JPH10145907A - 鉄道交通システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】輸送能力を増大させた鉄道交通システムを提供
する。 【解決手段】道床１，レール２などから構成される軌道
と、レール２の間に敷設された金属プレート３と、レー
ル２上の鉄輪１１と鉄輪１１で支持される台車１２に設
置された回転形電動機１３とによって車体１６を駆動す
る回転電機式鉄道車両１０と、レール２上の車輪２１で
支持される台車２２に設置されたリニアモータの一次巻
線２３と金属プレート３とによって車体２５を駆動する
リニアモータ式鉄道車両２０とを備え、回転電機式鉄道
車両１０とリニアモータ式鉄道車両２０とが連結された
列車、又はそれぞれ個別にも走行できるようにして、登
坂能力の大きい車両は多層化したプラットホームの上階
に停車するように構成して、輸送能力を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軌道としての２
本のレール上を車輪で走行する鉄道車両による鉄道交通
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】現状の鉄道交通システムは、２本のレー
ル上を回転形電動機により駆動される鉄輪を利用した回
転電機式鉄道車両によるものが殆どである。この鉄道交
通システムでは鉄輪とレール間の摩擦力によって発生す
る牽引力を利用して車体を駆動している。

【０００３】近年、この回転電機式鉄道車両に代わっ
て、２本のレール間に敷設された金属プレートと台車に
設置されたリニアモータの一次巻線とによって発生する
牽引力を利用して車体を駆動するリニアモータ式鉄道車
両の実用化が進んでいる。このリニアモータ式鉄道車両
の車輪は、単に台車を支持するために使われている。図
５は、この種の回転電機式鉄道車両による鉄道交通シス
テムの模式的構成図を示し、１は道床、２はレール、１
０は回転電機式鉄道車両であり、回転電機式鉄道車両１
０は鉄輪１１、台車１２、台車１２に設置された回転形
電動機１３、鉄輪１１と回転形電動機１３と間の減速ギ
ア１４、台車支持装置１５、車体１６、車体支持装置１
７から構成されている。

【０００４】図６は、この種のリニアモータ式鉄道車両
による鉄道交通システムの模式的構成図を示し、１は道
床、２はレール、２０はリニアモータ式鉄道車両であ
り、リニアモータ式鉄道車両２０は車輪２１、台車２
２、台車２２に設置されたリニアモータの一次巻線２
３、台車支持装置２４、車体２５、車体支持装置２６か
ら構成され、また、金属プレート３はレール２の間に敷
設され、該リニアモータの二次導体に相当する。

【０００５】図７は、この種の鉄道交通システムにおけ
る駅のプラットホームの模式的構成図を示し、３０ａは
上りプラットホーム、３０ｂは下りプラットホーム、２
ａは上りレール、２ｂは下りレールである。このプラッ
トホームは、２本のレールなどからなる上り線、下り線
それぞれに１本のプラットホームを備える平面構造の構
成例であり、従来の回転電機式鉄道車両による鉄道交通
システム、または従来のリニアモータ式鉄道車両による
鉄道交通システムにおいて、それぞれ個別に供用されて
いる構成例である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転電機式鉄道
車両による鉄道交通システムでは、レールと鉄輪との間
の摩擦力を利用しているので牽引力が大きくできず、そ
の結果の加減速性能によって車両間隔に限界が生じ、単
位時間当たりの輸送能力の増大を阻害していた。また、
回転電機式鉄道車両による鉄道交通システムでも、駅の
プラットホームは２階建てが一部実用化されているが、
レールと鉄輪との間の粘着力の限界から軌道の勾配は１
０乃至２０パーミル（１パーミルは１０００分１の勾配
を示す）程度であり、その結果、地上から２階まで分岐
するための軌道長は数百メートル程度必要であり、この
ために膨大な敷地と費用を必要とし、大都市でのこの鉄
道交通システムの駅のプラットホームの１階構成から２
階構成への変更は、事実上不可能であり、このことから
も輸送能力の増大を阻害していた。

【０００７】一方、リニアモータ式鉄道車両による鉄道
交通システムの場合、従来は新しく専用軌道を建設して
いるので建設コストが嵩んでいる。また、リニアモータ
式鉄道車両は、本質的に乗合自動車並の高加減速性能を
有しているが、乗合自動車は高加減速運転に対して乗客
の乗り心地と安全に配慮した車両構造を採用しているの
に対し、現状のリニアモータ式鉄道車両の車両構造は、
従来の回転電機式鉄道車両とほぼ同じ構造にしている。

