專利名稱：通過溝槽在地面引導車輛并給車輛供電的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在地面引導車輛并給車輛供電的裝置。
本發(fā)明還涉及有人或無人自動運輸系統(tǒng)。
背景技術：
作為概念，三十年來已經(jīng)知道有人自動運輸系統(tǒng)(APM AutomaticPeople Mover，AGT Automated Guideway Transit，SLT Shuttle LoopTransit，PRT Personal Rapid Transit，VAL Villeneuve d’Ascq Lille devenuVehicule Automatique Leger，Poma 2000 de Laon，Otis Métro Shuttle 6000，Sky Train de Vancouver，Docklands Light Railway de Londres，Metromover de Miami，NTS d’Osaka)。
已經(jīng)使用或考慮了各種推進技術電馬達自動推進、感應馬達、纜繩牽引(Poma 2000 de Laon，Monorail suspendu Siemens àDortmund，Doppeomayr cable car)。
世界上有五十多個飛機場設有APM類型的運輸系統(tǒng)(吉隆坡，拉斯維加斯，西雅圖/Tacoma，邁阿密，新加坡/Changi，丹佛，紐華克/新澤西，倫敦/Gatwick，法蘭克福等)。
在推進和懸掛方面的技術方法的多樣性以及APM比傳統(tǒng)的運輸方式如地鐵反應了對APM經(jīng)濟可行的方法的技術復雜性。
例如，為戴高樂機場(法國)設置的纜繩牽引APM的Soulé公司SK6000系統(tǒng)在投入運行幾年后最近被放棄。
實際上，這種運輸系統(tǒng)的可靠性應該非常高，約為99.5％以上，特別是它們用于在飛機場輸送旅客時，當故障妨礙APM的旅客乘機時，APM的經(jīng)營者不得不付出非常高的罰金。
另外，這些APM的移動速度應該很高，其中包括一些由于確定線路前常常存在許多建筑物而設有許多轉彎的交通網(wǎng)。
電驅動的載人道路車輛傳統(tǒng)上通過位于車輛行駛道路以上的架空電纜輸送電力，這種電纜叫做吊線懸掛電纜。
80年代初以來，人們了解到輪胎上的有軌車，車輛用于填補鉸鏈公共車(每小時、每個方向2000旅客)和軌道車(每小時、每個方向3000-4000旅客)的容量差別。對這些輪胎有軌車的供電一般通過單線接觸架空線或吊線懸掛電纜進行(見安裝在比利時的Rochefort的Bombardier集團belge BN公司的GLT Guided Light Transit，或者TVRTransport sur Voie Réservée，de Caen，或者安裝在Nancy的系統(tǒng))。輪胎軌道車受一嵌在道路中心的中心軌引導，該中心軌位于一防震和隔音的底板上。
輪胎軌道車可以按照四種不同方式運行[13]-引導-輸電(有軌方式)通過導電弓架獲得能量，電流的返回通過引導軌進行(例如使用無軌電車雙線的Nancy系統(tǒng)除外)；[14]-道路-輸電軌道車不受軌道的引導，而是在行車道上滾動；[15]-引導-柴油機；[16]-道路-柴油機(公共汽車方式)。
從道路方式過渡到引導方式通過一叫做電纜接頭的機構進行。在Bombardier的TVR系統(tǒng)中，每個軸受兩個位于車輛軸線中的滾輪構成的小轉向架的引導，兩個滾輪一在前面，一在后面，滾輪在引導軌上施加750kg的重量。
