[发明专利]一种轮轨结构悬挂式PRT弹性岔轨道岔结构及转辙方法

说明书

本发明公开一种轮轨结构悬挂式PRT弹性岔轨道岔结构及转辙方法，弹性岔轨道岔结构包括轨道、弹性岔轨、顶杆、岔心和顶杆驱动机构；所述弹性岔轨的端头固定在岔线外轨的内侧、位于岔线外轨内侧凹槽中，通过两个顶杆分别驱动两条弹性岔轨的端尾水平移动与向岔心对接或分离，实现道岔转辙变轨，使轮轨结构悬挂式PRT车辆顺利变换轨道，整体结构简单，容易实施，方便调度控制。

技术领域

本发明属于智能城市交通技术领域，具体涉及一种轮轨结构悬挂式PRT弹性岔轨道岔结构及转辙方法。

背景技术

最理想的便捷交通模式是：车辆停在自家门口，足不出户即能上车；中间无换乘，一站直达目的地场所或大楼。要实现一站直达，则车辆必须专享，车内无不同目的地的陌生乘客，因此，这样的车辆必然是微型车辆，个人捷运交通PRT(Personal Rapid Transit)是必然的选择。

PRT的基本特征是，车辆载客2-6人，城市高架为主，无人驾驶，全自动运行控制。PRT城市交通通常采用高架梁导轨系统，其又有上承式、悬挂式和侧挂式三种形式。

上承式PRT即运行车辆位于高架梁及导轨上部，如1975年建成使用的美国西弗吉尼亚大学摩根敦PRT(Morgantown PRT，West Virginia University)，英国希斯罗机场PRT(Heathrow PRT，Heathrow Airport，London)，阿联酋阿布扎比机场PRT(Masdar PRT，Abudhabi，United Arab Emirates)，韩国顺天PRT(Suncheon Bay PRT)。专利申请“城市无轨兼有轨网络PRT小汽车”(CN201410096971)所涉及的是一种上承式PRT，西安曲江单轨列车本质上也是一种上承式PRT城市交通系统。

侧挂式PRT的特征是，双方向车辆共享一条轨道梁，轨道梁两侧面分别设置轨道，车辆侧挂在该轨道上行驶。悬挂式PRT的基本特征是，车辆悬挂在轨道梁下面行驶。专利申请“一种PRT悬挂列车的转向架结构及含有该转向架结构的运行系统”(CN201711336997)所涉及的即是一种悬挂式PRT，其导向则依靠侧导向轮进行。

国际标准铁路和现有高铁均采用曲线形钢轨踏面跟曲线形轮缘耦合方式，不需要导向轮。钢轨踏面对车轮不仅提供支撑力，同时提供导向力，结构简单。标准铁路轮轨结构是被实践所证明的低成本、高效运行方式。目前通行的国际标准轨距铁路都采用大于40kg/m规格的钢轨，如高铁普遍采用60kg/m以上钢轨，有的采用75kg/m钢轨，显然其不适合PRT城市交通系统。而小于40kg/m的轻型钢轨，则是PRT可能的选择。

现有的PRT轨道梁有两种基本形式，一种是混凝土梁，如韩国顺天PRT；另一种是钢箱形梁，如西安曲江单轨。混凝土梁的优点是刚度大；混凝土梁的缺点是重量大，运输、安装难度较大，成本较高。

当箱形梁用于悬挂式PRT时，一般要在梁底部开口，车轮及车辆行走部在梁的箱体内。然而，这会导致车辆在运行中出现故障时维修困难，这是箱形梁用于悬挂式PRT的不足之处。因此，桁架梁成为较优的选择。

不论哪种形式的PRT，都存在车辆变线、变道的需求。在上承式PRT中，西安曲江单轨采用道岔平移转辙方式；希斯罗机场PRT为车辆自主导向变道方式。在悬挂式PRT中，专利申请“一种悬挂式轨道车用方向控制轮”(CN201820043278.0)所涉及的是一种PRT车辆自主变轨装置。

传统的铁路，如现有高铁，其本质上是一种上承式结构，通过钢轨与轮缘的耦合作用进行导向，通过道岔实现车辆变轨与转辙。典型的铁路道岔包括尖轨、岔心和转辙机构。其特征是，有害空间位于岔心处，两条尖轨总是处于道心内；当一条尖轨处于开通线路方向，即处于工作状态，另一条尖轨(闲置状态)依然穿过此开通线路方向的道心内而存在。