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CN1291874C - 水平电梯个体交通运输系统及其调度方法 - Google Patents

水平电梯个体交通运输系统及其调度方法 Download PDF

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CN1291874C
CN1291874C CNB2005100566570A CN200510056657A CN1291874C CN 1291874 C CN1291874 C CN 1291874C CN B2005100566570 A CNB2005100566570 A CN B2005100566570A CN 200510056657 A CN200510056657 A CN 200510056657A CN 1291874 C CN1291874 C CN 1291874C
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Abstract

本发明公开了一种可以实现全球建筑物相互连通的从门到门的一体化个体交通运输系统及其调度方法。该系统采用与现有城市街区吻合、并利用计算机实现线路动态预约和自动调度的全闭光管道网；城市内的常压低速管道与城际间的低压高速管道通过变压管闸平滑无缝连接，管道内运行仅容纳1～2人的超轻型电动个体轿厢，实现人员和货物在两地建筑物之间门到门的个性化快速水平移动。整个系统可快速敷设、拆卸和重复利用，从而可以替代已有的汽车、铁路、飞机、轮船等用于客运和个性化货运的运输工具和方法，构成一种更加安全有序、快捷方便、经济合理、清洁舒适、节约能源、保护环境的新型个体交通运输手段。

Description

水平电梯个体交通运输系统及其调度方法
技术领域
本发明涉及一种新型的个体化交通运输系统，尤其涉及一种可以实现不同建筑物之间门到门运输方式的水平电梯个体化交通运输系统，也涉及到该系统使用的调度方法，属于交通工程技术领域。
背景技术
随着汽车和飞机逐渐成为大众交通工具，交通堵塞、事故、污染、能源危机、城市过快扩张等日益成为严重的社会问题。据有关专家估计，由于交通堵塞给各国城市带来的经济损失每天多达数千万美元之巨，全球交通事故每年夺走数十万人的生命，石油危机使出行成本飙升而让乘客难以承受，交通产生的大气、噪音污染和温室效应导致的冰川融化、海平面上升等日益威胁人类的生存环境，而城市过快扩张则使宝贵的土地、淡水资源更加短缺。为了解决这些问题，人们提出了在城市中大力发展快速公交(BRT)、轻轨、地铁和在城际间发展高速铁路等公共交通工具的解决思路。但是，目前的公共交通模式存在造价昂贵、速度慢、换乘复杂、乘坐不舒适、不能提供从门到门服务等一系列问题，不能满足进入21世纪后，人类对交通运输个体化的新需求。
为了解决日益严重的上述问题，人们先后提出了多种技术方案。这些技术方案以中国专利CN1173851A、CN1429726A、CN2585799Y、CN92218597.X、CN95245497.1、CN99107617.6、CN99230861.5、CN00121213.3、CN02100283.5、CN02105385.5、CN02105384.7、CN02806688.X、CN03102259.6、CN03153524.0以及美国专利US2188293、US2598251、US3349719、US3791308、US3919944、US4018410A、US4630961A、US4841871A、US5720363A、US6029104、US6318274B1等为代表，包括个人快速运输(PRT)、天网快车(SKYL00P)、SKYCAR、SKYTRAN、电子出租车等多种轨道交通系统方案。但是，这些技术方案存在的共同缺陷是：普遍采用非标准的十字交叉、环线与“麻花”线路网，结构复杂、占用土地多、速度慢、车流量小、效率低；普遍采用露天开放的轨道，运行环境恶劣、运力小、噪音大、安全稳定性差、视觉污染多、维护费用高；普遍采用类似火车站的水平展开车站以及车站与车库分离设置，占地多、调车慢、效率低；不能与城际交通平滑对接，无法实现远程“门到门”；普遍采用面向连接的集中式调度管理，规模有限、不灵活、稳定性差、效率低；普遍采用静态线路预约调度技术，不能途中变更目的地，在路网发生故障时的迂回调度反应慢，在城市格局发生变化时需要在整体上对调度系统进行调整等，如此种种缺陷导致这些技术方案难以嵌入现代建筑、人口高密度的城市中心区域，无法完全与现有城市道路吻合并实现功能互补，无法与城市之间的远途高速交通实现无缝连接，因此限制了它们的商业推广价值。
另外，为了克服空气阻力，提高铁路运行速度，人们提出了真空(或低压)管道高速运输(ETT)技术。这种技术是在气密管道内敷设轨道，将管道内的空气抽出，让轨道上的车辆在真空或低气压环境中运行。但是，由于较高的运动速度需要大半径的弯道来克服车辆高速转弯的离心力，大半径弯道需要大面积占用土地，因此这种技术不适用于人口和建筑密度较高的市区；同时，对于较低速度运动的车辆而言，空气阻力不是主要能耗因素，提供低压环境的成本高、价值小；此外，现有低压管道高速运输技术对于管道网复杂、车流量大情况下的防碰撞也缺乏有效解决方案。因此这种技术不能成为解决城市内和城际间一体化的个人交通运输解决方案。同时，由于这种技术着眼于3座以上的中、大型车辆，管道线路载荷大，沿线地质条件难以满足高精度、大载荷线路的建设要求；同时，低压管道采用非闭光管壁，材料选择余地小，造价高昂，这些问题都限制了低压管道高速运输技术的实现。
容器管道物流技术也是可供借鉴的已有技术之一。该技术是对气密管道内的活塞式容器的一端空气减压，在另一端加压，利用活塞式容器前后方空气的压差推动容器前进；利用气阀式道岔改变容器运动方向。由于前进动力完全来自空气压差，容器自身不具备运动控制能力，因此这种管道运输技术难以使容器通过道岔时形成稳定的运动速度，也无法避免容器在进入气阀式道岔时与管道发生碰撞，因此不能满足载人运输所必须的稳定、安全、舒适等要求。
电梯技术已经广泛应用于城市高层建筑，它是另一种可供借鉴的已有技术。常规高速电梯采用全闭光轿厢，用自动控制电路实现旅客指令的接受、预约和轿厢运动自动控制，通过电力驱动的钢缆绞盘提升系统使轿厢完成自动升降运动。但是，现有电梯技术并不能使轿厢作水平运动，也无法使轿厢变换运行路线。
总而言之，目前尚没有一种能够从总体上提供全球一体化的门到门的个体化运输整体解决方案。
本发明人长期致力于新型个体化交通运输系统的研究，在2004年4月30日提出的专利申请“楼间管轨个人交通系统的管形轨道”(申请号：200420050459.4)中，提出了拼装式的全封闭管形轨道(管轨)与墩柱、管形车库和库顶月台及步行管道的概念；在同日提出的另外一项专利申请“楼间管轨个人交通系统的单体车”(申请号：200420050460.7)中，提出了天地轨带柔性的外壳半球形电动单体车及其失衡电磁导向轮装置和RF精确定位控制技术的概念。但是，对于一个完整的公共轨道个体交通运输系统而言，这些技术上的突破是远远不够的。例如，上述概念中没有完整的路(管道)网结构和相应的车辆调度方法，其管形轨道不能充分发挥空气动力、机械结构、隔热降噪等综合性能，并大幅度降低造价，不能与城际间高速交通系统无缝连接；其变轨装置不能有效地克服车辆转弯时产生的离心力，其载荷、动力装置不能大幅度提高车辆速度；其车辆结构不能确保两辆车并线发生碰撞时使乘客得到安全；其站库结构不能根据城市空间条件灵活设置以及消除车辆在调度中的相互影响。因此，上述这两项专利申请只完成了实现不同建筑物之间门到门运输方式的个体化交通运输系统整体技术方案的一部分技术工作。为满足现代城市对个性化运输的使用要求，还有大量的工作需要进行。
