CN102146650A - 一种单轨公路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轨公路。包括以公路为主体结构并组合单轨辅助结构的交通系统，该交通系统设有公路路基有公路路基、路面、桥梁、涵洞等设备及其它沿线隔离带、分道线和护栏；还有单轨钢轨、道钉、轨撑、防爬器和扣件部件；具体在所述的路面的基础上，至少有一条单轨车道通过单轨钢轨以断续的形式安放于公路的不同路段，并通过道钉、轨撑固定单轨钢轨于公路各单车道中央；使组合的单轨公路同时具备公路的灵活性与铁路的安全性，包括高速公路优越的机动灵活可靠性，以及单轨优良的爬坡能力和一定的自动驾驶能力。本发明可为汽车技术的发展奠定坚实的基础，为完善汽车安全技术提供可靠保证，为我国汽车技术与高铁技术一样领先世界打开突破口；目前至少可降低交通事故率30％。

Description

一种单轨公路

技术领域

本发明涉及交通技术领域，具体涉及一种单轨公路。

技术背景

文明古国，都有发达的道路网络，而且国家越大，网络越大。由于道路是供各种无轨车辆和行人通行的基础设施；按其使用特点可分为城市道路、公路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。以往没有铁路自然没有多少组合，但道路毕竟是发展的。

中国道路，古代虽有发达的驿站驿道，但从清朝末年开始，我国近代公路发展的重点转向了西方。古罗马时代建成的“条条道路通罗马”流传至今，说明西方道路，特别是公路得到了惊人的发展，也体现了当时所建道路的工程结构水准颇高。

18世纪，拿破仑时代的法国工程师特雷萨盖发明了碎石铺装路面的方法，并主张建立道路养护系统。在他的影响下，拿破仑当政期间，建成了著名的法国道路网，为此特雷被尊称为法国现代道路建设之父。

19世纪初，英国出现了热心研究道路的专家。其中，特尔福特认为：鱼脊型路面不宜过高，尽量避免修建徒坡道路。采用一层式大石块基础路面结构，中间铺砌大石块，两边用较小的石块以形成路拱。马卡丹认为：不需要最下一层片石，在路面上铺一层碎砾石，就可平坦而坚固。实践证明：马卡丹式公路很适合当时的马车行驶。

20世纪初，汽车获得了飞跃的发展，马卡丹式公路路基已不适应汽车行驶要求，人们开始大量修建沥青和混凝土铺装的公路。到第二次世界大战前，德国首先建立了高速公路网，从此各国都有相应发展，包括美国的高速公路都成为现代化公路的标志。

近年来，我国高速公路建设发展很快，随着高速公路网络的形成，高速公路运输以其方便、快捷的优点在我国社会、经济生活中发挥着愈来愈重要的作用。但高速公路运输过程中，重大、恶性安全事故时有发生，给人民的生命财产造成严重危害。

尽管交通事故是一种世界性公害，全世界每年死于道路交通事故的人数达50万人，另有1000～1500万人受伤。目前，工业化国家的道路运输发展与我国相比相对超前，国家的道路事故已度过了高峰期，呈逐年下降趋势。但国外高速公路发生的交通事故数量平均约为一般公路的30％～51％，高速公路交通事故死亡人数平均约为一般公路的43％～76％，结果并不值得人们乐观。

而我国，道路交通事故数、伤亡人数和直接损失一直呈上升趋势，当我国机动车数量大约每年以15％的速度增加时，交通事故数量也基本上同步上升，如果我们不再采取有效措施遏制这种势头，随着我国社会化汽车程度越来越高，道路交通事故将会不断上升。本来高速公路，具有线形指标高、路面质量好、全封闭、无行人和慢车干扰，交通安全设施齐全等特点，高速公路的交通事故情况要比普通公路好得多，可我国高速路上发生事故，似乎已成家常便饭，与事故相伴相生的，还有严重的交通堵塞。

分析交通事故的原因，都知道是由人、车、路三种因素引起的。且以往的交通事故统计中，70％以上是由人的因素造成，20％以上是由车辆的因素引起，因道路条件不良为直接原因而引起的在很大程度上不超过10％。但有资料证实：往往由于道路线形组合不佳，在一定程度上给驾驶员造成一个行驶条件不可靠的感觉，产生心理上的紧张，从而成为交通事故的间接原因之一。研究者统计资料还指出：如果包括直接原因和间接原因在内，由于道路条件不良促使产生的交通事故率可能达到30％。

