JPH0811714A

JPH0811714A - 旅客又は貨物の運送方法

Info

Publication number: JPH0811714A
Application number: JP6173394A
Authority: JP
Inventors: Souichi Oomori; 壯一太盛
Original assignee: DOUMON KENSETSU KK
Current assignee: DOUMON KENSETSU KK
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】必要最低限のエネルギーでかつ安全に旅客又
は貨物を運送する。【構成】内部を走行する車両１４がその端部で乗り入
れ可能なトンネル又は大径管からなる往復２本の導管１
２、１３によって目的地Ｐ、Ｑ間を連結し、車両１４で
旅客又は貨物を運送する方法であって、導管１２、１３
内は前記車両１４が走行する軌条１７が設けられ、軌条
１７は始発駅１０、１０ａから少なくとも目的地Ｐ、Ｑ
間の半分の距離までは下り勾配となって、走行する前記
車両１４は下り勾配の軌条１７上を主として慣性走行
し、下り勾配に連接する上り勾配の走行に下り勾配で得
た慣性エネルギーの一部又は全部を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道輸送等において、
少ないエネルギーで効率よく旅客又は貨物を運送できる
旅客又は貨物の運送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】東海道新幹線の成功以来、世界各国でも
鉄道の高速化に着手しているが、世界的に交通量は年々
増大する傾向にあり、現在、航空機に頼っている１，０
００ｋｍ程度の都市間輸送のための高速鉄道の技術開発
が急速に進んでいる。また、更に遠距離の旅客あるいは
貨物の移送においては、空を自由に飛ぶ航空機が利用さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た高速鉄道においては、高速走行のために大量のエネル
ギーが必要であり、かつシステムを維持するのにも専用
の設備を要する等の問題点があった。また、線路上を自
由な状態で走行するので、少しの障害で脱線したり、単
線の場合には信号等の故障で衝突事故が発生する等の問
題があった。一方、航空機を利用したシステムでは自由
に大気中を移動できるがために墜落及び航空機同士の衝
突等の危険がつきまとい、安全性が常に問題になり、安
全にシステムを維持していくための対策、設備の改善が
要求される他、移動のためのエネルギーは必要以上に大
きくなっているという問題があった。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたもので、必要最低限のエネルギ
ーでかつ安全に旅客又は貨物を運送することができる輸
送方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の旅客又は貨物の運送方法は、内部を走行する車両
がその端部で乗り入れ可能なトンネル又は大径管からな
る往復２本の導管によって目的地間を連結し、前記車両
で旅客又は貨物を運送する方法であって、前記導管内に
は前記車両が走行する軌条が設けられ、前記軌条は始発
駅から少なくとも目的地間の半分の距離までは下り勾配
となって、走行する前記車両は該下り勾配の軌条上を主
として慣性走行し、該下り勾配に連接する上り勾配の走
行に該下り勾配で得た慣性エネルギーの一部又は全部を
使用することによって構成されている。また、請求項２
記載の旅客又は貨物の運送方法は、請求項１記載の運送
方法において、前記導管の端部には、エレベータが設け
られ下部位置に到着した前記車両を上部位置にある始発
位置に昇降するように構成されている。

【０００５】請求項３記載の旅客又は貨物の運送方法
は、請求項１記載の運送方法において、前記導管のその
略中心位置を基準にして下り勾配と上り勾配に区分さ
れ、該上り勾配の走行は、前記下り勾配で得た慣性エネ
ルギーの他に、内部にモータを有して動力走行すること
によって行うように構成されている。請求項４記載の旅
客又は貨物の運送方法は、内部を走行する車両がその端
部で乗り入れ可能なトンネル又は大径管からなる往復２
本の導管によって目的地間を連結し、前記車両で旅客又
は貨物を運送する方法であって、前記導管内を走行する
車両は磁気浮上し、前記軌条は始発駅から少なくとも目
的地間の半分の距離までは下り勾配となって、走行する
前記車両は該下り勾配の前記軌条上を主として慣性走行
し、該下り勾配に連接する上り勾配の走行に該下り勾配
で得た慣性エネルギーの一部又は全部を使用することに
よって構成されている。