在Lohr Industrie公司的Translhor系統(tǒng)中，滾輪成對組合，并且成V形貼靠在引導軌二側(見EP 0.833.759或FR 2.735.728)。
現(xiàn)在的輪胎有軌車的軌道引導系統(tǒng)存在許多缺點。
引導滾輪在軌道中的振動在軌道上產(chǎn)生摩擦，由此產(chǎn)生軌道磨損，并有脫軌的危險和運行時的高噪音。脫軌在Nancy和Caen已經(jīng)引起注意。
Nancy和Caen的保留道路運輸引導系統(tǒng)(TVR)安全性的鑒定已經(jīng)成為2003年發(fā)表的橋梁和道路委員會報告的目標。
該報告另外指出[23]-對Caen的系統(tǒng)，由于與電流通過軌道返回有關的電腐蝕使軌道磨損，磨損導致產(chǎn)生使周圍居民不舒服的噪音； -從2002年三月投入運行以來七次失去引導，滾輪施加的壓力阻礙司機操縱車輛，但是還可以剎車；[25]-滾輪破裂并且滾輪沒有插入到軌道中，而報警沒有啟動。
該報告的結論是沒有排除出現(xiàn)事故的危險，因此TVR的安全性需要預防維護和重新覆蓋軌道、輪胎滾動道和滾輪的政策。例如，Nancy的TVR引導軌道的重新鋪設和打磨導致每年大約200,000 HT的費用。
對于輪胎軌道車，即無軌電車，現(xiàn)在力求取消架空輸電線，并提出通過一導電軌將道路車輛例如無軌電車的引導和供電相結合，例如導電軌的形式為一附加在道路上或埋在道路中的軌道。
但是，這種概念遇到明顯的安全問題。必須絕對排除使用者或其他任何人和供電導體有意或無意接觸的危險。
文件FR 2.613.305描述了一種位于一設在地下的電纜溝中的引導和供電軌。在這個以前的安裝中，一滾輪深入到軌道縱向通道中的功能間隙中，該通道為兩個U形鐵形成的通道。
這兩個開口向下的U形鐵位于一些橫向金屬隔板上，這些金屬隔板一一地位于設在地下的混凝土溝中。
一些縱梁錨固在在溝的底部，橫向隔板焊接在這些縱梁上。橫隔板為U形，并且支撐焊接的角鐵形縱向軌枕。電導體位于角鐵形縱向軌枕上的垂直支座上。這些導體通過摩擦提供搬運車移動需要的能量。
作為變型，搬運車被一位于引導軌道溝中的環(huán)形鏈條帶動，因此搬運車設有兩個深入到引導軌中的臂一臂帶有電接觸器，一臂用于通過鏈條進行牽引。
文件FR 2.613.305中描述的裝置涉及搬運車，并且證明對解決前面描述的TVR和APM的技術問題是不夠的。
現(xiàn)在通過中心軌進行引導的裝置具有以下其它缺點[351]-車輛與它的引導裝置對準誤差的公差小，常常限于運行間隙，表現(xiàn)為車輛損壞，甚至車輛在彎道上或彎道下側滑情況下發(fā)生事故；[361]-通過軟墊保護防止電沖擊可能造成損壞，而通過換向系統(tǒng)進行保護可能失??；[371]-對浸流水的敏感性； -使用復雜的甚至不可實現(xiàn)的道岔或交叉路口。

發(fā)明內(nèi)容
符合本發(fā)明的裝置可以克服這些缺點。
符合本發(fā)明的裝置可以用下面的整體方式表示。
該裝置包括一埋在地下的溝槽(goulotte)，該溝槽被兩個留有一中間開口的部分蓋子封閉。兩個位于開口每側的型材把開口減小為一通到地面的狹窄縫隙。被滾輪垂直和水平引導的滑架穿過縫隙滑動，滾輪帶有與型材配合的中心輪緣。每個滑架通過一牽引桿與它引導的車輛連接，該牽引桿通過球形聯(lián)軸節(jié)與車輛連接，并且該牽引桿通過一支座(chape)的水平軸與滑架連接，支座本身通過一垂直軸與滑架連接。
