沿途不停站的智能化高速铁路系统技术方案

本发明专利技术提供了高速铁路系统一种全新的设计方案。当行驶在主干线轨道上的高速列车驶近某车站时，客货列车开始起动、逐渐加速，直至与高速列车同步，通过对位、定位，锁紧，客货列车同高速列车连结，依靠上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置，完成自动化上下客货，然后客货列车逐渐减速并驶进车站下客下货。本发明专利技术实现了全程智能化控制，解决了提速同停站减速的矛盾，大大缩短全程时间，显著提高运行效率和全线运输量，还解决了高速铁路沿线设站数量受限制的难题，突出强化了高速铁路对于所在广大地区的辐射带动作用，提供了迄今为止全世界所没有的高速铁路系统更加合理的全新布局，有可能形成另外一种全新的高速铁路系统。

Intelligent High Speed Railway System without Stopping along the Road

The invention provides a new design scheme for high-speed railway system. When the high-speed train running on the main track approaches a station, the passenger and freight trains begin to start and accelerate gradually until they are synchronized with the high-speed train. Through alignment, positioning, locking, the passenger and freight trains are connected with the high-speed train, relying on the passenger automatic stepping device and the cargo automatic pushing device, the passenger and cargo trains are automatically loaded and loaded, and then the passenger and cargo trains are slowed down gradually and driven into the station. Lower passengers and lower cargo. The invention realizes the whole process intelligent control, solves the contradiction between speed increase and stop deceleration, greatly shortens the whole process time, remarkably improves the operation efficiency and the whole line transportation volume, also solves the problem that the number of stations along the high-speed railway is limited, highlights the radiation driving role of the high-speed railway for the vast area, and provides the high-speed railway that has not been found in the world so far. The new layout of the system is more reasonable, and it is possible to form another new high-speed railway system.

【技术实现步骤摘要】
沿途不停站的智能化高速铁路系统
本专利技术涉及一种当代世界高速铁路系统最新的总体设计方案。
技术介绍