相反，铁路具有低碳、低能耗、低成本、安全正点等诸多优势，可也有其劣势，那就是不够机动灵活，只能按固定的时间在固定的线路上行驶，按固定的时间在固定的站点停靠，不能像马车和汽车那样“门对门”服务到家。它解决得了大宗运输，却解决不了小宗运输，满足不了丰富多彩的个性化需求，因而不能取代公路运输，也不能成为客货运输的主力。

在已经公开的专利技术中，如申请日为2007年5月30日，申请号为200720052073.0的实用新型专利《具有导向装置的高速公路》，其特点虽包括高速公路路面、在沿高速公路的延伸方向至少设有一导向装置，该导向装置由铺设在高速铁路上的一组铁轨，设置在铁轨内的限位装置，设置在另一铁轨内的另一限位装置构成，所述限位装置设置一限位机头，该限位机头在限位装置的带动下沿铁轨的方向移动。但这种高速公路上的铁轨为一组两条“工”字型特殊铁轨，使得结构复杂、成本高、难推广。

就是单轨交通，虽然1821年P.H.Palmer就因单轨的设计获得英国专利。1824年在伦敦船坞为运送货物建设了世界上第一条单轨交通。比1825开通的蒸气机车牵引的铁道线还早。且1961年日本引进了单轨交通技术，并利用1964年东京奥运会的契机，使单轨交通作为城市公共交通系统得以完善，在一定的使用条件下能满足城市公共交通的需要，成为现代化公共交通工具。但其仍没有脱离铁路的劣势，显得不够机动灵活。

在已经公开的有关报道中，我国现代导轨电车已在天津、上海通车，并采用了法国劳尔公司研发的现代导轨电车系统，具有基础设施简单，可充分利用一般城市道路，节省投资；车辆为胶轮行走，单轨导向，电力引擎；噪音小，低振动，具有省功、节能等特点，是当今世界最新型的城市公共交通系统之一。但其显然也不能像汽车一样灵活。

在已经公开的专利技术中，如申请日为2003年10月31日，申请号为CN200310111978.7的发明专利《让火车汽车高速行驶万能二合一单轨铁路》，包括让火车汽车高速行驶万能二合一单轨铁路，解决了传统火车铁路不能行驶汽车，汽车公路不能行驶火车的问题。万能单轨铁路的出现，在同一条单轨铁路上，让万能单轨火车高速安全行驶，根据需要也可以让汽车高速安全行驶在万能单轨铁路上。万能单轨铁路的出现，有可能取代传统双轨铁路，因万能单轨铁路建筑周期快、行驶安全、单轨铁路维护保养方面工作量远远少于传统铁路。但这种公路上的铁轨为符合铁路要求，使得结构更复杂、成本更高、也更难推广。

因此，世界交通需要多种运输方式以发挥其高效的优势，正如高速铁路不能代替普通铁路一样，高速公路也不能代替普通公路。但上述公开的道路并不能解决铁路与公路固有的不足，西方所做的一些研究与创新，在完善汽车安全这一世界性难题上，目前有实质性研究与创新的并不多，公路车祸也反映出道路存在的缺陷，结果难以满足我国汽车社会在道路上的迫切需要。没有一个既安全又灵活的道路，以致我国被迫引进的汽车技术，并不能有效解决一个大国存在的现实难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单、方法简便，价格低廉，但能够满足我国汽车社会对道路要求的一种单轨公路。由于道路因素、道路环境对交通安全的影响是多方面的、综合性的、基础性的。故根据公路运输本身具有机动灵活、适应性强、“门对门”服务、量大面广的特点，以及高速公路采用全封闭、全立交，路段两侧均设置禁入栅，交叉口全立交，避免横向穿越，使车速的提高和安全有保证的优势；利用铁路上的轨道，与车辆转辙器合作，可令火车无需人工转向便能行走的技术，通过单轨使车辆具有较强爬坡能力、可以通过较小曲线半径，占用面积少，基本封闭等一系列特点。最终经过全面优化组合的单轨公路，使道路条件不良所产生的交通事故率降低30％左右。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种单轨公路，包括以公路为主体结构并组合单轨辅助结构的交通系统，该交通系统设有公路路基有公路路基、路面、桥梁、涵洞、渡口码头、隧道、绿化、通讯和照明设备及其它沿线隔离带、分道线和护栏，还有单轨钢轨、道钉、轨撑、防爬器和扣件部件。具体技术措施还包括：在上述路面的基础上，至少有一条单轨车道通过单轨钢轨以断续的形式安放于公路的不同路段，并通过道钉、轨撑固定单轨钢轨于公路各单车道中央。

