新型電力軌道交通系統

文山東省濟寧市第一中學楊天宇

新型電力軌道交通系統

文山東省濟寧市第一中學楊天宇

本創意三維造型效果圖

列車停車前需減速后才能實現停車，啟動前又必須經過加速才能達到正常運行時的速度。啟動、制動過程消耗的能量比正常行駛時消耗的能量大得多。同時，在各個車站不斷停車還會浪費時間。因此本作品提出了不用停車就能實現上、下旅客的電力軌道交通系統。

一、現狀分析

為解決上述問題，國內外相關研究人員、未來主義工程師及一些創意者進行了構想。如英國設計公司Priestmangoode提出通過一輛與列車在水平方向接駁的鄰近火車登上列車，列車與區間車平行行駛時，為乘客提供上、下車的傳輸門。

國內顏井強、石如松、袁國慶等提出的列車到站不停車裝置主要是在站臺鋪設與鐵軌水平平行的上、下客鐵軌，通過火車上設置的與火車艙門對接的裝置實現上、下旅客。

全海林等提出的鐵路客運不停車上、下客結構主要通過水平設置的主附軌道及叉道實現上、下客車廂的先甩后掛。陳建軍提出利用在列車頂部設置周轉車廂，到站時位于特殊站臺上的周轉車廂在列車通過時掛在列車頂部實現上客；下客時，旅客事先進入位于列車頂部的周轉車廂，通過站臺時，列車卸下下客周轉車廂。

由于上述方法均有較大局限性，創意本身存在不足，所以至今列車仍采用到站停車上、下客的方法。

二、設計方案

本創意由列車運行主軌道，位于主軌道上方的附軌道，上、下客輔助車廂，用于驅動和控制上、下客輔助車廂運行的電力驅動及智能控制系統，可伸縮智能懸掛系統等組成，如圖1所示。

其中，在列車上設有用于安裝上、下客輔助車廂的底座。如圖2所示，底座上有與輔助車廂下部軌道槽相配的軌道，輔助車廂前端還設有與列車車廂連接卡槽相配的連接卡扣，方便實現輔助車廂與列車車廂的結合、分離。

圖1 設計模型示意圖

圖2 輔助車廂與底座及列車車廂安裝示意圖

三、工作原理

有旅客需要在該站上車時，上車月臺事先進入上客輔助車廂，通過可伸縮懸掛控制系統連接在電力驅動及智能控制系統上。

有旅客需在該站下車時，事先進入下客輔助車廂，此時下客輔助車廂無需與可伸縮智能懸掛系統連接，但可伸縮智能懸掛系統需連接在電力驅動及智能控制系統上。電力驅動及智能控制系統檢測到列車即將達到該站時，驅動該系統下方的車輪沿附軌道運行。列車到達車站時，驅動系統與列車保持相同的速度，且位于列車正上方，使兩者處于相對靜止的狀態。

上客時，可伸縮智能懸掛系統將上客輔助車廂置于列車的底座上，當可伸縮智能懸掛系統檢測到底座上的軌道與輔助車廂上的軌道槽、輔助車廂前端的連接卡扣與列車車廂的連接卡槽安裝良好時，其下端自動與上客輔助車廂脫離，并逐漸收縮至初始狀態。

下客時，位于下客輔助車廂上方的可伸縮智能懸掛系統首先由上至下伸長，并控制該懸掛系統與下客輔助車廂保持良好的連接后，帶動下客輔助車廂由下至上收縮至初始狀態，并通過特殊設計的下車月臺實現旅客由下客輔助車廂下客。

完成上、下客后，列車繼續前行，電力驅動及智能控制系統、可伸縮智能懸掛系統及輔助車廂回至初始狀態。

四、應用價值

1.節省了車輛的減速、停車及啟動后的加速時間，縮短列車行駛時間，順應列車提速的發展趨勢，讓人們有更多的時間用于其他安排上。

2.減少制動及啟動時的能源消耗，有利于節能、環保，符合可持續發展要求。（指導老師：楊艷）