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公開番号2025041614
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024205896,2022515090
出願日2024-11-27,2020-09-04
発明の名称改良されたインターモーダル輸送システム
出願人シュナイダー,ダニエルジェイ,SCHNEIDER, Daniel J.
代理人個人,個人
主分類B61D 3/20 20060101AFI20250318BHJP(鉄道)
要約【課題】改良されたインターモーダル貨物輸送のためのシステムを提供する。
【解決手段】相互接続された支持トラスに有益に荷重構造を移動させ、下に吊り下げられた車輪を装備した貨物コンテナを備えた列車の上端部スパインを形成する、改良されたキャリッジ及び支持トラスが提供される。ターミナルに入ると、レールに隣接の床が、コンテナの車輪がコンテナの重量を支持するまで徐々に上昇するよう構成されてもよい。コンテナの列車との接続部は、コンテナ交換ステーションと適切に位置合わせされるとコンテナを列車から解放するように構成されてもよく、かつコンテナの車輪は枢動するように構成されてもよく、これによりコンテナが列車の脇に外されて別のコンテナと交換することを可能にする。これにより、コンテナを持ち上げる、または貨物車両構成要素のいずれかを取り外す必要なく、コンテナを交換することが可能になり得る。
【選択図】図6B
特許請求の範囲【請求項１】
列車を介してインターモーダル貨物コンテナを輸送するためのシステムであって、前記システムは、
結合器で長手方向に接続された支持トラスであって、前記支持トラスは、１つ以上の貨物コンテナおよび／または１つ以上の電源セルを上から把持するための機械的フックを含み、前記１つ以上の電源セルは、発電機および／またはバッテリパックを含む、支持トラスと、
１つまたは２つの隣接する支持トラスに接続された枢動結合器アセンブリを備えたキャリッジであって、前記枢動結合器アセンブリは、前記結合器を備え、前記結合器に前記支持トラスが長手方向に接続されている、キャリッジと、
コーナリング時に、隣接するキャリッジの前記枢動結合器アセンブリを制御するように構成された、１両以上の制御車と、
１つ以上のコンテナ交換ステーションを備えるターミナルであって、個々のコンテナ交換ステーションは、貨物コンテナが前記コンテナ交換ステーション上に位置付けられたときに回転するように構成された枢動床板を備え、線路に隣接する床および／または前記線路間の前記床が高くなって前記貨物コンテナの車輪に接触すると、前記回転した枢動床板を介して前記貨物コンテナを前記列車から取り外すことができる、ターミナルと、を備える、システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
インターモーダル貨物コンテナを輸送するための列車であって、前記列車は、
結合器で長手方向に接続された支持トラスであって、前記支持トラスは、１つ以上の貨物コンテナを支持するように構成された支持トラスを含み、前記支持トラスが、第１の結合器で長手方向に接続された少なくとも第１の支持トラスと第２の支持トラスとを含む、支持トラスと、
前記第１の結合器を備える枢動結合器アセンブリを備える、キャリッジと、
コーナリング時に、隣接するキャリッジの前記枢動結合器アセンブリを制御するように構成された制御車と、を備える、列車。
【請求項３】
前記支持トラスおよび前記結合器が、前記列車の上部で関節運動スパインを形成する、請求項２に記載の列車。
【請求項４】
前記第１の支持トラスは、前記第１の支持トラスの後端部に垂直に溶接された第１の接続ピンを介して前記第１の結合器に接続され、前記第１の接続ピンは、前記第１の結合器の第１のスロット付き垂直シリンダに挿入されるように構成されている、請求項２に記載の列車。
【請求項５】
前記第１の支持トラスは、前記後端部で前記第１の接続ピンに向かって先細状である、請求項４に記載の列車。
【請求項６】
前記第２の支持トラスは、前記第２の支持トラスの前端部に垂直に溶接された第２の接続ピンを介して前記第１の結合器に接続され、前記第２の接続ピンは、前記第１の結合器の第２のスロット付き垂直シリンダに挿入されるように構成されている、請求項４に記載の列車。
【請求項７】
前記第１の接続ピンを前記第１のスロット付き垂直シリンダに挿入することと、前記第２の接続ピンを前記第２のスロット付き垂直シリンダに挿入することと、が、前記第１の支持トラスと前記第２の支持トラスとの間の電気回路を完結する、請求項６に記載の列車。
【請求項８】
前記第１の支持トラスと前記第２の支持トラスとの間の前記電気回路を完結することにより、前記第１の支持トラスが前記第２の支持トラスに接続されていることを示す通知が管理者のデバイスに提供される、請求項７に記載の列車。