【０００８】さらに、従来のリニアモータ式鉄道車両に
よる鉄道交通システムの駅のプラットホームは平面構造
（一階構造）ものが殆どであり、乗降客の乗降時間か
ら、単位時間当たりの列車本数は高速道路走行の乗合自
動車に比べ、非常に少なくなっている。すなわち、現状
のリニアモータ式鉄道車両による鉄道交通システムの輸
送力は、回転電機式鉄道車両による鉄道交通システムと
ほぼ同じで、高速道路走行の乗合自動車に比べ単位時間
当たりの輸送能力は非常に小さくなっている。

【０００９】この発明の目的は、上述の難点を解決し、
輸送能力を増大させた鉄道交通システムを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この第１の発明は、２本
のレールなどから構成される軌道と、該レールの間に敷
設された金属プレートと、該レール上の鉄輪と該鉄輪で
支持される台車に設置された回転形電動機とによって車
体を駆動する回転電機式鉄道車両と、該レール上の車輪
で支持される台車に設置されたリニアモータの一次巻線
と該金属プレートとによって車体を駆動するリニアモー
タ式鉄道車両とを備えた鉄道交通システムとする。

【００１１】第２の発明は前記第１の発明において、前
記軌道は、既設の回転電機式鉄道車両による鉄道交通シ
ステムの軌道とする。第３の発明は前記第１の発明にお
いて、駅のプラットホームは、２階以上の多層化した構
成にする。第４の発明は前記第３の発明において、前記
２階以上のプラットホームへの軌道の勾配は、前記リニ
アモータ式鉄道車両の登坂能力に見合った勾配とする。

【００１２】第５の発明は前記第４の発明において、前
記勾配は、回転電機式鉄道車両による鉄道交通システム
での勾配の少なくとも２倍以上の値とする。第６の発明
は、前記第１〜第４のいずれかの発明において、前記リ
ニアモータ式鉄道車両は、乗合自動車並の加減速性能を
備える。第７の発明は、前記第１〜第６のいずれかの発
明において、前記リニアモータ式鉄道車両の客室構造
は、高加減速車両構造とする。

【００１３】第８の発明は前記第７の発明において、前
記リニアモータ式鉄道車両の客室構造は、全員着席構造
とする。この発明は、従来の回転電機式鉄道車両による
鉄道交通システムの２本のレール間に、車輪支持のリニ
アモータ式鉄道車両のリニアモータの二次側導体を敷設
して、同一軌道に両者の併用運転を可能にし、安い建設
コストで大幅な輸送能力の増大が図れることに着目して
なされたものである。

【００１４】すなわち、リニアモータ式鉄道車両が有す
る加速性能（現状の回転電機式鉄道車両の数倍）を利用
することにより車両間隔を短くして輸送能力の増大を図
り、該車両の急勾配走行性能 (現状の回転電機式鉄道車
両の１０倍の登坂性能）を利用することにより駅のプラ
ットホームを多層化して輸送能力の増大を図る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に記載するこの発明の実施例
の説明において、図５〜図７に示した従来例と同一機能
を有するものには同一符号を付している。図１はこの発
明の第１の実施例を示し、回転電機式鉄道車両による電
車と、リニアモータ式鉄道車両による電車とを混成した
電車列車による鉄道交通システムの模式的構成図であ
る。

【００１６】図１において、回転電機式鉄道車両１０と
リニアモータ式鉄道車両の車体２０とは連結器４０で連
結され、回転電機式鉄道車両１０は減速ギア１４を介し
た回転形電動機１３の回転トルクにより発生する鉄輪１
１とレール２間の粘着力によって駆動され、リニアモー
タ式鉄道車両の車体２０はリニアモータの一次巻線２３
とレール２の間に敷設された該リニアモータの二次導体
としての金属プレート３との間に発生するトルクによっ
て駆動される。

【００１７】図１に示したこの発明の実施例では、回転
電機式鉄道車両１０が１両とリニアモータ式鉄道車両２
０が１両の最短編成の電車列車の場合を示したが、これ
以外の組合わせも同じである。図２はこの発明の第２の
実施例を示す鉄道交通システムの模式的構成図であり、
図１と同一機能のものには同一符号を付している。