为优化上述方案采取的措施具体包括：

上述的公路为高等级公路时，至少有两条车道内安装有断续的单轨钢轨；

上述的单轨各段前后两段单轨钢轨之间分开一定的汽车变道距离；

上述的各段单轨钢轨两端，具有汽车上下单轨钢轨的过渡斜坡；

上述的各段单轨钢轨底部可安放于路面的沟槽内；

上述的各段单轨钢轨由于具备一定的高度其顶部将高出路面；

上述的公路上的单轨钢轨对其上联结行驶的汽车具有导向与支撑安全作用；

上述的公路上的单轨钢轨对其上联结行驶的汽车具有一定的节能减排作用；

上述的公路上的单轨钢轨对其上联结行驶的电动汽车具有通电环保作用。

为优化方案，取得好的效果，应根据人们的要求和汽车对道路的要求来完善，包括选择组合单轨的高速公路、组合单轨的等级公路，以及同时组合单轨与电动汽车的电气化公路等。

为了实现公路轨道化，路面上至少应有一条车道内安装有断续的单轨钢轨，并且同向车道内只有一条车道安装时，应靠近道路中间隔离带；而当同向车道内有两条及以上车道同时安装单轨钢轨时，也应依次靠近道路中间隔离带，将未安装的车道留在外侧；必要时，同向车道内所有车道可同时安装单轨钢轨。即使如此，公路里程也大于一条车道内单轨各段单轨钢轨累加的长度之和；因为一条单轨中前后的两段单轨钢轨之间分开了一定的汽车变道距离。

为了使各段单轨钢轨对汽车产生足够的导向与支撑作用力，且各段单轨钢轨本身具备一定的高度，除各段单轨钢轨两端，具有汽车上下单轨钢轨的过渡斜坡以外，其顶部一般高出路面一定的高度，而这个高度又受到汽车底盘离地间隙的限制；好在即使轿车底盘离地间隙也与能够选择的单轨钢轨接近；何况需要时，各段单轨钢轨底部可安放于路面的沟槽内，使其符合安装与使用要求。

与现有技术相比，本发明的公路根据道路因素、道路环境对交通安全的影响，是多方面的、综合性的、基础性的，来组合公路与铁路及高速公路与单轨的综合技术优势，而不是现有技术中单一的技术方案；为此可同时具备公路的灵活性与铁路的安全性，包括高速公路优越的机动灵活可靠性，以及单轨优良的爬坡能力和一定的自动驾驶能力；从而为汽车技术的发展奠定坚实的基础，为完善汽车安全技术提供可靠保证，为我国汽车技术与高铁技术一样领先世界水平打开突破口。

附图说明

图1是一种单轨公路的平面结构示意图；

图2是图1中一种单轨公路的横剖面结构示意图；

图3是图1中一种单轨公路的纵剖面结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

其中的附图标记为：1、路基；2、护栏；2a、左护栏；2b、右护栏；3、路面；3a、左路面；3b、右路面；4、分道线；4a、左分道线；4b、右分道线；5、单轨钢轨；5a、左单轨钢轨；5b、右单轨钢轨；6、隔离带；7、道钉；8、轨撑。

实施例1

图1所示，一种单轨公路，包括以公路为主体结构并组合单轨辅助结构的交通系统，该交通系统设有公路路基有公路路基1、路面3、桥梁、涵洞、渡口码头、隧道、绿化、通讯和照明设备及其它沿线隔离带6、分道线4和护栏2，还有单轨钢轨5、道钉7、轨撑8、防爬器和扣件部件。在上述路面3的基础上，至少有一条单轨车道通过单轨钢轨5以断续的形式安放于公路的不同路段，并通过道钉7、轨撑8固定单轨钢轨5于公路各单车道中央。

本发明的现实依据是：

公路运输本身具有机动灵活、适应性强、“门对门”服务、量大面广等特点，但普通公路也存在线型标准低、路面质量不高、车速低、混合交通相互干扰大、开放式管理造成侧向行人与非机动车等干扰、事故多、安全性差等到缺点，而高速公路与普通公路相比进步明显。

对高速公路，我国交通部《公路工程技术标准》规定，是指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。一般能适应120公里/小时或者更高的速度，要求路线顺畅，纵坡平缓，路面有四个以上车道的宽度。中间设置分隔带，采用沥青混凝土或水泥混凝土高级路面，为保证行车安全设有齐全的标志、标线、信号及照明装置；禁止行人和非机动车在路上行走，与其他线路采用立体交叉、行人跨线桥或地道通过。