因此車輛可以在牽引桿的長度范圍內(nèi)相對溝槽橫向移動。一位于支座垂直軸上的傳感器可以測量牽引桿與滑架在水平平面內(nèi)的角度變化，因此是與溝槽縫隙的角度變化。通過電動控制裝置對該信息的處理可以沿溝槽縫隙的軸線操縱車輛，而該角度則應始終基本為零。傳感器以一異常高的角度的形式檢測出車輛在彎道上或彎道下的偏移，可以對該信息進行處理，以便給出減緩或停止車輛的報警?？梢越o控制裝置一指令，使該角度有一定的值，該值表現(xiàn)為車輛的一側向移動。
一或幾個固定在每個滑架上的滑動電流傳感器保證車輛的供電，這些傳感器與一或幾個位于部分蓋子下表面上的傳導軌配合，因此任何人都不能到達。
溝槽縫隙邊緣的型材可以作為保護或電流返回的導體。
溝槽的底部設有至少在低點上的水槽，可以回收并排出可能沿縫隙進入的浸流水。
通過溝槽的一分支實現(xiàn)道岔，導電軌在此處中斷。導電軌端部的斜面形狀便于滑動電流傳感器在跨越道岔后重新嵌入。滾輪的寬度等于縫隙寬度的三倍，防止滑架在道岔中心附近脫軌，縫隙的寬度在道岔中心處加倍。為了使滑架在好的方向嵌入，只需在道岔附近給控制裝置一指令，使車輛在希望嵌入的一側相對溝槽偏離軸線。與滑架形成一角度的牽引桿施加的牽引自然會把滑架嵌到正確的方向。該指令可以由車輛的司機給出，或自動給出。
固定在溝槽內(nèi)并與固定在滑架上的檢測器配合的標記可以向車輛控制系統(tǒng)指出靠近一道岔，一車站。同樣，一固定在滑架上并與固定在一外殼內(nèi)的檢測器配合的標記可以指出車輛靠近，以便例如啟動三色燈的控制系統(tǒng)，外殼嵌入在緊靠溝槽的地面。使用一系列不同寬度的標記并使這些標記組合可以進行編碼。
該系統(tǒng)還可以裝有一固定在車輛球形聯(lián)軸節(jié)處的提升臂。當滑架嵌入到溝槽中時，該臂靜止，與牽引桿相對。為此，溝槽布置在一給定點，臂的轉動使一固定在臂上的分叉嵌在牽引桿周圍，因此抬高牽引桿?；艿纳喜孔匀毁N靠在牽引桿上，第兩個固定在滑架上部的分叉可以使滑架在靜止位置固定不動，避免滑架圍繞支座的垂直軸轉動?？梢栽谥ё妮S上設置一些回位彈簧，以幫助滑架與牽引桿的定位。
根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一帶滾輪車輛的引導和供電溝槽，該埋入地下的溝槽裝有至少一個包括兩個相對型材的導電軌，兩個型材形成一上縫隙，這些型材形成車輛的第一滾輪的滾動表面，并且形成一車輛的第二滾輪的滾動表面，第二表面在溝槽內(nèi)，并且朝向它的底壁。
根據(jù)不同的實施例，溝槽具有以下特征，必要時這些特征也可以組合[51]-溝槽包括兩個導電軌，導電軌被形成絕緣套的半蓋支撐，導電軌的下表面是不絕緣的，并且朝向溝槽的底壁；[52]-半蓋和溝槽底壁由聚合物材料制成；[53]-型材形成一最大寬度約為二厘米并且最小高度約為十五厘米的縫隙；[54]-型材的截面為U形，并且嵌入到一種水凝粘結劑中。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種通過如上所述的溝槽在地面引導一車輛并給車輛供電的裝置，該裝置包括一帶有至少兩個滾輪的滑架，滾輪帶有中心輪緣，該中心輪緣將插在縫隙中，并分別貼靠溝槽形成的第一和第二滾動表面。
