一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置及控制方法与流程

1.本发明涉及城市公共交通、轨道交通的技术领域，更具体地，涉及一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置及控制方法。

背景技术：

2.现有技术中，悬挂式单轨铁路的变轨技术：德国人于1893年发明了悬挂式单轨交通，1960年，法国的雷诺、米西兰、里昂水电公司等十几家公司联合设计出悬挂式单轨列车，2017年7月20日，国国内最高速的悬挂式单轨列车在中车四方股份公司下线，进入型式试验和试运行阶段。由于悬挂式单轨列车所在地面占空间很小，可以建在城市cbd等交通拥堵严重的地方，缓解城市交通压力，发展前景可观。
3.另外一种是医用自动化轨道物流小车的轨道换向技术：医用轨道式物流传输系统发明和应用已有四十多年历史，其对于运输医院药品、输液、批量的检验标本、供应室的物品等均具有优势，近几年我国许多大中型医院都在建设、使用，效果非常好。
4.由于悬挂式单轨公共交通小车系统，在世界尚无先例，因此只能以悬挂式单轨铁路列车及智能轨道物流小车的变轨技术作为比对。德国与日本以及我国现有的悬挂式单轨铁路的变轨比较麻烦，其换轨机制决定该列车在换轨时必须有一段距离不与轨道接触，有出轨的危险，变轨所需时间较长，效率低且成本高。医用智能轨道物流小车的变轨方式较多，技术也较为成熟。医用智能轨道物流小车实现轨道换向的转轨器，在传动导向方面一般都采用机械装置进行导向，只是在具体构造上有些许的差异。各种转轨器在运行过程中偶尔都会出现故障，主要原因是复杂的机械装置出现问题是大概率事件。一座城市中，悬挂式单轨公共交通小车系统需要轨道换向的节点众多，交通繁忙期间不能出现任何故障，因此要求变轨装置在后期维护方便、整体成本低并且安全系数高。
5.上述运输方式中采用的变轨技术目前都比较成熟，但如果直接应用在悬挂式单轨公共交通小车轨道系统中却有很大问题，主要表现在三个方面：1，智能小车在换轨时的安全，2，智能小车在换轨时的效率，3，换轨装置的投资成本。

