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快速网轨系统的设计原则和技术构成

发表于:2021-12-24 19:11:00     来源:快速网轨    阅读:1254

  快速网轨系统的设计原则和技术构成

一,设计原则

快速网轨的设计标准和原则:极限运能标准流水线原则

极限运能标准:即使用小型车在市区街道条件之下,能够达到的最大运能,要求要在任何路段、任何时间都能够达到这个最大运能。鉴于现在市区街道的转弯半径,小车可以达到的最高时速是60千米。缩短车距的最大限度是零车距。在零车距和60千米时速(即虚拟列车模式)下就能达到小车的流量极限,即每条轨道每小时最多可通过小车20000辆,载客40000人次,再加上多路分流,总体运能成倍提高,可以达到和超过地铁轻轨水平。

流水线原则:要确保实现总体目标,只有采取流水作业原则。流水线的原则是:1,恒速运转:流水线的主传送链行进速度必须保持不变;2,节拍同步:沿线各个工位或支线的各项工作节拍必须与传送链行进速度同步。这样做可以避免流程混乱和一个工位拖全线后腿,使工作效率大幅度提高。

快速行驶:将流水线原则运用于快速网轨系统,同样可以大幅度提高速度和效率。1,恒速行驶:就像汽车厂的流水线一样,确保小车在主轨上全程恒速行驶,中途不停车、不减速,否则,在高峰期车流量很大时,一旦一辆小车停车、减速,就会导致整列、乃至全线停车、减速,小车高速行驶就没有保障。2,节拍同步:快速网轨由多个环节组成,包括轨网各个节点、车站、车库等,各个环节的各项操作都要满足虚拟列车以零车距和60千米时速通过的需求,例如小车通过道岔分流、小车汇入、车站的进站、出站,车库存车、取车等。攻克所有瓶颈环节,才能达到高速度、大流量的极限标准。(按照木桶效应,最慢的那个环节决定全系统的速度)

 

二,技术构成

1,智能轻轨互联网:轨网全立交、全封闭,以排除一切对小车速度的干扰因素,保持高速行驶;轨网全互联、全覆盖,可以在全市任意两个车站之间一站直达,实现中途不停车、不换乘;以多路分流来提高道路总体承载能力;以旁路效应纾解交通压力;网络轨道可以为全城范围机动灵活的调度提供条件;智能轨道为轨车快速互动创造了条件。轨网就像贯通全身的血管系统,是人体充满生机与活力的基础。



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2,共享轨道轿车;采用小型车载客,快捷性、舒适性、方便性才能与私家车竞争,最后取代私家车;程控导航比无人驾驶汽车的卫星导航、地标导航、360度不间断扫描简单可靠、成本低廉、更易于推广;第三轨供电避开了电动汽车昂贵的动力电池,既降低了成本、又大大降低了小车自重、还避免了报废电池的污染;小车通过共享可比私家车的利用效率提高30多倍;小型车的设施投资比大型车降低一至二个数量级。

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3,监控中心(中央控制室):监控中心是快速网轨系统的神经中枢,核心是大型计算机或电算中心,负责全市整个交通系统的信息收集、信息处理、信息分发以及应急调度、空车平衡调度等全局性问题的协调。而轨网节点终端和车站、车库计算机就像人体的神经节,是监控中心的中继站点。

4, 超快速变轨系统:快速轨网满布节点,每个节点都是道岔,道岔是决定小车行驶速度的瓶颈环节,决定了虚拟列车模式能否实现。现在的缓慢笨重的铁路道岔无法满足虚拟列车快速行驶的需求,快速网轨采用了采用了不同的设计理念,变轨速度可达到0.1秒以内,即每秒可以变轨十次以上,可以满足虚拟列车以零车距和60(城际100—120)千米时速通过道岔并分道行驶的需求,小车在通过道岔时不必减速或停车等待。

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       小车以虚拟列车模式快速通过道岔并分流示意图(未表达细节)

5,智能离线车站:车站设置在复线上,与主轨以快速变轨道岔联接,并设缓冲辅轨,保证过路车快速穿越和到站车进站停车互不影响,也能确保进站车进的来、汇入时不减速。车站管理电脑对进出车站、空车/空位比例、与乘客人机对话服务等进行自动管理。

6,智能快速立体车库:无提升机车库,可以允许虚拟列车以零车距和60千米时速进出车库、定位泊车或提车。智能车库也是区域空车调度中心。

7,虚拟列车和广义虚拟列车模式模式:所谓虚拟列车是指独立小车之间不是机械连接,而是以信息共享、多车联动、传感器调整等方式使各个小车操作保持等时性、等效性,实现等速等距行驶,做到零车距快速行驶而不会追尾。以任意头车技术和灵活编组技术应对车列变动,形成虚拟列车。虚拟列车模式是小车获得大运能的唯一途径。

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         独立小车以虚拟列车模式以零车距和60千米时速行驶的示意图

8,体系化运行和精准调度:现代战争的特征是体系化作战,使战争资源利用效率最大化,同样,体系化运行可以使城市交通资源利用效率最大化,与私家车相比小车利用效率可以提高30多倍,可以大幅度减少小车数量,使城市更加宽敞。

快速网轨通过数据链技术使小车、轨网、车站、车库、监控中心数据共享,统筹利用。采用精准调度技术避免小车在道岔汇入时互相干扰,做到小车途中不停车、不减速、一站直达。体系化运行是城市交通发展的必然趋势,是现代交通系统与旧交通系统的最大区别。

9,轨梁一体构造:由于小车采取了轻量化设计,高架桥可以省掉混凝土桥梁,采用轨梁一体设计,这不仅省掉了混凝土工程量,降低了投资、缩短了工期,而且可以大大减少高架对视线和光线的遮挡,一改公路高架桥傻大笨粗的视觉感受。小车比大型车的设施投资至少可以降低一个数量级。

10,系统安全保障:包括小车与轨道的自我诊断和预警系统、小车的缓冲吸能结构、发生事故后的快速救援系统(几分钟就可以清空一条轨道)、在统一监控调度系统瘫痪时的备份装置和应急处理预案等、非常时期的脱网运行预案(略)。

 


责任编辑:快速网轨
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