发明内容
本发明针对目前社会发展对新型个体化公共交通的需求以及现有技术的缺陷作出，其目的是提出一种新型的水平电梯个体交通运输系统。该系统以本发明人提出的水平电梯为运输工具，可以实现不同建筑物之间从门到门的运输方式。
本发明的另外一个目的是提出一种适用于该水平电梯个体交通运输系统的交通调度方法。该方法以分布式调度为主要特征，可以有效解决上述个体化交通运输系统的运行调度问题。
为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：
一种水平电梯个体交通运输系统，利用密闭的个体轿厢运载乘客或送货上门，其特征在于：
所述系统包括可以嵌入各城市街区或各大建筑物的密闭管道网，所述个体轿厢在所述密闭管道网内以滚轮、气浮或磁浮方式在管道内滑行；
所述密闭管道网包括常压低速管道和低压高速管道，两部分管道之间通过变压管闸实现连接。
所述密闭管道网为叠层回路式管道网，由一层或多层单向回路管道网上下叠摞而成，每一层单向回路管道网由若干标准直线管道和标准弯线管道组合而成，并与城市街区相吻合。
所述个体轿厢通过垂直升降装置完成上下两层管道网之间的转换。
所述密闭管道为采用夹层结构管壁和安装有管壁视音频信号透射装置的全闭光管道；管壁中空层可填充轻质发泡物，全闭光；其内管壁设有供个体轿厢滑行的轨道。
所述管壁视音频信号透射装置包括视音频信号采集系统、数字信息编码传输系统和视音频信号解码播放系统，所述视音频信号采集系统是在常压低速管道外管壁上间隔设置的多个摄像、拾音组合装置，每个摄像、拾音组合装置都有自己的位置编码；所述数字信息编码传输系统是设置在常压低速管道之中的信息处理计算机和光纤网络、无线收发信设备和个体轿厢上的无线收发信设备，所述视音频信号解码播放系统是设置在个体轿厢上的车载计算机视音频播放设备。
所述密闭管道上安装有管壁太阳能电池板分布式供电装置，其包括太阳能电池板、储电和输电装置；所述太阳能电池板敷设在管道的外管壁表面，用于收集太阳能并将光能转换成电能，所述输电装置沿管道布设，在所述个体轿厢的停靠位置为个体轿厢的车载蓄电池充电。
所述个体轿厢为全闭光、不设窗的箱体。
每一个所述个体轿厢仅设置1～2个座位。
所述个体轿厢上安装有嵌轮式导向变轨装置；所述导向变轨装置由前后排列的纵向轮组、横向轮组、失衡开关装置、连接板和设于分线道岔的导向缝隙构成，所述纵向轮组设置于横向轮组前、后两端，由失衡开关装置控制，其左右两侧轮可交替产生上下平行移动；在个体轿厢通过分线道岔时，控制计算机发出指令，控制失衡开关装置磁铁的某一极产生磁力，吸引衔铁移动，由此带动纵向轮组的左右两侧轮中的一侧嵌入到道岔导轨的导向缝隙中，在导向缝隙的制约和引导下，通过连接板带动整个导向变轨装置及个体轿厢沿左侧或沿右侧线路前进；设置于前后纵向轮组中间的横向轮组，顶紧导轨的两侧壁，为电动个体轿厢提供左右平衡力。
所述常压低速管道中，其内管壁的断面形状与所述个体轿厢断面形状吻合，配合所述个体轿厢外壳周边设置的气密圈形成气密性能，使个体轿厢沿所述常压低速管道内运行时产生活塞效应。
所述低压高速管道中，所述个体轿厢载于气浮或磁浮“套鞋”装置内，由气浮或磁浮“套鞋”装置在管道内高速滑行。
所述“套鞋”装置由动力托盘、套鞋门和整流罩构成，所述动力托盘上设有轨道，该轨道分别与常压低速管道内的轨道吻合对接，所述个体轿厢沿轨道自动滑行进入“套鞋”装置，并与  “套鞋”装置结合锁定成为一个整体。
所述常压低速管道和所述低压高速管道通过所述变压管闸实现无缝连接；所述变压管闸包括若干可容纳至少1个气浮或磁浮“套鞋”装置的气密舱，每个气密舱设有1套空气减压/增压装置，两端分别各设1道气密门。
所述个体轿厢存放在立体站库中；所述立体站库由纵循环轨、平移吊轨、运动机构、站台托板、步行桥和站库调度计算机构成；与车站拼接的步行桥与现有建筑物的门窗对接；个体轿厢依托运动机构和平移吊轨的动作，沿着纵循环轨作三维运动。
所述立体站库按照如下步骤接收、存储所述个体轿厢：
(1)  载人个体轿厢进入站库的进出站主线路，并滑入平移吊轨内；
(2)在运动机构的动作下，载人个体轿厢被移至托板上，使进出站主线路腾空，以便其他个体轿厢不受站内个体轿厢的阻塞，保持正常运行；
(3)乘客离开个体轿厢后沿步行桥进入现有建筑，托板向下翻转，为空个体轿厢向下运动腾出通道；
(4)空个体轿厢受平移吊轨和运动机构的共同作用，向下平移入库；
(5)空的平移吊轨和运动机构沿纵循环轨进入进出站主线路，并与导轨吻合一致，迎接新的载人个体轿厢进入站库；
按照相反的执行顺序，可连续供应、发出个体轿厢。
根据环境空间和使用需要，可将车站设置于所述立体站库的任何一层，车库设置于其他各层；可将所述立体站库灵活拼装成单柱式、墙式、搂式、回廊式、吊仓式、家庭式等多种形式；既可专线设置，也可离线或半离线设置；离线设置时，可使用一对弯线管道按轴对称构成“人”字形进出站线路。
一种用于上述水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
在每一座站库、并线道岔和个体轿厢上都配备起调度、控制作用的计算机；所述各计算机都分别分配唯一的IP地址，并通过网络实现数据通信；
根据管道网布线图，搜索出所有两个站库之间的可能走法，并建立各自的出行线路构成表，存储在各个站库的计算机中；
针对乘客的具体出行需求，对所述出行线路构成表中的出行线路按照线路长度排序，从最短线路长度中选定预约线路；
计算所述预约线路上的各并线道岔的可通行时间和车位，并将其标记为已预约线路车位，该预约时刻的该车位不再接受其他乘客需求的预约；
所述个体轿厢上的计算机据此确定个体轿厢的动作控制程序，所述个体轿厢根据程序在所述预约线路上运行。
其中，乘客上车前，首先向站库的计算机表达出行意愿，所述站库计算机查询本站库是否有空轿厢；如果有，则转向访问本站库计算机存储的出行线路构成表；如果没有，则记录空轿厢需求统计数据，并向有空轿厢的站库发出空轿厢需求信息。
如果乘客需要在途中改变目的地，则通过所述个体轿厢上的计算机发出请求，通过网络传输给所述站库计算机中，该调度计算机根据当前道路情况改变预约线路，所述个体轿厢上的计算机据此改变动作控制程序，使所述个体轿箱按照新的预约线路运行。
所述个体轿厢在运行到接近并线道岔之前，首先接受并线道岔的计算机通过时刻检测调整线实施的检测，当发现所述个体轿厢到达检测时刻调整线的时间有提前或延迟的误差时，该计算机通过互联网络向所述个体轿厢上的计算机发出调整车速信息，使所述个体轿厢能够准时到达并线道岔的到达时刻标准线。
乘客离去后，空轿厢的计算机立即与周边站库计算机建立通信。当得到某站库计算机发出的空轿厢需求信息时，则自动进入轿箱补充流程；
所述补充流程按照空轿厢当前所在站库与去往站库之间的线路距离顺序进行，即首先从线路距离最近的站库开始，依次满足线路距离更远的站库。
各站库的计算机按照单位时间段统计个体轿厢的发车点及时间，并存储在数据库中，作为下一个单位时间段空轿厢备用调度的需求依据；
各站库的计算机对空轿厢利用率作统计；
依据空轿厢利用率，所述站库的计算机对空轿厢需求统计数据进行动态修正，从而使空轿厢的供应与乘客的出行需求不断趋向动态平衡。
本发明采用与现有城市街区吻合、并便于利用计算机实现分布式自动调度的全闭光管道网。城区内的常压低速管道与城际间的低压高速管道通过变压管闸平滑无缝连接，管道内运行仅容纳1-2人的超轻型电动个体轿厢，可实现人员和货物在两地建筑物之间从门到门的个性化快速水平移动。