显然，高速公路是经济发展的必然产物。高速公路适应工业化和城市化的发展。当城市成为产业与人口的集聚地，其汽车的增长就远比乡村快的多，成为汽车的集聚中心，因此高速公路的建设多从城市的环路，辐射路和交通繁忙路段开始，逐步成为以高速公路为骨干的城市交通。即使如此显然对大国交通还不够，拥堵说明问题。

公路组合单轨后，看起来各种路面与轮胎之间的动摩擦因数不变：干沥青与混凝土0.7～0.7；干碎石路面0.6～0.7；湿历青与混土路面0.32～0.4。其实，因钢轮和单轨钢轨之间摩擦系数过小，大约为0.1～0.15，易导致起动、刹车打滑将不存在，并对汽车导向、支撑、防滑有益，还有利于保护路面，延长公路使用寿命。

同时，汽车技术的发展，对高速公路建设也提出客观要求。目前汽车已成为人类社会必不可少的交通工具，需要高速公路等基础设施配合汽车轻型化和载重化两大发展趋势，前者要求速度保障而后者要求承载力，高速公路虽然能使二者有机结合，可仍不够完善，需要进一步组合高速公路发展。与组合使用双轨相比，即使通过双轨并在一起组合，最简单的优化组合仍是单轨。

简便的方法及原理是：

目前，对人来说，安全带是汽车上最有效的安全装置；将来，对汽车来说，组合的单轨就是公路上最有效的安全装置。

高速公路属于高等级公路。其建设情况反映着一个国家和地区的交通发达程度、乃至经济发展的整体水平。尽管世界各国的高速公路没有统一的标准，命名也不尽相同，但都是专指有四车道以上、两向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用立体交叉的公路。

在这样安全有保证的情况下，只要驾驶员在特殊路段精力集中，于公路车道中央增加单轨，对高等级公路及高速公路就意义不大，省略不仅能够节省建设费用，而且能够保证公路的灵活性，至于要求驾驶员长时间保持精力集中则不现实，就需要双保险，也就不能省略单轨了。

何况，单轨交通的轨道和车辆容易检查和维修养护，轨道使用寿命长，以及轨道本身对节能减排有利，当联结行驶电动汽车时，单轨钢轨5作为导线通电可具有环保作用。相对于优点而言，单轨的缺点影响不是很大，也不妨碍其他使用。

具体优化组合过程是：

理论上，任何事物的诞生和发展，在不同程度上具有一定的特殊性和它本身所具的局限性。具体公路的发展与社会经济发展显然是互动的，社会的发展，经济的腾飞必须有完备的交通运输作为基础，而交通运输的进一步发展，又依赖于经济的支持和促进。

实际上，高速公路与现代汽车在这方面体现得更加明显。对于汽车技术，我国几乎引进了世界上所有国家的新技术，甚至一再引进也没有找到突破点，于是提倡新能源汽车，希望大量的私家车以电动汽车在技术上弯道超车，可这样的城市用车本身就是公共交通的事，即使对环保有利也有限，当新能源汽车与城市间汽车安全相距甚远时，将没有高速安全性与质量上的提升。

目前，高速公路在郊外大多为四或六个车道，在城市和市郊为六或八个，甚至更多。这样为行驶于单轨上的汽车变道提供了时机。当高速公路路面采用磨光值高的坚质材料(如改良沥青)，以减少路表液面飘滑和射水现象，就是硬路肩为临时停车用，也用较高级材料铺成时，显然有利于单轨直接铺设。

还有，高速公路行车速度，在野外大多按地形的不同，分为80、100、120和140公里/时四个等级；通过城市大多采用60和80公里/时两个等级，同样为汽车变道提供了时机。高速公路平面线形大多以圆曲线加缓和曲线为主，并重视平、纵、横三维空间立体线形设计，显然也有利于单轨直接铺设。

单轨交通在城市最高速度已达80公里/小时，可见城市间的速度也不是问题；单轨交通的轨道为标准轨道，由工厂制造、可现场拼装，既保证了精度又便于施工，还可缩短工期。单轨交通的工程造价比较低，单轨交通的工程造价仅为地铁造价的1/2～1/3之间。若进一步简化，将仍有空间。

