一种车厢单元及可持续运行的城市轨道交通列车的制作方法

本发明涉及城市轨道交通列车技术领域，特别涉及一种车厢单元及可持续运行的城市轨道交通列车。

背景技术：

如今的传统城市轨道交通系统，列车到站必须要减速停靠，待乘客全部上车安全无误后列车员再开始关闭车门，提升速度，这样的操作会导致列车平均速度由设计运行速度60-80km/h降至只有平均时速的20-30km/h。特别是在城区站点数量较多的情况下，运行速度可能更低。这样不仅影响了乘客们的出行效率，又大大增加了列车制动引发的摩擦损失，以及电能消耗。另外，由于地铁线路越来越长，轨道交通司机从始发站到终点站将长时间近两小时处于高压用眼时期，很不安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种车厢单元及可持续运行的城市轨道交通列车，以让列车到站不停车，乘客又能在列车不经停的情况下安全的上车，提高乘客的交通效率，强化乘客输送量，在到达相同的距离情况下，乘客们花很少的时间。

本发明提供了一种车厢单元，所述车厢单元的车头和车尾分别设置有相对应的第一连接机构和第二连接机构，以通过所述第一连接机构和所述第二连接机构将相靠近的两个所述车厢单元头尾缓冲连接；

所述车厢单元的车头和车尾分别设置有相对应的车头门和车尾门，以通过所述车头门和所述车尾门连通头尾相连的两个所述车厢单元。

可选地，所述车厢单元包括多节头尾依次相连的车厢，且多节所述车厢相连通。

可选地，所述车厢单元的车头设置有驾驶室，所述车头门包括车头上行门和车头下行门，所述车头上行门和所述车头下行门分别位于所述驾驶室在车宽方向上的两侧；

所述车尾门包括与所述车头上行门相对应的车尾上行门、以及与所述车头下行门相对应的车尾下行门；

所述车厢单元内形成有上行通道和下行通道，所述上行通道连通所述车头上行门与所述车尾上行门，所述下行通道连通所述车头下行门与所述车尾下行门，且所述上行通道靠近车尾的一端与所述下行通道靠近车尾的一端连通。

可选地，所述第一连接机构包括第一电磁件，所述第二连接机构包括与所述第一电磁件相对应的第二电磁件。

可选地，所述第一电磁件和所述第二电磁件均呈门框状设置，所述车头门位于所述第一电磁件的内侧，所述车尾门位于所述第二电磁件的内侧。

可选地，所述第一连接机构和所述第二连接机构中的一个包括摩擦阻尼件，另一个包括与所述摩擦阻尼件相对应的摩擦滚动滑轮；

所述摩擦阻尼件呈沿车长方向延伸，所述摩擦滚动滑轮可沿车宽方向上的轴线转动，所述摩擦阻尼件和所述摩擦滚动滑轮用于在两个所述车厢单元的头尾相靠近时形成摩擦接触；

所述车厢单元对应所述摩擦阻尼件设置有传感器，所述传感器用于感应所述摩擦滚动滑轮，所述传感器沿车长方向间隔设置有三个。

可选地，所述摩擦阻尼件设置于所述车厢单元的车尾顶部，所述摩擦滚动滑轮设置于所述车厢单元的车头顶部，所述摩擦滚动滑轮在车长方向上超出于所述车厢单元的车头。

可选地，所述第一连接机构包括第一缓冲抵接件，所述第二连接机构包括与所述第一缓冲抵接件相对应的第二缓冲抵接件，所述第一缓冲抵接件和所述第二缓冲抵接件用于在两个所述车厢单元的头尾相靠近时形成缓冲抵接；

所述第一缓冲抵接件和所述第二缓冲抵接件分别设置有相对应的传感器发送装置和传感器接收装置，以通过所述传感器发送装置和所述传感器接收装置检测相靠近的两个所述车厢单元之间的间距。

可选地，所述第一缓冲抵接件和所述第二缓冲抵接件均包括沿车长方向延伸的弹簧；

所述第一缓冲抵接件和所述第二缓冲抵接件在车长方向上分别超出于所述车厢单元的车头和车尾。

本发明还提供了一种可持续运行的城市轨道交通列车，包括多个头尾依次相连的如上所述的车厢单元，任意相连的两个所述车厢单元通过第一连接机构和第二连接机构连接，任意相连的两个所述车厢单元通过车头门和车尾门连通。