这种公共管道式的个体交通运输系统与其他交通系统相比，不仅可实现从门到门的全自动个性化运输，且运行速度、线路容量、安全可靠性、抗灾能力、舒适程度成倍提高，其能耗、造价、占用空间、运行成本、噪音、视觉污染程度大幅降低；设施便于组织工厂标准化生产，可快速敷设、拆卸和重复利用；可以显著提高个体化轨道交通系统的可实施性和商业推广价值，填补现有交通运输工具的空白，构成一种安全有序、快捷方便、经济合理、清洁舒适、节约能源、保护环境的新型个体交通运输手段。
本发明与其他轨道交通系统的总体性能指标对比如下(估计值)：
对比项目 前提条件 地铁 PRT(2000) PRT(支线停车) 楼间管轨 水平电梯(SPDT)
最小在线车辆时间间隔 正常运行 120秒 2.5秒 0.1秒 0.05秒 小于4×10-6秒
最大运行速度 直线运行 40千米/小时 40千米/小时 120千米/小时 180千米/小时 大于1000千米/小时
最大线上容量 高峰期一条单向线路 60,000人/小时 1,440人/小时 36,000人/小时 72,000人/小时(每车乘1人时) 大于250,000人/小时(每车乘1人时)
乘坐席位 高峰期一条线路单向乘坐席位 10,000座/小时 1,440座/小时 36,000座/小时 216,000座/小时 大于500,000座/小时
建设费用 1997年定价 6,000万美元/千米 1,500万美元/千米 1,000万美元/千米 500万美元/千米 小于100万美元/千米
建设周期 30千米长线路 3-8年 0.5-2年 0.3-1年 0.04年 0.02年
可接近性 最近车站距离 500米 400米 300米 30米 30米
空车占地 每乘坐席位平均占地面积 2平方米 4平方米 2平方米   0.43-0.21平方米 0.15-0.07平方米
稳定性 每100万车次碰撞率 0.03 0.8 10.1 0.01 0.0001
票价 每10千米价格 0.43美元 0.85美元 0.17美元 0.08美元 小于0.04美元
附图说明
下面结合附图详细说明本发明的特征，以便于进一步了解本发明的优点。
图1是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网与现有城市街区和建筑结合的立体示意图；
图2是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网与现有城市街区和建筑结合的平面示意图；
图3是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网用于某海滨城市的线路规划图；
图4是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网用于某内陆城市的线路规划图；
图5是夹层结构管壁的全闭光常压低速管道的断面示意图；
图6是夹层结构管壁的全闭光常压低速管道的立体示意图；
图7是夹层结构管壁的全闭光常压低速管道双层一体化设计的断面示意图；
图8是夹层结构管壁的全闭光常压低速管道双层一体化设计的立体示意图；
图9～图10是一层和多层叠摞的夹层结构管壁的全闭光常压低速管道的立体示意图；
图11是管壁太阳能电池板的立体示意图；
图12是可产生活塞效应的电动个体轿厢的立体示意图；
图13是个体轿厢在常压低速管道内产生活塞效应的示意图；
图14～图15是个体轿厢内部结构的立体示意图；
图16是嵌轮式导向变轨装置的立体示意图；
图17是嵌轮式导向变轨装置的侧视和顶视示意图；
图18是嵌轮式导向变轨装置变轨动作的断面示意图；
图19～图20是嵌轮式导向变轨装置变轨动作的立体示意图；
图21是气浮“套鞋”装置和低压超轻型高速管道的立体示意图；
图22是气浮“套鞋”装置和低压超轻型高速管道的断面示意图；
图23是气浮“套鞋”装置和低压超轻型高速管道的侧面示意图；
图24是气浮“套鞋”装置和低压超轻型高速管道的内部结构示意图；
图25是多层叠摞低压超轻型高速管道的结构示意图；
图26是常压低速管道与低压高速管道无缝连接的变压管闸的结构示意图；
图27是常压低速管道与低压高速管道无缝连接的变压管闸的顶视示意图；
图28是常压低速管道与低压高速管道无缝连接的变压管闸的运行动作示意图；
图29是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库的结构原理示意图；
图30是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库的侧视示意图；
图31是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库的运行动作示意图；
图32是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于专线单柱式站库的布置方案示意图；
图33是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于离线高层单柱式站库的布置方案示意图；
图34是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于离线低层单柱式站库的布置方案示意图；
图35是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于离线多层单柱式站库的布置方案示意图；
图36是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于专线高层横梁式站库的布置方案示意图；
图37是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于专线高层吊舱式站库的布置方案示意图；
图38是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于离线多层墙式站库的布置方案示意图；
图39是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于离线多层楼式站库的布置方案示意图；
图40～图41是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于半离线低层家庭式站库的布置方案示意图；
图42是吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库应用于避让站、维修站和线间轿厢库的布置方案示意图。
图43是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网与计算机互联网络结合构成示意图；
图44～图46是并线道岔计算机线路预约的过程示意图；
图47是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网的计算机静态线路预约示意图；
图48是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网的计算机线路动态预约示意图；
图49是全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网的计算机调度空个体轿厢示意图；
图50是计算机调度个体轿厢程序的流程图。
具体实施方式
