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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 懸掛式公交——基于城市高架交通體系的新型立體交通模式的研究
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 通過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在路面和城市原有高架橋中間，有一段空間一直被我們所忽略。我們完全可以利用這段空間，基于原有修建的城市高架橋系統(tǒng)，在高架橋下修建一個(gè)導(dǎo)軌，下面懸掛有專門設(shè)計(jì)的機(jī)車，借鑒重慶索纜交通的經(jīng)驗(yàn)，以解決城市道路擁擠現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)城市公交快速化，減輕城市道路交通壓力。此方案的實(shí)施，依托原有城市高架系統(tǒng)，只需要將原有高架橋稍作改動，并配備特殊的機(jī)車裝置，即可實(shí)現(xiàn)此交通系統(tǒng)的順利和通暢。
- 詳細(xì)介紹：
- 1.架空機(jī)車系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 架空機(jī)車系統(tǒng)的安裝與調(diào)試主要過程為：清理通道→索道錨固→承力索架設(shè)→牽引系統(tǒng)安裝→系統(tǒng)調(diào)試 (1)清理通道 將架空索道走廊內(nèi)影響索道安裝貨運(yùn)輸?shù)?、位于原有；立交橋下的障礙物清理干凈，并對立交橋下橋墩以及索道錨固處進(jìn)行加固以及平整。 (2)索道錨固 在立交橋下部，每隔5至10米固定支架。支架為方形斷面、鋼結(jié)構(gòu)的抱桿，兩端有根開，上端固定于立交橋底部，下端與承力索系統(tǒng)相連?？筛鶕?jù)實(shí)際需要，在保證根開比例不變的情況下，適當(dāng)縮短；如需加長，必須對支撐架的強(qiáng)度斤進(jìn)行重新校驗(yàn)。 (3)承力索架設(shè) 承力索采用張力牽引的方法進(jìn)行架設(shè)，具體施工方法如下：首先用動力傘展放迪尼瑪繩，然后用迪尼麻繩張力展放牽引索；第二步，將承力索線軸通過機(jī)動絞磨后和盤在卷揚(yáng)機(jī)線軸上的牽引索連接。第三步：啟動卷揚(yáng)機(jī)慢慢收回牽引鋼絲繩，并控制絞磨緩緩松出承力索 ，始終保持被展放的承力索呈架空狀態(tài)。第四步:當(dāng)承力索頭被牽至支撐架并通過承力滑車后，再繼續(xù)將其牽至立交橋下每個(gè)錨線位置，用卡線器錨固承力索,松出其端頭并與已設(shè)置好的承力索錨固地錨連接。機(jī)動絞磨回卷收緊承力索，調(diào)整承力索空載弛度較承力索設(shè)計(jì)空載弛度大左右，最后將承力索通過6t鏈條葫蘆及旋轉(zhuǎn)連接器與承力索錨固連接。 (4)牽引系統(tǒng)安裝 牽引系統(tǒng)由卷揚(yáng)機(jī)、牽引鋼繩索、地錨等組成。 卷揚(yáng)機(jī)采用電動型式，由柴油發(fā)電機(jī)組供電；卷揚(yáng)機(jī)在機(jī)車行駛路線兩端錨固；卷揚(yáng)機(jī)安裝位置平整，牽引索方向垂直于鋼繩卷輪；將機(jī)車前后端均與承力索相連接，由卷揚(yáng)機(jī)控制機(jī)車的正常運(yùn)行。 (5)系統(tǒng)調(diào)試 人工將從卷揚(yáng)機(jī)引出的牽引索通過轉(zhuǎn)向機(jī)車并與懸掛在行走滑車下方的配重鐵連接后，回松卷揚(yáng)機(jī)，配重鐵在重力作用下將后牽引索端頭引至下錨固點(diǎn)與機(jī)車組可靠連接，并開始進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試重點(diǎn)檢查的項(xiàng)目有：系統(tǒng)各部連接是否可靠；空載承力索弛度是否滿足要求，兩側(cè)錨固是否牢固；支撐架是否有變形彎曲現(xiàn)象；發(fā)電機(jī)組、卷揚(yáng)機(jī)等電氣設(shè)備是否可靠接地；卷揚(yáng)機(jī)剎車是否齊全有效；高速行走機(jī)車是否轉(zhuǎn)動靈活，潤滑油是否已按要求涂抹；架空索道兩側(cè)是否能保證通訊暢通，安全警戒工作是否安排落實(shí)到位。 2.懸掛式公交乘客上下車 因?yàn)閼覓焓焦皇苈访嫫渌蛩氐母蓴_較小，并且具有速度快、運(yùn)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，所以在其行駛范圍人口較為密集以及乘客換乘人數(shù)較大的地段設(shè)置站臺。其站臺的設(shè)計(jì)應(yīng)該依附原有立交橋體系，在立交橋下架設(shè)類似懸掛箱型結(jié)構(gòu)，箱型結(jié)構(gòu)內(nèi)徑大于機(jī)車最大截面寬度，長度略大于機(jī)車長度，并根據(jù)機(jī)車車門位置設(shè)置開啟門的位置。