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[转帖] 【无轨电车新技术】不停车集电杆任意点连通接触网

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发表于 2015-6-13 11:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
              【无轨电车新技术】不停车集电杆任意点连通接触网                                     公交迷论坛  作者:ich 于 2015-6-10 22:50 编辑

一年多以前,德国DIaLOGIKa公司在youtube网站上传了一个视频“Trolleybus automatically reconnecting with overhead wires after branch(无轨电车通过岔路口后自动与架空线恢复连接)”,可谓是一种突破性的创新思维,觉得挺有意义,为了方便国内收看,本人就把它转到了土豆网上。此消息在微博上和公交巴士迷聚集的网站上引发了关注……

这一设想也已被DIaLOGIKa和Kummler+Matter AG两公司投入到实际试验中,项目称作LibroDuct,具体情况也在官网有所公开(http://www.dialogika.de/en/sectors-and-projects/electromobility-with-libroduct),但由于内容多是德语和英语,在此转发过来并稍加注解,方便网友对其的了解。

 楼主| 发表于 2015-6-13 11:40 | 显示全部楼层







Oncoming bus using the same overhead lines — one of the buses temporarily disconnects(对向两车共享一对架空线,接近时一方暂时脱线)



(车辆脱线绕开行驶轨迹上的障碍物后,集电杆恢复连接)



At a bus stop the bus automatically contacts the overhead wire to recharge its batteries(站点停车时,集电杆自动连接架空线为电池充电)




The bus automatically disconnects to cross tram or other electrified rail lines(车辆在穿越有轨电车或电气化铁路道口时,自动脱线)




The bus automatically disconnects and then reconnects around the corner(车辆经过岔路口时,自动脱线后恢复搭线)

Motivation(动机,即为什么要这么做)
Electromobility has been gaining in relevance recently in view of sustainable urban and traffic planning movements although there have been electric trains, trams, trolleybuses and cars for over a century. Trolleybuses (also referred to as ‘catenary buses’) have not been able to gain general acceptance in competing with conventional diesel- or gas-powered buses although trolleybuses are not only cost efficient but energy efficient as well, and produce zero emissions. Since trolleybuses are largely affixed to overhead wires, manual intervention or even a structural solution is required when the bus has to be routed around a temporary obstacle. A supplementary energy source on board is useful to only a limited extent when encountering these obstacles, regardless of whether the source is a battery or auxiliary diesel. The net result of these disadvantages is that in Germany, for example, there are currently 23,000 diesel buses deployed in urban transport as opposed to less than 100 trolleybuses. Also, other e-mobility variants like battery- or fuel cell-powered buses or hybrid buses still pose too many limitations in terms of their operating range or convenience, or are considered to only be transitional technologies, i.e. not ready for prime time.

The solution: LibroDuct(解决方案——LibroDuct,即该做什么)
DIaLOGIKa and project partner Kummler+Matter AG looked long and hard for solutions to this issue — and ultimately developed LibroDuct. With this system trolleybuses are able to connect to and disconnect from the overhead wire fully automatically, while travelling or stopped. LibroDuct is based on conventional pole current collector and overhead electrical contact wire systems. The LibroDuct principle is founded on a control system for which patent is pending at the international level. Combined with the novel mechanical components of the current collector system, for which patent is also pending, LibroDuct makes use of various software-based processes, enabling buses to automatically switch between operating with and without overhead lines, thus paving the way for the electrification of local public transport networks.

The technology(技术)
LibroDuct unites the positive aspects of trolleybus and battery-powered bus technologies. It enables battery-powered buses to recharge while underway (if only at bus stops), resulting in a drastic reduction in the battery capacity required. LibroDuct also enables trolleybuses to travel for extended distances without being connected to overhead lines. This means that with LibroDuct the construction of overhead lines can be cost-effectively restricted to main routes or specific bus stops and steep inclines requiring substantial electrical power. Thanks to their ability to autonomously disconnect from and recontact overhead lines, LibroDuct-enabled trolleybuses can easily master exceptional situations like sudden obstacles posed by accidents or temporary construction sites. Trolleybuses can also be used to serve heritage sites and historically protected areas without visually blighting them with overhead wires.

Key features(主要功能)


 楼主| 发表于 2015-6-13 11:42 | 显示全部楼层



1.架空接触网
2.集电头触靴
3.集电杆
4.集电杆限位安全绳
5.压力弹簧
6.立体光学摄像机
7.车顶设施
8.集电杆锁定装置
9.安全绳电机


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 楼主| 发表于 2015-6-13 11:44 | 显示全部楼层
原文图片较多,晚上再下载转吧。
 楼主| 发表于 2015-6-13 11:48 | 显示全部楼层
部分网友回帖:

福田  发表于 2015-6-10 22:26 来自手机 | 只看该作者

双方向车共用一条线不太现实,还是架双线吧





      ich 发表于 2015-6-10 22:52 | 只看该作者

福田 发表于 2015-6-10 22:26
双方向车共用一条线不太现实,还是架双线吧


共用一对架空线对于超过三个车道的道路不适合



 楼主| 发表于 2015-6-13 11:49 | 显示全部楼层
steady   发表于 2015-6-10 22:57 | 只看该作者


这个设想我也有过,定位用的限位绳可以采用类似T型升降弓的设计




解释一下

1和2构成T型升降器


3为锁钩,有待设计

2为导轨,锁钩3锁住集电杆后,能够在导轨2延导轨移动

因而确定锁钩3对准架空线的位置,启动气泵1,将T型升降器整体抬升,既能将集电杆钩到架空线上去

只要架空线在导轨2的垂直范围内,算上集电杆的集电头的位置会更外面,范围小些,因而实现无轨电车集电杆的任意位置捕线

实现智能化,不需捕捉器。


只是设想啦。。。。。。。。但愿有帮助




 楼主| 发表于 2015-6-13 11:52 | 显示全部楼层
ich 发表于 2015-6-10 23:06 | 只看该作者



这样导致偏线距太短





steady   表于 2015-6-10 23:07 | 只看该作者


ich 发表于 2015-6-10 23:06
这样导致偏线距太短

集电杆不需改动啊,只是捕捉架空线的范围仅限于车顶,车宽的范围内



steady   发表于 2015-6-10 23:11 | 只看该作者


ich 发表于 2015-6-10 23:06
这样导致偏线距太短

我很担心随着电池技术的发展,无轨电车总是往脱线方向发展,会抑制对无轨电车架空线的研究,比如更简单,用新材料使架空线更牢固,更安全,颜色更美观,分并器更简洁,等等等。。

我希望无轨电车架空线设计这个学科能一直发展下去,不要掉入储能设备的陷阱,最后不伦不类,真的被历史否定。。。





 楼主| 发表于 2015-6-13 11:55 | 显示全部楼层
ich  发表于 2015-6-10 23:36 | 只看该作者

steady 发表于 2015-6-10 23:07
集电杆不需改动啊,只是捕捉架空线的范围仅限于车顶,车宽的范围内

集电杆是套在3里的不是?左右偏线范围被限制在2的长度内了不是?



steady     发表于 2015-6-10 23:46 | 只看该作者

ich 发表于 2015-6-10 23:36
集电杆是套在3里的不是?左右偏线范围被限制在2的长度内了不是?

不是,3只是在收起集电杆的时候起到固定集电杆的作用,同时还能确定集电杆和架空线的位置,需要升杆时,3和导轨2和集电杆  随着气泵的升起, 将集电杆搭上架空线,然后气泵1收缩,导轨2和固定器3一起降下来了,集电杆继续随便动,仍然4.5米

3是连着导轨2的,一起的,目的1:降杆时锁住集电杆
                                     目的2:确定集电杆(集电头)和架空线的位置,以便升起时捕捉架空线
捕捉完毕后3锁定器打开,释放集电杆,随2降下。。



steady   发表于 2015-6-10 23:49 | 只看该作者

ich 发表于 2015-6-10 23:36
集电杆是套在3里的不是?左右偏线范围被限制在2的长度内了不是?

第三幅图里的3黄色圈和集电杆分离了,画的有点接近而已。。。但3还在导轨2上面,(1,2,3是一起的)



       ich  发表于 2015-6-10 23:59 | 只看该作者




steady 发表于 2015-6-10 23:11
我很担心随着电池技术的发展,无轨电车总是往脱线方向发展,会抑制对无轨电车架空线的研究,比如更简单, ...


同感。

但关于此次技术革新还是需要往积极的方面看,无轨电车之所以用集电杆而不是集电弓,侧重的就是其相较于有轨电车有一定的灵活性的优点,本人窃以为这也正是其相对于后者的最大价值。集电杆在不受车辆行进与否,偏线与否的限制的情况下,实现任意通断,可以看做是其灵活性最大化的体现,也是其最大价值的一次突破,也是其挑战汽车灵活性最大的筹码,也是在车载电成本高于直供电时期其存在的意义。

而其反面,即你所提到的“对无轨电车架空线的研究受到抑制”,则是无轨电车离轨道交通范畴渐行渐远。

最终,综合此前已经在外国成功应用,又名“虚拟轨道有轨电车”的“光学导向无轨电车”,可见无轨电车正在对中低运量陆地交通进行重新定义。





英国利兹:1911至1928,2012计划恢复,2020预计通车。
德国埃尔福特:1948至1975,2014计划恢复,2016预计通车。
下一个是……









 楼主| 发表于 2015-6-13 11:57 | 显示全部楼层
steady  发表于 2015-6-11 00:15 | 只看该作者


ich 发表于 2015-6-10 23:59
同感。

但关于此次技术革新还是需要往积极的方面看,无轨电车之所以用集电杆而不是集电弓,侧重的就 ...