本发明所提供的是一种个体化的交通运输系统。该交通运输系统以全球一体化的叠层回路式街区嵌入式管道网为核心。该管道网为具有夹层结构管壁和管壁视音频信号透射装置的全闭光管道，包括采用可产生活塞效应、带嵌轮式导向变轨装置的电动个体轿厢的常压低速管道和采用运行气浮“套鞋”装置的个体轿厢的低压超轻型高速管道两大组成部分。常压低速管道与低压高速管道之间通过变压管闸实现无缝连接。上述个体轿厢存放在采用弹链循环方式立体存储/供应个体轿厢的立体站库中。整个嵌入式管道网采用在管壁分布太阳能电池板的分布式供电装置进行辅助供电。乘客乘坐个体轿厢中，像乘坐高速电梯一样，在出发地建筑物内直接进入一个闭光/恒温/恒湿/平稳/快速/安全运动的密闭轿厢，只需提出目的地需求，一切全由系统自动处理；当轿厢门打开时，旅客已经来到目的地建筑物内。由于乘客乘坐的方式与乘坐现有电梯类似，而轿厢的运动方式与现有电梯不同，是以水平运动为主，因此本发明人将之命名为水平电梯(SPDT)。使用本水平电梯系统，出行人不再受制于自然灾害、交通事故和能源危机，也无需顾虑不会驾驶交通工具，从而使以往一切个人交通运输方法和工具相形见绌。这种水平电梯交通运输系统既可以用于个性化客运，也可用于个性化货运，如送货上门等；其敷设方式既可以架空，也可以设置于地/水面或地/水下，可以满足大量随机出行的需求，实现随机发车、中途不停车、个体车辆自动驾驶到达目的地。
下面结合附图对上述个体交通运输系统的各个组成部分及其工作模式进行详细的说明。
如图1至图2所示，全球一体化的叠层回路街区嵌入式管道网由一层或多层单向回路管道网1上下叠摞而成。每一层单向回路管道网内的个体轿厢(图中未显示)只能顺一个方向行驶；当所述管道网由2层单向回路管道网叠摞而成时，通常下层单向回路管道网2内的个体轿厢(图中未显示)运动方向与上层单向回路管道网1的个体轿厢运动方向相反。当所述管道网由超过2层以上单向回路管道网构成时，各层单向回路管道网内的个体轿厢运行方向也可相同。
个体轿厢(图中未显示)在站库3或避让站、维修站和线间轿厢库4内通过垂直升降装置完成上下两层管道网之间的转换。
每一层单向回路管道网由若干标准直线管道5和标准弯线管道6组合而成，沿现有城市街区7敷设并与其完全吻合，站库3直接与现有城市建筑8对接。用于城市内的常压低速管道9通过变压管闸10与城际间的低压管道11无缝连接。这些标准直线管道和弯线管道组合成从一条线路分出两条线路的分线道岔(Out)，或从两条线路并入一条线路的并线道岔(In)。经过一连串的分线道岔和并线道岔，个体轿厢就可以到达所需去往的管道网上任何一点。乘客出行前，通过调度系统预约所乘个体轿厢途径各个并线道岔的时间和车位，这些被预约的所经并线道岔的时间和车位构成预约线路。预约线路规定了所经分线道岔的时间和导向变轨装置的左右转向动作。在计算机控制下，个体轿厢通过导向变轨装置的动作在分线道岔时选择方向，按照预约线路到达预定目的地。只要计算机调度系统的信息处理速度足够快，就可以允许乘客在个体轿厢运行途中重新预约线路，因此可以实现行进间动态改变目的地和行进路线。个体轿厢加速进入管道网后中途不停，驶达目的地站才减速停车。由于这种管道网不需要十字交叉道岔，也不需要通过环线和“麻花”式线路在上下两层线路之间进行运动变换，因此容易实现线路构件的工厂标准化生产，从而大幅降低造价，简化现场施工工序，提高构件重复利用率。这种管道网占地少，外观简洁，与现有城市街区路网完全吻合并相互配合，容易嵌入现有城市建筑群，比以往提出的各种个体交通运输方法和工具具有更好的可实施性。
如图3至图4所示，所述管道网内的个体轿厢(图中未显示)在管道内的运行速度根据管道内个体轿厢的交通流量确定速度级别：交通流量大，运行速度高；反之，运行速度低。通常，常压低速管道支线13的运行速度大于常压低速管道次支线12的运行速度；常压低速管道干线14的运行速度大于常压低速管道支线13的运行速度；城际低压高速管道11的运行速度大于常压低速管道干线14的运行速度。个体轿厢(图中未显示)在某个级别管道内保持相对等速、等距运行，通过弯线管道6增减速度，完成不同级别管道之间在运行速度上的变换。变压管闸10的数量根据城际低压高速管道11与常压低速管道干线14之间个体轿厢的交通流量决定：交通流量大，变压管闸10的数量多，反之数量少。
下面结合图5至图11说明本发明的夹层结构管壁和管壁视音频信号透射装置的全闭光管道，以及采用管壁太阳能电池板的分布式供电装置。
如图5所示，夹层结构管壁的全闭光管道，由外管壁41、内管壁43、填充层42和连接梁42’构成。外管壁41、内管壁43和连接梁42’采用超轻型复合材料如炭纤维或玻璃钢制成。填充层42采用轻质发泡材料如聚胺脂。外管壁41、内管壁43、连接梁42’和填充层42紧密粘合成一个整体并相互形成应力支撑。内管壁43下部敷设供个体轿厢31滑行的轨道45，内管壁43上部敷设供个体轿厢的导向变轨装置52滑行的导轨44，个体轿厢31依靠自身动力和驱动刹车装置36在轨道间滑行，可保证均匀加速和稳定运行。外管壁41设置摄像、拾音组合装置46，并通过显示装置35如显像薄膜或液晶屏、扬声器等将视、音频信号向个体轿厢31内的乘客播放。
夹层结构管壁的全闭光管道可用于常压低速管道，也可用于低压超轻型高速管道。夹层结构管壁的中间层填充的发泡材料密布小孔，使管道内由个体轿厢运动产生的噪音得到有效减弱，并降低管壁热传导效率。由于这种管道全闭光，因此材料选择空间大、应力分布合理、产品一致性好，可在降低造价、减轻自重的同时充分提高管道的整体抗弯、抗扭、抗冲击、减震、降噪、隔热等性能。
这种全闭光管道可采用拉挤模塑工艺，直接利用专用拉挤模塑设备在施工现场一次拉挤成形；也可在工厂中分段制备，各段端头制成榫卯插接结构，分段运输到施工现场吊装插合粘接缠绕封固，然后在现场一次向管壁空腔内填入轻质发泡填充物。拆卸时，可采用溶剂溶解接缝粘接剂，也可切割管道接缝，对新接缝重新缠绕封固后重复使用。各层管道可叠摞后用加强构件作T形连接，也可每两层管道合并作一体化设计，从而进一步改善力学结构和节约材料耗费。
管壁视音频信号透射装置是配合全闭光管道而设置的一种管道外壁视频音频信号采集、传输、播放装置。这种装置包括视音频信号采集系统、数字信息编码传输系统和视音频信号解码播放系统。视音频信号采集系统是在常压低速管道外管壁上间隔设置的多个摄像、拾音组合装置，每个摄像、拾音组合装置都有自己的位置编码；数字信息编码传输系统是设置在常压低速管道之中的信息处理计算机和光纤网络、无线收发信设备和个体轿厢上的无线收发信设备，视音频信号解码播放系统是设置在个体轿厢上的车载计算机视音频播放设备。其工作原理是：设置在常压低速管道外管壁上的摄像、拾音组合装置将常压低速管道外界的视景、声音信号采集下来，经过信息处理计算机编码后，通过设置在常压低速管道之中的光纤网络和无线收发信设备向常压低速管道内广播。
如图6所示，沿外管壁41间隔设置摄像、拾音组合装置46。每个摄像、拾音组合装置46都有自己的位置编码；数字信息编码传输系统是设置在常压低速管道之中的信息处理计算机和光纤网络、无线收发信设备和个体轿厢上的无线收发信设备(图中未显示)，视音频信号解码播放系统是设置在个体轿厢上的车载计算机视音频播放设备53。设置在外管壁41上的摄像、拾音组合装置46将常压低速管道外界的视景、声音信号采集下来，经过信息处理计算机编码后，通过设置在常压低速管道之中的光纤网络和无线收发信设备向管道内广播。在管道内运行的个体轿厢31经过每一个摄像、拾音组合装置46时，都通过无线收发信设备接收到带有该组合装置位置编码的数字视音频信号，该信号经过车载计算机视音频信号解码系统的解码后，从视音频信号播放系统35(如采用显像薄膜或大尺寸液晶屏制作的轿厢内壁和扬声器)中还原成视景和声音，使车内乘客看到和听到。当个体轿厢31在管道内运行时，连续收到并播放沿线各个位置采集到的视音频信号，乘客在视、听觉神经的滞留效应下，就会在大脑中产生管壁完全透明、声音完全开放，置身于真实全景环境之中的感觉。