當(dāng)機(jī)車未行駛至站臺時(shí)，開啟門關(guān)閉；機(jī)車駛?cè)胝九_?？糠€(wěn)定時(shí)并到達(dá)指定位置時(shí)，開啟門與車門同時(shí)打開，控制乘客上車下車；乘客上下車完畢后，站臺開啟門與車門同時(shí)關(guān)閉，機(jī)車駛出站臺。懸掛站臺與地面連接為樓梯連接，站臺處安排工作人員，疏導(dǎo)上下車乘客以及控制開啟門。 3.懸掛式公交的轉(zhuǎn)向 城市立交體系中，在十字路口處，一般會有互通式立交對車輛進(jìn)行分流?；ネㄊ搅⒔皇歉删€公路交叉的主要方式，其基本形式包括苜蓿葉型、部分苜蓿葉型、喇叭型等，其中苜蓿葉型立交是一種常見的立交形式。苜蓿葉型立交，其布置特點(diǎn)為：立交四個(gè)左轉(zhuǎn)彎采用約270°環(huán)形匝道，平面布置呈苜蓿葉狀。平面圖如圖所示。現(xiàn)假設(shè)有車從豎直位置左側(cè)車道行駛，欲轉(zhuǎn)向到水平向右行駛，機(jī)車則可以行駛至環(huán)形匝道位置，通過環(huán)形匝道使車頭掉轉(zhuǎn)270°，然后改為下行車道水平向右行駛。總結(jié)得出，懸掛式公交機(jī)車的轉(zhuǎn)向以及掉頭完全可以依附位于十字路口處的互通式立交體系實(shí)現(xiàn)，左轉(zhuǎn)過程可以利用匝道，右轉(zhuǎn)過程則借助環(huán)形匝道使車頭掉轉(zhuǎn)270°實(shí)現(xiàn)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路： 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程加快，城市公共交通的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，全國大中城市普遍存在著道路擁擠、車輛堵塞、交通秩序混亂的現(xiàn)象。根據(jù)我們掌握的資料，概括起來，目前我國城市交通主要呈現(xiàn)有以下幾個(gè)問題： 1.機(jī)動車增長加快，道路容量不足。 2. 路網(wǎng)不合理，交通管理水平低下。 3. 公共交通萎縮，出行結(jié)構(gòu)不合理。 基于上述考慮，結(jié)合我們學(xué)生自身特點(diǎn)，我們大膽設(shè)想了一種新的交通運(yùn)輸方式——懸掛式公交。根據(jù)調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在路面和城市原有高架橋中間，有一段空間一直被我們所忽略，我們完全可以利用這段空間，基于原有修建的城市高架橋系統(tǒng)，在高架橋下修建一個(gè)導(dǎo)軌，下面懸掛有專門設(shè)計(jì)的機(jī)車，以解決城市道路擁擠現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)城市公交快速化，減輕城市道路交通壓力。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.依托城市已建成的高架路，不占用行車道，在不影響行車安全的基礎(chǔ)上，有效利用高架橋與路面之間的空間。 2.懸掛式公交的運(yùn)行可以不受紅綠燈、道路平交路口的影響，真正實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)行的快捷高效。 3.懸掛式公交可以借助立交橋的交叉路口，來滿足其轉(zhuǎn)向以及過渡，實(shí)現(xiàn)在各段高架橋之間的貫通。 4.在高架橋下設(shè)置懸掛站臺，修建引道連通地面，滿足乘客上下車的要求。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)： 1.懸掛式公交的轉(zhuǎn)彎。 2.懸掛式公交的行車安全。 3.如何滿足懸掛式公交乘客的上下車。 4.軌道與高架橋的結(jié)合。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.利用城市高架系統(tǒng)，在不占用道路資源的情況下，提出一種新的解決城市交通緊張的交通模式； 2.設(shè)計(jì)特殊的回轉(zhuǎn)裝置，方便機(jī)車掉頭和轉(zhuǎn)彎； 3.設(shè)計(jì)專門的機(jī)車裝置，具有重量輕、運(yùn)輸能力大等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與該系統(tǒng)的穩(wěn)定與和諧； 4.綠色環(huán)保，節(jié)能高效，無有害氣體排放，強(qiáng)調(diào)以人為本，方便快捷。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 在山東交通學(xué)院科技立項(xiàng)評比中獲校級一等獎。
作品所處階段
- 理論論證
