Дорожно-транспортная система - RU2557099C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к транспортным системам, в которых используют выделенные транспортные пути, размещенные над землей.

Известна система канатного транспорта, в которой транспортные средства приводятся в движение посредством стационарных силовых установок, обеспечивающих движение канатных приводов, на которых закреплены транспортные средства, не имеющие колесной базы /Беркман М.Б. «Подвесные канатные дороги» Машиностроение, 1984 г./.

Такие системы позволяют преодолевать крутые уклоны, но их размещение возможно только на прямых участках, а мощность двигателей должна быть достаточной, чтобы перемещать и транспортное средство и длинный, тяжелый, несущий тяговый канат.

Наиболее близкой к предлагаемой является дорожно-транспортная система, включающая дорожные выделенные пути с переменным уклоном, движущее устройство, силовую установку и колесные транспортные средства.

В такой системе по выделенным путям, имеющим переменные, в том числе большие, уклоны, движутся колесные экипажи специальной конструкции, позволяющей преодолевать большие уклоны при горизонтальном положении экипажа. При этом эти колесные транспортные средства движутся по пути за счет установленного на них электромеханического привода, который работает либо от контактной сети, либо от размещенной на транспортном средстве силовой установки /Патент РФ №2332311, кл. B60F 1/00, опубл. 27.08.2007./.

Наиболее близкой является транспортная система, которая включает смонтированные на эстакаде рельсовые пути с чередующимися короткими подъемами и длинными пологими спусками и возможностью перемещения транспортных средств под уклон не менее 0,3 % под действием гравитационных сил, а движущие устройства со стационарными источниками питания размещены на коротких подъемах /US 7527000 D2 (Gerad Adam), 05/05/2009/.

Недостатком таких систем является необходимость в дорогостоящей контактной сети или автономной силовой установке, а также в приводе, который размещается на колесном транспортном средстве, что увеличивает его массу, а следовательно ведет к дополнительному расходу энергии на перемещение. Кроме того, транспортные системы, использующие гравитационный принцип, не приспособлены для движения пневмоколесных транспортных средств, не обеспечивают возможности их маневра, сообщения с уличными дорогами и погрузки-разгрузки вне путей, при этом имеют значительный вес экипажей, что требует возведения эстакад с высокой несущей способностью.

Техническая задача заключается в снижении энергозатрат при эксплуатации колесных транспортных средств и уменьшении затрат на возведение дорожно-транспортной системы за счет уменьшения массы колесных транспортных средств.

Поставленная задача решается таким образом, что в дорожно-транспортной системе, включающей смонтированные на эстакаде выделенные пути с чередующимися подъемами и пологими спусками для перемещения транспортных средств под уклон под действием гравитационных сил, движущие устройства со стационарными источниками питания и транспортные средства, согласно изобретению на эстакаде смонтированы дорожные выделенные пути из чередующихся участков с подъемами, которые имеют уклон 18-75%, и спусками, имеющими уклон не более 6%, при этом дорожно-транспортная система снабжена расположенными на участках с пологим спуском вне выделенных путей и соединенными с ними терминалами для въезда и выезда колесных транспортных средств из системы на уличные дороги. Кроме того, колесные транспортные средства могут быть снабжены креплением для соединения с подъемным движущим устройством. При этом смонтированное на участке пути с крутым подъемом подъемное движущее устройство может быть выполнено с механическим приводом, смонтированное на участке пути с крутым подъемом подъемное движущее устройство может быть выполнено с электромагнитным приводом. Причем терминалы для въезда и выезда колесных транспортных средств могут быть соединены с терминалами-накопителями колесных транспортных средств и/или терминалами погрузки-разгрузки. Помимо этого подъемное движущее устройство на участке с крутым подъемом может быть выполнено в виде платформы, смонтированной с возможностью погрузки на нее колесного транспортного средства.

Предлагаемая дорожно-транспортная система отличается от известной тем, что на эстакаде смонтированы дорожные выделенные пути из чередующихся участков с подъемами, которые имеют уклон 18-75%, и спусками, имеющими уклон не более 6%, при этом дорожно-транспортная система снабжена расположенными на участках с пологим спуском вне выделенных путей и соединенными с ними терминалами для въезда и выезда колесных транспортных средств из системы на уличные дороги.

Такая дорожно-транспортная система предназначена для транспортировки в колесных транспортных средствах небольшой массы как людей, так и грузов. В предлагаемой системе колесные транспортные средства могут двигаться только по выделенным путям, а могут покидать систему и двигаться по улицам, если они имеют собственный привод и механизм управления. В качестве колесных транспортных средств могут использоваться колесные платформы, электромобили и веломобили специальной конструкции, а также обычные индивидуальные транспортные средства.

При этом параметры уклона на подъеме выбраны из условия возможности горизонтального положения транспортного средства при его движении вверх уклон не должен превышать коэффициент трения между материалом колес транспортного средства и покрытием дорожных выделенных путей. Параметры пологого спуска выбраны из условия коэффициента сцепления колесного транспортного средства с дорожным покрытием и ограничения скорости, что составляет до 6%.

Пролетные строения эстакады выполняют из стали или композитных материалов (сталежелезобетона, фибробетона, стеклопластика, углепластика и пр.) балочной рамной или комбинированной системы и рассчитывают на нагрузки от легких колесных транспортных средств.