本发明提供的技术方案中，通过车厢单元脱离列车以及与列车组合能让列车到站不停车的情况下，乘客也能上下列车，从而提高乘客的交通效率，强化乘客输送量，在到达相同的距离情况下，乘客们花很少的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的城市轨道交通列车的一实施例的结构示意图；

图2为图1中车厢单元的内部结构示意图；

图3为图1中两个车厢单元连接处的分解示意图；

图4为图1中摩擦阻尼件处的结构示意图；

图5为本发明提供的城市轨道交通列车的另一实施例中两个车厢单元连接处的分解示意图；

图6为本发明提供的城市轨道交通列车的又一实施例的结构示意图；

附图标号说明：车厢单元100、车厢1、座席11、乘客流动区12、车厢门13、车厢换乘区14、驾驶室2、临时禁区21、车头上行门31、车头下行门32、车尾上行门33、车尾下行门34、第一电磁件41、第二电磁件42、摩擦阻尼件43、摩擦滚动滑轮44、第一缓冲抵接件45、第二缓冲抵接件46、安装支架47、传感器5a/5b/5c、传感器发送装置61、传感器接收装置62、城市轨道交通列车200。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种可持续运行的城市轨道交通列车，如图1所示，可持续运行的城市轨道交通列车200(以下简称为列车200)包括多个头尾依次相连的车厢单元100。

具体地，如图1至图3所示，在本实施例中，车厢单元100的车头和车尾分别设置有相对应的第一连接机构和第二连接机构，以通过第一连接机构和第二连接机构将相靠近的两个车厢单元100头尾缓冲连接；车厢单元100的车头和车尾分别设置有相对应的车头门和车尾门，以通过车头门和车尾门连通头尾相连的两个车厢单元100。对应的，任意相连的两个车厢单元100通过第一连接机构和第二连接机构连接，任意相连的两个车厢单元100通过车头门和车尾门连通。

本发明提供的技术方案中，能够让乘坐列车200的乘客不再因为列车200整体停车下客接客，而造成等待多余的时间，能一气呵成的随着轨道交通运行，这样能更快的到达想要到达的目的地。例如，按武汉地铁10个站10公里的标准间隔里程来算，按普通的列车需要大概25分钟。而按时速60km且不停站的方式来算，只需10分钟吧就能到达目的地，这样大大的提升了相同时间的运力，可缓解市区公共交通拥挤的情况，更节约了乘客们的出行时间。同时，到站不停车模式还能够使今后的轨道交通站台的站台缩小到2节或者3节车厢1的面积，大大的减少了站台的建造成本。对于一些客流量少且非换乘站的小站来说，就无需建造过大的候车区。并且，本方案对出行时间赶忙与出行时间充足都试用，出行时间赶忙的情况，就需要随着列车200行动而慢慢迁移车厢1，这样达到目的地时可以节省2/3的时间；而时间充裕，只想在列车200上休息时，可以一直坐着座位，只不过这样的方式就是会感觉到列车200站站停，而增加了旅行时间。

车厢单元100通常包括多节头尾依次相连的车厢1，且多节车厢1相连通。例如，如图1和图6所示，一个车厢单元100可以包括两节车厢1、三节车厢1、四节车厢1或者五节车厢等；而列车200可以包括两个车厢单元100、三个车厢单元100、四个车厢单元100或者五个车厢单元100等。以列车200包括六节车厢1为例，如图1所示，列车200可以包括三个车厢单元100，每一个车厢单元100包括两节车厢1，两节车厢1中靠近车头的一节车厢1为接入区车厢，另一个为离去区车厢；如图6所示，列车200可以包括两个车厢单元100，每一个车厢单元100包括三节车厢1，三节车厢1中靠近车头的一节车厢1为接入区车厢，中间一节车厢1为缓冲区车厢，靠近车尾的一节车厢1为离去区车厢。

如图2所示，在本实施例中，车厢单元100的车头设置有驾驶室2(驾驶室2可以为司机驾驶室或者无人驾驶室)，车头门包括车头上行门31和车头下行门32，车头上行门31和车头下行门32分别位于驾驶室2在车宽方向上的两侧；车尾门包括与车头上行门31相对应的车尾上行门33、以及与车头下行门32相对应的车尾下行门34；车厢单元100内形成有上行通道和下行通道，上行通道连通车头上行门31与车尾上行门33，下行通道连通车头下行门32与车尾下行门34，且上行通道靠近车尾的一端与下行通道靠近车尾的一端连通。如图2所示，上下行人流量分开，方便乘车换乘车厢1。同时，设计将驾驶室2独立划入中间地段，在列车司机在接厢与驾驶途中，驾驶室2两边会设立临时禁区21，以免干扰驾驶员。待司机接入前部分车厢后，即司机不用再操作机车，临时禁区21撤销，可供乘客左右两边上行与下行。由于下行人口流动通常较上行人口流动少，故可调整上行与下行区域面积，例如，设置上行区域面积大于下行区域面积。

