[发明专利]大运能直达轨交系统

说明书

[技术领域]

本发明涉及城市与城际交通技术领域，具体来说是一种人员或货物的公共交通运输方法，以及相关的交通运输基础设施形成的轨道交通系统。

[背景技术]

当下，交通特别是城市交通质量深深的影响着人类的生活质量。在中科院发布《2010中国新型城市化报告》中，北京以“平均52分钟”位居上班耗时榜首。一个城市市内交通的运能、耗时及舒适度，已经深深的影响着一座城市的竞争力与发展潜力。公共交通的不畅与不适，将刺激加大私家车的购置，反过来影响整个路面交通，以及对城市雾霾推波助澜，所以，从根本上解决城市公共交通意义巨大。

在交通耗时中，公共交通由于是集中运输，乘客目的地各不相同，造成公共交通必须每站必停，而其中的停靠时间，开关门时间，以及加减速时间都造成了巨大的耗时，根据笔者在上海做的测算，地铁两站间的开行时间与停靠时间的耗时比大约是1:1的关系，也就是说，每站必停等造成的无谓耗时大约要占整个交通耗时的50％。

根据当斯-托马斯悖论，城市公共交通的耗时的延长也将影响到路面交通的拥堵，由此产生城市交通的并发症，而据北京市交通发展研究中心的研究报告，2011年，北京城市交通拥堵造成1056亿元损失，相当于损耗北京GDP的7.5％。

每站必停需要开关门耗时，上下客耗时，而之前需要刹车、静止，其后需要重新启动……，一辆地铁车到站，也许只是为了其中10％的人的上下客，就需要其余90％的人共同承担，多么的不合理！如以北京、上海每年20多亿人次的地铁通勤人次，这个代价惊人。

而每一次的刹车与启动，也在增加大量的磨损与能源消耗。

不但如此，地铁站拥挤，候车时间长，换乘不方便，种种弊端明显。2014年，上海地铁已有14条线路通车运行，但线路之间的换乘极其不便，换乘不便已成为世界城市地铁的普遍状况，降低了城市交通的效率。

这些城市交通问题，都源于我们采用了“把人集中起来运输”的集运模式，因为要把人集中起来，所以一定是人等车；因为每个人的下车点不同，所以一定每站必停；因为乘客的换乘需求不一，所以需要下车换乘，造成换乘难；由于只能送你到固定的集中区域，所以一定造成最后一公里问题。

现代城市交通问题已经是一个世界性难题，根本缘由就是因为这种陈旧的交通集运模式，例如：现在地铁采用的交通模式是自其诞生以来，150年来不曾改变过的。而关于城市公共交通的设计与改良，过去人类的工作大部分都停留在交通工具与交通路面的改善中，而对于交通模式的改良非常有限。

在国内外的研究中，无论是快速公交(BRT)，还是旅客自动捷运系统(APM)或者空轨等模式，都没有离开集运模式这个范畴，真正具有革新意义的是：个人捷运模式(PRT)，美国弗吉尼亚以及英国希斯罗机场就建成过相关的系统。

在PRT中，采用小车厢模式，依靠无人驾驶基本能达成一站直达，这是它的优势，但总体运输能力不足是致命缺陷，比如2011年新建成的希斯罗机场PRT，它的日运送乘客也就在40000人次左右，而这仅仅是上海地铁站一个高峰站台1小时的通勤量，由于运能太小，这种新颖的交通方式无法成为城市交通的主角，而更多成为一种观光休闲的交通模式。

由此，城市公共交通陷入一对矛盾中：运能大的交通系统无法满足乘客人性需求,而能够满足人性需求的交通系统整体运能又太小。

本发明的目标正是解决这一对矛盾，能够在完成一站直达，节省无谓交通等候时间等人性需求的同时实现大运能。

分析个人捷运系统(PRT)无法达成大运量的关键是：1、由于采用传统的车辆动能模式(对应本发明中的轨道动能)，由于小车各自独立运行，为了安全，如果高速运行必须保持大间距，如果保持较小间距则也必须采取较低速度，而这两种情况都会造成整个轨道的运能低下。实现大运能最好是能同时保持高密度与高速度。2、除上述以外，还需解决高密度状况下的车辆快速变轨(或转辙)的问题，在DISCOVERY频道的“前进大未来-高速列车1”中，能否建立快速变轨系统被列为能否构建新的大型快速交通网络中必须解决的问题。

本发明利用轨道动能，独立式小车厢在其上利用搭载模式来实现前进，由于每个独立式小车厢都保持同一方向且同一速度，即各独立式小车厢间之间无相对位移，所以不但行驶更安全，更重要的是：在该系统运行的独立式小车厢实现了高密度情况下的高速度，再辅以利用立体变轨方法解决了快速变轨的问题，用出入站轨道将动力轨与分离式车站连接解决出入站问题，以上的综合实现了一站直达式交通的同时，轨道整体有一个较大的运能。

[发明内容]