为何一种单轨公路造价低廉？因为所用的单轨钢轨5几乎直接铺设在路面3上，接着用道钉7、轨撑8固定单轨钢轨5于公路单车道的中央即可。一段单轨的连续长度根据需要与路况而定；在保证公路灵活性及有条件的情况下才尽量延长，以发挥轨道交通的优势，进而完善汽车安全节能与环保性能。

在图1中，部分单轨公路平面由两条单轨与高速公路组成。该高速公路有四个道，不同行驶方向之间由隔离带6分开，相同行驶方向之间由分道线4提示警界，在隔离带6两侧不同行驶方向的两个车道，分别安装有单轨钢轨5，尽管道钉7、轨撑8不明显，但固定的单轨钢轨5于公路单车道中央，以及整个单轨公路由护栏2围护明确。

由于单轨中的单轨钢轨5以高速公路的路面3为依托基础，不仅汽车开始与到达目的地要上下单轨钢轨5，就是高速公路本身也有特殊路况与路段。这样，所有的灵活情况就要求单轨中的单轨钢轨5，以断续的形式安放于大部分公路的路面3上，而不必像铁路或单轨交通一样将轨道连续铺设。

当汽车行驶在能够变道的区间时，将通过加减行车速度到需要行驶的车道，依次由人工驾驶汽车有序前进；一旦上了组合的单轨钢轨5，那么汽车上与单轨钢轨5联结的转辙器将起作用，也就无需人工驾驶方向了，能够像火车一样安全可靠地行驶。这样虽没有解决汽车自动驾驶上所有问题，但毕竟有了质的飞跃。

必要时，在汽车变道区间应有明显的变道线提示，或者提前在车道内外同时提示；具体单轨钢轨5旁边的分道线4也应有相应的变化。只有让驾驶员一目了然，才不至于影响变道时机，达到尽量减少事故与堵塞的目的。

以高速公路分道为例，将来可划分大车道和小车道，以避免很多交通事故，使道路条件不良所产生的交通事故率降低30％；因为在高速公路上发生撞车事件，一旦小车和大车相撞，那小车上的人肯定没命。何况大车行使缓慢，经常占超车道，很容易被后面的小车追尾；要么就是几辆大车并排走，把后面的车给堵死，造成不必要的堵车现象。

实施例2

在图2中，部分单轨公路横断面也由两条单轨与高速公路组成。该高速公路的四个道与相同行驶方向之间的分道线4不明显，但不同行驶方向之间由隔离带6分开明确，以及在隔离带6两侧不同行驶方向的两个车道，分别安装有单轨钢轨5，具体通过道钉7、轨撑8固定单轨钢轨5于公路单车道中央，且整个单轨公路由护栏2围护。实施例中，如图2所示，隔离带6将路面3分成左路面3a、右路面3b，相应地左路面3a和右路面3b分别设有左护栏2a、左分道线4a、左单轨钢轨5a和右护栏2b、右分道线4b、右单轨钢轨5b。

由于道钉7、轨撑8固定单轨钢轨5位置根据其功能与实际需要而定，因此道钉7、与轨撑8的位置是相对的；至于单轨钢轨5，则选择标准铁轨，具体型号将根据路况、车况需要选定；对于路面3，也需要在实际施工过程中进行修补，以免影响行车速度与安全。

因高速公路的路基1、路面3本身就比较坚固，相应的桥梁、涵洞、渡口码头、隧道、绿化、通讯和照明设备及其它沿线设施也很牢靠，于是单轨钢轨5通过道钉7、轨撑8、防爬器和扣件部件固定于公路车道中央相对容易，并使得组合单轨的高速公路再建设费用低廉。

为了实现公路轨道化，路面3上至少应有一条车道内安装有断续的单轨钢轨5，并且同向车道内只有一条车道安装时，应靠近道路中间隔离带6；而当同向车道内有两条及以上车道同时安装单轨钢轨5时，也应依次靠近道路中间隔离带6，将未安装的车道留在外侧；必要时，同向车道内所有车道可同时安装单轨钢轨5。即使如此，公路里程也大于一条车道内单轨各段单轨钢轨5累加的长度之和；因为一条单轨中前后的两段单轨钢轨5之间分开了一定的汽车变道距离。

我国交通事故高发的原因，从汽车的角度来说主要是车辆安全技术落后；但从道路方面来说，由于历史原因，我国道路通行安全条件没有根本改变，安全技术水平仍较低。为了安全，在公路上行驶的汽车之间当然应保持必要的距离，我国公安部门规定，高速公路上行驶的汽车的安全距离为200m，这对组合单轨钢轨3的公路同样适用。