【０００６】請求項５記載の旅客又は貨物の運送方法
は、請求項４記載の運送方法において、上り勾配を走行
する車両の不足する動力は、リニアモータ駆動によって
行うことにより構成される。請求項６記載の旅客又は貨
物の運送方法は、請求項１〜５のいずれか１項記載の旅
客又は貨物の運送方法において、前記導管は、トンネル
からなってその殆どを地中に形成するように構成されて
いる。

【０００７】請求項７記載の旅客又は貨物の運送方法
は、請求項１〜５のいずれか１項記載の旅客又は貨物の
運送方法において、前記導管の一部又は全部は、鋼製又
は鉄筋コンクリート製の大径管からなって、地上に配置
するように構成されている。ここで目的地間を連結する
往復２本の導管は互いにほぼ並行に設置されて、一本は
往路用として他の一本は復路用としてそれぞれ一方向の
みの運送を行う。また前記導管内に配置される軌条は前
記車両を円滑に移動させるための案内装置として接地面
との摩擦力を軽減する働きをする。前記軌条は車両の高
速走行時の安定性を高め車両を支持するために少なくと
も３本以上で車両の周囲を取り囲むように設置されるこ
とが望ましい。エレベータは主として慣性走行により目
的地の下部に到達した車両を上部位置にある始発位置に
車両を移送するための昇降装置であり、到達位置と始発
位置との地形的及び建築上の制約がある場合は斜め方向
への移動ができる構造のものとすることもできる。

【０００８】

【作用】請求項１〜７記載の旅客又は貨物の運送方法
は、総括すれば始発駅と目的地間の行程経路における高
低差を有効に利用して、効率的かつ安全に旅客又は貨物
の運送を行うものである。請求項１記載の旅客又は貨物
の運送方法においては、始発駅から少なくとも目的地間
の距離の半分までの下り勾配は、始発駅との間の位置エ
ネルギーだけで慣性走行することができる。しかも、導
管における最低地点から以降の上り勾配をその時点で保
有する車両の運動エネルギーにより走行させることがで
き、この間で消費されたエネルギー損失分だけを補うこ
とにより、目的地点への到達が可能になり、最少限度の
エネルギーで始発駅から目的地間の運送が行える。

【０００９】また、内部を走行する車両がその端部で乗
り入れ可能なトンネル又は大径管からなる往復２本の導
管によって目的地間を連結しているために、両地点間で
走行する車両が正面衝突することがなく、安全な運行が
常に確保される。一方、前記車両の走行中は、導管内に
設けられた３本以上の軌条によって、前記車両が案内支
持されているため、軌条から車両が脱輪することがな
い。前記軌条は始発駅から少なくとも目的地間の半分の
距離までは下り勾配となるように設けられているので、
前記車両は少なくとも目的地間の半分以上の距離までは
重力のみにより走行できる。なお、下りの傾斜勾配は全
部同じ勾配とすると、車両の速度は最初遅くて徐々にス
ピードが上昇するが、車両全体の摩擦抵抗とバランスす
る速度で最終的には一定速度となるので、スタート時の
下り勾配（例えば、２〜１０度、又はそれ以上）を大き
くして、途中での下り勾配は小さくし（例えば１〜３
度）、適当な走行速度とバランスするようにするのが好
ましい。また、上り勾配はできるだけ小さい（例えば、
０．５〜２度）ことが好ましい。

