[发明专利]一种实现运行中的列车前后对接的方法及其实现系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种实现运行中的列车前后对接的方法及其实现系统，特别是适用于采用动车组的铁路和城市轨道交通的一种实现运行中的列车前后对接的方法。

背景技术

现代高速列车的速度越来越高，列车启动需要的能耗也越来越大。停车刹车对铁轨产生的冲击和磨损也越来越大。对于客运列车，停车上下旅客也会带来时间上的浪费。于是不停车上下旅客就显得越来越重要了。不停车上下旅客的方式有多种，往往都会很大程度的降低速度。速度的降低同样会带来能量的损耗，旅客时间的浪费。

速度不降低或者微小的变化就实现旅客的上下车就显得更加重要了。专利号：201010001586.5提出了列车在行进中前后对接，从而实现不停车上下旅客的方法。但是该专利所述的列车前后对接的方法，对于高速运行的列车以及列车所处的复杂路况来说，并不是特别的安全可靠。该专利只是通过控制前后对接的两列列车的速度来间接控制两者的相对速度。

列车高速运行时，由于速度快，列车所处的环境变化也很快，如隧道，桥梁，平原等不同环境，这些不同的环境影响列车运行时的风阻，进而影响速度。而晴天、下雨、下雪等不同天气条件，会直接影响列车车轮与铁轨之间的摩擦系数，直接影响运行速度。实时调控列车速度难度较高。这些因素都对直接调控列车引擎和刹车，从而间接准确调控前后对接的两列列车的相对速度带来了困难。

本发明提供一种直接调控前后两列列车项对速度的方法，实现前后列车安全可靠的前后对接，让旅客在列车几乎不改变速度的情况下，实现上下车。

发明内容

针对上述提到的专利：201010001586.5的缺点：通过控制前后对接的两列列车的速度来间接控制两者的相对速度。这里给出一种直接调控前后两列列车项对速度的方法，实现前后列车安全可靠的前后对接。让旅客在列车几乎不改变速度的情况下，实现上下车：

运行在同一段轨道上的两列列车，距离处于一定范围内时，前面的列车释放钢缆一段，而固定钢缆另一端。后面的列车拾取钢缆的释放端，并通过卷绕钢缆缩短两车之间的距离，控制两车之间的相对速度。从而最终实现安全平稳的相互对接。

在两车距离较远时，实时测量两者之间的距离。在两者之间最大距离小于一个特定值A时，前面的列车立即接管后面列车的运行控制权。前面列车统一协调两者的速度，确保两车的距离在A和另一特定值B之间。如果两车的距离再次大于A，后面的列车再次获得自主控制权。如果两车的距离小于B，前车的后面和后车的前面将伸出减震缓冲机构，防止辆车冲撞。如果两车距离大于另一特定值C。前车的后面和后车的前面将收回减震缓冲机构。

在确保两车的距离在A和B之间的情况下，前面的列车释放钢缆到固定于两铁轨之间的钢缆限位槽内，便于后面的列车拾取钢缆的释放端，并同时将钢缆润滑冷却液喷洒在钢缆限位槽内。在后面的列车拾取钢缆后，将钢缆固定并缠绕在轮盘上。然后将轮盘置于刹车锁定状态，同时通知前面的列车：后面的列车已经拾取并固定好了钢缆。前面的列车于是锁定钢缆的另一端。

在前后两列列车通过钢缆连接后，前面的列车协调两列列车的速度。在一个特定的时间T内，使连接两列车的钢缆处于拉力状态，并且拉力大小介于D和F之间。此时取消两列车之间距离大于B的限制，后面的列车上驱动轮盘的电机转动轮盘，卷绕钢缆，两车之间的距离减小。如果在这个过程中，钢缆的拉力超过了F，则将轮盘与电机离合，同时对轮盘迅速刹车。如果钢缆拉力继续增大超过一个特定值G，则半松开轮盘刹车，释放钢缆。当钢缆上的拉力减小到D和F之间时。让电机重新驱动轮盘，卷绕钢缆，缩小两列列车之间的距离。

两列车之间的距离持续减小，两列车之间的减震缓冲机构首先相互接触，此时调整减震缓冲机构的伸出长度和相互作用力，使作用力保持在一定范围内。后面列车上的电机继续转动缠绕钢缆的轮盘，两列车的距离继续缩短，并最终平稳对接。

实现对接的系统由如下各部分组成：带钢缆限位槽的轨道上前、后两列车运行中的列车。

前面的列车后部和后面的列车前部装有减震缓冲机构。

前面的列车或者后面的列车装有测距装置，激光测距装置或者雷达测距装置。

前面的列车和后面的列车装有卫星定位装置，定出两者的位置，从而计算出两者的距离。

轨道的铁轨侧面标有该处的位置信息，可以是条形码，二维码，rfid标签。

前面的列车和后面的列车装有检测装置，能读出轨道侧面的位置信息，从而计算出两者的距离。