【００１８】すなわち図２において、回転電機式鉄道車
両１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより編成された電車列車１
００ａとリニアモータ式鉄道車両２０ａ，２０ｂ，２０
ｃにより編成された電車列車１００ｂとが、図示の矢印
を進行方向として、先に電車列車１００ａが走行し、そ
の直後を図示の所定の間隔（Ｌ）で電車列車１００ｂが
走行している例である。

【００１９】図３はこの発明の第３の実施例を示す鉄道
交通システムの駅の多層化プラットホームの模式的構成
図であり、１階から２階のプラットホームへの軌道分岐
の例について片側の軌道、例えば上り線または下り線の
みについて示したもので、図３（イ）が平面の説明図、
図３（ロ）が立体の説明図である。図３において、３０
１は１階のプラットホーム、３０２は２階のプラットホ
ームをそれぞれ示し、図示の区間は地上（１階）での
１本の軌道から２本の軌道へ分岐する平面分岐部で、２
は地上のレール、４１０は地上の平面分岐部の２階への
レールである。図示の区間は２階への立体分岐部で、
レール４２０で地上から２階へ所定の勾配で分岐する。
図示の区間は２階から３階への平面分岐部で、２階か
ら３階への立体分岐部のレール４３０と２階の平面分岐
部へのレール４２１とを分岐する。図示の区間は２階
の平面分岐部で、２階のプラットホーム３０２の両側の
レール４２２とレール４２３に分岐する。

【００２０】図４はこの発明の第４の実施例を示す鉄道
交通システムの駅の多層化プラットホームの模式的構成
図であり、２階から３階のプラットホームへの軌道分岐
の例について片側の軌道、例えば上り線または下り線の
みについて示したもので、図４（イ）が平面の説明図、
図４（ロ）が立体の説明図であり、図３と同一機能の有
するものには同一符号を付している。

【００２１】すなわち図４において、図示の区間で２
階からの立体分岐部のレール４３０で３階に分岐したレ
ールは、図示の区間の３階への平面分岐部で上階への
立体分岐部のレール４４０と３階へのレール４３１とを
分岐する。レール４３１は３階のプラットホーム３０３
の両側のレール４３２とレール４３３とに分岐する。図
３，図４に示した実施例では、駅のプラットホームが３
階迄の例を示したが、４階以上の高層のプラットホーム
への分岐も、図４の実施例と同様に行えるので、その説
明を省略する。

【００２２】なお、図３，図４に示した実施例での立体
分岐部のレール（４２０、４３０、４４０、・・・）の
勾配は、リニアモータ式鉄道車両の登坂能力に対応した
勾配とする。すなわち、リニアモータ式鉄道車両の登坂
能力は回転電機式鉄道車両の数倍の性能があるので、前
記勾配は回転電機式鉄道交通システムの数倍、少なくと
も２倍以上にできる。

【００２３】次に、図１に示した回転電機式鉄道車両１
０とリニアモータ式鉄道車両２０とを連結器４０で連結
した車両を、図３，図４に示した駅のプラットホームで
運行する場合について説明する。すなわち回転電機式鉄
道車両１０のみでは、図３，図４に示した立体分岐部は
急勾配のため登坂することができないが、リニアモータ
式鉄道車両２０を連結しているので、このリニアモータ
式鉄道車両２０の登坂能力で駅のプラットホームへの進
入の際の急勾配軌道でも走行可能となる。

【００２４】さらに、図２に示した回転電機式鉄道車両
１０ａ〜１０ｃによる電車列車１００ａとリニアモータ
式鉄道車両２０ａ〜２０ｃによる電車列車１００ｂと
を、図３，図４に示した駅のプラットホームで運行する
場合について説明する。すなわち回転電機式鉄道車両の
みの電車列車１００ａでは図３，図４に示した急勾配の
立体分岐部は走行できないので、地上（１階）のプラッ
トホーム３０１を使用し、またリニアモータ式鉄道車両
のみの電車列車１００ｂが２階以上のプラットホーム３
０２，３０３などを使用する。

