一种实现电梯及多种轨道交通车辆在线化互联互通的系统的制作方法

本发明涉及交通设备与运输及控制工程领域，具体为实现电梯及多种轨道交通车辆的在线互联互通的系统，简称为“在线交通”。所谓多种交通工具指包括垂直运输的电梯、及水平运输的各种轨道交通车辆；所谓在线互联互通，指运输车辆(设备)在正常恒动运行的状态下在线互通，也就是“人车”在线化交互。

背景技术：

传统垂直运输电梯中，为了乘客上下电梯导致开开停停，同时楼宇电梯与城市轨道交通系统相隔离，呈孤岛运行状态。

轨道交通(地铁、空轨、高铁、动车等)运输中为了乘客上下车，开开停停，同时各轨道交通车辆其运行均是孤立的，其人车交互通过车站离线交互，导致运行、出行效率低下。

乘客在乘坐不同类型的车辆，也就是换乘不同车辆需要来回奔波，各种轨道交通不能在线互通，出行效率低下。

也就是说电梯、地铁、空轨、高铁等均为独立的孤岛式运行，其“人车”交互，均为离线交互，带来开开停停，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可实现垂直运输(电梯)、水平运输的轨道交通(空轨、地铁、高铁)车辆可实现在线化恒动运行，并且各运输车辆(包括电梯)可以在线互通的系统，实现“人、车、路、楼”在线互联互通，消灭电梯的开开停停、轨道交通车辆的开开停停，实现出行零等乘、零停站、在线转乘、零拥堵。

为了达到上述目的，本发明提供了一种实现电梯及多种轨道交通车辆在线化互联互通的系统，创造三在线化新装备与传统的轨道交通车辆(空轨、地铁、高铁)相配合运行，使整个系统在线化互联互通得以实现，三在线化新装备：

一是在线车站：实现水平轨道交通车辆(空轨、地铁、高铁)的在线化运行，也就是交通运行不停站、乘客在线上下车，达到实现乘客在线化上下车、及在线化换线(比如地铁一号线换二号线)。

二是在线变速站：实现不同速度、类型的轨道交通车辆的在线化互通，相当于实现乘客在不同类型的车辆(比如高铁换地铁)间的在线化换乘。

三是在线化电梯系统：实现垂直运输的在线化运行，以及与城市交通的在线化互通。

所述新装备一：在线车站

所述在线车站基本构造如下：包含三主要功能部分，环形缓冲车、组合转盘、转运碟型车若干。

所述之环形缓冲车：为一首尾相连的呈环形构造的车辆系统，其运行轨道形状与环形车辆相匹配，环形缓冲车在其轨道上作恒动运行。其作用有两部分，一是其直线段部分，外部车辆当其同速、同向、同位置时，乘客在线交换；其环形部分与变速系统(组合转盘)在线交互乘客。

所述之组合转盘：为同心安装的环形转盘，低速转盘转速较低(以乘客可以直接登上乘车亭为宜，外边缘线速度小于1米/秒)，中速转盘作中速旋转，其角速度与环形缓冲车环形段的角速度相同。组合转盘的主要功能是实现上下车乘客的在线变速，乘客上行(从低速转盘到中速转盘)为加速，乘客下行(从中速转盘到低速转盘)为减速。

所述之若干蝶形车：为辅助乘客实现安全变速的载具，碟型车构造具有底盘大，重心低，并配有安全保护装置，确保乘客在乘坐碟型车时的安全，碟型车自身带有动力、并可控制方向、可携带乘客在组合转盘上的移动，乘客通过乘坐蝶形车，实现自身在组合转盘上的变速及移动。每一碟形车其运动轨迹为，从低速转盘的乘车亭处携带乘客上行，安全通过两转盘，实现在线加速，进入环形缓冲车(上下车乘客在此交互)，随环形缓冲车运行到另一侧转盘系统，碟形车携带乘客出环形缓冲车下行，安全通过两转盘，实现在线减速，乘客在此下车，所有碟型车循环重复上述动作。

进一步的，为了配合实现上述功能，在线车站设置若干辅助设施。

月台：乘客进出站的缓冲。

天桥：乘客进入在线车站的通道。

乘车亭：乘客准备乘坐碟型车的候车亭。

安全栏：竖立环状排列的立辊，用于保护运行蝶形车的安全。

所述在线车站实现的功能：环形缓冲车作为与外部车辆在线对接交互的载体，组合转盘为乘客提供在线变速的功能，碟型车作为乘客安全变速及移动的载体，三者协同配合实现车辆运行不停站、乘客在线上下车的功能。运用在线车站替代传统车站可以实现同一速度车辆的“人、车”在线交互，以及同一速度、不同线路车辆(如地铁一号、二号线的转乘)的“人、车、路”在线交互。

所述新装备二：在线变速站

所述在线变速站的基本构造：其基本原理与在线车站相同，相当于两个在线车站的并联作业，其构成也分为三主要系统：缓冲与交互系统(低速环形缓冲车、高速环形缓冲车)、变速系统、安全转运系统(碟型车)。

其组成上与在线车站的不同点是：缓冲车多一组，组合转盘多一倍，碟型车更多，其本质上是两种速度的在线车站的并联形式，目的是实现不同速度车辆的在线互通。

在线变速站的低速环形缓冲车为异形环形缓冲车：由于低速环形缓冲车位于在线变速站的内侧，其功能是与低速车辆的对接交互，为了低速车辆的顺利通行(避免与两转盘系统相冲突)，低速环形缓冲车的环形段与转盘系统为同一平面，其直线段低于转盘系统的高度(低6-8米)，位于低平面。

进一步的，为了配合实现上述功能，在线变速站设置若干辅助设施(月台、天桥、乘车亭、隔离栏、安全栏)。

所述在线变速站实现的功能：变速站的两环形缓冲车作为与外部高、低速车辆在线对接交互的载体，组合转盘实现乘客在线变速的功能，碟型车作为乘客安全变速及移动的载体，三者协同配合实现车辆运行不停站、乘客在线上下高速列车、低速列车、及高低速列车间的在线转乘。运用在线变速站可以实现不同速度车辆的“人、车”在线交互，以及在不同速度、不同线路车辆间(如地铁到高铁)的转乘。

所述新装备三：在线化螺旋式电梯

所述在线化电梯系统基本构造如下：包括三部分：支承柱与轨道、环形箱体系统、组合转盘。

所述的支承柱与螺旋轨道系统：支承柱有一对，分别是上升支承柱、下降支承柱，螺旋式轨道安装在所述支承柱的侧壁上，上升螺旋式轨道与下降螺旋式轨道，通过水平连接形成一个封闭式环形轨道。环形箱体系统分布于环形轨道上，沿着环形轨道恒动运行，具体在每一单循环的上升(或下降)轨道构造上，水平旋转270度，上升(下降)旋转180度，之所以水平旋转，目的是创造环形箱体的轿厢与内侧转盘同速同向运转270度，为乘客与内侧转盘在线交互乘客创造条件；其连接两支承柱的直线运行段作为与社会车辆在线交互的在线区。

所述环形箱体系统：由若干个首尾相连的轿厢构成的环形系统，在第一支承柱的螺旋上升式轨道上，作上升运行，在第二支承柱的螺旋下降式轨道上，作下降运行，两支承柱之间通过水面轨道连接，实现上升系统、与下降系统构成一个环形的恒动系统。

所述组合转盘：沿支承柱每隔一段距离(相当于每一楼层)设一组组合转盘，组合转盘设置于支承柱螺旋式轨道的外侧，组合转盘作为乘客在线出入螺旋式电梯的变速系统。组合转盘由两同心转盘构成，位于内侧的为内侧转盘，外侧的为外侧转盘，其在线出入的过程为：内侧转盘恒动运行，其运行角速度与环形轿厢系统的水平环形段运行角速度相同，这样创造一个同速、同向、同位置的交互空间，实现乘客可在主运输轿厢与内侧转盘的在线交互。外侧转盘断续运行，当与内侧转盘速度一致时，内外侧转盘在线交互乘客，当外侧转盘停运时，实现上、下电梯乘客的交互。

所述螺旋电梯的运行：螺旋电梯的环形轿厢系统运行采用双动力模式，轿厢在水平运行中其动力来源于内侧转盘，当轿厢作环绕爬升(或下降)中，轿厢自身自带动力，自我驱动克服自身的爬升(下降)阻力。整个环形轿厢系统在双动力的驱动下，呈恒速恒动状态，内侧转盘恒速恒动，并在水平段驱动环形轿厢系统，外侧转盘呈间断式开停，外侧转盘作为静态乘客与内侧恒动转盘的联络通道，内侧转盘作为进出轿厢的缓冲，同时内侧转盘具有驱动轿厢系统的功能。

所述电梯的在线化：运用在线化电梯系统替代传统电梯，可实现电梯的在线化运行，同时在线化电梯系统(通过变速站)可实现与外部交通的在线互通。

所述在线化装备的应用：上述在线车站、在线变速站在现实中的运用，可以实现水平运输的轨道交通(空轨、地铁、高铁)的在线化运行、及相互间的互联互通，配合在线化电梯系统在现实中的运用，可以实现垂直运输的在线化，以及垂直运输与水平运输的在线化互联互通，实现“人、车、路、楼”在线互通。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明中的在线化装备在实践中的运用，可实现四级速度系统的在线互通，包括在线化的末速系统、在线化的低速系统、在线化的中速系统以及在线化的高速系统。垂直系统通过在线化电梯系统连通，水平的三级速度通过在线车站连通，通过变速站实现四级系统在线互通的“在线交通”模式。

在线交通其突出优点是：电梯及轨道交通车辆恒动运行不停站(层)，乘客在线上下车，所有运输工具可实现“人、车”在线互通，使交通效率大幅提高，能耗大幅降低，出行安全性、效率大幅提高，出行费用大幅降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中在线交通的逻辑图；

图2为本发明一实施例中在线车站的原理图。

图3为本发明一实施例中在线车站的实施俯视图

图4为本发明一实施例中碟型车的结构示意图；

图5为本发明一实施例中在线变速站的原理图；

图6为本发明一实施例中在线变速站的实施俯视图；

图7为本发明一实施例中在线变速站的局部俯视放大图；

图8为本发明一实施例中在线变速站的局部俯视放大图；

图9为本发明一实施例中在线变速站低速环形缓冲车(包括运行轨道)的俯视图；

图10为本发明一实施例中在线变速站低速环形缓冲车(包括运行轨道)的侧视图；

图11为图10中a处的放大图。

图12为本发明一实施例中在线化电梯系统的正视图；

图13为本发明一实施例中在线化电梯系统的俯视图；

图14为本发明一实施例中在线化电梯系统的立体斜视图；

图15为本发明一实施例中在线化电梯系统水平驱动示意图

图16为本发明一实施例中在线交通四级速度在线互通的结构示意图；

具体实施方式

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

下面将结合本发明，说明在实际中的具体实施：

如果我们把国家交通系统分为两部分，可以看做城市交通系统是一部分，国家干线是一部分，国家干线联通各城市交通系统，本例运用在线化的高速系统代表国家干线，运用中速、低速、末速三级系统代表城市交通模型，通过国家交通干线联通各城市交通系统(请参阅图16)。

在线化的末速系统：由在线化电梯系统(城市末端运输)实现

在线化的低速系统：由低速轨交系统(城市支线)与在线车站构成

在线化的中速系统：由中速轨交系统(城市干线)与在线车站构成

在线化的高速系统：由高速轨交系统(国家干线)与在线车站构成

整个系统的在线互通：由在线变速站联通各级在线化系统。

具体实施中：分为三步走，第一步：首先实现城市交通在线化。包括运用在线车站实现城市干线在线化、城市支线在线化，运用在线化电梯系统实现居住末端运输在线化，以及运用在线变速站把城市三级交通系统在线联通起来。

第二步：运用在线车站实现国家干线(高铁、动车、传统火车)在线化。

第三步：国家交通在线化。运用在线变速站把国家在线化干线与城市三级交通系统在线联通起来。

上述完成后，将形成国家在线交通网络，形成家家户户与城市支线、城市干线、国家干线在线互联互通。象征着国家交通的在线化，实现所有轨道交通车辆恒动运行不停站，电梯运行不停层，乘客在线化出行不离线。

下面以乘客通过“在线交通”系统出行，来说明在线交通的优越性：

如乘客从a城市某个小区某楼18层，到b城市某小区某楼的28楼出行过程如下(参考图16)：

乘客→乘坐小区在线化电梯系统自18层到达一层→在线变速站→a城市支线(低速轨交)→在线变速站→a城市干线→在线变速站→国家干线→在线变速站→b城市干线→b城市支线→在线变速站→某小区在线化电梯系统→28楼→出在线交通系统→到达目的地。

通过“在线交通”系统出行，出行全程在线化不离线，零停站、零转乘、零拥堵。交通运行高速、高效、低耗；乘客出行安全、便捷、精准。

本实施例创造三在线化新装备与传统的轨道交通车辆(空轨、地铁、高铁)相配合运行，使整个系统在线化互联互通得以实现(见图1)，三在线化新装备：

一是在线车站：实现水平轨道交通车辆(空轨、地铁、高铁)的在线化运行，也就是交通运行不停站、乘客在线上下车，达到实现乘客在线化上下车、及在线化换线(比如地铁一号线换二号线)。

二是在线变速站：实现不同速度、类型的轨道交通车辆的在线化互通，相当于实现乘客在不同类型的车辆(比如高铁换地铁)间的在线化换乘。

三是在线化电梯系统：实现垂直运输的在线化运行，以及与城市交通的在线化互通。

所述新装备一，在线车站(见图2、图3、图4)

所述在线车站基本构造如下：包含三主要功能部分，环形缓冲车3、组合转盘(6、7)、转运碟型车10若干(见图4)。

所述之环形缓冲车3：为一首尾相连的呈环形构造的车辆系统，其运行轨道形状与环形车辆相匹配，环形缓冲车在其轨道上作恒动运行。其作用有两部分，一是其直线段部分，外部车辆当其同速、同向、同位置时，乘客在线交换；其环形部分与变速系统(组合转盘6、7)在线交互乘客。

所述之组合转盘(6、7)：为同心安装的环形转盘，低速转盘6转速较低(以乘客可以直接登上乘车亭为宜，外边缘线速度小于1米/秒)，中速转盘作中速旋转，其角速度与环形缓冲车3环形段的角速度相同。组合转盘(6、7)的主要功能是实现上下车乘客的在线变速，乘客上行(从低速转盘到中速转盘)为加速，乘客下行(从中速转盘到低速转盘)为减速。

所述之若干蝶形车10：为辅助乘客实现安全变速的载具，碟型车构造具有底盘大，重心低，并配有安全保护装置，确保乘客在乘坐碟型车时的安全，碟型车自身带有动力、并可控制方向、可携带乘客在组合转盘上的移动，乘客通过乘坐蝶形车，实现自身在组合转盘上的变速及移动。每一碟形车其运动轨迹为，从低速转盘的乘车亭处携带乘客上行，安全通过两转盘，实现在线加速，进入环形缓冲车(上下车乘客在此交互)，随环形缓冲车运行到另一侧转盘系统，碟形车携带乘客出环形缓冲车下行，安全通过两转盘，实现在线减速，乘客在此下车，所有碟型车循环重复上述动作。

进一步的，为了配合实现上述功能，在线车站设置若干辅助设施(图3：月台5、天桥11、乘车亭12、安全栏14)。

月台5：乘客进出站的缓冲。

天桥11：乘客进入在线车站的通道。

乘车亭12：乘客准备乘坐碟型车的候车亭。

安全栏14：竖立环状排列的立辊，用于保护运行蝶形车的安全。

所述在线车站实现的功能：环形缓冲车作为与外部车辆在线对接交互的载体，组合转盘为乘客提供在线变速的功能，碟型车作为乘客安全变速及移动的载体，三者协同配合实现车辆运行不停站、乘客在线上下车的功能。运用在线车站替代传统车站可以实现同一速度车辆的“人、车”在线交互，以及同一速度、不同线路车辆(如地铁一号、二号线的转乘)的“人、车、路”在线交互。

所述新装备二：在线变速站(见图5、图6、图7、图8)

所述在线变速站的基本构造：其基本原理与在线车站相同，相当于两个在线车站的并联作业，其构成也分为三主要系统：缓冲与交互系统(低速环形缓冲车3、高速环形缓冲车4)、变速系统(组合转盘6、7、8、9)、安全转运系统(碟型车10)。

其组成上与在线车站的不同点是：缓冲车多一组，组合转盘多一倍，碟型车10更多，其本质上是两种速度的在线车站的并联形式，目的是实现不同速度车辆的在线互通。

在线变速站的低速环形缓冲车为异形环形缓冲车(见图9、图10、图11)：由于低速环形缓冲车位于在线变速站的内侧，其功能是与低速车辆的对接交互，为了低速车辆的顺利通行(避免与两转盘系统相冲突)，低速环形缓冲车的环形段与转盘系统为同一平面，其直线段低于转盘系统的高度(低6-8米)，位于低平面(见图9、图10、图11)。

进一步的，为了配合实现上述功能，在线变速站设置若干辅助设施(月台5、天桥11、乘车亭12、隔离栏13、安全栏14)。

所述在线变速站实现的功能：变速站的两环形缓冲车作为与外部高、低速车辆在线对接交互的载体，组合转盘实现乘客在线变速的功能，碟型车作为乘客安全变速及移动的载体，三者协同配合实现车辆运行不停站、乘客在线上下高速列车、低速列车、及高低速列车间的在线转乘。运用在线变速站可以实现不同速度车辆的“人、车”在线交互，以及在不同速度、不同线路车辆间(如地铁到高铁)的转乘。

所述新装备三：在线化螺旋式电梯(见图12、图13、图14、图15)

所述在线化电梯系统基本构造如下：包括三部分：支承柱(21\22)与轨道23、环形箱体系统(24\25)、组合转盘(26\27)。

所述的支承柱与螺旋轨道系统：支承柱有一对，分别是上升支承柱、下降支承柱，螺旋式轨道安装在所述支承柱的侧壁上，上升螺旋式轨道与下降螺旋式轨道，通过水平连接形成一个封闭式环形轨道。环形箱体系统分布于环形轨道上，沿着环形轨道恒动运行，具体在每一单循环的上升(或下降)轨道构造上，水平旋转270度，上升(下降)旋转180度，之所以水平旋转，目的是创造环形箱体的轿厢与内侧转盘同速同向运转270度，为乘客与内侧转盘在线交互乘客创造条件；其连接两支承柱的直线运行段作为与社会车辆在线交互的在线区。

所述环形箱体系统：由若干个首尾相连的轿厢构成的环形系统，在第一支承柱的螺旋上升式轨道上，作上升运行，在第二支承柱的螺旋下降式轨道上，作下降运行，两支承柱之间通过水面轨道连接，实现上升系统、与下降系统构成一个环形的恒动系统。

所述组合转盘：沿支承柱每隔一段距离(相当于每一楼层)设一组组合转盘，组合转盘设置于支承柱螺旋式轨道的外侧，组合转盘作为乘客在线出入螺旋式电梯的变速系统。组合转盘由两同心转盘构成，位于内侧的为内侧转盘，外侧的为外侧转盘，其在线出入的过程为：内侧转盘恒动运行，其运行角速度与环形轿厢系统的水平环形段运行角速度相同，这样创造一个同速、同向、同位置的交互空间，实现乘客可在主运输轿厢25与内侧转盘26的在线交互。外侧转盘断续运行，当与内侧转盘速度一致时，内外侧转盘在线交互乘客，当外侧转盘停运时，实现上、下电梯乘客的交互。

所述螺旋电梯的运行：螺旋电梯的环形轿厢系统运行采用双动力模式，轿厢在水平运行中其动力来源于内侧转盘(见图15)，当轿厢作环绕爬升(或下降)中，轿厢自身自带动力，自我驱动克服自身的爬升(下降)阻力。整个环形轿厢系统在双动力的驱动下，呈恒速恒动状态，内侧转盘恒速恒动，并在水平段驱动环形轿厢系统，外侧转盘呈间断式开停，外侧转盘作为静态乘客与内侧恒动转盘的联络通道，内侧转盘作为进出轿厢的缓冲，同时内侧转盘具有驱动轿厢系统的功能。

所述电梯的在线化：运用在线化电梯系统替代传统电梯，可实现电梯的在线化运行，同时在线化电梯系统(通过变速站)可实现与外部交通的在线互通。

所述在线化装备的应用(见附图16)：上述在线车站、在线变速站在现实中的运用，可以实现水平运输的轨道交通(空轨、地铁、高铁)的在线化运行、及相互间的互联互通(见附图16的低速、中速、高速部分)，配合在线化电梯系统在现实中的运用(见附图16的末速部分)，可以实现垂直运输的在线化，以及垂直运输与水平运输的在线化互联互通，实现“人、车、路、楼”在线互通。

以上对本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。