Заявка на изобретения. B 61 B 1/00
Техническим результатом от использования изобретения является то, что благодаря единой синхронизации движения в автоматической транспортной сети (АТС) , централизованный компьютерный доступ транспортных средств (ТС) в АТС со всех остановок, даёт возможность контролировать величину загрузки любой линии, а также направлять единовременно на какой либо адрес только то количество ТС, какое может обслужить его остановка. Существенно облегчаются балки пути, упрощается технология их изготовления, обеспечивается энергетически эффективная и бесшумная эксплуатация транспортной сети. Решена проблема тепловых стыков путей, за счёт клиновидных вставок в стыках путей, не допускающих образования тепловых зазоров в стыках и шума при качении колёс тележки по ним, что в свою очередь возможно благодаря использованию колёс без реборд. Техническим результатом является и то, что трансмиссия, соединяющая электродвигатели с колёсами заменена, на электродвигатели, выполненные непосредственно в колёсах (мотор - колёса), за счёт чего упрощается и перевод колёс на другой путь, в результате отпадает необходимость в червячных передачах для возвратно-поступательных перемещений колёс к верхним и нижним рельсам и в их электродвигателях. Кроме того, устраняется шум, который могла бы создавать трансмиссия. В случаях аварии, например, вызванной внезапным повреждением балки и заклиниванием транспортной тележки, возможно экстренное торможение и эвакуация пассажиров без вреда для их жизни и здоровья.
Указанный технический результат достигается за счёт того, что частоту сигналов синхронизации движения в АТС задают через контактную сеть, например через токонесущий рельс, а компьютеры транспортных средств посредством считывающих устройств синхронизируют указанные сигналы с сигналами с информационных меток путей. Управление загрузкой путей транспортными средствами со всех остановок АТС выполняют с учётом пропускной способности путей и остановок, компьютером указанной транспортной сети, путём анализа количества заявленных пассажирами маршрутов в единицу времени, на каждом пути. Равномерную загрузку магистрального пути транспортными средствами выполняют за счёт «пакетов» сформированных из транспортных средств.
Путь выполненный в левых и правых балках крюкообразного сечения, содержащий в каждой балке нижний и верхний опорно-фиксирующие рельсы, последние на переходных участках расположены на одном уровне и параллельно в левой и правой балках на расстоянии, совпадающем с шириной между левыми и правыми колёсами транспортной тележки, причём токонесущий рельс, расположенный над серединой транспортной тележки, выполнен в верхней части пути на диэлектрических креплениях. Внутренняя сторона балки выполнена из ленты, например, стальной перфорированной с закреплёнными на ней верхним и нижним рельсами, а внешняя сторона балки выполнена, например, из пористого алюминиевого профиля, с возможностью компенсации сил сжатия, закреплённого на другой стороне стальной ленты на совместных с рельсами креплениях, причём проушины для подвеса балки жёстко связаны с верхним рельсом и выполнены на одной линии проходящей по середине рабочих поверхностей рельсов. Верхние и нижние рельсы в балках выполнены в виде желобов. Тепловой стык в жёлобе-рельсе содержит подвижную клиновидную вставку, выполненную в одной плоскости с рабочей поверхностью жёлоба-рельса, с выполненными на противоположной стороне вставки канавками и установленными в выемках торцов балок с тем же углом, что и края клиновидной вставки штифтами или шпонками.
Квартальные пути выполнены в виде кольца и сообщёны с остановками в подъездах домов и во дворах, а посредством локальных путей содержащих разгонные и тормозные участки с магистральными путями. Внутри квартальных кольцевых путей выполнены накопители транспортных средств. Внутри квартальных кольцевых путей выполнены станции технического обслуживания транспортных средств. Квартальные пути имеют, по меньшей мере, два въезда и выезда. В местах использования только одной балки, вторая выполнена в качестве фальш- балки. Автоматическое транспортное средство, содержащее транспортную тележку с электродвигателями, сообщёнными с колёсами, последние выполнены с независимыми один от другого приводами для возвратно-поступательного перемещения к рабочим поверхностям верхних и нижних рельсов и автоматическим управлением, кроме того, транспортная тележка снабжена рамой с выполненными на ней считывающими с информационных дорожек пути, принимающими и передающим устройствами и полезной нагрузкой. Транспортная тележка содержит колёса с установленными в них ходовыми электродвигателями. Ходовые электродвигатели выполнены в колёсах, с возможностью возвратно-поступательного перемещения указанных колёс к верхним и нижним рельсам, перед развилками на путь соответствующий маршруту движения. Колеса транспортной тележки выполнены с относительно большей площадью опоры, за счёт реборд. Транспортная тележка содержит тормозной барабан с тросом, один конец которого закреплён на барабане, второй конец на полезной нагрузке. Управление загрузкой магистральных путей транспортными средствами со всех остановок в подвесной транспортной сети, осуществляют