CN115214735A - 一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，包括座椅主体、执行器和中央总控制箱，座椅主体与地铁车厢侧壁保持了一定的距离并通过四个空气弹簧装置固定在车厢地板上，执行器安装在座椅主体的下方，中央总控制箱安装在车厢顶部，通过5G技术将地铁轨道、地铁座椅、地铁车厢、以及铁路部门组成一个物联网***；所述中央总控制箱接收来自空气弹簧装置中的各类传感器收集的数据信息，一方面将得到的数据进行处理并传输给铁路部门，能够为地铁轨道检修维护部门节约成本，提高运营效率；另一方面，通过执行器对四个空气弹簧装置下达指令，实时调节四个空气弹簧来保持座椅的平衡，提高乘客乘坐地铁时的舒适度。

Description

一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***。

背景技术

我国城市轨道交通发展迅速，在满足人民群众交通出行、缓解城市交通拥堵、促进经济社会发展方面发挥了重要作用，已成为改善城市居民生活品质、提升人民群众获得感幸福感的重要载体。同时，随着物质、文化水平的提高，人们对地铁车辆内部设施空间布局的设计要求已不再是只停留在满足实用需要与保障安全上，而是以谋求更加舒适愉悦的出行乘坐体验为目标。

目前，国内大多数城市地铁上多采用六联座的座椅布局，座椅直接固定在车厢地板上，功能单一、结构简单，长时间乘坐舒适性不高，且无法解决列车运行过程中启停、抖动、震动给乘客造成的不舒适感，大大降低了乘客乘坐地铁的体验。

另外，地铁在轨道上行驶时，轨道的不同磨损程度会对地铁列车车体产生损伤；现有针对铁轨状况的检修排查工作较为繁琐，往往需要单独驾驶检修车进行轨道状况的检查，效率不高，并且检修成本高，消耗时间长。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，通过设置空气弹簧和相应的控制模块，能够实时调整座椅提高乘客舒适感，同时该座椅***可以收集地铁运行过程中的数据进行处理，并发送给铁路部门，便于高效开展铁路维护工作。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，包括座椅主体、执行器和中央总控制箱，所述座椅主体包括座板、座椅扶手以及空气弹簧装置，所述空气弹簧装置中安装有多个传感器，所述座椅主体与地铁车厢侧壁之间保持一定的距离并通过四个空气弹簧装置固定在车厢地板上，执行器安装在座椅主体的下方，中央总控制箱安装在车厢顶部；所述中央总控制箱、执行器和空气弹簧装置通信连接，并通过5G技术将地铁轨道、地铁座椅、地铁车厢、以及铁路部门组成一个物联网***；所述中央总控箱接收来自空气弹簧装置中的各类传感器的数据信息，一方面将得到的数据进行处理并传输给铁路部门，另一方面，通过执行器对四个空气弹簧装置下达指令，实时调节四个空气弹簧来保持座椅的平衡。

进一步地，所述中央总控制箱中设有控制模块，所述控制模块包括主控单元、电源模块、通信模块、数据处理模块和北斗卫星定位模块，主控单元用于向各个模块发送指令，协调各个模块间有序的工作；电源模块承担着各模块的电源供应；数据处理模块用于通过预设的模型算法将各传感器获得的数据进一步转化为可视的整个线路的地铁轨道磨损度曲线；北斗卫星定位模块能够实时的定位列车在轨道上的动态位置；通信模块用于将经过主控单元分析处理的地铁轨道磨损度的信息以及由北斗卫星定位***得到的轨道磨损路段的定位信息传输到铁路维护部门；北斗卫星定位模块与数据处理模块以及主控单元相配合，随着列车在轨道上的位置变化不断的标上对应的铁路磨损度指数，便于管理人员辨认，进而便于管理部门高效的进行维护检修工作。

所述地铁轨道磨损度曲线的纵坐标为铁轨的磨损程度，横坐标为由北斗定位获取的各路段的位置信息。

具体地，所述空气弹簧装置通过连接装置与座椅主体连接，通过地面安装端口固定在车厢地面上，所述空气弹簧装置包括第一腔体和第二腔体；其中，主气室设置于第一腔体内部，多个所述副气室设置于所述第二腔体内部，所述第一腔体与所述第二腔体密封连接，每个电磁阀位于对应的所述副气室内。

所述第一腔体包括第一腔体主体和基座，所述第二腔体包括第二腔体主体和盖体，所述盖体、第二腔体主体、第一腔体主体、基座按照由上至下的方式依次连接；其中，所述第一腔体主体的上端与所述第二腔体连接，下端与基座连接；所述第一腔体主体的上端的外壁上套设有第一压环，用于将所述第一腔体的上端扣压在所述第二腔体主体的下端上。