【００２５】また、この発明による鉄道交通システムに
おいては、先述の如く、乗合自動車並の加減速性能を有
するので、車両構造すなわち客室構造は、乗合自動車の
ように手すりを設けるなど急加減速運行に適した構造す
るか、又は全員着席構造にすることにより乗客の安全が
確保できる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、既設の回転電機式鉄
道車両による鉄道交通システムのレール間に金属プレー
トを敷設し、乗合自動車並の加減速性能を有するリニア
モータ駆動式鉄道車両も運行させるようにし、さらに駅
のプラットホームを２階以上の高層化した鉄道交通シス
テムとしているので、以下の〜の効果が得られ、特
に、大都市の鉄道交通システムとして最適な交通システ
ムである。 ：電車列車の間隔が、従来の鉄道交通システムによる
間隔の数分の１に短縮できるので、列車密度が大幅に高
められ、輸送能力が大幅に増大する。 ：２階以上のプラットホームへの軌道は、従来の鉄道
交通システムに比して急勾配にすることが可能となるの
で、既設の駅の敷地内で多層化したプラットホームが実
現可能である。 ：回転電機式鉄道車両とリニアモータ式鉄道車両の混
成列車運行により、駅進入時の急勾配軌道をリニアモー
タ式鉄道車両の優れた登坂能力によって２階以上のプラ
ットホームへ登坂ができるので、既設車両の有効活用が
図れる。 ：前記〜から輸送能力増大のための投資費用は大
幅に節減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す鉄道交通システ
ムの構成図

【図２】この発明の第２の実施例を示す鉄道交通システ
ムの構成図

【図３】この発明の第３の実施例を示す鉄道交通システ
ムの構成図

【図４】この発明の第４の実施例を示す鉄道交通システ
ムの構成図

【図５】従来の回転電機式鉄道車両による鉄道交通シス
テムの構成図

【図６】従来のリニアモータ式鉄道車両による鉄道交通
システムの構成図

【図７】従来の鉄道交通システムの駅のプラットホーム
の構成図

【符号の説明】

１…道床、２…レール、３…金属プレート、１０，１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ…回転電機式鉄道車両、１１…鉄
輪、１２…台車、１３…回転形電動機、１４…減速ギ
ア、１５…台車支持装置、１６…車体、１７…車体支持
装置、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…リニアモータ式
鉄道車両、２１…車輪、２２…台車、２３…リニアモー
タの一次巻線、２４…台車支持装置、２５…車体、２６
…車体支持装置、３０ａ，３０ｂ，３０１，３０２，３
０３…プラットホーム、４０…連結器、１００ａ，１０
０ｂ…電車列車、２ａ，２ｂ，４１０，４２０〜４２
３，４３０〜４３３，４４０…レール。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２本のレールなどから構成される軌道と、
   該レールの間に敷設された金属プレートと、該レール上
   の鉄輪と該鉄輪で支持される台車に設置された回転形電
   動機とによって車体を駆動する回転電機式鉄道車両と、
   該レール上の車輪で支持される台車に設置されたリニア
   モータの一次巻線と該金属プレートとによって車体を駆
   動するリニアモータ式鉄道車両とを備えたことを特徴と
   する鉄道交通システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載の鉄道交通システムにおい
   て、 前記軌道は、既設の回転電機式鉄道車両による鉄道交通
   システムの軌道としたことを特徴とする鉄道交通システ
   ム。
3. 【請求項３】請求項１に記載の鉄道交通システムにおい
   て、 駅のプラットホームは、２階以上の多層化した構成にし
   たことを特徴とする鉄道交通システム。
4. 【請求項４】請求項３に記載の鉄道交通システムにおい
   て、 前記２階以上のプラットホームへの軌道の勾配は、前記
   リニアモータ式鉄道車両の登坂能力に見合った勾配とし
   たことを特徴とする鉄道交通システム。
5. 【請求項５】請求項４に記載の鉄道交通システムにおい
   て、 前記勾配は、回転電機式鉄道車両による鉄道交通システ
   ムでの勾配の少なくとも２倍以上の値としたことを特徴
   とする鉄道交通システム。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
   鉄道交通システムにおいて、 前記リニアモータ式鉄道車両は、乗合自動車並の加減速
   性能を備えたことを特徴とする鉄道交通システム。
7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の
   鉄道交通システムにおいて、 前記リニアモータ式鉄道車両の客室構造は、高加減速車
   両構造としたことを特徴とする鉄道交通システム。
8. 【請求項８】請求項７に記載の鉄道交通システムにおい
   て、 前記リニアモータ式鉄道車両の客室構造は、全員着席構
   造としたことを特徴とする鉄道交通システム。