如图3和图4所示，在本实施例中，第一连接机构包括第一电磁件41，第二连接机构包括与第一电磁件41相对应的第二电磁件42，具体地，第一电磁件41和第二电磁件42均呈门框状设置(即第一电磁件41和第二电磁件42均为电磁门)，车头门位于第一电磁件41的内侧，车尾门位于第二电磁件42的内侧。并且，第一连接机构和第二连接机构中的一个包括摩擦阻尼件43，另一个包括与摩擦阻尼件43相对应的摩擦滚动滑轮44；摩擦阻尼件43呈沿车长方向延伸，摩擦滚动滑轮44可沿车宽方向上的轴线转动，摩擦阻尼件43和摩擦滚动滑轮44用于在两个车厢单元100的头尾相靠近时形成摩擦接触(摩擦阻尼是为了防止两辆车动量不同而起缓冲作用，将后车的动量通过阻尼摩擦力转化成前车的动量，从而达到前后车共速度。摩擦阻尼件43和摩擦滚动滑轮44的通常表面粗糙，这样能增强其摩擦力，摩擦滚动滑轮44安装在安装支架47上并通过一个吊绳吊住，保证其稳定性)；车厢单元100对应摩擦阻尼件43设置有传感器，传感器用于感应摩擦滚动滑轮44，传感器沿车长方向间隔设置有三个，即传感器5a、传感器5b和传感器5c。当摩擦滚动滑轮44到达传感器5a时，使前车与后车的电磁门通电使之成为同种排斥电荷的电磁门(排斥有抵挡作用，使两列车前后速度变化不大，使车厢1内更具有稳定性)，同时，控制器传达给驾驶员无需加速的指令；当摩擦滚动滑轮44达到传感器5b时，此时电荷取消，前车与后车的电磁门不再有磁性，不再有排斥作用。当摩擦滚动滑轮44到达传感器5c时，此时前后车辆共速运动，摩擦滚动滑轮44在传感器5c处即时锁死，同时传达给前车与后车的电磁门通电，此时通电使前车与后车的电磁门为异种电荷，以使前车与后车的电磁门紧紧地吸引在一起，此时，前车与后车的电磁门的普通保护门打开，临时禁区21解除，供两边乘客车厢换乘。

如图3所示，在本实施例中，摩擦阻尼件43设置于车厢单元100的车尾顶部，摩擦滚动滑轮44设置于车厢单元100的车头顶部，摩擦滚动滑轮44在车长方向上超出于车厢单元100的车头。

如图5所示，在其他实施例中，第一连接机构包括第一缓冲抵接件45，第二连接机构包括与第一缓冲抵接件45相对应的第二缓冲抵接件46，第一缓冲抵接件45和第二缓冲抵接件46用于在两个车厢单元100的头尾相靠近时形成缓冲抵接；第一缓冲抵接件45和第二缓冲抵接件46分别设置有相对应的传感器发送装置61和传感器接收装置62，以通过传感器发送装置61和传感器接收装置62检测相靠近的两个车厢单元100之间的间距，其中，第一缓冲抵接件45和第二缓冲抵接件46均可以包括沿车长方向延伸的弹簧；第一缓冲抵接件45和第二缓冲抵接件46在车长方向上分别超出于车厢单元100的车头和车尾。经过一定力学计算，工作人员可以跟传感器设定一些距离，在传感器发送装置61和传感器接收装置62的间距为一定区间，给信号给后车驾驶员不再加速，待重合后，两个缓冲抵接件的弹簧缓冲区同时起到作用，然后使车辆稳定，同样地，可以使前后车乘客开始换乘。

以下将以2+2+2模式的列车200(即列车200包括三个车厢单元100，每一个车厢单元100包括三节车厢1)为例介绍其工作原理。

运行方式1：若列车在行驶中不能快速缔合，从而保障一定时间内让乘客快速上行下行，以换乘车厢，那么列车到站后脱4留2(即脱离4节车厢，保留2节车厢继续匀速行驶)是较为省时和最为方便的。

