新型电力轨道交通系统

文山东省济宁市第一中学杨天宇

新型电力轨道交通系统

文山东省济宁市第一中学杨天宇

本创意三维造型效果图

列车停车前需减速后才能实现停车，启动前又必须经过加速才能达到正常运行时的速度。启动、制动过程消耗的能量比正常行驶时消耗的能量大得多。同时，在各个车站不断停车还会浪费时间。因此本作品提出了不用停车就能实现上、下旅客的电力轨道交通系统。

一、现状分析

为解决上述问题，国内外相关研究人员、未来主义工程师及一些创意者进行了构想。如英国设计公司Priestmangoode提出通过一辆与列车在水平方向接驳的邻近火车登上列车，列车与区间车平行行驶时，为乘客提供上、下车的传输门。

国内颜井强、石如松、袁国庆等提出的列车到站不停车装置主要是在站台铺设与铁轨水平平行的上、下客铁轨，通过火车上设置的与火车舱门对接的装置实现上、下旅客。

全海林等提出的铁路客运不停车上、下客结构主要通过水平设置的主附轨道及叉道实现上、下客车厢的先甩后挂。陈建军提出利用在列车顶部设置周转车厢，到站时位于特殊站台上的周转车厢在列车通过时挂在列车顶部实现上客；下客时，旅客事先进入位于列车顶部的周转车厢，通过站台时，列车卸下下客周转车厢。

由于上述方法均有较大局限性，创意本身存在不足，所以至今列车仍采用到站停车上、下客的方法。

二、设计方案

本创意由列车运行主轨道，位于主轨道上方的附轨道，上、下客辅助车厢，用于驱动和控制上、下客辅助车厢运行的电力驱动及智能控制系统，可伸缩智能悬挂系统等组成，如图1所示。

其中，在列车上设有用于安装上、下客辅助车厢的底座。如图2所示，底座上有与辅助车厢下部轨道槽相配的轨道，辅助车厢前端还设有与列车车厢连接卡槽相配的连接卡扣，方便实现辅助车厢与列车车厢的结合、分离。

图1 设计模型示意图

图2 辅助车厢与底座及列车车厢安装示意图

三、工作原理

有旅客需要在该站上车时，上车月台事先进入上客辅助车厢，通过可伸缩悬挂控制系统连接在电力驱动及智能控制系统上。

有旅客需在该站下车时，事先进入下客辅助车厢，此时下客辅助车厢无需与可伸缩智能悬挂系统连接，但可伸缩智能悬挂系统需连接在电力驱动及智能控制系统上。电力驱动及智能控制系统检测到列车即将达到该站时，驱动该系统下方的车轮沿附轨道运行。列车到达车站时，驱动系统与列车保持相同的速度，且位于列车正上方，使两者处于相对静止的状态。

上客时，可伸缩智能悬挂系统将上客辅助车厢置于列车的底座上，当可伸缩智能悬挂系统检测到底座上的轨道与辅助车厢上的轨道槽、辅助车厢前端的连接卡扣与列车车厢的连接卡槽安装良好时，其下端自动与上客辅助车厢脱离，并逐渐收缩至初始状态。

下客时，位于下客辅助车厢上方的可伸缩智能悬挂系统首先由上至下伸长，并控制该悬挂系统与下客辅助车厢保持良好的连接后，带动下客辅助车厢由下至上收缩至初始状态，并通过特殊设计的下车月台实现旅客由下客辅助车厢下客。

完成上、下客后，列车继续前行，电力驱动及智能控制系统、可伸缩智能悬挂系统及辅助车厢回至初始状态。

四、应用价值

1.节省了车辆的减速、停车及启动后的加速时间，缩短列车行驶时间，顺应列车提速的发展趋势，让人们有更多的时间用于其他安排上。

2.减少制动及启动时的能源消耗，有利于节能、环保，符合可持续发展要求。（指导老师：杨艳）