所述第一腔体主体的外壁上套设有约束环和约束金属罩，所述第一腔体主体的下端的外壁上套设有第二压环，第二压环中固定有多个传感器。

所述传感器包括振动传感器、压力传感器、高度传感器和温度传感器。

进一步地，所述座板（23）靠背采用显性划分的缺口式设计。

进一步地，所述地铁座椅***还包括设在中央总控制箱内的物联网设备控制装置，所述物联网设备控制装置应用于物联网服务端，包括：操作请求响应模块，用于响应于用户终端通过5G网络发出的操作请求，获取所述操作请求携带的物联网设备信息和操作信息；控制请求下发模块，用于根据所述操作请求生成控制请求，将所述控制请求发送给所述物联网设备信息对应的物联网设备，以使所述物联网设备执行所述操作信息对应的预设操作。

有益效果：

1、所述地铁座椅可在地铁运行过程中，实时调节四个空气弹簧的高度和角度，来保持座椅的平衡，减小地铁车厢的抖动以及启停惯性对乘客的影响，提高乘客乘坐地铁时的舒适度。

2、采用地铁座椅、地铁车厢、地铁与铁路局联网的物联网技术，使座椅***更加智能化、先进化。

3、通过地铁轨道直接传导到车厢座椅的震动信息比诸如视觉监测的摄像头捕捉到的视觉信息更加的精确，更具有参考价值，将地铁坐椅与轨道探伤技术相结合，能够为地铁轨道检修维护部门节约成本，提高运营效率。

4、将数据处理端放置在车厢内，结合北斗卫星定位***，简化轨道检修维护部门的工作强度，大大解放了劳动力，节约资源，提高效率。

5、座板靠背采用显性划分的缺口式设计，有利于引导乘客规范落座，提高资源的利用率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为空气弹簧装置示意图；

图3为空气弹簧装置内部构造剖析图；

图4为座椅***执行器及控制模块结构示意图；

图5为座椅***整体工作原理示意图；

图6为座椅***物联网技术路线图；

图7为本发明地铁座椅***在地铁车厢中的分布示意图。

附图标记：1、连接装置；2、第一压环；3、约束环；4、第二压环；5、盖体；6、第二腔体主体；7、约束金属罩；8、第一腔体主体；9、基座；10、第二腔体；11、第一腔体；12、传感器；13、地面安装端口；14、主气室；15、电磁阀；16、副气室；21、空气弹簧装置；22、座椅扶手；23、座板；24、钥匙孔；25、中央总控制箱； 26、执行器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，该地铁座椅***设置于车厢内，包括座椅主体、执行器和中央总控制箱，所述座椅主体包括座板23、座椅扶手22以及下方的四个空气弹簧装置21，所述空气弹簧装置21中安装有多个传感器，座椅主体与地铁车厢侧壁保持了一定的距离并通过四个空气弹簧装置21固定在车厢地板上，执行器26与座椅主体连接安装在座椅主体的下方，中央总控制箱25安装在车厢顶部，并且配备了钥匙孔24方便维修与养护。

所述座板23靠背采用显性划分的缺口式设计，有利于引导乘客规范落座，提高资源的利用率。

所述中央总控制箱25、执行器26和空气弹簧装置21通信连接，并且，如图6所示，本发明通过5G技术将地铁轨道、地铁座椅、地铁车厢、以及铁路部门组成一个物联网***；所述中央总控制箱25接收来自空气弹簧装置21中的各类传感器12收集的数据信息，一方面将得到的数据进行处理并传输给铁路部门，另一方面，通过执行器26对四个空气弹簧装置21下达指令，实时调节四个空气弹簧21来保持座椅的平衡，减小地铁车厢在行驶过程中的抖动以及启停惯性对乘客的影响，提高乘客乘坐地铁时的舒适度。

所述空气弹簧装置21的具体结构如图2-3所示，包括第一腔体11和第二腔体10；其中，主气室14设置于第一腔体11内部，多个所述副气室16设置于所述第二腔体10内部，所述第一腔体11与所述第二腔体10密封连接，每个电磁阀15位于对应的所述副气室16内。

所述空气弹簧装置21通过连接装置1与座椅主体23连接，通过地面安装端口13固定在车厢地面上，所述第一腔体11包括第一腔体主体8和基座9，所述第二腔体包括第二腔体主体6和盖体5，所述盖体5、第二腔体主体6、第一腔体主体8、基座9按照由上至下的方式依次连接；其中，所述第一腔体主体8的上端与所述第二腔体10连接，下端与基座9连接；所述第一腔体主体8的上端的外壁上套设有第一压环2，用于将所述第一腔体11的上端扣压在所述第二腔体10主体的下端上。