【００１０】また、請求項２記載の旅客又は貨物の運送
方法は、前記導管の目的地側の端部に到達車両の昇降用
のエレベータが設けられているので、これによって車両
に失った位置エネルギー、即ち次の走行用のエネルギー
を与えることができる。そして、前記車両自体に昇降に
伴うモータ等の駆動装置の必要がなく、車両の設計が単
純化されて、車両を軽量化できて、車両の高速化に適し
ている。前記エレベータによる昇降距離は、始発駅から
目的地の真下まで車両が走行する間に消費した位置エネ
ルギー相当分とすればよく、必要最低限度のエネルギー
で旅客又は貨物を運送することができる。請求項３記載
の旅客又は貨物の運送方法は、下り勾配の走行で得た慣
性エネルギーを上り勾配で消費し、目的地に到達するの
に必要な運動エネルギーを車両内部に備えたモータで補
うことにより目的地点に到達するので、この場合も、少
ないエネルギーにより旅客又は貨物の運送が可能にな
る。請求項４記載の旅客又は貨物の運送方法は、車両を
磁気浮上させているため、外部との摩擦による運動エネ
ルギーの損失を極端に少なくすることができ、経済的で
あり、また走行中の振動を低減できる。

【００１１】請求項５記載の旅客又は貨物の運送方法
は、請求項４記載の運送方法において上り勾配を走行す
る車両の不足する動力をリニアモータ駆動によって行う
ために、磁気浮上のための装置を推進用に転換させるだ
けで済み、装置が簡単になる。請求項６記載の旅客又は
貨物の運送方法は、請求項１〜５記載の方法において、
導管がトンネルからなり地中に形成されているため、周
囲に騒音を及ぼすことがなく、導管自体が台風等の自然
の影響を受けにくく、安全である。また、請求項７記載
の旅客又は貨物の運送方法は、請求項１〜５いずれか１
項記載の運送方法において、導管の一部又は全部を鋼製
又は鉄筋コンクリート製の大径管からなって地上に配置
されているため、山や丘陵等を利用することができ、こ
れによって工事費を低減できる。

【００１２】

【実施例】続いて添付した図面を参照しつつ、本発明を
具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の第１の実施例に係る旅客又
は貨物の運送方法を適用した始発駅から目的地までの導
管の配置を示す平面図と同側面図、図２は前記導管と車
両との構造を示す断面図、図３は前記導管と車両との別
の一形態を示す断面図、図４は本発明の第２の実施例に
係る旅客又は貨物の運送方法を適用した始発駅から目的
地までの導管の配置を示す平面図と側面図、図５は本発
明の第３の実施例に係る旅客又は貨物の運送方法を適用
した始発駅から目的地までの導管の平面図と側面図、図
６は本発明の第４の実施例に係る旅客又は貨物の運送方
法を適用した磁気浮上方式の車両と導管との構造を示す
断面図である。

【００１３】図１に示すように、本発明の第１の実施例
に係る旅客又は貨物の運送方法は、目的地間となる異な
る地点Ｐ、Ｑ間を旅客又は貨物等を輸送する方法であっ
て、始発位置となる始発駅１０、１０ａから目的値１
１、１１ａ間を、断面円形のトンネル（又は鋼管あるい
は鉄筋コンクリート製管）からなる導管１２、１３にて
連結している。そして、前記導管１２は始発駅１０と目
的値１１間の少なくとも半分の距離ａ（例えば、全長の
２／３〜４／５）までは下り勾配（１〜５度で、最初は
勾配が大きく途中から小さくなっている）となって、そ
こから目的値１１まで間ｂは上り勾配となるように配置
されている。また、導管１３は始発駅１０ａと目的値１
１ａの少なくとも半分（例えば３／４）は下り勾配とな
って、そこから目的値１１ａに向かうまでは上り勾配
（０．５〜２度）となるように地中又は一部地中に配設
されている。なお、それぞれの導管１２、１３におい
て、下り勾配ＰＲ、ＱＲから上り勾配の部分ＲＱ、ＲＰ
は、円滑に導管１２、１３が連接されて、内部を走行す
る車両１４が円滑に走行できるようになっている。

【００１４】それぞれの導管１２、１３の端部には、到
着した車両１４を、目的値１１、１１ａから始発駅１
０、１０ａに搬送するエレベータ１５、１６が設けられ
ている。このエレベータ１５、１６は到着した車両１４
を持ち上げて、位置エネルギーｈを与えることを目的と
するもので、場合にはよって１００〜１０００ｍ程度、
あるいはそれ以上の長さを有する。なお、前記エレベー
タ１５、１６は車両１４のみを昇降するものであっても
よいし、車両が搭載された導管の端部ごと持ち上げて始
発駅の導管に連結するものであってもよい。