采用本管壁视音频信号透射装置后，可大大拓宽常压低速管道制作材料的选择空间，与采用透明材料相比，可将常压低速管道的造价降低1/2以上。同时，利用管壁视音频信号透射装置还可播送影视、音乐、图文信息，为乘客提供多种信息服务；并为不能适应高空高速环境(如患恐高症、心脏病)的乘客提供视音环境的个性化选择。
如图7和图8所示，2个夹层结构管壁的全闭光管道上下叠摞，由外管壁41、内管壁43、填充层42和连接梁42’构成一个整体，从而使整个管道的纵向抗弯力更大，在同等条件下进一步增大架设跨度，更容易适应现有城市街区和建筑物的架设环境。上下两层个体轿厢31在各自管道内滑行，运动方向相反；共用一套摄像、拾音组合装置46和数字信息编码传输系统(图中未显示)。
如图9所示，夹层结构管壁的全闭光管道1由支撑柱48支撑，实现标准直线管道5和标准弯线管道6的牢固结合，保证个体轿厢31在管道1内导向轨44和承重轨45之间滑行。
上述夹层结构管壁的全闭光管道，即可用于常压低速管道，也可用于低压超轻型高速管道。
如图10所示，多层叠摞的夹层结构管壁的全闭光管道1由连接加强板49连接，并与支撑柱48牢固结合，形成柔性结构，提高抗震、防风、防海啸、防洪水、防泥石流等抗灾能力。
图11是管壁太阳能电池板的立体示意图。管壁太阳能电池板分布式供电装置是配合水平电梯运输系统整体设计的一种独立供电装置。这种供电装置包括太阳能电池板、储电和输电装置。如图11所示，太阳能电池板47敷设在外管壁41表面，用于收集太阳能并将光能转换成电能。储电装置设置于管道夹层结构管壁之间，用于将电能储存起来，保证在太阳能电池板47采集不到太阳能时，持续稳定的为整个交通系统供电。输电装置沿管道布设，包括输电线路、变压器和充电装置，可以在所有个体轿厢停靠位置为个体轿厢的车载蓄电池充电。管壁太阳能供电装置使整个交通系统完全使用可再生的清洁能源，并且不依赖外界系统独立运行，即使城市电力系统瘫痪时，本发明提供的水平电梯运输系统仍能够正常运转；从而大幅提高抗灾能力，为城市居民提供灾害逃生途径。沿常压低速管道设置的这种供电装置可由多个独立供电系统构成分布式结构，即使其中一部分发生故障，也不影响其他部分运转，仍能保证整个系统的供电。同时，采用个体轿厢车载蓄电池随时充电的供电方式，不仅可以消除常压低速管道内暴露的输电线路对人体产生的触电危险，而且可免除用电刷给电动车供电方式对车速的限制，为个体轿厢大幅度提速拓展空间。
下面结合图12至图20说明本发明的可产生活塞效应、带嵌轮式导向变轨装置的电动个体轿厢和常压低速管道。
如图12和图13所示，电动个体轿厢31外壳截面与常压低速管道内截面形状吻合，并沿个体轿厢外壳截面线固定气密圈51。在个体轿厢3 1底盘前后端设置防冲击减震底盘56。当常压低速管道9内相邻的两部个体轿厢31之间距离快速减小时，两部个体轿厢31之间的空气压力陡然增加，该气压推动气密圈51扩张堵住电动个体轿厢31与常压低速管道内壁43之间的缝隙，使两部个体轿厢31均变成常压低速管道内的活塞，两部个体轿厢31之间无法快速泄漏的空气形成“空气弹簧”，可减缓个体轿厢之间发生意外事故(例如追尾或并线)快速碰撞时的冲击力，从而保证个体轿厢运行安全。当两辆个体轿厢31由两条常压低速管道并入一条常压低速管道而即将发生碰撞时，两个体轿厢之间的空气首先被压缩，被压缩的空气被个体轿厢31的活塞效应气密圈51阻挡而无法泄漏，从而导致其膨胀力分别推动两个体轿厢向相反方向运动，使其相互碰撞的速度急速减小；当两部个体轿厢31低速接近时，其碰撞冲击力被吸能释能减震缓冲装置56进一步减弱，分散传递给个体轿厢的刚性底盘，并通过个体轿厢底盘上的承重轮将冲击力传递给常压低速管道9。同时，在上述个体轿厢产生活塞效应作用的推动下，众多个体轿厢在常压低速管道内作单向运行，使常压低速管道内产生同向运动的有序空气流，这种有序空气流随着同向行驶的个体轿厢一起运动，可有效降低个体轿厢前进中所受到的迎面空气阻力，并推动个别失去动力的个体轿厢一起运动，因此在降低能耗的同时将车速提高到160千米/小时以上；这种空气流还能有效形成常压低速管道内和车厢内的空气调节环流，便于在管道一处设置空调装置而使整个系统受益。
如图14和图15所示，电动个体轿厢31仅设置1～2座，全闭光，厢门57向两侧滑动开合。个体轿厢内的座椅53和座垫53’下可以设有无水粪便处理系统54，座椅53可由电动机械装置55自动拼合成卧铺。这里，与现有的公共交通解决思路不同，电动个体轿厢的单位承载人数要尽可能少，这样才能满足乘客个体化的乘坐需求，并降低空座运载率。但在另一方面，在减少车辆承载人数的同时，为了提高整个系统的实用价值，需要加大发车密度和提高运行速度，因此需要特别设计适合高速高密度运行的导向变轨装置。
个体轿厢采用嵌轮式导向变轨装置，在通过分线道岔时实现左右线路的变换。如图16至图20所示，嵌轮式导向变轨装置是一种供个体轿厢在运行中快速变换线路的机电装置。它由纵向轮组61、横向轮组62、失衡开关装置63、连接板69和导向轨44构成。纵向轮组61设置于横向轮组62前、后两端，由失衡开关装置63控制，其左侧轮61’和右侧轮61”可交替产生上下平行运动，嵌入到导向轨44的导向缝隙64’、64”和65’、65”中；在导向缝隙的制约和引导下，使纵向轮组61带动整个导向变轨装置52及个体轿厢31从c处沿直线前进到a处，或沿弯线前进到b处。设置于前后纵向轮组61中间的横向轮组62，顶紧导轨44的两侧壁，为电动个体轿厢31提供左右平衡力。这种变轨装置结构简单，动作反应快，可靠性好，耐用度高，造价低，可有效克服个体轿厢转弯时产生的离心力，保证个体轿厢高速运行的稳定。
下面结合图21至图28说明本发明中的运行气浮“套鞋”装置的个体轿厢的低压超轻型高速管道，以及常压低速管道与低压高速管道无缝连接的变压管闸。
如图21～图25所示，运行气浮“套鞋”装置81的低压超轻型高速管道11，是仅供乘坐1～2人的个体轿厢31运行的低压管道。个体轿厢31可载于气浮“套鞋”装置81内，由气浮“套鞋”装置81在低压超轻型高速管道11内高速滑行，滑行速度可达到每小时1000公里以上。在实践中，该管道直径小于2米，每延长米消耗材料重量最好小于1吨，“套鞋”装置81的最大横截面积最好小于低压管道11内净空横截面积的40％，低压管道11内的空气密度最好保持小于0.1个大气压。气浮“套鞋”装置81由气浮动力托盘、套鞋门82和整流罩构成一个“套鞋”结构，“套鞋”内置控制装置。气浮动力托盘上设有轨道44’和45’，该轨道分别与常压低速管道内的轨道44和45吻合对接，电动个体轿厢31沿轨道44和45自动滑行进入“套鞋”装置81，并与气浮“套鞋”装置81结合锁定成为一个整体。气浮“套鞋”装置81在控制装置的控制下，带动电动个体轿厢31在低压超轻型高速管道11内高速滑行。
上述的低压高速管道也包括真空高速管道在内，即真空高速管道是低压高速管道的一个特例。实践中，管道内实现真空是降低空气阻力的最佳手段，但是，绝对的真空是很难在工程中实现的。因此，低压高速管道是一个更妥贴的表述。
