双向步进运输法及其工具 本发明是关于一种城市运输的新方法及其工具。
目前，城市中的运输工具主要有自行车、摩托车、汽车、轻轨电车、地铁等，车辆的无序运行及数量的急剧增加，使得城市交通问题日益严重，已成为困扰人类社会的一大难题。为此，人们曾发明过一种“自动人行道”的装置，用于繁华街道的行人运输。由于受种种原因约束，这种装置很难在城市中普遍铺设，其原因如下：1、受其运行方式及承载能力的影响，它不能运货。所以，它必须为货运车辆让路；2、受其本身结构影响，它不能被造得很长(最长数百米)。一条十公里长的道路，将需要数十甚至上百台这种装置，不仅很难顺利运行，使用起来也很不方便。3、制造及运行费用昂贵；4、使用寿命短、维修频繁且困难，将会经常引起交通中断和混乱。如果这种“自动人行道”克服了上述所有这些缺点，便可将它铺设在城市的各条道路上。我们的城市便会从交通事故、交通堵塞、交通污染的困境中解脱出来。
本发明的目的在于提供这样一种运输方法及工具，它既可以类似“自动人行道”那样高效、连续运输，又能使其上述问题得以解决。其方案是：利用一种长板状运输工具(以下称之为“双向步进列车”)的短程往复运动及人员、货物在“双向步进列车”与地面之间或在两列同步相反运行的“双向步进列车”之间的横向位移组成复合运动来达到长程、双向、连续运输的目的。这种运输工具的基本特点是：以简代繁，用平板的短程往复循环运动取代链板的长程环周循环运动，并取得比链板运输更好的实效。这种“双向步进列车”与普通车辆的结构不同，其车体由独立的两部分组成：1、沿道路通长排列并固定于地面上地辊道或滚轮；2、作为运行载体的拖板，称之为“运输拖板”。它可以是通长的刚体(用于直道)，也可以是由许多小拖板组成列车形式的运行整体(用于弯道)。“运输拖板”安放在辊道或滚轮上，由卷扬机、齿轮齿条、或电磁场等在其两端往复牵动。
“运行拖板”的长度略小于整条道路的长度。它们的差，既是“双向步进列车”的最大行程(既一站地。其距离，可参照城市汽车站的间距、道路的长短等确定)。
在“双向步进列车”上，可设置安全护栏，扶手、座位、行人出入口、货物小车出入口等设施。货物小车可以是电瓶车、人力三轮等，这些车辆应具有临时定向及定位功能，以便安全方便地使用“双向步进列车”。
同传统的城市运输方式及运输工具相比，“双向步进运输法”及“双向步进列车”具有如下特点：1、投资小：一对同步相反运行的“双向步进列车”，如果车宽4米，平均每平方米有效载重量180公斤，则平均每公里造价不超过1000万元(人民币)，是地铁造价的约1/80，高架轻轨电车的约1/10。2、易建造：由于“双向步进列车”原理及构造比“自动人行道”、地铁、轻轨电车等要简单得多，且建于地面上，因此很容易建造。另外，它可以逐条道路建造，建成一条，开通一条，可不影响城市交通的正常运行，便于筹集资金，逐步改造。3、寿命长：由于其结构简单，所以不易损坏，而且容易维修。4、效率高：由于其运输方式近似于连续运输，其运输工具的承载面积和承载重量巨大，并可客货两用，它能取代城市运输中的绝大部分车辆，因此效率极高。5、可节能：“双向步进列车”的运行部分是“运输拖板”，其结构简单，重量很轻，因此大大地减轻了无效载荷。另外，由于“双向步进列车”仅在其运行区间的两端点停靠，为避免摩擦刹车造成的能量损失及部件损耗，可考虑在减速段，利用蓄能器(如拉压弹簧、提起重物等)将其动能很方便地转变为某种势能或其它可利用的能量，当“双向步进列车”反向加速时，再将其转变为“双向步进列车”的动能。如此，便可进行能量的循环转变，使“双向步进列车”达到变速和节能的双重目的。6、无污染：由于“双向步进列车”用电能驱动，货物小车为电瓶车或人力车，所以不会造成空气污染。7、无堵塞：由于在城市各条道路上均铺设“双向步进列车”它们可承担起绝大部分的客货运输量。货物小车仅用于极短程的运输，因此它们将会自然分散流动。如果考虑某些特殊情况，在城市繁华地段，可规定货物小车的出行时间，以避开客流高峰。对于那些“双向步进列车”不易运输的超大、超重物品，由于其数量相对很少，可由汽车夜间运输，并在市内各个路口为其设置临时通道或专用通道。但应尽量避免超大、超重物品在市内的运输，可将其使用部门设在市郊。8、更安全：由于(1)、“运输拖板”与地面在同一水平面，人员、货物在静态下进出；(2)、设有安全监控系统、紧急刹车系统；(3)、按固定区间、固定轨道、固定规律运行，人们很容易适应，所以更安全。可由司乘人员管理逐渐过度到自动运行。9、更便捷：在车辆日益增多城市中，使用“双向步进运输系统”，可以避免等车、堵车所造成的时间浪费和经济损失以及精神紧张和交通事故所带来的人身伤害。10、省土地：由于“双向步进运输系统”的高效率，在城市人口相同的前提下，可使城区缩小并集中。能节省大量土地。11、全天侯：“双向步进列车”适应各种气候，可全天侯运行。
这种运输方法及工具也可用于人流稠密的小范围内的运输，如：厂区、公园、校园等内部的运输。
附图描述了“双向步进运输法”的基本原理和“双向步进列车”的基本结构。
附图1是“双向步进运输法”原理图。图中1是道路；2是“双向步进列车”甲；3是“双向步进列车”乙。两列“双向步进列车”作同步相反运动，并在两端点停靠以接送人员、货物。当行人由图左端的点1跨至点2后，随“双向步进列车”甲运行至点3；当行人由点3跨至点4后，随“双向步进列车”乙运行至点5；当行人由点5跨至点6后，随“双向步进列车”甲运行至点7；当行人由点7跨至点8后，随“双向步进列车”乙运行至点------。如此进行，行人便可到达沿途各站，并最终到达道路的另一端点X；与此同时，这一过程也在反方向进行，使行人由点X到达图左端的点1。当“双向步进列车”为单列时(假设图1中乙为单列“双向步进列车”)，行人可通过在列车与地面之间的交替位移，由图1右端的点1至点8直至点Y。与此同时，这一过程也在反方向进行，使行人由点Y到达图右端的点1。
在上述运输过程中，行人位移的总长度仅为道路总长度的百分之一至数百分之一。如果在城市的各条主要道路上均铺设“双向步进列车”，其效果相当于将城市面积缩小至万分之一至数万分之一。毫无疑问，在如此小的城市中，步行将是最主要的出行和货运手段。
图2是“双向步进列车”横断面示意图。图中1是车棚；2是车轮；3是“运输拖板”。