高速铁路反映一个国家的经济实力；说明其在牵引动力、线路结构、运行控制和运输管理等方面的综合水平。高铁促进了经济发展和城市化进程，带来了很大的的经济效益和社会效益。1985年，联合国把高速铁路的时速定义为：客运专线350km/h；客货混线250km/h.当代世界，各国加速发展高速铁路，纷纷加大研究力度竞相提速。如今，高速铁路的速度和运行效率，已经成为衡量一个国家高速铁路发展水平的重要标志。(一)为了提速，各国技术不断创新，首先从制约速度的角度进行研究。制约列车速度的硬因素是：1.动力运转性能；2.粘着性能；3.制动性能；4.运行平稳性；5.集电性能；6.列车控制.制约列车速度的软因素是：1.舒适度；2.环境标准；3.成本.(二)针对上诉制约因素，各国加紧研究提速的技术措施。包括：1.粘着性能的改善；2.制动性能和行车保安系统的改善；3.提高列车走行的安全性和平稳性的研究；4.提高对曲线和道岔通过速度的研究；5.提高动力性能和改善集电性能的研究；6.在提高速度的同时，最大限度降低成本和保护环境的研究。(三)在世界各国纷纷加紧提高高速铁路时速的同时，一个矛盾却黯然升起愈演愈烈：那就是沿途停站问题。高速列车每停一站，首先就有停站时间损失；另外还有停站前后的逐渐减速和逐渐加速时间损失(为了列车的运行平稳和安全，这个损失必不可少)；而且，列车越是提速，这个由高速逐渐降下来直至速度为零，以及由零逐渐增加至高速的时间，就消耗得越多；也就是说，高速铁路越是提速，停站的损失就越突出(停站造成运行效率的降低这个比重也就越大)。这个沿途停站的问题，已经随着高铁的进一步发展.显得日益突出日益严重！怎麽办？那就尽量减少沿线所设车站的数量吧。但是，那又从根本上违背了建设高铁的初衷。建设高铁的目的，不仅仅只是为了给始发站、终点站等一部分城市带来好处，而是要让整个高铁沿线都能受益！还要辐射到高铁所在的周边地区；我们建设一条高铁，就是要为高铁所在的这片广大地区带来经济繁荣和人民幸福。本专利技术就是针对这个突出的矛盾和问题，提出了一个全新的高速铁路系统设计方案。这个系统，既能实现高速列车的全程全速行驶，沿途不停站；又能确保沿途车站都能按需要上下客货；还能实现高速铁路沿线设置车站数量可以不受限制。(四)本专利技术有别于某些专利技术。譬如专利号97108441.6专利名称：追车，甩车高速铁路运输系统。也是研究中途不停站的高铁系统。但其所用方法却完全不同。该专利技术使用追车适时进入主干线轨道并加速，直至同高速列车对接，从而实现“上客”；又利用高速列车抛下甩车以实现“下客”。该专利技术专利以高铁沿途不停站为目的，尽管方案不同，肯定还是具有不少的优越性。但如果这种上下客的方法，都要在主干线轨道上来完成，就必然会造成整个铁路系统调度控制上极大的复杂性，对于设计高效、安全的系统十分不利。而本专利技术上下客货的方法，是由主干线以外的车站系统来完成。这就确保了整个高速铁路系统主干线轨道可以进行高速、无干扰、无障碍设计。有了这样一条不需高速列车中途停靠，而又没有任何车辆进入干扰的主干线轨道，将为这种高速铁路系统的设计提供高效、简化、安全、控制容易、管理方便、调度灵活的设计条件。本专利技术专利提供了迄今为止全球所没有的高速铁路系统更加合理的全新设计方案，有可能形成另外一种崭新的高速铁路系统。谨以此献给蓬蓬勃勃、日新月异、正濶步走向世界的我国高铁事业！
技术实现思路
(一)本专利技术的基本内容本专利技术提供了高速铁路系统一种全新的设计方案。高速列车沿途不停站，上下客货的任务，依靠主干线之外的客货列车来完成。客货列车行驶在客货列车轨道上，客货列车轨道位于主干线轨道的一侧；客货列车轨道同主干线轨道平行等距。当行驶在主干线轨道上的高速列车驶近某车站时，客货列车(满载着准备上车的客货)开始起动、逐渐加速，直至与高速列车同步并列，通过对位、定位，锁紧，客货列车同高速列车的相关车箱实现刚性连结，通过上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置，实现迅速安全的上下客货(上车客货进入高速列车；下车客货进入客货列车)，客货列车同高速列车解除连结，满载着下车客货的客货列车逐渐减速并驶进车站，完成下客下货。(二)本专利技术涉及的若干技术问题1.关于同步。在上下客货前，首先要实现客货列车与高速列车的同步，这一点，在现今的高铁系统并不难。因为，列车的速度控制、测速和定位早已是列车运行控制及列车追踪运行的关键技术，列车定位常用轴端传感器脉冲、GPS全球卫星定位、轨道电路定位法等方法来实现。另外，无人机在空间的精确同步控制技术亦可借鉴。2.关于对位、定位和锁紧。这是指上下客货阶段，在客货列车与高速列车上下客货车厢两者之间实现对位、定位和锁紧。对位的作用是引到定位；定位的作用是确保两者在锁紧之前有确定的相对位置；锁紧必须牢固可靠，以达到两者的刚性连结。