技术实现要素：

6.基于此，本发明的目的在于，提供一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置及控制方法，该装置是一种安全、高效、低故障的转向及换轨装置。该控制方法安全，整个变轨、转向等都在托盘上完成，不会出现小车脱轨事故，绝对保障乘客的人身安全。
7.本发明的技术方案是：一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其中，包括换轨装置、智能小车、升降机、备用智能小车车库、站台；
8.所述的智能小车活动连接于换轨装置上，所述的升降机设于换轨装置的一侧且换轨装置与升降机连通；在竖直方向上，所述的站台设于换轨装置下方，所述的备用智能小车车库设于换轨装置上方。
9.本发明中，换轨装置是固定的，智能小车能沿换轨装置横向移动，当智能小车沿换
轨装置横向移动至升降机位置时，升降机可载智能小车下至站台，上至备用智能小车车库。
10.进一步优选地，所述的换轨装置包括吊轨和托盘，所述的吊轨设于智能小车顶部且与智能小车活动连接；所述的托盘设于智能小车底部且与智能小车活动连接。
11.本发明中，吊轨和托盘分别位于智能小车的顶部和底部，吊轨可吊起智能小车。智能小车在换轨装置中的运行简单、直接，不涉及复杂的机械装置，所有目标动作均由智能小车在托盘上自主完成，发生机械故障的概率为零。
12.进一步优选地，所述的托盘由钢结构梁板构成，所述的吊轨截面呈工字型结构，且吊轨与换轨装置的钢结构框架固定连接。所述的托盘的最小平面尺寸为4米x15米。
13.本发明中，换轨装置整体框架由型钢构成的空间结构，每个实施站点的具体型钢尺寸将根据现状需要与国家相关规范计算确定，目前换轨装置托盘及顶板等截面仅依据经验预估，但不影响换轨装置的运行原理。托盘的最小平面尺寸为4米x15米，由钢结构梁板构成，托盘四周设实体与电子围栏。信号引导器安装在吊轨端部、升降机口、过街桥等需要信号引导处，吊轨在托盘处断开，由平轨与2米长斜轨组成，升降机载小车下至站台，上至停车库。吊轨截面高度尺寸由吊轨支柱跨度大小决定。
14.进一步优选地，所述的智能小车包括车厢，所述的车厢上部设有顶部动力车轮，所述的车厢下部设有底部动力车轮，所述的顶部动力车轮与吊轨活动连接，所述的底部动力车轮活动置于托盘上。
15.本发明中，顶部动力车轮和底部动力车轮由蓄电池驱动，顶部动力车轮可在吊轨上滚动，底部动力车轮可在托盘、升降机、备用智能小车车库、站台等位置滚动。
16.进一步优选地，所述的车厢一侧设有上悬车门，所述的车厢内还设有座椅。智能小车车厢尺寸为1.28米x1.38米x1.78米，顶部与底部均安装动力车轮，蓄电池驱动，前侧设有上悬车门，具有自动驾驶功能，另由厂家定制生产。
17.应用所述的悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置的控制方法，其中，包括以下步骤：
18.智能小车按照城市公共交通控制中心发出的程序指令，在引导器发出信号指引下，在托盘上，自主完成上下轨、转向、进出升降机的目标动作。而且中断的吊轨由托盘在断轨2.8米的下方“连接”。
19.具体的，智能小车运行时，依据城市公共交通控制中心发出的程序指令，智能小车优先行驶原则，预估运行时间可能延迟〉直行〉进入升降机〉先到托盘其他智能小车〉上至车库待命智能小车。
20.与现有技术相比，有益效果是：
21.本发明安全，整个变轨、转向等都在托盘上完成，不会出现小车脱轨事故，绝对保障乘客的人身安全。
22.本发明高效，智能小车在托盘上自主完成上下轨、转向，不需要等待机械装置变换轨道的时间，因而效率更高。
23.本发明由于不需要利用机械装置变换轨道，自动化轨道物流小车常出现的问题在这里不会出现，也就是说因机械装置出问题，而导致智能小车在变换轨道过程中出现故障的概率为零。
24.本发明成本低，不需要购置、安装复杂的变轨机械装置，初始投入少，后期维护成
本极低。
25.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
26.图1是本发明整体平面示意图。
27.图2是本发明整体立面第一示意图。
28.图3是本发明整体立面第二示意图。
29.图4是本发明智能小车主视示意图。
30.图5是本发明智能小车侧视示意图。
31.图6是本发明控制模块示意图。
具体实施方式
32.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
33.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
34.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
35.如图1-5所示，一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其中，包括换轨装置100、智能小车200、升降机400、备用智能小车车库600、站台700；