根據(jù)不同實施例，該裝置具有以下特征，并且必要時這些特征也可組合 -滑架的形狀為框形，并且包括一下縱梁，該下縱梁支撐一些與溝槽的導電軌配合的滑動電流傳感器；[58]-滑架包括兩個縱梁和兩個橫梁，四個滾輪布置在橫梁之間；[59]-滑架能夠通過一球形聯(lián)軸節(jié)與車輛連接，一牽引桿使該球形聯(lián)軸節(jié)與滑架支座的水平軸連接，該支座通過一垂直軸與滑架的上縱梁連接；[60]-一角度傳感器位于支座的垂直軸上，以便測量牽引桿與溝槽縫隙的軸線形成的角度；[61]-滾輪的寬度至少等于溝槽縫隙寬度的三倍；[62]-一接線盒可以進行車輛的電連接，滑架連接在該車輛上，滑動電流傳感器通過位于滑架成型骨架中的導體與接線盒連接。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及設有如上所述引導和供電裝置的城市交通車，特別是輪胎軌道車或APM，該裝置包括一機動提升牽引桿的臂。
根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及帶滾輪車輛的引導和供電網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡包括一些如上所述的溝槽、一些對溝槽中的感應檢測器和/或固定在嵌在緊靠溝槽的外殼內(nèi)的感應檢測器的標記。
在一實施例中，引導和供電網(wǎng)包括至少一個道岔，導電軌在該道岔中是中斷的，這些導電軌的端部形狀為斜邊。
根據(jù)第五方面，本發(fā)明涉及一種控制滾輪車輛移動的方法，該車輛設有一如上所述的裝置，該方法包括測量牽引桿與滑架形成的角度，檢測該角度的值大于啟動報警和/或使車輛減速或停止的閾值。
在一實施例中，該方法包括一在靠近一道岔時操縱車輛相對滑架偏離軸線的階段。
在一實施例中，該方法包括一檢測車輛靠近網(wǎng)絡確定區(qū)域的階段，這時，溝槽內(nèi)的標記和檢測器分別與位于滑架上的檢測器和標記配合。


以下附圖表示本發(fā)明[70]-圖1是溝槽和部分表示的滑架的橫剖面圖；[71]-圖2是滑架和它的連接系統(tǒng)的側視圖；[72]-圖3是一道岔的俯視示意圖； -圖4是沿圖3IV-IV平面的視圖；[74]-圖5是一設有檢測器和標記的溝槽橫剖面圖，部分示出滑架；[75]-圖6表示設有一提升系統(tǒng)的連接裝置和一處于高位的滑架；具體實施方式
[76]參照附圖，該裝置包括一埋在地下的溝槽(圖1)，該溝槽包括[77]-上部包括一由鋼質型材2形成的縫隙1；[78]-兩個鋁質型材制成的導電軌3，該導電軌除它們的內(nèi)表面3b外被一PVC套3a絕緣；[79]-兩個支撐導電軌3并保證溝槽的PVC底部5與型材2之間組裝的PVC半蓋4。
縫隙1的最大寬度約為二厘米，最小高度約為十五厘米，并且與半蓋4的幾何形狀配合，導電軌3固定在半蓋4的下表面，使導電軌3不受損害，并因此保證不受直接接觸產(chǎn)生的電沖擊。
使用PVC半蓋4支撐導電軌3，保證絕緣3a破壞的情況下的補充保護。
溝槽的底部5至少在低點設有水槽(未示)，這樣可以回收和排出可能通過縫隙1進入的浸流水。
通過混凝土6保證整體的凝聚性和機械強度。
車輛7通過一牽引桿8牽引鋁制滑架(chariot)(圖2)，溝槽的縫隙1通過四個包括一中心輪緣的滾輪9引導一或幾個滑架。使用四個滾輪可以保證滑架和縫隙1以最小的間隙水平和垂直對齊，因此可以使縫隙的寬度最小。
框形滑架包括[86]-一帶有與導電軌3配合的滑動電流傳感器11的下縱梁10；[87]-一上縱梁12；[88]-兩個連接上縱梁10并穿過縫隙1連接下縱梁12的橫梁13，在圖2的側視圖中，該縫隙1用虛線表示。
滾輪9位于兩個橫梁13之間，因此橫梁13形成排障器，避免卡在上滾輪9與可能在滾輪上遇到的目標型材2之間。