但是，由于两者(客货列车与高速列车上下客货车厢)分别运行在各自的轨道上，现在既实现了两者的锁紧和刚性连结，在设计上，就要避免其中可能的相互干涉，为此，应该让客货列车的车体可以允许获得一定的浮动(纵向和横向的浮动)。3.关于密封。在客货列车与高速列车准备连结、实现连接、直至脱开连接的全过程中，必须自始至终确保密封。否则会造成车厢内压力的变化，据国外测定：当列车速度为200km/h时，空气压力变化为(+3.2)-(-4.9)kPa；当速度为280km/h时，压力将会变化为(+3.9)-(-5.9)kPa。这时，旅客就会有“耳感不适”的现象，甚至极度不安。再有，当两车厢同时打开车门、上下客货时，必须是处于密封状态。因此，密封应该首先由锁紧机构来完成。当锁紧机构达到刚性紧固时，就应该同时完成密封。所以，为确保密封，动作程序应为：紧固两车厢(实现密封)，打开车门，完成上下客货，关闭两边车门，解除两车厢的连结(解除密封)。4.关于空气阻力。同主干线轨道上的高速列车一样，客货列车，以及它在与高速列车连结的过程中，都要在技术设计中，根据列车空气动力学，充分研究降低空气阻力的问题。5.关于客货列车。(A)客货列车应具有牵引动力，应配置能达到高速的电力牵引或内燃电传动牵引(后者是在有困难的地区设站时采用)。(B)客货列车可以视设计客货流量增加车厢数量，增加的车厢可以不带动力。客货列车应具有安全可靠的制动系统；客货列车应具有动车组的配置，包括确保旅客方便舒适的车内设施。(C)客货列车还应配置客货列车上下客货系统。客货列车上下客货系统由液压站、上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置、对位装置、定位装置、锁紧装置和自动开关车门装置组成。液压站及其液压系统，同机械系统密切配合，实现上下客货的全部顺序动作；客货列车上下客货系统所包含的液压站、上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置、对位装置、定位装置、锁紧装置和自动开关车门装置，应能在设定的极短时间段之内，准确平稳安全快速地完成自动上下客货的任务。6.关于客货列车轨道和车站。(A)客货列车轨道。客货列车轨道同客货列车一样，都是本专利技术之专属。客货列车轨道的设计应当选用同主干线轨道一样的无砟轨道(有砟轨道在有困难的地区设站时采用)。(B)客货列车轨道上下客货部分工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沿途不停站的智能化高速铁路系统高速列车沿途不停站，上下客货的任务，依靠主干线之外的客货列车来完成；客货列车行驶在客货列车轨道上，客货列车轨道位于主干线轨道的一侧；客货列车轨道同主干线轨道平行等距；当行驶在主干线轨道上的高速列车驶近某车站时，客货列车(满载着准备上车的客货)开始起动、逐渐加速，直至与高速列车同步，通过对位、定位，锁紧，客货列车同高速列车的相关车厢实现刚性连结，通过上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置，实现迅速安全的上下客货(上车客货进入高速列车；下车客货进入客货列车)，客货列车同高速列车解除连结，满载着下车客货的客货列车逐渐减速并驶进车站，完成下客下货；上下客货的全过程实现全程智能控制。

【技术特征摘要】
1.一种沿途不停站的智能化高速铁路系统高速列车沿途不停站，上下客货的任务，依靠主干线之外的客货列车来完成；客货列车行驶在客货列车轨道上，客货列车轨道位于主干线轨道的一侧；客货列车轨道同主干线轨道平行等距；当行驶在主干线轨道上的高速列车驶近某车站时，客货列车(满载着准备上车的客货)开始起动、逐渐加速，直至与高速列车同步，通过对位、定位，锁紧，客货列车同高速列车的相关车厢实现刚性连结，通过上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置，实现迅速安全的上下客货(上车客货进入高速列车；下车客货进入客货列车)，客货列车同高速列车解除连结，满载着下车客货的客货列车逐渐减速并驶进车站，完成下客下货；上下客货的全过程实现全程智能控制。2.