36.智能小车200活动连接于换轨装置100上，升降机400设于换轨装置100的一侧且换轨装置100与升降机400连通；在竖直方向上，站台700设于换轨装置100下方，备用智能小车车库600设于换轨装置100上方。
37.本实施例中，换轨装置100是固定的，智能小车200能沿换轨装置100横向移动，当智能小车200沿换轨装置100横向移动至升降机400位置时，升降机400可载智能小车200下至站台700，上至备用智能小车车库600。
38.具体的，换轨装置100包括吊轨300和托盘500，吊轨300设于智能小车200顶部且与智能小车200活动连接；托盘500设于智能小车200底部且与智能小车200活动连接。本实施例中，吊轨300和托盘500分别位于智能小车200的顶部和底部，吊轨300可吊起智能小车200。智能小车200在换轨装置100中的运行简单、直接，不涉及复杂的机械装置，所有目标动作均由智能小车在托盘500上自主完成，发生机械故障的概率为零。
39.具体的，托盘500由钢结构梁板构成，吊轨300截面呈工字型结构，且吊轨300与换轨装置100的钢结构框架固定连接。托盘500的最小平面尺寸为4米x15米。
40.本实施例中，换轨装置100整体框架由型钢构成的空间结构，每个实施站点的具体型钢尺寸将根据现状需要与国家相关规范计算确定，目前换轨装置托盘及顶板等截面仅依
据经验预估，但不影响换轨装置的运行原理。托盘500的最小平面尺寸为4米x15米，由钢结构梁板构成，托盘500四周设实体与电子围栏。信号引导器安装在吊轨端部、升降机口、过街桥等需要信号引导处，吊轨在托盘处断开，由平轨与2米长斜轨组成，升降机载小车下至站台，上至停车库。吊轨截面高度尺寸由吊轨支柱跨度大小决定。
41.如图4-5中，智能小车200包括车厢201，车厢201上部设有顶部动力车轮202，车厢201下部设有底部动力车轮203，顶部动力车轮202与吊轨300活动连接，底部动力车轮203活动置于托盘500上。车厢201一侧设有上悬车门205。车厢201内还设有座椅204。
42.本实施例中，顶部动力车轮202和底部动力车轮203由蓄电池驱动，顶部动力车轮202可在吊轨300上滚动，底部动力车轮203可在托盘、升降机、备用智能小车车库、站台等位置滚动。智能小车车厢尺寸为1.28米x1.38米x1.78米，顶部与底部均安装动力车轮，蓄电池驱动，前侧设有上悬车门205，具有自动驾驶功能，另由厂家定制生产。
43.如图1、6所示，托盘500与吊轨300的设置原则，根据智能小车的转弯半径、站台等级确定托盘500的尺寸，做到经济合理。托盘500与小车库组合建设，减少投资成本，并极大缩短乘客等车时间，提升乘客的使用体验感受。托盘500与过街通道800四周设有实体与电子围栏。吊轨300上下坡度合适，坡度控制在7.5％以内，乘客舒适度不受影响。
44.其中，图1中轨道a、b为断轨，中断距离最小11米；托盘500内的智能小车自主避让，具有自动驾驶功能。
45.如图1-6所示，
46.应用悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置的控制方法，其中，包括以下步骤：
47.智能小车200按照城市公共交通控制中心发出的程序指令，在引导器发出信号指引下，在托盘500上，自主完成上下轨、转向、进出升降机400的目标动作。
48.智能小车待命与运行过程中，程序指令实时传输：乘客需求
┉
公共交通控制中心
┉
智能小车
┉
公共交通控制中心。
49.具体的，换轨装置内小车运行规则，智能小车200运行时，依据城市公共交通控制中心发出的程序指令，智能小车200优先行驶原则，预估运行时间可能延迟〉直行〉进入升降机〉先到托盘其他智能小车〉上至车库待命智能小车。
50.1，轨道a上智能小车1收到的程序指令，可能有四种运行轨迹：
51.①
，轨道a智能小车1下轨直行到小车3位置，上轨直行过街，驶往目的地。
52.②
，轨道a智能小车1下轨自行到小车4位置，上轨下街口右转，驶往目的地。
53.③
，轨道a智能小车1下轨左转自行到小车5位置，掉头，驶往目的地。
54.④
，轨道a智能小车1下轨右转自行到小车8位置，进升降机，下到站台或上至车库。
55.2，轨道b上智能小车2收到的程序指令，可能有四种运行轨迹：
56.①
，轨道b智能小车2下轨自行到小车3位置，上轨直行过街，驶往目的地。
57.②
，轨道b智能小车2下轨自行到小车4位置，上轨下街口右转，驶往目的地。
58.③
，轨道b智能小车2下轨左转自行到小车5位置，掉头，驶往目的地。
59.④
，轨道b智能小车2下轨右转自行到小车8位置。进升降机，下到站台或上至车库。
60.3，智能小车6收到的程序指令，可能有三种运行轨迹：
61.①
，智能小车6自行到小车3位置，上轨直行过街，驶往目的地。
62.②
，智能小车6自行到小车4位置，上轨下街口右转，驶往目的地。