所述第一腔体主体8的外壁上套设有约束环3和约束金属罩7，所述第一腔体主体8的下端的外壁上套设有第二压环4，第二压环4中固定有多个传感器12；所述传感器12包括振动传感器、压力传感器、高度传感器、温度传感器。

如图4所示的是座椅***执行器及控制模块结构示意图，空气弹簧装置中的各类传感器作为数据采集模块，用于采集地铁运行过程中相应信息并传输给中央总控制箱，中央总控制箱中的控制模块接收四个空气弹簧装置中的各类传感器的数据，通过预先设置好的一系列编码进行决策，实时的根据座椅的抖动以及倾斜角度通过执行器向四个空气弹簧装置下达指令，使得四个弹簧装置的调节能够抵消车辆运行状况导致的一系列不适感。

中央总控制箱内设控制模块，包括主控单元、电源模块、通信模块、数据处理模块和北斗卫星定位模块，主控单元用于向各个模块发送指令，协调各个模块间有序的工作；电源模块承担着各模块的电源供应；数据处理模块用于通过预设的模型算法将由振动传感器、高度传感器、压力传感器、温度传感器得到的物理数据进一步转化为可视的整个线路的地铁轨道磨损度曲线，纵坐标为铁轨的磨损程度，横坐标为由北斗定位获取的各路段的位置信息；北斗卫星定位模块能够实时的定位列车在轨道上的动态位置；通信模块用于将经过主控单元分析处理的地铁轨道磨损度的信息以及由北斗卫星定位***得到的轨道磨损路段的定位信息通过5G技术传输到铁路维护部门，北斗卫星定位模块与数据处理模块以及主控单元相配合，随着列车在轨道上的位置变化不断的标上对应的铁路磨损度指数，便于管理人员辨认，进而便于管理部门高效的进行维护检修工作。

如图5所示的是座椅***整体工作原理示意图，整个座椅***由列车供电，四个空气弹簧装置中的传感器会在列车行驶的过程中不断获取铁路的数据，各类传感器将获得的数据传输给主控单元；一方面，每个座位下安装的压力传感器会采集乘客重量信息传递给主控单元，主控单元将信息汇总处理后，判断出乘客的压力信息以及乘客在联排座椅上所处的位置信息，近一步地向联排座椅下的执行器下达命令，经由执行执行器控制四个空气弹簧装置，调节联排座椅倾斜角和高度等以达到一种平衡状态给乘客以舒适的感受；另一方面，地铁列车的每节车厢都会安装一个中央总控制箱，中央总控制箱中设有主控单元，主控单元时刻采集着轨道状况的信息以及铁轨轨段的定位信息，会实时的通过网络传输给铁轨检修维护部门，这样铁轨检修维护部门就可以时刻掌握轨道的使用情况等信息，可以及时的发现轨道中存在不安全因素以及磨损情况，同时还可以在第一时间的了解一些突发状况的总体情况，及时的开展营救以及抢修任务。

本发明所用的北斗定位地图为城市轨道交通部门与北斗卫星定位联合开发的只有铁路的轨道信息的专业轨道定位地图，地图内只有铁轨信息以及地铁位置以及速度信息，使得铁路磨损路段的信息更加的精确。

如图6所示的是座椅***物联网技术路线图，本发明通过使用5G技术将地铁轨道、地铁座椅、地铁车厢以及铁路部门组成一个物联网***，轨道可以向地铁座椅传输震动信息，本发明的座椅可以收集压力、震动、高度、温度等信息传输给地铁车厢，可以直接在车厢内对数据进行处理分析，最终得到轨道磨损程度信息和轨道磨损路段定位信息，将这两种信息通过物联网传送到铁路部门的网络终端，铁路部门收到这些信息后，便可开展地铁轨道的维护抢修等工作。

本发明还提供一种基于5G技术的物联网设备控制装置，所述装置应用于本发明所述的地铁座椅***的物联网服务端，包括：操作请求响应模块，用于响应于用户终端通过5G网络发出的操作请求，获取所述操作请求携带的物联网设备信息和操作信息；控制请求下发模块，用于根据所述操作请求生成控制请求，将所述控制请求发送给所述物联网设备信息对应的物联网设备，以使所述物联网设备执行所述操作信息对应的预设操作。

如图7所示的是地铁A型车的示意图，从上到下分别为主视示意图、俯视示意图、仰视示意图，图中示出了中央总控制箱25、执行器26以及空气弹簧装置21在每节车厢的分布位置。