当乘客在a站上车，该4节车厢是上一辆车脱离下来的列车。列车照常停车接客下客，当下客接客后，该4四节车厢开始运动，不久后面有一辆匀速的2节车厢迎接车位而上(此车正好是后一列车脱离了4节车厢后剩下的两节)，欲与该乘客所在的4节车厢组合车厢，此时六节车厢共速。如果乘客想在a的下一站b下车，只需再步行走到第3、4车厢下车，或者在站台上选择在3、4车厢上车；假若要继续出行在若干站后下车，则乘客选择在1、2车厢停留。这时，到达b站后，1、2节车厢继续行驶，不减速停车，此时列车脱离掉3、4和5、6节车厢，使之在b站台停车下客接客。并且此时1、2节车厢奔赴追赶前车留下来的4节车厢。此时他们共同前往c站台，列车将脱离掉后四节，也就是包含乘客在内的后四节车厢将在c站下车。统计后也就是a站停，b站不停，c站停，如果乘客想继续一直走下去的话，这次周而复始与刚进列车一样，要向前走，选择前面1、2车厢。此时就会有一次停车一次不停车，这样就为乘客节约了1/2的停车上下客时间。以武汉轨道交通地铁在市区运行的标准，加速减速估计费事10s-20s，前后停车5s，停车上下客30s。也就是每两个站节约60秒了。按武汉地铁远出行票价6元来算，可以做16站左右，平均耗时40分钟左右，如果按该方案就会节约60*16/2/60＝8分钟。也就是40分钟路程节约了8分钟。1小时的地铁将节约12分钟。这对大部分上班族来说更认为了有地铁的地方不再是远方。这种情况只是选择半停办不停的方式。如果全一路不停的方式1小时的地铁就能节约24分钟。这样的快速方式将比简单提高列车速度时间效益要快得多。情况1节约了20％的时间。

运行方式2：若乘客腿脚不方便，不愿再在车厢内选择换乘，那么他可以选择一直坐着车厢，这样也能够使他随着列车前进往前的。如a站乘客选择4节车厢中的1、2节乘车后，列车到达b站后，脱离3、4节车厢和5、6节车厢，此时b站后乘客所在的1、2节车厢顺在了前面4节车厢后，成为了5、6节车厢。这样周而复始也可以使乘客每三站不停一次，同样16站，40分钟车程可节约5.3分钟。一小时车程就能节约8分钟。这不仅仅是节约了乘客的时间，时间节约上去了，运量也就会跟着上去了，同样消耗的车辆就可以少了。情况2节约了13％的时间。

运行方式3：如果2+2+2列车每次到站后只脱离最后两节车厢，那么这样运力与时间节约程度上将又要增加。例如，乘客在a上车上列车脱离的2列车厢，然后与后面的两列车组合成6节车厢，到达b站后脱离5、6节车厢，然后继续行驶，与前一辆车组合形成新的1、2、3、4、5、6节车厢，此时乘客在3、4节车厢。到达c站后脱离5、6节车厢，此时1、2、3、4节车厢由于一定长时间，有足够的时间条件打开换车厢通道大门，此时乘客可以走路到1、2节车厢；在与前面的脱离车厢合并，这样乘客就一直处于3、4节车厢了，且始终都保持着行驶状态。这样同理几乎是每站节约了60秒，那么40分钟的车程就节约了16分钟，1小时车程就是节约了24分钟。节约了40％的出行时间。这就是这总方案的极限运力了。并且这样的方案会随着车速变大，越减少人们的出行时间，高铁也是如此。

运行方式4：如果乘客腿脚不方便，不愿再在车厢内选择换乘，那么他可以选择一直坐着车厢，同理该乘客每三次过站将只有一次需要停车。那么就相当于1小时节约了16分钟，节约了26％的出行时间。

运行方式5：对比前面运行方式1、2、3和4，运行方式3和4的节约程度比运行方式1和2多出一倍。但对于运行方式1和2来说他们特别适合地铁只座一站地情况。运行方式3和4适合乘客坐多站为适合。但是如果列车在行驶中能够快速缔合，电磁门使用效率高，电脑驾驶计算强大，从而保障一定时间内让乘客快速上行下行，换乘车厢。那么上面运行方式1、2、3和4所有的问题都迎刃而解了，都会有一个节约时间最大值。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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