【００１５】また、それぞれの導管１２、１３には、図
２に示すように下部、両側部及び上部に軌条となるレー
ル１７〜２０を有している。なお、導管１２、１３の端
部は導管１２、１３が車両の長さ分だけ分断されて、前
記エレベータ１５、１６によって導管の一部ごと昇降で
きて、新たな導管１３、１２に接続されるようになって
いる。

【００１６】前記車両１４は、下部に複数の横車輪２１
と複数の縦車輪２２からなる走行車輪を、両側には複数
の側車輪２３、２４を、天井部には複数の天井車輪２５
をそれぞれ備え、図２に示すようにそれぞれがレール１
７〜２０に当接して、車両１４が安定に走行できるよう
にしている。なお、車両１４には、該車両１４を止める
ブレーキ装置、及び上り勾配を昇る為の動力装置が設け
られていると共に、車両１４に電気を給電する給電部
が、例えば前記レール１７〜２０を介して設けられてい
る（以下の実施例においても部分的に同じ）。

【００１７】従って、始発駅１０（１０ａにおいても同
じ）を発車した車両１４はレール１７上を最低地点Ｑま
では慣性走行し、目的値１１に向かう以降の上り勾配
を、前記下り勾配の走行により得た慣性エネルギーの一
部又は全部を使用して慣性走行する。しかし、この間の
摩擦損失等で該慣性エネルギーを消費するので、慣性走
行のみでは、始発駅１０と同じ高さ位置に前記車両が到
達することはできない。そこで、予め目的値１１の下部
位置に、前記慣性エネルギーの損失があっても車両１０
の到達可能な高さで車両到達部を設置し、そこに車両１
０昇降用のエレベータ１６を設け、到達した車両１４を
該エレベータ１６によって復路における導管１３の始端
部に移動させて復路の始発駅１０ａに移送させる。な
お、輸送する地点Ｐ、Ｑ間が長距離になる場合には、上
り勾配も長くなるので慣性で走行することは困難とな
る。この場合は、上り勾配をモータ駆動によって走行す
ることになる。

【００１８】図３には、他の例に係る導管２６とその内
部を走行する車両２７を示すが、導管２６の下部にはレ
ール２８が設けられ、その上を車輪３０を有する車両２
７が走行している。そして、車両２７の横揺れを防止す
る側レール３１、３２が設けられ、車両２７には横ガイ
ド車輪３３、３４が取付けられている

【００１９】ここで、前記導管１２、１３は一部又は全
部を鋼製又は鉄筋コンクリート製として周囲が略円形の
断面形状となるように設置する。該導管１２、１３を地
下に構築する場合は、例えば、シールド工法等により行
うが、周囲を円形とすることにより、周囲の岩盤等から
の圧力を均一に受けることができて構造上、耐用性が高
い。

【００２０】次に、図４に示す本発明の第２の実施例に
係る旅客又は貨物の運送方法においては、導管３５、３
６は中央部Ｍが一番低く、両側に上り勾配と下り勾配が
それぞれ形成されている。そして、車両３７に動力走行
用のモータが取り付けられており、前記慣性エネルギー
の損失分をモータにより補う形態のものである。この動
力走行により、前記実施例のように目的地１１、１１ａ
と始発駅１０、１０ａとの間に高度差があり、上り勾配
走行中の慣性エネルギーの損失が大きくてもモータによ
る自力走行が可能であるため、慣性エネルギーの損失分
に相当するエネルギー分を補給するだけで目的地への運
送ができる。前記モータは従来の鉄道車両用の回転型の
電動モータを使用できるがリニアモータ式等であっても
よい。