本发明将地铁座椅与列车、铁路局网络***进行连接，形成一个物联网***，能够有效的提升轨道交通运行品质，提高效率，降低成本。

安装在车厢顶部的中央总控箱能够不断地收集来自空气弹簧装置发送来的振动信号，对信号进行数据处理，得到地铁轨道的磨损程度以及铁路受损的位置信息，将这些信息传输给铁路维护部门，有助于铁路部门高效的开展铁路维护工作。

所述地铁座椅可在地铁运行过程中，实时调节四个空气弹簧，来保持座椅的平衡，减小地铁抖动以及启停的惯性影响对乘客的影响，提高地铁乘坐体验感。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，包括座椅主体、执行器（26）和中央总控制箱（25），所述座椅主体包括座板（23）、座椅扶手（22）以及空气弹簧装置（21），所述空气弹簧装置（21）中安装有多个传感器，所述座椅主体与地铁车厢侧壁之间保持一定的距离并通过四个空气弹簧装置（21）固定在车厢地板上，执行器（26）安装在座椅主体的下方，中央总控制箱（25）安装在车厢顶部；所述中央总控制箱（25）、执行器（26）和空气弹簧装置（21）通信连接，并通过5G技术将地铁轨道、地铁座椅、地铁车厢、以及铁路部门组成一个物联网***；所述中央总控箱（25）接收来自空气弹簧装置（21）中的各类传感器（12）的数据信息，一方面将得到的数据进行处理并传输给铁路部门，另一方面，通过执行器（26）对四个空气弹簧装置（21）下达指令，实时调节四个空气弹簧（21）来保持座椅的平衡。

2.如权利要求1所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述中央总控制箱（25）中设有控制模块，所述控制模块包括主控单元、电源模块、通信模块、数据处理模块和北斗卫星定位模块，主控单元用于向各个模块发送指令，协调各个模块间有序的工作；电源模块承担着各模块的电源供应；数据处理模块用于通过预设的模型算法将各传感器获得的数据进一步转化为可视的整个线路的地铁轨道磨损度曲线；北斗卫星定位模块能够实时的定位列车在轨道上的动态位置；通信模块用于将经过主控单元分析处理的地铁轨道磨损度的信息以及由北斗卫星定位***得到的轨道磨损路段的定位信息传输到铁路维护部门；北斗卫星定位模块与数据处理模块以及主控单元相配合，随着列车在轨道上的位置变化不断的标上对应的铁路磨损度指数，便于管理人员辨认，进而便于管理部门高效的进行维护检修工作。

3.如权利要求2所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述地铁轨道磨损度曲线的纵坐标为铁轨的磨损程度，横坐标为由北斗定位获取的各路段的位置信息。

4.如权利要求1所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述空气弹簧装置（21）通过连接装置（01）与座椅主体（23）连接，通过地面安装端口（13）固定在车厢地面上，所述空气弹簧装置（21）包括第一腔体（11）和第二腔体（10）；其中，主气室（14）设置于第一腔体（11）内部，多个副气室（16）设置于所述第二腔体（10）内部，所述第一腔体（11）与所述第二腔体（10）密封连接，每个电磁阀（15）位于对应的所述副气室（16）内。

5.如权利要求4所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述第一腔体（11）包括第一腔体主体（08）和基座（09），所述第二腔体包括第二腔体主体（6）和盖体（5），所述盖体（05）、第二腔体主体（06）、第一腔体主体（08）、基座（09）按照由上至下的方式依次连接；其中，所述第一腔体主体（08）的上端与所述第二腔体（10）连接，下端与基座（09）连接；所述第一腔体主体（08）的上端的外壁上套设有第一压环（02），用于将所述第一腔体（11）的上端扣压在所述第二腔体（10）主体的下端上。

6.如权利要求5所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述第一腔体主体（08）的外壁上套设有约束环（03）和约束金属罩（07），所述第一腔体主体（08）的下端的外壁上套设有第二压环（04），第二压环（04）中固定有多个传感器。

7.如权利要求1所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述传感器包括振动传感器、压力传感器、高度传感器和温度传感器。

8.如权利要求1所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述座板（23）靠背采用显性划分的缺口式设计。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种提升轨道交通运行品质的地铁座椅***，其特征在于，所述地铁座椅***还包括设在中央总控制箱内的物联网设备控制装置，所述物联网设备控制装置应用于物联网服务端，包括：操作请求响应模块，用于响应于用户终端通过5G网络发出的操作请求，获取所述操作请求携带的物联网设备信息和操作信息；控制请求下发模块，用于根据所述操作请求生成控制请求，将所述控制请求发送给所述物联网设备信息对应的物联网设备，以使所述物联网设备执行所述操作信息对应的预设操作。

Images