牽引桿8的通過一聯(lián)軸節(jié)14與車輛7連接，在滑架一側，通過一水平軸15與一支座16連接，支座16通過一垂直軸17與上縱梁12連接，使車輛可以在三個方向相對滑架移動，車輛的移動只受牽引桿長度的限制。
一位于支座16的垂直軸17上的模擬或數(shù)字傳感器18測量牽引桿8與滑架在水平面中的角度變化，因此是與縫隙1長軸的角度變化。通過電控制裝置對該信息的處理可以沿溝槽縫隙1的軸引導車輛，該角度應始終基本為零。傳感器通過一異常高的角度檢測出車輛在彎道上或彎道下的偏離，控制裝置根據(jù)一預先建立的程序處理該信息，并啟動報警，使車輛減速或停止。
一固定在上縱梁12上的接線盒19可以通過螺旋形軟電纜與車輛7電連接。從滑動電流傳感器11到接線盒19的電能傳輸通過位于橫梁13內(nèi)的絕緣平導體進行。
通過溝槽的分支實現(xiàn)道岔(圖3、4)，導電軌3在此處中斷。導電軌3端部的斜面20形狀有利于跨越道岔后滑動電流傳感器11重新嵌入。滾輪9的寬度等于縫隙1寬度的三倍，防止滑架在靠近道岔中心21時脫軌，縫隙1的寬度在岔道中心21處局部加倍。為了使滑架在靠近道岔時在正確的方向嵌入，控制裝置接受使車輛7在希望車輛嵌入的一側相對溝槽偏離軸線的指令。
由于牽引桿8與滑架形成一角度，牽引桿施加的牽引力自然把滑架引向正確的方向。該指令由車輛的司機給出，或自動給出。
固定在溝槽內(nèi)的標記22(圖5)與一固定在滑架下橫梁10上的感應檢測器23的配合，可以向車輛的控制系統(tǒng)指出靠近一道岔和一車站。
同樣，固定在滑架下縱梁10上的鋼制標記24與固定在外殼26中的感應檢測器25配合可以指示車輛靠近，例如以便啟動三色控制燈，外殼26嵌在地面，緊靠溝槽。使用一系列寬度不同的標記并使這些標記組合可以進行編碼。
該系統(tǒng)還可以裝有一固定在車輛的球形聯(lián)軸節(jié)14處的機動樞轉提升臂27(圖6)。當滑架處于溝槽中時，該臂靜止在位置28。為此溝槽設在一給定點，臂27的分岔端通過臂的轉動抬起牽引桿8。固定在滑架上縱梁12上的第二分岔29可以使牽引桿在靜止位置固定不動。
上述材料和尺寸都作為非限定例子給出，并取決于技術指標，如車輛的電功率以及外部和環(huán)境的機械約束。
權利要求
1.引導帶滾輪(9)的車輛(7)并給該車輛供電的溝槽，該埋入地下的溝槽裝有至少一個導電軌(3)，并且包括兩個形成一上縫隙(1)的相對型材(2)，這些型材(2)形成車輛的第一滾輪的滾動表面，該溝槽的特征在于，所述兩個型材(2)形成車輛的第二滾輪的第二滾動表面，該第二表面在溝槽內(nèi)，并且朝向溝槽的底壁(5)。
2.如權利要求1所述的溝槽，其特征在于，該溝槽包括兩個被形成絕緣套的半蓋(4)支撐的導電軌(3)，所述導電軌(3)的下表面(3b)沒有絕緣，并朝向所述溝槽的底壁(5)。
3.如權利要求1或2所述的溝槽，其特征在于，所述半蓋(4)和所述底壁(5)由聚合物材料制成。
4.如權利要求1-3之一所述的溝槽，其特征在于，所述型材(2)形成一最大寬度約為二厘米、最小高度約為十五厘米的縫隙(1)。
5.如權利要求1-4之一所述的溝槽，其特征在于，所述型材(2)的截面為U形，并且嵌在一種水凝粘合劑(6)中。