【００２１】図４においては、到着後の車両３７を隣接
する導管３５、３６端面に導くためには、図示しない水
平シフト装置により車両３７をほぼ水平に移動するだけ
で、到着した車両３７を始発駅３８、３８ａに導くこと
ができる。また、車両走行時の支持案内機構をレールに
よるものから磁気浮上方式とすることもでき、地上との
摩擦力が極めて小さくなるために、前記慣性エネルギー
の損失分が減少して、動力走行に必要なエネルギーは少
なくてすむ。この場合の動力走行の機構としては、同じ
く磁気を利用したリニアモータ方式とすれば、磁気によ
る浮上機構と磁気による走行機構とを兼用することで、
車両に搭載する装置としては簡略になり車両重量を軽量
化することができる。

【００２２】また、図５には本発明の第３の実施例に係
る旅客又は貨物の運送方法を示すが、同じく、第２の実
施例に使用した車両と同一構造の車両３９を使用し、地
点Ｐ、Ｑ間をつなぐ導管４２、４３の配置を示したもの
であるが、それぞれの始発駅と終着駅を同一レベルに配
置している。

【００２３】図６は、本発明の第４の実施例に係る旅客
又は貨物の運送方法に使用する車両を示すが、磁気浮上
方式の車両４５と導管４６との構造を示す断面図であ
り、車両走行中は導管４６の内壁に設けた磁力装置４７
と車両４５内の磁力装置４８との反発力により導管４６
と車両４５とが接触することなく互いに間隔を保って前
記車両４５が浮上しつつ走行する。この際、断面形状が
円形である車両４５の進行方向を軸とする車両４５の回
転を避けるために、導管４６内の上部の磁力装置４７と
車両内の上部の磁力装置４８との磁力極性を調整して、
導管４６と車両４５との間に一方向に部分的な磁力によ
る引力が働くように構成することが望ましい。

【００２４】以上の図面においてＧＬは地上面を表して
おり、トンネルからなる導管を地下に埋設することによ
り、地上における台風等の自然条件および車両走行によ
り発生する騒音等の環境条件からの制約を容易に回避す
ることができる。また、本発明は始発駅と目的地間の経
路における高低差を利用したものであるので、必ずしも
導管の全てが地下にある必要はなく、前記の自然条件及
び環境条件の問題がない場合には、前記導管の一部又は
全部を鋼製又は鉄筋コンクリート製の大径管として地上
に配置して実施することもできる。また、前記実施例に
おいては、上り勾配の角度、下り勾配の角度を限定して
説明したが、車両の走行抵抗、走行距離等によって変化
するものであるから、前記実施例の数値に限定されるも
のではない。更には、車両の形状、導管の断面形状も必
要に応じて変わりえるものである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１〜７記載の旅客又は貨物の運送
方法においては、車両が始発駅から目的地間の半分以上
の距離を下り勾配で慣性走行するので、車両自体には動
力装置が不要か、もしくはあっても小容量ですみ、かつ
上り勾配の走行時には、前記下り勾配の走行時に得た慣
性エネルギーの一部又は全部を使用して走行するため
に、車両のエネルギー消費を最少限度に抑えることが可
能である。また、往復２本の導管からなって、常にそれ
ぞれの導管に一方向にのみ車両が走行するため、車両同
士が正面衝突することがなく、車両通行の安全性が確保
される。そして、安全であるから高速運送が可能とな
る。さらに、請求項２記載の旅客又は貨物の運送方法に
おいては、重量を利用して走行し、始発位置から下降し
た車両をエレベータによって引き上げるようにしている
ので、これによって不足するエネルギーを位置エネルギ
ーとして供給できる。従って、慣性走行を十分に発揮さ
せながら車両を走行させることができる。請求項３記載
の旅客又は貨物の運送方法においては、車両内部にモー
タを有して動力走行するため、上り勾配があっても支障
なく走行ができ、始発位置と終着位置を同一レベルに配
置することも可能となる。