с учётом пропускной способности путей и остановок, компьютером указанной транспортной сети, путём анализа количества заказанных пассажирами маршрутов на этих путях в единицу времени. Это позволяет полностью исключить возможность заторов, какие случаются на автодорогах. Если количество заказанных маршрутов, по какому либо пути превышает его пропускную способность, то допуск ТС с остановок, с которых заказываются эти маршруты – дозируется, т. е. устанавливается очерёдность, что повышает надёжность АТС и обеспечивает безопасность перевозки пассажиров и грузов. Равномерную загрузку магистральных путей транспортными средствами выполняют за счёт «пакетов» сформированных из транспортных средств, что позволяет компьютеру, например, каждое двенадцатое синхронизировано движущееся пустое место «дырку» на магистральном пути «назначить» основой пакета и те «пакеты», которые имеют меньше ТС, то они загружаются с остановок в первую очередь. Из тех «пакетов» где количество ТС достигает 12, до следующего слияния переходят в пакеты с меньшим количеством ТС. В тоже время допуск на эти участки пути со всех остановок начинает дозироваться. Выравнивание количества ТС в «пакетах» происходит за счёт принимаемых ими сигналов считывания меток. Если сигналов из «пакета» в течении двух секунд идёт 12, то ТС из него пересылаются в те «пакеты» откуда сигналов идёт мало, например, 3 или 5. При этом о перестановках сообщается на сервер, а сервер через каждые 2 сек. обновляет картину загрузки сети. В соответствии с этой загрузкой также через каждые 2 сек. разрешается выезд ТС с остановок. Если при синхронизации в 6 герц, по магистральному пути будет пропускаться 21600 ТС в час, при этом один ТС будет приходиться на 1,5 пассажира, то это 32400 пассажиров в час. Столько примерно перевозит одна линия метро в час пик. Если бы в Москве, например, линии метро были бы под каждой улицей – то возить было бы некого! И причём по многим причинам. Пути АТС могут быть над каждой улицей и не только в Москве. Никаких «туч вагончиков над головой»- как пишет пресса, не предвидится. Движение будет вполне незаметным. Внутренняя сторона балки выполнена из стальной перфорированной ленты с закреплёнными на ней верхним и нижним рельсами, а внешняя сторона балки выполнена из пористого алюминиевого профиля с возможностью компенсации сил сжатия, закреплённого на другой стороне стальной ленты на совместных с рельсами креплениях. Это позволяет нагрузить весь вес транспортной тележки на ленту, а за счёт перфорации ленты, прочно и надёжно закрепить на ней рельсы и внешнюю, пористую часть балки при помощи сообщающегося через перфорации в ленте металлического расплава при изготовлении балки. Кроме того, вес ТС через рельсы, равномерно распределяется по всей длине стальной ленты, что в свою очередь существенно позволяет увеличить вес полезной нагрузки по отношению к весу балки. Лёгкость балок позволяет увеличить расстояние между опорами АТС не менее чем на 1 км над реками, проливами, горными ущельями, заповедниками и везде где это необходимо. Проушины для подвеса балки жёстко связаны с верхним рельсом и выполнены на одной линии проходящей по середине рабочей поверхности верхнего и нижнего рельсов. Это позволяет, спроецировать подвес балки на середину рабочих поверхностей верхнего и нижнего рельсов, чтобы центр тяжести полезной нагрузки находился на одной линии с подвесом, чтобы предотвратить под действием веса ТС схождение или расхождение в стороны, рельсов балки. Верхние и нижние рельсы в балках выполнены в виде желобов, а колёса транспортной тележки без реборд. Это позволяет увеличить площадь опоры колёс и уменьшить их вес, при такой же их ширине, что и с ребордами, уменьшить сопротивление качению и действию скручивающей силы на рельсы из-за уменьшения плеча и тем самым уменьшить вес, и рельсов, и балок. Тепловой стык в жёлобе-рельсе, содержит подвижную клиновидную вставку, выполненную в одной плоскости с рабочей поверхностью жёлоба-рельса, с выполненными на противоположной стороне вставки канавками, и с установленными штифтами или шпонками в выемках торцов балок с тем же углом, что и края клиновидной вставки. Это позволяет использовать колёса без реборд, избавиться от стука колёс, при круглосуточной работе АТС в городе, а также не допускать износа колёс и рельсов на стыках, не создавать шума. Тем более, что единственный и незначительный источник шума – колёса, находятся внутри балки. Квартальные пути выполнены в виде двух колец, для прибывающих и отбывающих ТС с ответвлениями к остановкам в подъездах домов и во дворах и связаны посредством локальных путей содержащих разгонные и тормозные участки с магистральными путями. Это позволяет создать большое количество остановок на ответвлениях квартальных кольцевых путей, упростить их сооружение, за счёт кругового движения ТС, а локальным путям с разгонными и тормозными участками соединить квартальные пути с магистральными, которые не всегда могут находиться поблизости от квартальных. Квартальные пути расположенные, например, внутри одного городского квартала могут иметь, по меньшей мере, два въезда и два выезда по локальным путям с разных направлений (улиц), что позволяет в случае остановки