【請求項９】
電力および／または電気信号が、前記完結された電気回路を介して、前記第１の支持トラスから前記第２の支持トラスに伝送される、請求項７に記載の列車。
【請求項１０】
前記第１の支持トラスおよび前記第２の支持トラスに取り付けられたケーブル、ならびに前記第１の結合器の上部に配置されたジャッキをさらに備え、前記ジャッキが前記ケーブルを引張状態にさせるように構成されている、請求項６に記載の列車。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１９年９月５日に出願された米国仮出願第６２／８９６，３６６号の優先権を主張するものであり、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 3,800 文字）【０００２】
本発明は、インターモーダル貨物輸送およびその構成要素の改善に関する。
【背景技術】
【０００３】
完成品または原材料を問わず、貨物の生産現場から市場への移動は、現代の経済に不可欠である。インターモーダル貨物輸送は、複数の輸送形態（例えば、鉄道、船舶、およびトラック）を使用した、インターモーダルコンテナまたは車両での貨物輸送を含み、通常は完成品または原材料を輸送するために使用される。トラック輸送は、地上貨物輸送の最もエネルギー効率の低い形態であるにもかかわらず、典型的には、比較的効率的で、より安全で、より大量の物品の輸送を容易にする鉄道輸送よりも頻繁に使用される。トラック輸送率が鉄道輸送率よりも高いにもかかわらず、高価値の完成品の大半はトラックで移動され、これは、荷送人の最優先の懸念事項が速度と配達時間の予測可能性であり、在庫コストの管理、価格の抑制、および競争力の維持を可能にするためである。従来の鉄道設備の運用特性により、これらの基準で測定した場合、鉄道がトラックと競合することは非常に困難である。
【０００４】
残念ながら、我々のトラック輸送への依存は、トンマイル当たりのインターモーダル鉄道サービスの３～４倍の大気汚染を生み出すため、より高い温室効果ガス（ＧＨＧ）排出量をもたらす。また、トラック輸送は社会に他の費用も課す。例えば、トラック輸送に依存すると、高速道路の混雑が増加し、その結果、数十億ガロンの追加燃料の購入および消費、ならびに交通渋滞での数十億の工数の浪費が発生する。また、高速道路車両の走行マイルの１０％未満を占めるにもかかわらず、車両によって引き起こされた高速道路舗装損傷の９０％以上を大型トラックが占めている。大型トラックが関与する事故では、毎年、鉄道の７～８倍の人が死亡し、約２５倍の人が負傷している。
【０００５】
鋼製レール上の鋼製車輪のエネルギー効率が十分に理解され、他の外部費用が軽減される鉄道貨物輸送へのモーダルシフトがあれば、産業と社会にとって有益である。しかしながら、この目標にはほとんど対処されていない技術的／設計的な障害がある。したがって、所望のモーダルシフトを容易にするために、従来の鉄道設備の設計および操作における固有の制限に対処する必要がある。
【０００６】
従来の列車は、一連の貨車を連結することによって組み立てられ、ネットワークを通過する際に、同様の目的地を有するブロックにまとめられている操車場で停車させられ分解される。これらの操車場活動には、機器、労働、およびエネルギーが集中し、多くの従業員の負傷の現場である。その後、列車を派遣するのに十分なブロックが組み立てられるまで、貨車は保持され、これには通常１日を要す。出荷のルートによっては、いくつかのそのようなヤードを通過し、ある鉄道から別の鉄道に移送される可能性があり、さらなる遅延を引き起こし得る。次に「最後のステップ」、すなわち散在した場所での最終的な配達または集荷は、関係する労働力および設備の多大なコミットメントのために、鉄道にとって依然として課題である。その結果、普通列車の派遣を正当化するために十分な量が組み立てられるまで、再び貨車は保持される。これらの運用特性は、速度および予測可能な納期が顧客満足の重要な構成要素である高価値貨物のためのトラック輸送と競合する鉄道輸送の能力を妨げ、結果として、上述の車扱いサービス（すなわち、貨物の貨車上への積み込みまたは貨車内への積み込み）は、鉄道収益のシェアの減少を表す。
【０００７】