63.③
，智能小车6自行到小车8位置，进升降机，下到站台或上至车库。
64.4，智能小车7收到的程序指令，可能有三种运行轨迹：
65.①
，智能小车7出升降机自行到小车3位置，上轨直行过街，驶往目的地。
66.②
，智能小车7出升降机自行到小车4位置，上轨下街口右转，驶往目的地。
67.③
，智能小车7出升降机自行到小车5位置，直行过街左转，驶往目的地。
68.本发明安全，整个变轨、转向等都在托盘上完成，不会出现小车脱轨事故，绝对保障乘客的人身安全。
69.本发明高效，智能小车在托盘上自主完成上下轨、转向，不需要等待机械装置变换轨道的时间，因而效率更高。
70.本发明由于不需要利用机械装置变换轨道，自动化轨道物流小车常出现的问题在这里不会出现，也就是说因机械装置出问题，而导致智能小车在变换轨道过程中出现故障的概率为零。
71.本发明成本低，不需要购置、安装复杂的变轨机械装置，初始投入少，后期维护成本极低。
72.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于，包括换轨装置(100)、智能小车(200)、升降机(400)、备用智能小车车库(600)、站台(700)；所述的智能小车(200)活动连接于换轨装置(100)上，所述的升降机(400)设于换轨装置(100)的一侧且换轨装置(100)与升降机(400)连通；在竖直方向上，所述的站台(700)设于换轨装置(100)下方，所述的备用智能小车车库(600)设于换轨装置(100)上方。2.根据权利要求1所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的换轨装置(100)包括吊轨(300)和托盘(500)，所述的吊轨(300)设于智能小车(200)顶部且与智能小车(200)活动连接；所述的托盘(500)设于智能小车(200)底部且与智能小车(200)活动连接。3.根据权利要求2所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的托盘(500)由钢结构梁板构成。4.根据权利要求2所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的吊轨(300)截面呈工字型结构，且吊轨(300)与换轨装置(100)的钢结构框架固定连接。5.根据权利要求2所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的托盘(500)的最小平面尺寸为4米x15米。6.根据权利要求2所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的智能小车(200)包括车厢(201)，所述的车厢(201)上部设有顶部动力车轮(202)，所述的车厢(201)下部设有底部动力车轮(203)，所述的顶部动力车轮(202)与吊轨(300)活动连接，所述的底部动力车轮(203)活动置于托盘(500)上。7.根据权利要求6所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的车厢(201)一侧设有上悬车门(205)。8.根据权利要求7所述的一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其特征在于：所述的车厢(201)内还设有座椅(204)。9.应用权利要求2至8任一所述的悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：智能小车(200)按照城市公共交通控制中心发出的程序指令，在引导器发出信号指引下，在托盘(500)上，自主完成上下轨、转向、进出升降机(400)的目标动作。10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述的智能小车(200)运行时，依据城市公共交通控制中心发出的程序指令，智能小车(200)优先行驶原则，预估运行时间可能延迟〉直行〉进入升降机〉先到托盘其他智能小车〉上至车库待命智能小车。

技术总结

本发明涉及城市公共交通、轨道交通的技术领域，更具体地，涉及一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置及控制方法。一种悬挂式单轨公共交通小车转向和换轨装置，其中，包括换轨装置、智能小车、升降机、备用智能小车车库、站台；所述的智能小车活动连接于换轨装置上，所述的升降机设于换轨装置的一侧且换轨装置与升降机连通；在竖直方向上，所述的站台设于换轨装置下方，所述的备用智能小车车库设于换轨装置上方。该装置是一种安全、高效、低故障的转向及换轨装置。该控制方法安全，整个变轨、转向等都在托盘上完成，不会出现小车脱轨事故，绝对保障乘客的人身安全。绝对保障乘客的人身安全。绝对保障乘客的人身安全。