好吧,谢谢,从实际应用意义上你说的完全没错,但我个人从历史保留上,情感角度上希望现在的这道风景不要消失,希望科技创新,时代进步,科技发展, 也能运用到传统电车的保留上去,毕竟这也是一种正向发展,而不是倒退,让电车在完整保留他原样的同时,不成为企业和社会的负担。

用新技术装点老电车,和用新材料保护老建筑的思路我想是一样的。。单纯的降杆行驶或者剪掉辫子这和随意破坏优秀历史建筑改变其结构有什么区别呢?个人看法。。





ich 发表于 2015-6-11 10:47 | 只看该作者


steady 发表于 2015-6-11 00:15
好吧,谢谢,从实际应用意义上你说的完全没错,但我个人从历史保留上,情感角度上希望现在的这道风景不要 ...

降杆行驶只是在特殊路段的权宜之计,只要车载电、无线充电的成本高于直供电,集电器和接触网就会继续存在,这道风景就不会消失。



94路无轨电车  发表于 2015-6-11 19:31 | 只看该作者


steady 发表于 2015-6-10 23:11
我很担心随着电池技术的发展,无轨电车总是往脱线方向发展,会抑制对无轨电车架空线的研究,比如更简单, ...

您的担忧已经在国内的得到了验证





发表于 2015-6-13 12:04 | 显示全部楼层
支持一个啦,感谢分享!!
发表于 2015-6-13 12:19 | 显示全部楼层
不明觉历
发表于 2015-6-13 13:30 来自手机 | 显示全部楼层
大概意思是行驶的时候自动捕捉,不需要捕捉器和停车了?
 楼主| 发表于 2015-6-13 13:55 来自手机 | 显示全部楼层
如两股车道对开,可省去一条线网,车上装备直流电源正负极快速转换装置。
发表于 2015-6-13 19:40 | 显示全部楼层
xuechunbo 发表于 2015-6-13 13:55
如两股车道对开,可省去一条线网,车上装备直流电源正负极快速转换装置。

这个适合班次不多道路较窄的郊区线路……
发表于 2015-6-13 23:00 来自手机 | 显示全部楼层
看看是不错,倒也只能呵呵了,国内连个成熟一流自动杆都不愿意消化吸收,这种概念大于实际运用的试验,到国内永远是噱头吧,嘿嘿
发表于 2015-6-13 23:31 | 显示全部楼层
这个技术成本应该满高的。
 楼主| 发表于 2015-6-13 23:37 | 显示全部楼层



立体光学图像识别:利用位于两侧的两个立体光学摄像机成像,实时自动捕捉架空线的位置。

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 楼主| 发表于 2015-6-13 23:39 | 显示全部楼层
Automatic Dewiring and Recontacting (集电杆自动脱线、自动复连)

Features
  Fully automatic dewiring and connection to the overhead wire at stops and during travel without driver interaction (停站时、行驶中,集电杆自动脱线、自动复连,无需驾驶员干预)
  Conventional trolley pole and wire(使用常规集电杆和架空线,即对现有设备无需做过多改动)
  Flexibility / cost reduction (trolleybuses) 提高灵活性,降低成本
  Just-in-time conductive recharging (battery buses) 即时在线充电
  Partial catenary (e.g. only at bus stops and steep inclines) 只需架设部分接触网(如只在公交站点和陡坡路段)
  Innovative control system (patent pending) 创新型控制系统(专利申请中)
-  Stereo-optical pattern recognition
-  Target tracking
-  Energy management
- 立体光学图像识别
- 目标跟踪
- 能源管理

优点主要有以下几方面:
提高无轨电车的灵活性和适应性,无需集电杆捕捉器,实现任意超车绕道;

部分复杂困难路段、岔路口无需架空接触网,无需使用分线器、并线器、交叉器等各种线网枢纽件,减少架空线的视觉影响;

对向只需架设一对架空线,且无需大量花费电池和设备改进费用,降低建设和运营成本。

 楼主| 发表于 2015-6-13 23:41 | 显示全部楼层










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 楼主| 发表于 2015-6-14 09:18 来自手机 | 显示全部楼层
任意位置,任意脱线与搭线,应是无轨电车发屋的最高境界
 楼主| 发表于 2015-6-14 09:19 来自手机 | 显示全部楼层
发展的展打错了,原谅。
发表于 2015-6-14 09:46 | 显示全部楼层
这个集电头也和普通的不一样。用这种集电杆确实不需要交叉,并线,分线了,杆子过不去
发表于 2015-6-14 12:08 | 显示全部楼层
隐型人 发表于 2015-6-13 23:00
看看是不错,倒也只能呵呵了,国内连个成熟一流自动杆都不愿意消化吸收,这种概念大于实际运用的试验,到国 ...

确实如此。
发表于 2015-6-15 10:21 | 显示全部楼层
这个东西发展出来成本太高,而且作为无轨电车来说,还是应该尽量使用接触网,一条线路的脱升辫频率没这么高的呢。至于双向共用一条线网,这个和我们目前的国情不太符合啊。
发表于 2015-6-16 08:26 | 显示全部楼层
好是好,但感觉成本和效益不一定能匹配
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