車內(nèi)部進行換乘直達目的地，具有具備高效快捷、安全環(huán)保的先進性。新系統(tǒng)運行有較高的可操作性，新系統(tǒng)可調(diào)節(jié)載客量，是軌道交通的一次巨大的改變，它的市場價值巨大，是軌道交通發(fā)展的重大突破，具有較高的研發(fā)與利用價值。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 學(xué)校通過
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 擬申請專利。 可進行技術(shù)合作、技術(shù)轉(zhuǎn)讓和專利轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示 模型 圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 裝置的適應(yīng)范圍： 本系統(tǒng)適用于城市軌道新線路的設(shè)計和建設(shè)，以及現(xiàn)有城市軌道系統(tǒng)的改進和完善，適應(yīng)城市人口高效出行和日益加快的生活節(jié)奏。同時，本項目技術(shù)成熟后可與城際軌道交通對接，實現(xiàn)城市內(nèi)外軌道交通網(wǎng)的快捷直達，進一步緩解交通壓力。 項目的市場前景 在城市人口和經(jīng)濟快速增長以及公共政策措施的強力推動，和國家土地、環(huán)境以及節(jié)能減排政策引導(dǎo)下，城市土地開發(fā)利用將朝高密度集約化的方向發(fā)展。因此，在特大城市、大城市、以及城市群中，將會出現(xiàn)更多的適合大容量快速軌道交通建設(shè)的交通走廊。許多城市也意識到，一個規(guī)劃合理的城市軌道交通系統(tǒng)可以成為集約化土地利用發(fā)展的中心紐帶和引擎。 本系統(tǒng)提高了運營效率，提升了服務(wù)品質(zhì)，降低了動力消耗，節(jié)約了運營成本，使乘客和企業(yè)雙贏。在投資上，相對于整體成本投入適中，產(chǎn)出較高，可節(jié)約機車再啟動和制動環(huán)節(jié)上的大部分動力消耗，同時可吸引大量客流。因此前景明朗、需求旺盛、市場價值、研發(fā)價值巨大，經(jīng)濟效益顯著增高。
同類課題研究水平概述
- 目前，城市軌道交通發(fā)展迅速，城市軌道交通系統(tǒng)不斷更新，現(xiàn)有的先進系統(tǒng)有全自動旅客捷運(APM)系統(tǒng)、新交通系統(tǒng)（AGT）等。 全自動旅客捷運(automated people mover systems ，簡稱APM) 全自旅客自動捷運系統(tǒng)，該系統(tǒng)也稱為自動導(dǎo)軌快捷運輸系統(tǒng)(AGTS)，是一種無人自動駕駛、立體交叉的大眾運輸系統(tǒng)，采用電力動力,橡膠輪胎,由導(dǎo)向軌道引導(dǎo)在水泥路面上行駛,可以一節(jié)車廂或者幾節(jié)車廂連接一起運行.在運行過程中，列車的起步加速度比較快，乘客上車后請注意站好扶穩(wěn)。值得注意的是，列車是由兩節(jié)單獨的車廂組成的，中間不相通，不同于國內(nèi)已有的地鐵、磁懸浮等交通運輸系統(tǒng). 這個鐵路名詞通常只形容在范圍狹小的地區(qū)所運行的低載量鐵路運輸，例如是機場、城市商業(yè)區(qū)或主題公園的鐵路運輸，但有時此名詞亦能應(yīng)用于自動運行但復(fù)雜的鐵路運輸。 世界首條無人駕駛地下捷運系統(tǒng)“廣州珠江新城旅客自動運輸系統(tǒng)(簡稱APM線)”，正式開通試運行。APM列車采用的是兩節(jié)車廂，橡膠輪胎，全自動無人駕駛。