【００２６】特に請求項４、５記載の旅客又は貨物の運
送方法においては、磁気浮上方式によって摩擦により生
じる慣性エネルギーの損失を最少とし、しかもリニアモ
ータによる動力走行を可能としているために、さらにエ
ネルギー消費が少ない利点がある。また請求項６記載の
旅客又は貨物の運送方法においては、導管がトンネルか
らなってその殆どは地中に形成されているので、地上の
自然条件の影響及び騒音発生等の環境問題の発生を避け
られる。請求項７記載の旅客又は貨物の運送方法におい
ては、導管の一部又は全部を鋼製又は鉄筋コンクリート
製としているために、過酷な自然条件及び車両の走行に
よって生じる機械的衝撃等の条件に対し高い耐久性を維
持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る旅客又は貨物の運
送方法を適用した始発駅から目的地までの導管の配置を
示す平面図と同側面図である。

【図２】前記導管及び車両の構造を示す断面図である。

【図３】前記導管及び車両の別の一形態を示す断面図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例に係る旅客又は貨物の運
送方法を適用した始発駅から目的地までの導管の配置を
示す平面図と側面図である。

【図５】本発明の第３の実施例に係る旅客又は貨物の運
送方法を適用した始発駅から目的地までの導管の平面図
と側面図である。

【図６】本発明の第４の実施例に係る旅客又は貨物の運
送方法を適用した磁気浮上方式の車両と導管との構造を
示す断面図である。

【符号の説明】

１０始発駅１０ａ始発駅１１目的地１１ａ目的地１２導管１３導管１４車両１５エレベータ１６エレベータ１７レール１８レール１９レール２０レール２１横車輪２２縦車輪２３側車輪２４側車輪２５天井車輪２６導管２７車両２８レール３０車輪３１側レール３２側レール３３側ガイド車輪３４側ガイド車輪３５導管３６導管３７車両３８始発駅３８ａ始発駅３９車両４２導管４３導管４５車両４６導管４７磁気装置４８磁気装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を走行する車両がその端部で乗り入
れ可能なトンネル又は大径管からなる往復２本の導管に
よって目的地間を連結し、前記車両で旅客又は貨物を運
送する方法であって、前記導管内には前記車両が走行す
る軌条が設けられ、前記軌条は始発駅から少なくとも目
的地間の半分の距離までは下り勾配となって、走行する
前記車両は該下り勾配の軌条上を主として慣性走行し、
該下り勾配に連接する上り勾配の走行に該下り勾配で得
た慣性エネルギーの一部又は全部を使用することを特徴
とする旅客又は貨物の運送方法。
【請求項２】前記導管の端部には、エレベータが設け
られ下部位置に到着した前記車両を上部位置にある始発
位置に昇降する請求項１記載の旅客又は貨物の運送方
法。
【請求項３】前記導管のその略中心位置を基準にして
下り勾配と上り勾配に区分され、該上り勾配の走行は、
前記下り勾配で得た慣性エネルギーの他に、内部にモー
タを有して動力走行することによって行う請求項１記載
の旅客又は貨物の運送方法。
【請求項４】内部を走行する車両がその端部で乗り入
れ可能なトンネル又は大径管からなる往復２本の導管に
よって目的地間を連結し、前記車両で旅客又は貨物を運
送する方法であって、前記導管内を走行する車両は磁気
浮上し、前記軌条は始発駅から少なくとも目的地間の半
分の距離までは下り勾配となって、走行する前記車両は
該下り勾配の前記軌条上を主として慣性走行し、該下り
勾配に連接する上り勾配の走行に該下り勾配で得た慣性
エネルギーの一部又は全部を使用することを特徴とする
旅客又は貨物の運送方法。
【請求項５】上り勾配を走行する車両の不足する動力
は、リニアモータ駆動によって行う請求項４記載の旅客
又は貨物の運送方法。
【請求項６】前記導管は、トンネルからなってその殆
どは地中に形成されている請求項１〜５のいずれか１項
記載の旅客又は貨物の運送方法。
【請求項７】前記導管の一部又は全部は、鋼製又は鉄
筋コンクリート製の大径管からなって、地上に配置され
ている請求項１〜５のいずれか１項記載の旅客又は貨物
の運送方法。