какой либо линии иметь возможность ТС разъехаться. К тому же дополнительные направления с квартальных путей существенно укорачивают заявленные маршруты. В местах использования только одной балки, вторая выполнена в качестве фальш- балки, что позволяет жёлоб-рельс используемой балки защищать от дождя, снега, льда и от попадания посторонних предметов. Ответвления на остановки, расположенные во дворах и подъездах, могут иметь только квартальные пути, потому что чем короче расстояние между съездами на остановки, на которые нужно съезжать с квартального пути, тем меньше на нём скорость, из-за необходимости иметь время на переключение колёс тележки. Поэтому, на квартальном пути на одну дырку ( движущееся пустое место равное длине ТС) может приходится до трёх меток пути, что соответствует минимальной скорости 14,4 км/час и пропускной способности пути 7200 ТС в час при их длине 2м. При движении ТС к остановке со скоростью 5 км/ч, также ничто не мешает использовать синхронизацию. Минимальная скорость на локальном пути может составлять 21, 6 км/час, если ТС занимает 2 метки пути. Минимальная скорость на магистральном пути соответственно 43,2 км/час с частотой синхронизации 6 герц. Синхронизированное движение ТС с минимальной скоростью, это движение ТС сплошным потоком, практически касаясь, друг друга с сохранением максимальной пропускной способности пути для определённо заданного количества меток пути на одно ТС и частоты синхронизации. По этому со всех остановок АТС на отдельно взятый квартальный путь может быть направлено не 7200 ТС в час, - какова его пропускная способность, а то количество ТС, какое способны обслужить остановки квартального пути. Внутри квартальных кольцевых путей выполнены накопители транспортных средств, что позволяет при достаточном количестве ТС практически исключить их холостой пробег между разными кварталами города, в часы пик компенсировать недостаток ТС и постоянно находиться на остановках в ожидании пассажиров. Невостребованные на остановках ТС, с прибытием новых пассажиров, направляются в накопители, кольцевые или в виде спирали, а в часы пик возвращаются на остановки. Внутри квартальных путей выполнены станции технического обслуживания транспортных средств, что позволяет использовать уже существующую инфраструктуру, обслуживающую остановки и поддерживать высокий технический уровень ТС в круглосуточном режиме. Каждая местная сеть содержит технический центр, который имеет такую же схему, как и квартальный путь. Что позволяет иметь в каждом компьютере каждого ТС адреса технических центров и в какой бы сети не находилось ТС, по истечении определённо установленного времени, когда оно свободно, оно направляется на профилактику в местный технический центр. Там его обслуживают и дают гарантию на определённое количество часов работы на линии, до следующего обслуживания. Своевременное и централизованное обслуживание ТС, а также небольшое количество элементов в ТС ответственных за безопасность движения и пассажиров, позволяет обеспечить значительно более высокий уровень безопасности перевозки пассажиров и грузов, чем, например, в авиации. Ходовые двигатели транспортной тележки выполнены в колёсах с возможностью возвратно-поступательного перемещения указанных колёс к верхним и нижним рельсам перед развилками на нужный путь. Это позволяет обойтись не только без сложной и тяжёлой ходовой трансмиссии, но и без червячного привода переключения колёс, с его электродвигателями. Для чего достаточно при переходе на другой путь, разблокировать стопоры эксцентриковых опор колёс одной из сторон тележки, когда центр тяжести находится на других колёсах и увеличить или уменьшить число оборотов свободных колёс, а так как правые и левые колёса связаны валом с шестернями с внутренним зацеплением, то разница в числе оборотов правых и левых колёс развернёт эксцентриковые опоры колёс на 180 градусов. После чего стопоры опять заблокируют эксцентриковые опоры, балансировочное устройство переместит центр тяжести полезной нагрузки на вступившие в контакт с рельсами колёса, а колёса с другой стороны выйдут из зацепления с рельсами таким же путём. Транспортная тележка содержит тормозной барабан с тросом, один конец которого закреплён на барабане, второй конец на полезной нагрузке, что позволяет повысить безопасность пассажиров в трудно предсказуемых случаях, таких как тер. акты, стихийные бедствия и т. п. В таких случаях взрыва или внезапной деформации балки перед движущимся ТС, транспортную тележку может заклинить в балке, тогда кабина ТС или грузовой контейнер должен сорваться с подвеса, а трос с тормозным барабаном погасят горизонтальную и вертикальную составляющие скоростей. При этом подаётся сигнал экстренного одновременного торможения на данной линии, а доступ на неё и на прилегающие линии со всех остановок АТС закрывается. Примерно через 5 мин. эти линии пустеют и по ним запертые ТС эвакуируются задним ходом до ближайшей развилки. Опора колеса транспортной тележки выполнена большей площади, за счёт ширины реборды, что позволяет уменьшить величину износа рельс и колёс транспортной тележки и уменьшить их массу на величину массы реборды, а также уменьшить сопротивление качению.
Автор В.Н. Карфидов