如图26至图28所示，常压低速管道9与低压高速管道11无缝连接的变压管闸10，包括若干可容纳1个气浮“套鞋”装置81的气密舱86，每个气密舱86设有1套空气减压/增压装置(图中未显示)，两端分别设有1道气密门85’和85”。所有气密舱86由一套链条循环装置(图中未显示)链接，并沿着链条作循环移动，供气浮“套鞋”装置81进出气密舱86。该气浮“套鞋”装置81内部设有供个体轿厢水平移动的导轨44’和45’，该导轨分别与常压低速管道内设置的导轨44和45一致并吻合，可供个体轿厢31进出气浮“套鞋”装置81。气密舱内部设有供气浮“套鞋”装置81水平移动的导轨84’，该导轨与低压管道高速线11内设置的导轨84一致并吻合，可供气浮“套鞋”装置81进出气密舱86。变压管闸10设于常压低速管道9与低压管道11之间。个体轿厢31可从常压低速管道9经过该变压管闸自动驶入低压管道11。其运行过程是：第一道气密门85’开启，个体轿厢31从常压低速管道9自动驶入气密舱86内的气浮“套鞋”装置81；第一道气密门85’关闭，气密舱86内的空气减压/增压装置(图中未显示)为气密舱86减压；当气密舱86内的空气压力与低压管道11内气压相等时，第二道气密门85”开启，个体轿厢31随着气浮“套鞋”装置81从气密舱86自动驶入低压管道11。按照相反的运行过程，个体轿厢31也可从低压管道11经过该气密舱86自动驶入常压低速管道9。
需要指出的是，气浮方式只是个体轿箱或“套鞋”装置运行的一种方式。上述个体轿箱或“套鞋”装置还可以以磁浮或者滚轮的方式在管道中行驶。
下面结合图29至图42说明本发明中的吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库。
如图29～图32所示，吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库是配合水平电梯运输系统需求，摈弃以往车站与车库平面展开、整体构架、分离设置的模式，改为积木式的立体组合站库单元模块。它由纵循环轨93、平移吊轨94、运动机构92、站台托板95、步行桥96和站库调度计算机25(图中未显示)构成。与车站拼接的步行桥96与现有建筑物8的门窗对接，乘客可通过拼装的步行桥96直接从现有建筑物8中步行进出所述立体站库；个体轿厢31可依托运动机构92和平移吊轨94的动作，沿着纵循环轨93作上下、左右、前后6个方向的三维运动，由计算机按照需要自动调度空轿厢，供给整个交通系统使用。
所述立体站库接收、存储所述个体轿厢的步骤如下：
(1)载人个体轿厢31进入站库的进出站主线路，并滑入平移吊轨94内；
(2)在运动机构92的动作下，载人个体轿厢31被移至托板95上，使进出站主线路腾空，以便其他个体轿厢31不受站内个体轿厢31的阻塞，保持正常运行；
(3)乘客离开个体轿厢31后沿步行桥96进入现有建筑8，托板95向下翻转，为空个体轿厢31’向下运动腾出通道；
(4)空个体轿厢31’受平移吊轨94和运动机构92的共同作用，向下平移入库；
(5)空的平移吊轨94和运动机构92沿纵循环轨93进入进出站主线路，并与导轨44、45吻合一致，迎接新的载人个体轿厢31进入站库。
按照相反的执行顺序，可连续供应、发出个体轿厢。
如图33至图41所示，根据环境空间和使用需要，可将车站设置于所述立体站库的任何一层，车库设置于其他各层；可将所述立体站库灵活拼装成单柱式、墙式、回廊式、吊仓式、家庭式等多种形式；既可专线设置，也可离线或半离线设置；离线设置时，可使用一对弯线管道按轴对称构成“人”字形进出站线路。
如图42所示，吊轨循环式三维存储/供应个体轿厢的立体站库还可组合成避让站、维修站和线间轿厢库4，供运行中发生故障的个体轿厢31临时停靠、下降、检修使用，同时为流量大的线路提供足够的备用空轿厢31’。
下面结合图43至图50说明本发明基于全球一体化叠层回路街区嵌入式管道网基础上的计算机互联网分布式线路搜索、线路动态预约和统计预测平衡的调度方法。
本发明所提供的调度方法与现有技术的最大区别在于：本调度方法采用分布式的管理思路，并不具体限定个体轿厢在出发地与目的地之间的具体运行线路，而只是提供可能的路径，由个体轿厢在运行时根据线路情况灵活选择合适的运行路径。概括地说，这种管理思路类似于TCP/IP网络中IP包的传输方式，是不面向连接的。
如图43所示，所述标准直线管道5和标准弯线管道6组合成从一条线路分出两条线路的分线道岔21(Out)，或从两条线路并入一条线路的并线道岔22(In)。经过一连串的分线道岔21和并线道岔22，个体轿厢31就可以从管道网上任何一个站库23(A)到达所需去往的管道网上任何另一个站库23(B)。
每一座站库23配备一部或数部站库调度计算机25，负责搜集、管理乘客出行需求(出发地、目的地等)、空轿厢储备(数量、位置等)信息，并控制空轿厢31进出站库23和载人个体轿厢的发车、乘客上下个体轿厢等动作；
每一个并线道岔22配备一部线路调度计算机26，负责搜集、管理所管辖线路上载人轿厢和空轿厢的运行(位置、时间等)信息，并监控和调节管辖区内各电动轿厢运动的速度，避免其相互冲突(并线、意外停车等故障)；
每一部个体轿厢配备一部个体轿厢控制计算机32，负责搜集、管理个体轿厢运行(速度、线路变换等)信息，并控制个体轿厢的运行(启动、加速、转向、减速、刹车等)动作。
上述调度计算机都分别拥有自己唯一的IP地址，并通过专用宽带有线或无线网络实现数据通信。在整个系统的管道网施工完成，正式投入运营之前，首先由各个站库调度计算机根据IP地址建立通讯，根据管道网布线图，搜索出所有两个站库之间的可能走法，并建立各自的出行线路构成表(OD线路构成表)，存储在各个站库调度计算机各自的记忆装置中。
当站库23(A)的调度计算机接到乘客在本站库提交的去往另一个站库(B)23的出行需求时，站库23(A)的调度计算机立即根据事先存储的出行线路构成表查出可以选择的线路序列，如：A到B共9种线路走法。因为每一种线路走法能否通行，都取决于沿线并线道岔在乘客所乘个体轿厢到达的时刻有无轿厢空位，供乘客所乘个体轿厢进入。所以每一种线路走法都可用途经的并线道岔编号序列来构成。
如图44至图46所示，所述标准直线管道5和弯线管道6组合成并线道岔22(A in)。自前一个分线(或并线)道岔(图中未显示)到并线道岔22之间，设置有若干时刻检测调整线22”和一条到达时刻标准线22’，在时刻检测调整线22”和到达时刻标准线22’分别设置有传感器(图中未显示)，这些传感器与并线道岔22(A in)的线路调度计算机26连接，负责向后者实时传递个体轿厢31的经过信息，用以检查和调整个体轿厢31的运行速度和间隔。当个体轿厢31在接近并线道岔22的过程中，首先接受并线道岔22(A in)的线路调度计算机26通过时刻检测调整线22”实施的检测。当发现个体轿厢31到达检测时刻调整线22”的时间有提前或延迟的误差时，并线道岔22(A in)的线路调度计算机26通过互联网络向个体轿厢31上的轿厢控制计算机32(图中未显示)发出调整车速信息，使个体轿厢31能够准时到达并线道岔22的到达时刻标准线22’。个体轿厢31和轿厢空位31’按照相对等速、等距在直线管道5和弯线管道6中排成队列沿图示箭头方向运行。该队列被并线道岔22(A in)的线路调度计算机26标记为动态数据表34。在该表中，个体轿厢31标记为1，轿厢空位31”标记为0。代表标准直线管道5的a栏和代表标准弯线管道6的b栏中都标记为0时，该时刻为可预约时刻(T order)。只有当乘客所乘轿厢途径的所有并线道岔22的到达时刻均为可预约时刻(T order)，即预约状态标记为0时，该线路走法才可通行。可预约时刻(T order)在被预约后被标记为1，不能再被预约。动态数据表34的a、b两栏标记数据相加后，形成预约状态标记序列栏(A in)，提供给其他站库调度计算机预约线路使用。
如图47所示，可通行的A～B 01号线路走法被预约。其线路走法构成是：“A in→01 in→05 in→04 in→12 in→B”。轿厢控制计算机32按照预约线路途径的分线道岔21编号，从OD线路构成表中查出沿途线路长和到达时间，确定了导向变轨装置33和驱动刹车装置(图中未显示)的动作程序，控制个体轿厢31按照预定时间和路线从站库23(A)到站库23(B)。