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 研究研發(fā)
作品可展示的形式
- 模型、圖紙、現(xiàn)場演示、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢： 懸掛式公交在轉(zhuǎn)彎時(shí)，可以借助立交橋匝道和環(huán)道，在適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)彎半徑下，滿足轉(zhuǎn)彎條件。為保證行車安全，首先應(yīng)增加原有高架橋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其次為兩側(cè)對開，提高穩(wěn)定性，如增加配重等。在懸掛式公交與軌道之間，剎車也是特別經(jīng)過設(shè)計(jì)的，有“掐軌道剎車”和“卡軌道剎車”等方式可以讓懸掛式公交在緊急情況下立即剎車。 適用范圍及推廣前景的技術(shù)性說明： 如果在修建有高架橋的主干道上運(yùn)行懸掛式公交，對現(xiàn)有的城市交通道路空間進(jìn)行再利用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的公交車，達(dá)到減少公共交通道路資源的占用量。提高主干道的運(yùn)輸能力，懸掛式公交在運(yùn)行中不會占道，對車輛行駛不產(chǎn)生影響，可減少20-30%的路面交通擁堵，可以有效分流25%的城市公交乘客數(shù)量。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測： 懸掛式公交的應(yīng)用與推廣，可以減少私家車數(shù)量，降低出行成本，減少能源消耗、提高城市交通效率、節(jié)省時(shí)間。懸掛式公交在保養(yǎng)、運(yùn)營、維護(hù)的成本比現(xiàn)在的燃油公交車系統(tǒng)保守估計(jì)能降低30%，其環(huán)保、高效、節(jié)能的運(yùn)營模式，符合生態(tài)城市的定位發(fā)展。
同類課題研究水平概述
- 智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，簡稱ITS），其前身是智能車輛道路系統(tǒng)（Intelligent Vehicle highway system,IVHS）智能交通系統(tǒng)將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。它通過人、車、路的和諧、密切配合提高交通運(yùn)輸效率，緩解交通阻塞，提高路網(wǎng)通過能力，較少交通事故，降低能源消耗，減輕環(huán)境污染。智能交通系統(tǒng)現(xiàn)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，包括機(jī)場、車站客流疏導(dǎo)系統(tǒng)，城市交通智能調(diào)度系統(tǒng)，高速公路智能調(diào)度系統(tǒng)，運(yùn)營車輛調(diào)度管理系統(tǒng)，機(jī)動車自動控制系統(tǒng)等。 國外主要發(fā)達(dá)國家對城市交通問題進(jìn)行了相關(guān)的研究，包括快速鐵路、地下鐵道、輕軌三種形式，具體形式為在郊區(qū)采取全立交的地面或高架方式，進(jìn)入市中心區(qū)后進(jìn)入地下運(yùn)行。近幾年，國外很多專家提出建立數(shù)字化城市交通系統(tǒng)?？梢哉f，各國都在城市交通系統(tǒng)上積極研究，應(yīng)對城市交通問題，新的解決方案層出不窮，取得了一定成果。 改革開放以來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快，城市公共交通的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，全國大中城市普遍存在著道路擁擠、車輛堵塞、交通秩序混亂的現(xiàn)象。為此，近幾年來，我國政府不斷出臺新的政策，以解決城市交通發(fā)展過快與城市道路之間的矛盾，在一些大中型城市，紛紛修建比如地鐵、輕軌和BRT快速公交系統(tǒng)以緩解城市交通壓力。融合了物流交通系統(tǒng)、常規(guī)交通系統(tǒng)和大容量交通系統(tǒng)，提出了譬如三次元立體交通快線、“立體快巴”等構(gòu)想，給城市管理者提供了一些突破性的思路。 但是，這些思路與構(gòu)想在解決城市交通擁擠問題的同時(shí)，都在不同程度上存在各種問題，比如說占用原本緊張的道路資源、成本高、道路改造難度大等?；谏鲜隹紤]，我們提出了一種新型的交通運(yùn)行方式—懸掛式公交。此種交通方式，基于城市原有的高架交通體系，具有降低城市公交投入，環(huán)保、高效、節(jié)能、零排放，不占用道路資源等優(yōu)勢，展示了未來交通發(fā)展的三大方向：電力化、車聯(lián)網(wǎng)、自由駕駛的特色，對城市交通體系的改進(jìn)提供了一種創(chuàng)造性的思路。