6.通過一如權利要求1-5中所述的溝槽在地面引導一車輛并給該車輛供電的裝置，其特征在于，該裝置包括一帶有至少兩個有中心輪緣的滾輪(9)的滑架，所述滾輪(9)會插入到所述縫隙(1)中，并分別貼靠在由所述溝槽形成的第一和第二滾動表面上。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述滑架為框形，并且包括一下縱梁(10)，該下縱梁支撐與所述溝槽的導電軌(3)配合的滑動電流傳感器(11)。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述滑架包括兩個縱梁(10、12)和兩個橫梁(13)，四個滾輪(9)布置在所述橫梁(13)之間。
9.如權利要求6至8中任一項所述的所述的裝置，其特征在于，所述滑架在車輛側可以通過一球形聯(lián)軸節(jié)(14)連接，一牽引桿(8)使該球形聯(lián)軸節(jié)(14)與滑架的一支座(16)的一水平軸(15)連接，該支座(16)通過一垂直軸(17)與滑架的上縱梁(12)連接。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，一角度傳感器(18)位于所述支座(16)的垂直軸(17)上，用于測量所述牽引桿(8)與所述溝槽縫隙的軸線形成的角度。
11.如權利要求6至10中任一項所述的裝置，其特征在于，所述滾輪(9)的寬度至少等于所述溝槽縫隙(1)寬度的三倍。
12.如權利要求6至11中任一項所述的裝置，其特征在于，一接線盒(19)可以實現(xiàn)所述車輛(7)的電連接，所述滑架連接在所述車輛(7)上，通過裝在滑架型材骨架中的導體使所述滑動電流傳感器(11)與所述接線盒(19)連接。
13.設有一如權利要求9至11中任一項所述的引導和供電裝置的城市交通車，特別是輪胎有軌車或APM，其特征在于，該車包括一所述牽引桿(8)的機動提升臂(27)。
14.滾輪車輛的引導和供電的網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡包括如權利要求1-5之一所述的溝槽，其特征在于，用于感應檢測器(23)的標記(22)位于所述溝槽中，并且/或者感應檢測器(25)固定在緊靠溝槽的嵌入外殼(26)內(nèi)。
15.如權利要求14所述的網(wǎng)絡，其特征在于，該網(wǎng)絡包括至少一個道岔，所述導電軌(3)在道岔處中斷，這些導電軌(3)的端部為斜面形。
16.控制帶滾輪的車輛移動的方法，該車輛設有一如權利要求9-12之一所述的裝置，該方法的特征在于它包括測量所述牽引桿(8)與所述滑架形成的角度，檢測到該角度的值大于一閾值，則啟動報警，和/或使車輛減速或停止。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，該方法包括一在靠近一道岔時控制所述車輛(7)相對所述滑架偏離軸線的階段。
18.如權利要求16或17所述的方法，其特征在于，該方法包括一檢測車輛靠近網(wǎng)絡的一確定區(qū)域的階段，溝槽內(nèi)的標記(22)和檢測器(25)分別與安放在滑架上的檢測器和標記配合。
全文摘要
引導帶滾輪的車輛并給該車輛供電的溝槽，該埋入地下的溝槽裝有至少一個導電軌(3)，并且包括兩個形成一上縫隙(1)的相對型材(2)，這些型材(2)形成車輛的第一滾輪的滾動表面，該溝槽的特征在于，兩個型材(2)形成車輛的第二滾輪的第二滾動表面，該第二表面在溝槽內(nèi)，并且朝向溝槽的底壁(5)。
文檔編號B60L5/40GK1894118SQ200480037632
公開日2007年1月10日 申請日期2004年11月17日 優(yōu)先權日2003年12月18日
發(fā)明者于貝爾·拉里當特 申請人:于貝爾·拉里當特