如图48所示，在个体轿厢31经过并线道岔(C in)附近时，乘客决定将原定目的地由站库23(B)改变为站库23(D)，并将此决定输入轿厢控制计算机32。轿厢控制计算机32通过宽带无线互联网络与附近的站库23(C)的调度计算机25建立通信，并通过站库23(C)的调度计算机25预约从站库23(C)到站库23(D)的线路走法。在所有9种线路走法中有3种可以通行，调度计算机25选定其中最短的可通行A～D 03号线路走法作为个体轿厢31新的路线。新的线路走法构成是：“A in→01 in→C in→02 in→14in→16 in→D”。于是由轿厢控制计算机32控制导向变轨装置33和驱动刹车装置引导个体轿厢31沿着这一新的路线前往站库23(D)。
如图49所示，空轿厢的调度方法是：个体轿厢31在到达站库23(D)后，乘客离去。站库23(D)调度计算机25(D)立即与周边站库调度计算机25(依次为F、B、C、A)建立互联通信，获得各站库统计的历史同时刻空轿厢需求数量34(站库23 D、F、B、C、A依次为-12、-13、-21、-18、-23)。站库23(D)的调度计算机25(D)首先满足本站库的空轿厢需求，在本站库的空轿厢需求得到满足后，依次满足前往线路最近的站库。得知本站库的空轿厢需求已得到满足，站库23(F)的空轿厢需求尚未得到满足，因此站库23(D)调度计算机25(D)将前往站库23(F)的线路走法和导向变轨装置、驱动刹车装置动作程序发送给个体轿厢31的轿厢控制计算机32，由轿厢控制计算机32控制导向变轨装置和驱动刹车装置引导个体轿厢31沿着这一线路到达站库23(F)
如图50所示，本发明的调度方法分为如下步骤：
建立OD线路构成表：管道网构建完成后，各站库调度计算机根据IP地址建立互联通讯，根据管道网布线图，搜索出所有两个站库之间的可能走法，并建立各自的出发点、到达点线路构成表(OD线路构成表)，存储在各站库调度计算机各自的记忆装置中。
(1)接受乘客召唤，调用空轿厢：乘客召唤站库调度计算机，该站库调度计算机查询本站库是否有空轿厢。如果答案“是”，转向访问本站库计算机存储的OD线路构成表；如果答案“否”，则记录空轿厢需求统计数据，并向有空轿厢的站库发出空轿厢需求信息。
(2)接受乘客目的地需求：乘客上车后，向站库调度计算机提出目的地需求。
(3)线路搜索：查询OD线路构成表获得线路走法，由本站库计算机通过网络路由器和IP地址进行线路搜索，与各构成线路上并线道岔的线路调度计算机建立互联数字通信。
(4)计算可预约线路：从沿线并线道岔计算机获得沿线各并线道岔的预约状态标记序列表，并计算出可预约线路表。
(5)选定预约线路：对可预约线路表中的可预约线路按照线路长度排序，从最短线路长度中选定预约线路。
(6)标记预约线路：在各构成线路的并线道岔计算机寻找到可通行时间、车位后，各构成线路的并线道岔计算机将可通行时间、车位标记为已预约线路车位(将预约时刻标记改为已预约状态“1”)，该预约时刻的该车位不再接受其他乘客需求的预约。
(7)生成轿厢运行控制程序：站库调度计算机从OD线路构成表中查出预约线路沿途线路长和到达时间并通知车载计算机，车载计算机据此确定导向变轨装置和驱动刹车装置等运行伺服机构的动作控制程序。
(8)控制个体轿厢运行：轿厢控制计算机按照动作控制程序向轿厢的导向变轨装置和驱动刹车装置等运行伺服机构发出启动、加速、转弯、减速、停车的控制信号，对乘客所乘轿厢的运行进行控制。
(9)途中变更目的地判断：判断乘客是否在途中改变目的地。答案“是”，重复上述步骤(3)～(8)；答案“否”，继续按原动作控制程序对乘客所乘轿厢进行运行控制。
(10)到达目的地，乘客离去：轿厢到达预定目的地站库，乘客离开轿厢。
空轿厢备用调度：乘客离去后，空轿厢的轿厢控制计算机立即自动与周边站库调度计算机建立互联数据通信。当得到某站库调度计算机发出的空轿厢需求信息时，便重复步骤(3)～(8)，自动前往该站库补充其空轿厢数量的不足。其调度方法同载人轿厢的线路预约调度方法。这一补充过程按照空轿厢当前所在站库与去往站库之间的线路距离顺序进行，即首先从线路距离最近的站库开始，依次满足线路距离更远的站库。
空轿厢需求数据统计：各站库调度计算机按照单位时间段(小时、日、周、月、季、年)统计个体轿厢的发车点及时间，并存储在计算机数据库中，作为下一个单位时间段空轿厢备用调度的需求依据。
空轿厢利用率统计：各站库调度计算机对空轿厢利用率作统计。
空轿厢需求数据修正：依据空轿厢利用率，各站库调度计算机对空轿厢需求统计数据作出修正，从而使空轿厢备用调度与乘客的出行需求逐步逼近到更合理的值，趋于供需平衡。
由于上述计算机互联网络的通信速率比个体轿厢从站库发车的平均最大速率快106倍以上，各个调度计算机可以在轿厢运行途中重新完成线路预约，因此本发明可为乘客提供途中变更目的地的线路动态预约服务，从而解决了此前静态线路预约技术不能途中变更目的地的问题。
由于上述管道网结构较少线路瓶颈，任何一处线路出现故障，在线路动态预约技术支持下，正在运行中的个体轿厢都可以实时调整行车线路走法作迂回运动，从而提高了整个系统的运行稳定性。同时，通常这种互联管道网结构较之其他管道网结构拥有更多的走法选择，因此不仅运行效率高，且运行效率会随着管道网规模的扩大呈几何级数提高，并自动趋于平衡。
由于上述分布式管理采取可拆分的模块化结构，整个管理系统的主体模式与基本数据不会因为管道网的改变而作大的调整，更容易适应城市发展带来的管道网变动，因此在应用中具有更大的灵活性。
本发明的特定实施例已经对本发明的内容做了详尽的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (24)

1.一种水平电梯个体交通运输系统，利用密闭的个体轿厢运载乘客或送货上门，其特征在于：
所述系统包括可以嵌入各城市街区或各大建筑物的密闭管道网，所述个体轿厢在所述密闭管道网内以滚轮、气浮或磁浮方式在管道内滑行；
所述密闭管道网包括常压低速管道和低压高速管道，两部分管道之间通过变压管闸实现连接。
2.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述密闭管道网为叠层回路式管道网，由一层或多层单向回路管道网上下叠摞而成，每一层单向回路管道网由若干标准直线管道和标准弯线管道组合而成，并与城市街区相吻合。
3.如权利要求1或2所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述个体轿厢通过垂直升降装置完成上下两层管道网之间的转换。
4.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述密闭管道为采用夹层结构管壁和安装有管壁视音频信号透射装置的全闭光管道；管壁中空层填充轻质发泡物，全闭光；其内管壁设有供个体轿厢滑行的轨道。
5.如权利要求4所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述管壁视音频信号透射装置包括视音频信号采集系统、数字信息编码传输系统和视音频信号解码播放系统，所述视音频信号采集系统是在常压低速管道外管壁上间隔设置的多个摄像、拾音组合装置，每个摄像、拾音组合装置都有自己的位置编码；所述数字信息编码传输系统是设置在常压低速管道之中的信息处理计算机和光纤网络、无线收发信设备和个体轿厢上的无线收发信设备，所述视音频信号解码播放系统是设置在个体轿厢上的车载计算机视音频播放设备。
6.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述密闭管道上安装有管壁太阳能电池板分布式供电装置，该供电装置包括太阳能电池板、储电和输电装置；所述太阳能电池板敷设在管道的外管壁表面，用于收集太阳能并将光能转换成电能，所述输电装置沿管道布设，在所述个体轿厢的停靠位置为个体轿厢的车载蓄电池充电。