根据权利要求1所述的沿途不停站的智能化高速铁路系统，其特征是：客货列车与高速列车上下客货车厢客货列车客货列车应具有牵引动力，应配置能达到高速的电力牵引或内燃电传动牵引；客货列车可以视设计客货流量增加车厢数量，增加的车厢可不带动力；客货列车还应具有安全可靠的制动系统；客货列车应具有动车组的配置，包括确保旅客方便舒适的车内设施；客货列车应配置上下客货系统，客货列车上下客货系统由液压站、上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置、对位装置、定位装置、锁紧装置和自动开关车门装置组成；客货列车依靠上下旅客自动步进装置和货物自动推送装置自动完成上下客货；高速列车上下客货车厢高速列车应当设置上下客货车厢；高速列车上下客货车厢不设动力；高速列车上下客货车厢应配置上下客货系统；高速列车上下客货系统由液压站、上下旅客自动步进装置、货物自动推送装置、对位装置、定位装置、锁紧装置和自动开关车门装置组成；高速列车上下客货车厢应留有足够空间，便于客货停留和通过；高速列车上下客货车厢依靠上下旅客自动步进装置和货物自动推送装置自动完成上下客货。3.根据权利要求1所述的沿途不停站的智能化高速铁路系统，其特征是：客货列车轨道和车站；主干线轨道；客货列车轨道和车站客货列车轨道和车站的设置，应视客货流量、车站地理环境、车站规模、所在城市交通条件及要求等因素而定，车站如果是设置在高铁轨道附近，则客货列车轨道设置为直线往复、直线带环形；车站也可以设置在城区(这会给旅客带来方便)，这时，客货列车轨道将根据车站与上下客货处之间的最近距离来设置；客货列车轨道的设计应当选用同主干线轨道一样的无砟轨道；客货列车轨道上下客货部分工作轨道，是指在实现上下客货阶段的那一段客货列车轨道；客货列车轨道上下客货部分工作轨道的理论长度L，按下式计算式中L-客货列车轨道上下客货部分工作轨道的理论长度(km)；t-本站设计上下客货最长时间(min)；v-高速列车时速(km/h)按上式计算出的L值，是本车站为完成上下客货所需的轨道长度，还要乘以一个大于1的系数，用以计入客货列车在上下客货前后所需逐渐加速和逐渐减速的距离，才能得出客货列车轨道上下客货部分工作轨道的实际长度(这个系数要根据车站列车速度、轨道情况和车站地理条件等具体因素确定)；客货列车轨道上下客货部分工作轨道，是实现高速列车在一个车站顺利完成平稳安全快速上下客货任务的一段关键轨道，它必须像主干线轨道那样，具有足够的高平顺性和高稳定性，以及足够的强度和耐久性；安装阶段，要确保客货列车轨道上下客货部分工作轨道，与相应的主干线轨道实现平行等距；主干线轨道本发明的一个重要特征，是主干线轨道上只有单一的高速列车运行；本发明实现了高速铁路主干线轨道上始终仅仅只有高速列车的全速全程行驶，不受别的车辆以及不受沿途停站的任何干扰；这就使主干线轨道的设计，达到最为安全、精简、和高效；减化了全线的调度和管理；有利于实现全线的智能控制。4.根据权利要求1所述的沿途不停站的智能化高速铁路系统，其特征是：液压站液压站为客货列车上下客货系统，提供强力高效可调可控的液压动力，用以推动和配合对位装置、定位装置、锁紧装置、自动开关车门装置、上下旅客自动步进装置和货物自动推送装置，快速准确完成上下客货任务；液压站应按所设计的液压系统来建立；客货列车上下客货系统对于上下客货的要求，是设计液压系统的依据；液压站应包括液压泵、控制压力、流量及流向的各种控制阀、液压执行机构液压缸和液压马达，以及辅助元件、辅助器材等；若有必要，还可配置液压伺服系统等，以实现更高级别的控制；液压系统的调压回路，应确保液压系统工作压力平稳，从而确保各种机械装置动作平稳，达到所必需的输送力和推送力；液压系统的调速回路应当确保各种机械装置的顺序动作准确快速，确保实现动作程序安全联锁；包括对液压系统的其它回路的设计在内，整个液压系统都应当达到使所有的液压执行机构均能同各种机械装置有效配合，精确完成设计要求上下客货的全部顺序动作；并应具有程序动作联锁和过载保护性能(这里所说的各种机械装置，是指对位装置、定位装置、锁紧装置、自动开关车门装置、上下旅客自动步进装置和货物自动推送装置)；液压系统应确保上下旅客自动步进装置和货物自动推送装置的正常运行，其推动力和运行速度应能满足设计要求并能按需要进行调节。5.根据权利要求1所述的沿途不停站的智能化高速铁路系统，其特征是：对位装置定位装置锁紧装置对位装置对位装置的作用是引导定位；本发明高速列车客货车厢与客货列车的对位装置有两种：光电对位和机械对位.；光电对位是利用光电效应的物理原理，来实现高速列车客货车厢与客货列车两者之间的对位(当两者光电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩开敏，
申请(专利权)人：韩开敏，
类型：发明
国别省市：重庆,50