鉄道の燃料と労働効率が移動の長距離部分に使用され、トラックが積荷を集めて最終的な配達を行う鉄道インターモーダルは、サービスと効率の問題に部分的に対処し、米国の貨物鉄道収入の最大単一のソースに成長した。鉄道会社は、操車場を避けるためにユニット列車を使用し、負荷密度を高めるためにウェルカーをダブルスタックにすることで、インターモーダルサービスの効率を向上させている。しかしながら、これらのユニット列車のサイズとそれらが運搬するコンテナ量により、インターモーダルターミナルの規模は拡大し、数は減少し、効率的なインターモーダル貨物輸送によって提供される市場は、最大の都市部のみに制限されている。その結果、トラックの交通が集中し、騒音と大気汚染が発生したことで、政治的に不人気になっている一方で、大規模な土地の必要性により、比較的僻地に立地することを余儀なくされ、ドレージ輸送費用が増加している。さらに、これらの大型インターモーダルターミナルのコンテナの平均滞留時間は、４０時間を超えることがある。そこで、従来の鉄道事業に固有の摩擦および非効率性を克服することに努めながら、他の非効率性を導入し、サービス市場を制限するような調整を行ってきた。それらの市場は、荷送人がより小さく、より頻繁な出荷に向かっているときに、より少ないエネルギーと労力で大きくて重いものを動かすという、市場の主要な競争上の利点として認識しているものを倍増させた。その結果、単に鉄道輸送に時間がかかりすぎ得るため、コンテナが鉄道の代わりにトラックで出荷される場合がある。例えば、しばしばコンテナはシカゴから４５０マイル以上離れたピッツバーグまで陸上輸送されることがあるが、これは鉄道での輸送にかなりの時間を要するからである。移動の両終端地でトラックおよび／または鉄道車両にコンテナを乗せるためのリフト費用と組み合わせた陸上輸送費用は、貨物トン数の８０％以上が５００マイル未満の移動であるにもかかわらず、インターモーダルサービスの損益分岐点の距離が５００マイルを超えるように制限されている。
【０００８】
貨物の有意義な共有を高速道路から鉄道に移行させるためには、鉄道がより短い距離とより小さな積載量でトラック輸送に競争力のあるサービスを提供できるようにするために、インターモーダルサービスの運用特性を改良する必要がある。
【発明の概要】
【０００９】
本開示の様々な実施形態は、改良されたインターモーダル貨物輸送のためのシステムを含み得る。本明細書に記載のシステムは、従来の貨車の構造的な再設計を含んでもよく、再設計は、荷重構造を相互接続された支持トラスに有益に移動させるキャリッジおよび支持トラスを含んでもよく、列車の上端部スパインを形成し、貨物コンテナが下に吊り下げられる。これらの支持トラスは、一緒に結合されるとき、列車の線形完全性を列車に提供し得る。様々な実施形態では、貨物コンテナは、車輪を装備し得る。ターミナルに入ると、レールに隣接するレール間の床が、コンテナの車輪がコンテナの重量を支持するまで徐々に上昇するように構成されていてもよい。コンテナの列車との接続部は、コンテナ交換ステーション（ＣＥＳ）と適切に位置合わせされるとコンテナを列車から解放するように構成されていてもよく、かつコンテナの車輪は枢動するように構成されていてもよく、これによりコンテナが列車の脇に外されて別のコンテナと交換することを可能にする。これにより、コンテナを持ち上げる、または列車の貨物車両構成要素のいずれかを取り外す必要なく、コンテナを交換することが可能になり得る。本明細書に記載のシステムは、上で考察される様々な欠点に対処し、従来のインターモーダル輸送システムよりも追加的または代替的な利点を提供し得る。様々な実施形態では、本明細書に記載のシステムは、例えば、鉄道線路および／または鉄道スイッチなどの既存のインフラストラクチャに対するいかなる修正も必要とせずに、これらの欠点に対処する。
【００１０】
様々な実施形態では、改良されたインターモーダル貨物輸送システムは、コンテナの積荷をキャリッジに移送し、結合器で列車を長手方向に接続するように構成された、支持トラスを含み得る。トラスおよび結合器は一緒に、列車の上部に、たるみ動作を排除する関節運動スパインを形成する。様々な実施形態では、接続ピンは、支持トラスの一方または両方の端部に垂直に溶接され、結合器内のスロット付きシリンダに滑り込み、支持トラスが旋回するが、それらを垂直に保持することを可能にし得る。様々な実施形態では、支持トラスは（一方または両方の端部で）接続ピンに対して先細状であり得、支持トラスがコーナリング中に結合器で枢動することを可能にする。様々な実施形態では、個々の支持トラスは、電気配線および／または制御配線を収納し得る。例えば、配線は、トラスの中空管内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、上から結合器のスロット付きシリンダに接続ピンを挿入すると、トラス間の電気配線および／または制御配線回路が完結する。いくつかの実施形態では、トラスの積載量を増加させるために追加の設備を含んでもよい。例えば、ケーブルが隣接する支持トラスに（例えば、ケーブルの両端部のフックを介して）取り付けられ得、接続ピンの上部に配置されたジャッキは、ケーブルを引張状態で配置して支持トラスのたわみを減少させ、その積載量を増加させるように構成され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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