7.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述个体轿厢为全闭光、不设窗的箱体。
8.如权利要求7所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
每一个所述个体轿厢仅设置1～2个座位。
9.如权利要求8所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述个体轿厢上安装有嵌轮式导向变轨装置；所述导向变轨装置由前后排列的纵向轮组、横向轮组、失衡开关装置、连接板和设于分线道岔的导向缝隙构成，所述纵向轮组设置于横向轮组前、后两端，由失衡开关装置控制，其左右两侧轮可交替产生上下平行移动；在个体轿厢通过分线道岔时，控制计算机发出指令，控制失衡开关装置磁铁的某一极产生磁力，吸引衔铁移动，由此带动纵向轮组的左右两侧轮中的一侧嵌入到道岔导轨的导向缝隙中，在导向缝隙的制约和引导下，通过连接板带动整个导向变轨装置及个体轿厢沿左侧或沿右侧线路前进；设置于前后纵向轮组中间的横向轮组，顶紧导轨的两侧壁，为电动个体轿厢提供左右平衡力。
10.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述常压低速管道中，其内管壁的断面形状与所述个体轿厢断面形状吻合，配合所述个体轿厢外壳周边设置的气密圈形成气密性能，使个体轿厢沿所述常压低速管道内运行时产生活塞效应。
11.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述低压高速管道中，所述个体轿厢载于气浮或磁浮“套鞋”装置内，由气浮或磁浮“套鞋”装置在管道内高速滑行。
12.如权利要求11所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述“套鞋”装置由动力托盘、套鞋门和整流罩构成，所述动力托盘上设有轨道，该轨道分别与常压低速管道内的轨道吻合对接，所述个体轿厢沿轨道自动滑行进入“套鞋”装置，并与“套鞋”装置结合锁定成为一个整体。
13.如权利要求10或11所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述常压低速管道和所述低压高速管道通过所述变压管闸实现无缝连接；所述变压管闸包括若干可容纳至少1个气浮或磁浮“套鞋”装置的气密舱，每个气密舱设有1套空气减压/增压装置，两端分别各设1道气密门。
14.如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述个体轿厢存放在立体站库中；所述立体站库包括纵循环轨、平移吊轨、运动机构、站台托板、步行桥和站库调度计算机；
与车站拼接的所述步行桥与现有建筑物的门窗对接；
所述个体轿厢依托所述运动机构和所述平移吊轨的动作，沿着纵循环轨作三维运动。
15.如权利要求14所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述立体站库按照如下步骤接收、存储所述个体轿厢：
(1)个体轿厢进入站库的进出站主线路，并滑入平移吊轨内；
(2)在运动机构的动作下，载人个体轿厢被移至托板上，使进出站主线路腾空，以便其他个体轿厢不受站内个体轿厢的阻塞，保持正常运行；
(3)乘客离开个体轿厢后沿步行桥进入现有建筑，托板向下翻转，为空个体轿厢向下运动腾出通道；
(4)空个体轿厢受平移吊轨和运动机构的共同作用，向下平移入库；
(5)空的平移吊轨和运动机构沿纵循环轨进入进出站主线路，并与导轨吻合一致，迎接新的载人个体轿厢进入站库；
16.如权利要求14或15所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述立体站库按照与权利要求15的执行顺序相反的步骤供应、发出所述个体轿厢。
17.如权利要求14所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
车站设置于所述立体站库的任何一层，车库设置在其他的各层。
18.如权利要求14所述的水平电梯个体交通运输系统，其特征在于：
所述立体站库可组合成避让站、维修站和线间轿厢库，供运行中发生故障的个体轿厢临时停靠、下降、检修使用，并同时为流量大的线路提供足够的备用空轿厢。
19.一种用于如权利要求1所述的水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
在每一座站库、并线道岔和个体轿厢上都配备起调度、控制作用的计算机；所述各计算机都分别分配唯一的IP地址，并通过网络实现数据通信；
根据管道网布线图，搜索出所有两个站库之间的可能走法，并建立各自的出行线路构成表，存储在各个站库的计算机中；
针对乘客的具体出行需求，对所述出行线路构成表中的出行线路按照线路长度排序，从最短线路长度中选定预约线路；
计算所述预约线路上的各并线道岔的可通行时间和车位，并将其标记为已预约线路车位，该预约时刻的该车位不再接受其他乘客需求的预约；
所述个体轿厢上的计算机据此确定个体轿厢的动作控制程序，所述个体轿厢根据程序在所述预约线路上运行。
20.如权利要求19所述的用于水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
乘客上车前，首先向站库的计算机表达出行意愿，所述站库计算机查询本站库是否有空轿厢；如果有，则转向访问本站库计算机存储的出行线路构成表；如果没有，则记录空轿厢需求统计数据，并向有空轿厢的站库发出空轿厢需求信息。
21.如权利要求19所述的用于水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
如果乘客需要在途中改变目的地，则通过所述个体轿厢上的计算机发出请求，通过网络传输给所述站库计算机中，该调度计算机根据当前道路情况改变预约线路，所述个体轿厢上的计算机据此改变动作控制程序，使所述个体轿箱按照新的预约线路运行。
22.如权利要求19所述的用于水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
所述个体轿厢在运行到接近并线道岔之前，首先接受并线道岔的计算机通过时刻检测调整线实施的检测，当发现所述个体轿厢到达检测时刻调整线的时间有提前或延迟的误差时，该计算机通过互联网络向所述个体轿厢上的计算机发出调整车速信息，使所述个体轿厢能够准时到达并线道岔的到达时刻标准线。
23.如权利要求19所述的用于水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
乘客离去后，空轿厢的计算机立即与周边站库计算机建立通信。当得到某站库计算机发出的空轿厢需求信息时，则自动进入轿箱补充流程；
所述补充流程按照空轿厢当前所在站库与去往站库之间的线路距离顺序进行，即首先从线路距离最近的站库开始，依次满足线路距离更远的站库。
24.如权利要求19所述的用于水平电梯个体交通运输系统的调度方法，其特征在于：
各站库的计算机按照单位时间段统计个体轿厢的发车点及时间，并存储在数据库中，作为下一个单位时间段空轿厢备用调度的需求依据；
各站库的计算机对空轿厢利用率作统计；
依据空轿厢利用率，所述站库的计算机对空轿厢需求统计数据进行动态修正，从而使空轿厢的供应与乘客的出行需求不断趋向动态平衡。
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