Технический результат заключается в том, что движение в системе осуществляется за счет подъема колесного транспортного средства на подъем внешним движущим устройством с последующим его движением на спуск с возможностью маневра за счет гравитации. Это позволяет не устраивать на эстакаде контактную сеть, что снижает ее стоимость. При движении на спуск не требуется расходовать энергию, а значит колесное транспортное средство может не иметь мощного, а следовательно, тяжелого двигателя с приводом и не нести на себе запас энергии в виде аккумуляторов, имеющих большую массу и стоимость. Облегчение транспортного средства позволяет снизить расход энергии на преодоление сил трения. Малый вес транспортного средства позволяет уменьшить нагрузку на эстакаду, что в свою очередь позволяет снизить расход материалов на ее конструкции.

Такое выполнение системы расширяет возможности сообщения автодорожных магистралей между собой и с населенными пунктами, обеспечивает оптимальную организацию движения.

На фиг.1 представлена дорожно-транспортная система, вид сбоку; фиг.2 и 3 то же, что и на фиг.1, вид сверху (варианты выполнения терминалов).

Дорожно-транспортная система состоит из эстакады с выделенными путями с участками 1 с пологим спуском и участком 2 с крутым подъемом, колесных транспортных средств 3, движущих устройств 4, смонтированных на участке 2 эстакады, и стационарных силовых установок 5.

Дорожно-транспортная система согласно изобретению включает, по меньшей мере, одну многопролетную эстакаду с участками 1 и 2 соответственно, с пологим спуском с уклоном до 6% и крутым подъемом с контруклоном 18-75%, что позволяет колесным транспортным средствам 3 двигаться по участку 1 под уклон под действием гравитации с расчетной скоростью около 2-12 м/с. В случае приложения дополнительной тяги колесное транспортное средство может двигаться быстрее. Длина участка 1 эстакады составляет сотни метров, она может проходить над различными препятствиями и требует минимального отвода земли для размещения опор. Участок 2 эстакады имеет небольшую длину. По участку 2 эстакады колесное транспортное средство 3 доставляется в верхнюю точку участка 1 эстакады за счет перемещающегося вдоль эстакады 2 подъемного движущего устройства 4, которое может быть с механическим или электромагнитным приводом.

Для работы подъемного движущего устройства используется стационарная силовая установка 5, которая размещается около эстакады на участке 2. Стационарный силовая установка может быть электрической, работающей от сети или автономной, в том числе состоящей из устройства для выработки энергии и накопителя энергии. При подъеме по эстакаде участка 2 колесному транспортному средству 3 передается потенциальная энергия, которую оно расходует при движении вниз под уклон на преодоление сил трения и сопротивления воздуха. Поэтому его не надо снабжать мощным двигателем и приводом, что позволяет значительно уменьшить вес колесного транспортного средства.

Если колесные транспортные средства 3 могут двигаться только в предложенной системе, тогда они не имеют собственного привода и управляются автоматически, перевозя пассажиров или грузы от пункта погрузки до пункта разгрузки. Для стоянки неиспользуемых колесных транспортных средств 3 в дорожно-транспортной системе предусматриваются терминалы-накопители 6, которые располагаются вне основного пути, по которому осуществляется движение, и соединены с выделенными путями эстакады участка 1.

Если колесные транспортные средства 3 должны двигаться как в предложенной системе, так и по обычным дорогам, тогда они снабжаются дополнительным собственным приводом и механизмом управления для водителя, а дорожно-транспортная система дополняется терминалами 7 и 8, соответственно - путями для въезда и съезда, которые располагают на подходе к участкам 2 эстакады /см. фиг.3/.

Дорожно-транспортные системы для разных видов колесных транспортных средств могут совмещаться на одних и тех же участках эстакады 1 и 2, в том числе с расположением в несколько уровней.

Колесное транспортное средство 3 попадает на путь дорожно-транспортной системы из терминала накопителя 6, из пункта погрузки 9 или приезжает туда через терминал въезда 8. Далее колесное транспортное средство соединяется с подъемным движущим устройством 4, которое перемещает его по участку 2 эстакады с крутым подъемом на вершину и оставляет его там для продвижения на спуск по участку 1 эстакады с пологим уклоном. Это движение происходит равномерно под действием силы тяжести и сил трения и сопротивления воздуха. В зависимости от желательной скорости подбирается уклон участка 1 эстакады и дополнительное тяговое усилие. Переместившись вниз с участка 1 эстакады, колесное транспортное средство может продолжить движение на подъем по следующему участку 2 эстакады с подъемным движущим устройством 4, поступить на терминал разгрузки-погрузки 9 или в терминал-накопитель 6 или покинуть систему через терминал выезда 7. Выбор определяется водителем или программой, управляющей движением.

Реферат

Изобретение относится к транспортным системам, в которых используют выделенные транспортные пути, размещенные над землей. Дорожно-транспортная система включает дорожные выделенные пути, смонтированные на эстакаде чередующимися участками с крутым подъемом с уклоном не менее 18% и пологим спуском с уклоном не более 6%, источник энергии, движущее устройство и колесные транспортные средства. Участки пути с крутым подъемом снабжены стационарными источниками энергии и подъемными движущими устройствами, смонтированными с возможностью перемещения колесных транспортных средств по крутому подъему на участок с пологим спуском для последующего движения колесных транспортных средств под уклон. В результате снижаются энергозатраты при эксплуатации колесных транспортных средств и затраты на возведение дорожно-транспортной системы. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула