一种铁路、使用该铁路的系统及该系统的换乘方法与流程

本发明涉及一种运输系统，更具体地说，它涉及一种铁路、使用该铁路的系统及该系统的换乘方法。

背景技术：

现有的铁路列车都要进入车站，而且乘客要等铁路列车在站台旁停稳之后才可上下车。铁路列车每到一站都要停车，每次停车都要消耗一定的时间。这样一来，就大大地延长了铁路列车的运行时间。

为此提供了一种新的技术方案解决上述技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种铁路，利用第一顺风车在行驶过程中从列车分离，第二顺风车在行驶过程中与列车对接，从而实现了在列车不停车的情况下使乘客上下车。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种铁路，包括铁轨和行驶于铁轨的列车，所述铁轨包括主轨和两端于主轨连通的分轨，所述列车包括驱动列车的车头、铰接于车头的车厢和动力顺风车，所述动力顺风车内设有驱动其运行的驱动装置，所述动力顺风车包括可拆卸连接于车厢远离车头一端的第一顺风车和位于分轨的第二顺风车，所述动力顺风车与车厢通过连接装置连接。

通过采用上述技术方案，需要上下时，需要下车乘客进入第一顺风车内，需要上车的乘客进入第二顺风车；列车在到达第一个主轨与分轨交汇点前开始减速，然后通过连接装置使第一顺风车与车厢分离，车头和车厢保持减速后的速度继续行驶而第一顺风车继续减速，从而使第一顺风车远离车厢；同时位于分轨上的第二顺风车启动并且加速行驶；当车头和车厢经过主轨与分轨的第一个交汇点时，车头和车厢继续沿着主轨行驶而第一顺风车转入分轨，第一顺风车进入分轨后继续减速至停止，第一顺风车内的乘客下车；车头和车厢通过第二个主轨与分轨交汇点后，第二顺风车从分轨进入主轨，然后继续追赶车头和车厢并且通过连接装置与车厢对接，第二顺风车中的乘客进入车厢内；利用第一顺风车在行驶过程中从列车分离，第二顺风车在行驶过程中与列车对接，从而实现了在列车不停车的情况下使乘客上下车。

本发明进一步设置为：所述分轨中间位置的水平高度大于其两端位置的水平高度。

通过采用上述技术方案，因分轨中间位置的水平高度大于其两端位置的水平高度，所以第一顺风车从列车上分离后进入分轨后为上坡，从而第一顺风车的动能转化为势能，更加有效的使第一顺风车减速；而第二顺风车启动后为下坡，从而第二顺风车的势能转化为动能，更加有效的使第二顺风车加速。

本发明进一步设置为：所述连接装置包括铰接于动力顺风车或者车厢的连接座、转动连接于连接座的转动盘和铰接于转动盘边缘的连接杆，所述转动盘侧壁开设有开口方向与连接杆延伸方向相反的卡槽，所述连接杆与转动盘的铰接点与卡槽以转动盘的转动轴线呈轴对称设置，所述连接杆远离转动盘的一端转动连接有与卡槽适配的卡接轴，所述连接座固定连接有驱动转动盘转动的液压缸。

通过采用上述技术方案，利用连接装置对接时，两个连接装置的卡接轴分别卡置于与其对接的连接装置的卡槽内，而因为连接杆与转动盘的铰接点与卡槽以转动盘的转动轴线呈轴对称设置，从而当两个连接装置相互施加拉力时转动盘保持平衡，不会使转动盘转动，进而可以通过连接装置稳定的传递拉力；需要使两个连接装置脱离时，液压缸驱动转动盘转动，从而使卡槽的开口偏转从而使卡接轴从卡槽中脱离，使两个连接装置不再对接。

本发明进一步设置为：所述连接装置包括第一连接座、第二连接座、转动连接于第一连接座的两个半圆形齿轮和驱动半圆形齿轮转动的伺服电机，所述第二连接座开设容纳第一连接座的安装槽，所述第二连接座两侧开设有与半圆形齿轮适配的卡槽，第一连接座与第二连接座对接时所述伺服电机驱动半圆形齿轮转动，所述半圆形齿轮卡置于卡槽内，所述第一连接座和第二连接座分别铰接于车厢和动力顺风车或者使第一连接座和第二连接座分别铰接于动力顺风车和车厢。

通过采用上述技术方案，利用连接装置对接时，第一连接座插接于第二连接座内，然后启动伺服电机使其驱动半圆形齿轮转动，从而使半圆形齿轮卡置于卡槽内，使第一连接座和第二连接座连接。

本发明进一步设置为：所述动力顺风车至少包括两个具有驱动装置的顺风车厢，同一所述动力顺风车上两个顺风车厢内驱动装置启动时为顺风车厢提供的牵引力方向相反。

通过采用上述技术方案，增大动力顺风车适应性，可以使动力顺风车向两个方向行驶，在需要换方向的前提下便可以与两个不同行驶方向的列车对接，进一步节省的时间。

本发明另一目的在于提供一种系统，包括一级车站和二级车站，所述一级车站的吞吐量大于二级车站的吞吐量；还包括仅连通一级车站的一级轨道以及连通两个二级车站、以及连通一级车站和二级车站的二级轨道；运行于所述一级轨道的列车为一级列车，运行于所述二级轨道的列车为二级列车，所述一级列车的最高时速大于二级列车的最高时速。

通过采用上述技术方案，列车途径车站时，不需要停车从而极大的节省列车运行的时间，提高输送乘客的效率；一级车站之间使用时速加快的一级列车乘载旅客并且一级车站数量较少从而，列车减速的次数进一步减少，进一步节省输送往来与一级车站之间的乘客之间的时间，从而增大一级车站之间的乘客运输量，从而减少滞留于一级车站的乘客。

本发明进一步设置为：所述一级车站包括上层和下层，所述一级轨道位于上层，所述二级轨道位于下层，所述上层和下层之间设有供旅客通行的换乘通道。

通过采用上述技术方案，有乘客需要从一级车站去往与之不直接连通的二级车站时，可以通过先乘坐一级列车通过一级轨道到达与其所要前往的二级车站连通的一级车站，然后换乘二级列车通过二级轨道到达乘客所要前往的二级车站；利用换乘通道可以快速来往于一级轨道和二级轨道的分轨处，从而使乘客换乘车辆时更加方便并且效率更高。

本发明进一步设置为：所述一级轨道与二级轨道之间连通有转车轨道，所述动力顺风车还包括安装有驱动装置的换乘车厢，所述换乘车厢上的驱动装置启动后牵引力方向其所连接的列车行驶方向相同。

通过采用上述技术方案，需要在一级列车和二级列车之间换乘的乘客进入换乘车厢中，然后使换乘车厢在列车到达转车轨道之前从列车上分离，然后进入转车轨道，通过转车轨道进入需要换乘的轨道中并且与需要换乘的列车对接，使乘客不需要进入车站甚至不需要下车并可以达到换乘的目的，从而进一步方便乘客的换乘。

本发明另一目的在于提供一种系统的换乘方法，步骤s1：进入第一顺风车，需要换乘的乘客进入第一顺风车内；步骤s2：列车减速，列车降低车速；步骤s3：第一顺风车分离，利用连接装置使第一顺风车从列车上分离，车头和车厢保持减速后的速度继续行驶而第一顺风车继续减速；步骤s4：进入分轨，第一顺风车转入分轨，第一顺风车继续减速并且停止于一级车站内；步骤s5：转车，需要换乘的乘客从第一顺风车上下车，然后通过换乘通道进入上层或者下层中，进入需要换乘列车的第二顺风车；步骤s6：离开分轨，第二顺风车启动后加速行驶，然后离开分轨进入主轨；步骤s7：对接，第二顺风车继续加速追上需要换乘的列车，然后通过连接装置与车厢对接；步骤s8：加速，使列车的行驶速度提高。

通过采用上述技术方案，换乘时，之前所乘坐的列车与换乘的列车均不需要停车，从而极大节省换乘所需要的时间，使乘客出行更加方便。

本发明另一目的在于提供一种系统的换乘方法，步骤s1：进入第一顺风车，需要换乘的乘客进入换乘车厢内；步骤s2：列车减速，列车降低车速；步骤s3：换乘车厢分离，利用连接装置使换乘车厢与列车分离，列车保持减速后的速度而换乘车厢继续减速；步骤s4：进入转车轨道，换乘车厢转入转车轨道；步骤s5：离开转车轨道，离开转车轨道进入主轨；步骤s6：对接，换乘车厢加速追上需要换乘的列车，然后通过连接装置与列车对接；步骤s7：加速，使列车的行驶速度提高。

通过采用上述技术方案，使乘客不需要进入车站甚至不需要下车并可以达到换乘的目的，从而进一步方便乘客的换乘。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，需要下车的乘客进入第一顺风车，使第一顺风车在行驶过程中从列车分离，需要上车的乘客进入第二顺风车，使第二顺风车在行驶过程中与列车对接，从而实现了在列车不停车的情况下使乘客上下车；

其二，利用最高时速更高的一级列车运行于吞吐量大而数量较少的一级车站之间，从而减少列车减速的次数，节省输送往来于一级车站之间的乘客之间的时间，从而增大一级车站之间的乘客运输量，从而减少滞留于一级车站的乘客；

其三，利用换乘通道可以快速来往于一级轨道和二级轨道的分轨处，从而使乘客换乘车辆时更加方便并且效率更高，并且换乘时，之前所乘坐的列车与换乘的列车均不需要停车，从而极大节省换乘所需要的时间，使乘客出行更加方便；

其四，通过换乘车厢使需要在一级列车和二级列车之间换乘的乘客从转车轨道进入需要换乘的轨道中并且与需要换乘的列车对接，使乘客不需要进入车站甚至不需要下车并可以达到换乘的目的，从而进一步方便乘客的换乘。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1用于展示连接装置的爆炸示意图；

图3为实施例1用于展示连接装置的剖面图；

图4为实施例2用于展示连接装置结构示意图；

图5为实施例3的整体结构示意图；

图6为实施例3用于展示一级车站的结构示意图；

图7为实施例4的整体结构示意图。

附图标记：1、铁轨；2、列车；3、主轨；4、分轨；6、站台；7、车头；8、车厢；9、动力顺风车；10、顺风车厢；11、连接装置；12、第一顺风车；13、第二顺风车；14、连接座；15、转动盘；16、连接杆；17、安装槽；18、转动轴；19、卡接轴；20、卡槽；21、抵触块；22、液压缸；23、第一连接座；24、第二连接座；25、半圆形齿轮；26、伺服电机；27、一级车站；28、二级车站；29、一级轨道；30、二级轨道；31、一级列车；32、二级列车；33、换乘通道；34、上层；35、下层；36、转车轨道；38、驱动齿轮；39、天桥；40、候车室；41、副轨。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1：一种不停车上下车的铁路，如图1所示，包括铁轨1和行驶于铁轨1的列车2，铁轨1包括主轨3和两端于主轨3连通的分轨4，分轨4靠近车站的站台6。列车2包括驱动列车2的车头7、铰接于车头7的车厢8和动力顺风车9。动力顺风车9至少包括两个具有驱动装置的顺风车厢10，同一动力顺风车9上的两个顺风车厢10内驱动装置启动时为顺风车厢10提供的强引力方向相反。动力顺风车9两端均设有连接装置11，车厢8远离车头7的一端也设有连接装置11，动力顺风车9可以通过连接装置11可拆卸连接于车厢8。动力顺风车9分为可拆卸连接于车厢8的第一顺风车12和停止于分轨4的第二顺风车13，驱动装置优选柴油内燃机，以为动力顺风车9提供更大的牵引力。

如图1所示，列车2快到车站时，车厢8内需要下车乘客进入第一顺风车12内，而需要上车的乘客从站台6进入第二顺风车13内。列车2在到达主轨3与分轨4第一个交汇点前开始减速，然后通过连接装置11使第一顺风车12与车厢8分离，车头7和车厢8保持减速后的速度继续行驶而第一顺风车12继续减速，从而使第一顺风车12远离车厢8；同时位于分轨4上的第二顺风车13启动并且加速行驶；当车头7和车厢8经过主轨3与分轨4的第一个交汇点时，车头7和车厢8继续沿着主轨3行驶而第一顺风车12转入分轨4，第一顺风车12进入分轨4后继续减速至停止，第一顺风车12内的乘客下车。控制第二顺风车13的速度，使车头7和车厢8通过第二个主轨3与分轨4交汇点后，第二顺风车13从分轨4进入主轨3。然后第二顺风车13继续追赶车头7和车厢8并且通过连接装置11与车厢8对接，第二顺风车13中的乘客进入车厢8内，从而实现了在列车2不停车的情况下使乘客上下车；列车2途径车站时，不需要停车从而极大的节省列车2运行的时间，提高输送乘客的效率。

如图1所示，分轨4中间位置的水平高度大于其两端位置的水平高度，分轨4中间位置靠近车站的站台6。因分轨4中间位置的水平高度大于其两端位置的水平高度，所以第一顺风车12从列车2上分离后进入分轨4后为上坡，从而第一顺风车12的动能转化为势能，更加有效的使第一顺风车12减速；而第二顺风车13启动后为下坡，从而第二顺风车13的势能转化为动能，更加有效的使第二顺风车13加速。分轨4连通有辅轨41，辅轨41的两端均连通于分轨4。当动力顺风车9出现故障时可以将其运行至辅轨41上进行维修，避免的影响分轨4的正常运行。

如图2和图3所示，连接装置11包括连接座14、转动连接于连接座14的转动盘15和铰接于转动盘15边缘的连接杆16。连接座14铰接于动力顺风车9或者车厢8，连接座14远离动力顺风车9或者车厢8的一端开设有安装槽17，转动盘15转动连接于安装槽17内。转动盘15同轴固定连接有转动轴18，转动轴18呈竖直设置并且其两端穿设于安装槽17上下两端侧壁并且两者呈转动连接。连接杆16远离转动盘15的一端延伸出安装槽17，连接杆16延伸出转动盘15的一度转动连接有卡接轴19。转动盘15侧壁开设有与卡接轴19适配的卡槽20，连接杆16与转盘的铰接点与卡槽20以转盘的转动轴18线呈轴对称设置，并且卡槽20的开口方向与连接杆16延伸方向相反。连接于车厢8上的连接装置11与连接于动力顺风车9的连接装置11对接时，两个连接装置11的卡接轴19分别抵触于与其对接的连接装置11的转动盘15，转动盘15对卡接轴19的反作用力通过连接杆16施加于转动盘15上，从而转动盘15转动，进而使卡槽20的开口方向偏转，然后卡接轴19卡置于卡槽20中。因为连接杆16与转动盘15的铰接点与卡槽20以转动盘15的转动轴线呈轴对称设置，从而当两个连接装置11相互施加拉力时转动盘15保持平衡，不会使转盘转动，进而可以通过连接装置11稳定的传递拉力。为了可以使两个连接装置11分离，转动盘15侧壁固定连接有抵触块21，安装槽17内通过螺栓固定有液压缸22，液压缸22的活塞杆抵触于抵触块21，当液压缸22伸张时，活塞杆于抵触块21并且使转动盘15沿其开口方向相反方向转动即顺时针转动，从而使卡接轴19从卡槽20中脱离，使两个连接装置11不再对接。

实施例2：一种不停车上下车的铁路，如图4所示，其与实施例1不同之处在于，连接装置11包括铰接于车厢8的第一连接座23、铰接于动力顺风车9的第二连接座24、转动连接于第一连接座23的两个半圆形齿轮25和驱动半圆形齿轮25转动的伺服电机26。两个半圆形齿轮25转动连接于第一连接座23两侧，半圆形齿轮25的转动轴线与列车的行驶方向平行。并且在连接装置11没有对接时半圆形齿轮25的缺口处朝向相互远离的一侧。伺服电机26固定连接于第一连接座23上，伺服电机26的主轴同轴固定连接有驱动齿轮38，驱动齿轮38同时与两个半圆形齿轮25啮合，驱动齿轮38和半圆形齿轮25均为斜齿轮。第二连接座24远离动力顺风车9的一端开设有与第一连接座23适配的安装槽17，安装槽17两侧侧壁开设有与半圆形齿轮25适配的卡槽20。第一连接座23与第二连接座24对接时，伺服电机26驱动半圆形齿轮25转动，半圆形齿轮25的圆弧部朝向相背的一侧，从而使半圆形齿轮25卡置于卡槽20内，进而使第一连接座23和第二连接座24固定。将车厢8内固定连接有若干排座位，每排座位有四个座位，从而加宽了走道，方便乘客通行。乘客凭车票上车，并且车票时效为24小时。

实施例3：一种铁路的网络系统，如图5所示，包括车站和如实施例1所述的铁路，车站分为吞吐量较大的一级车站27和吞吐量较小的二级车站28，一级车站27的数量小于二级车站28的数量。将一级车站27设置于全国大城市，将二级车站28设置于全国的中小型城市。利用双向两轨道的铁轨1将车站连通，铁轨1分为仅连通一级车站27的一级轨道29和连通两个二级车站28、以及一级车站27和二级车站28的二级轨道30。

如图5和6所述，运行于一级轨道29的列车2为一级列车31，运行于二级轨道30的列车2为二级列车32，一级列车31的最高时速大于二级列车32的最高时速。一级车站27之间使用时速较快的一级列车31运输旅客并且一级车站27数量较少，从而列车2减速的次数减少，节省输送往来于一级车站27之间的乘客之间的时间，从而增大一级车站27之间的乘客运输量，从而减少滞留于一级车站27的乘客。

如图6所示，为了方便乘客换乘车辆，一级车站27包括上层34和下层35，一级轨道29位于上层34，二级轨道30位于下层35，通过地道（图中未示出）将候车室40与下层35的站台连通，通过天桥39将候车室40与上层34的站台连通。从一级车站27到二级车站28的乘客从地道达到下层35的站台，然后乘坐二级列车32达到所要前往的二级车站28；从一级车站27到另一一级车站27的乘客从天桥39达到上层34的站台，然后乘坐一级车站27达到所要前往的一级车站27。使一级轨道29位于上层34，二级轨道30位于下层35，使一级轨道29和二级轨道30可以呈交叉设有，从而不需要使铁轨1弯曲然后在车站内平行，从而使列车2进站的速度提高。

如图6所示，上层34和下层35之间设有供旅客通行的换乘通道33，换乘通道33优选楼梯。有乘客需要从一级车站27去往与之不直接连通的二级车站28时，可以通过先乘坐一级列车31通过一级轨道29到达与其所要前往的二级车站28连通的一级车站27，然后换乘二级列车32通过二级轨道30到达乘客所要前往的二级车站28；利用换乘通道33可以快速来往于一级轨道29和二级轨道30的分轨4处，从而使乘客换乘车辆时更加方便并且效率更高。

实施例4：一种铁路的网络系统，如图7所示，与实施例2不同之处在于，一级轨道29与二级轨道30之间连通有转车轨道36，转车轨道36不通过车站。动力顺风车9还包括安装有驱动装置的换乘车厢（图中为示出）。换乘车厢通过连接装置11与顺风车厢10可拆卸连接。换乘车厢上的驱动装置启动后牵引力方向其所在的列车2行驶方向相同。需要在一级列车31和二级列车32之间换乘的乘客进入换乘车厢中，然后使换乘车厢在列车2到达转车轨道36之前从列车2分离，然后进入转车轨道36，通过转车轨道36进入需要换乘的轨道中并且与需要换乘的列车2对接，使乘客不需要进入车站甚至不需要下车并可以达到换乘的目的，从而进一步方便乘客的换乘。

实施例5：一种基于实施例3铁路的网络系统的换乘方法：

步骤s1：进入第一顺风车12,需要换乘的乘客从车厢8内移动至第一顺风车12内。

步骤s2：列车2减速，列车2逐步降低时速。

步骤s3：第一顺风车12分离，利用连接装置11使第一顺风车12从列车2上分离，车头7和车厢8不再减速并且保持减速后的速度继续行驶，而第一顺风车12继续减速。

步骤s4，进入分轨4，第一顺风车12转入分轨4，第一顺风车12继续减速并且停止于一级车站27内的站台6出。

步骤s5：转车，需要换乘的乘客从第一顺风车12上下车，一级列车31转乘二级列车32的乘客然后通过换乘通道33进下层35，进入二级列车32的第二顺风车13；二级列车32转乘一级列车31的乘客然后通过换乘通道33进上层34，进入一级列车31的第一顺风车12。

步骤s6：离开分轨4，第二顺风车13启动后加速行驶，然后离开分轨4进入主轨3。

步骤s7：对接，第二顺风车13继续加速追上需要换乘的列车2，然后通过连接装置11与车厢8对接，乘客从第二顺风车13中进入车厢8内。

步骤s8：加速，使列车2的行驶速度提高。

整个换乘过程中，之前所乘坐的列车2与换乘的列车2均不需要停车，从而极大节省换乘所需要的时间，使乘客出行更加方便。

实施例6：一种基于实施例4铁路的网络系统的换乘方法：

步骤s1：进入第一顺风车12,需要换乘的乘客从车厢8内移动至第一顺风车12内。

步骤s2:列车2减速，列车2逐步降低时速。

步骤s3:换乘车厢分离，利用连接装置11使换乘车厢分离从列车2上分离，车头7和车厢8不再减速并且保持减速后的速度继续行驶，而换乘车厢分离继续减速。

步骤s4；进入转车轨道36，换乘车厢转入转车轨道36。

步骤s5：离开转车轨道36，离开转车轨道36进入主轨3；一级列车31转乘二级列车32的乘客通过转车轨道36离开一级轨道29进入二级轨道30中；二级列车32的乘客通过转车轨道36离开二级轨道30进入一级轨道29中。

步骤s6：对接，换乘车厢加速追上需要换乘的列车2，然后通过连接装置11与列车2对接，换乘的乘客离开换乘车厢进入车厢8内。

步骤s8：加速，使列车2的行驶速度提高。

整个换乘过程中，乘客不需要进入车站甚至不需要下车并可以达到换乘的目的，从而进一步方便乘客的换乘。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。