高速公路的设计思路，本来就是让车辆尽快走，可如今随着高速公路上的车流越来越拥挤，各种大小事故也不断地发生。于是在高车速的状态下发生的事故，往往更加具有危险性与人身伤害性。当汽车上了单轨钢轨5以后，就跟人带上安全带一样，能够保证高速公路上，汽车即高速又安全地行驶了。

以智能汽车为例，智能技术虽能够让道路行驶更安全，但至少需要开发更安全的轮胎、使用无线连接来避免碰撞。具体在开发更安全的轮胎上，单轨将是有益的帮助条件。何况从我国事故分析表明，道路交通事故中，人的因素占90％以上，正是驾驶人的违法、违规、违章行驶，酿成一幕幕惨剧。这些没有规矩不成方圆造成的事故，必因单轨而立规矩得以避免。

实施例3

在图3中，部分单轨公路纵断面仍由单轨与高速公路组成，但明显的是单轨钢轨5a端部过渡斜坡的情况，同理可知其他单轨钢轨5端部过渡斜坡的情况；除路基1、路面3a以外，因道钉7与轨撑8位置有相对性，可大量的道钉7、轨撑8、防爬器和扣件部件，就完全可以固定单轨钢轨5a于公路单车道中央。

对于新建或改建的单轨公路，道钉7、轨撑8难免有使用上的难度，这时道钉7、轨撑8完全可以使用膨胀螺丝与螺栓代替，包括防爬器和扣件部件也可以使用满足功能的配件，只要能够固定单轨钢轨5于公路单车道中央即可。

为了使各段单轨钢轨5对汽车产生足够的导向、支撑与防滑作用，需各段单轨钢轨5本身具备一定的高度，除各段单轨钢轨5两端具有汽车上下单轨钢轨5的过渡斜坡以外，其顶部一般高出路面一定的高度，而这个高度又受到汽车底盘离地间隙的限制；好在即使轿车底盘离地间隙也与能够选择的单轨钢轨5接近；何况需要时，各段单轨钢轨5底部可安放于路面的沟槽内，使其符合安装与使用要求。

以改建具有两条单轨的四车道高速公路为例，型号分别为9Kg/m、12Kg/m、15Kg/m、22Kg/m的轻轨，轨高分别为63.50mm，69.85mm、79.37mm、93.66mm；这样的高度首先适合轿车底盘通常在100mm以上要求；其次，每吨轻轨价格按6000元计算，对9Kg/m的轻轨就可铺设111米，即使铺100公里用轻轨也不过900吨，需投入540万轻轨费用。之外则是人工与小件费用了。

实施例4

在图1和图2中，如果单轨钢轨5选择重轨，因型号分别为38Kg/m、42Kg/m、50Kg/m的重轨，轨高分别为134mm，140mm、152mm；这样的高度对大车底盘影响不大，但对轿车底盘就有影响；另外，当路面3为沥青路面3时，为使单轨钢轨5基础牢固与路基1之上，就需要单轨钢轨5位于路面3的沟槽中安装固定了。

大国交通，可以美国为例。因为美国与中国同属于国土面积大，资源分配不均的国家，使得美国的运输体系发展经验对中国有借鉴意义。在美国，约有200万英里路面为沥青路面，占全美公路总里程的96％左右，使美国各州修建的公路连成一个四通八达的全国公路网。

各州的道路设计与建设由各州自己负责。采取什么样的路面结构，全由各州自己决定，有的州喜欢采用开级配沥青磨耗层(OGFC)结构，有的州喜欢采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)结构，有的州喜欢用密级配结构。但所有的公路设计与建设工作都必须接受联邦公路局的监督和检查，以确保道路设计的质量最高，而花费又最小。

美国大部分高速公路是在1955年到1980年这段时间建成的，为连接各州大、中型城市全国性的高速公路网。美国高速公路沥青路面设计寿命是20年，如今，上个世纪修建的沥青路面基本上都过了设计寿命年限，普遍进入大、中修期。许多道路产生破坏后，都是通过罩面来恢复这些路面的使用性能的。沥青路面罩面维修非常重要，它可使道路结构始终处于一个完好的状态。损坏的道路如果不及时进行罩面，时间一久就必须重建了。

美国沥青路面出现结构性损坏的主要原因是道路局部疲劳损坏和结构性车辙，虽然清除整个路面结构层可以彻底解上述决问题，但这种办法通常造价昂贵，而且耗时非常长。不管是州际公路，还是各州内普通公路，现在美国道路维修采取最多的办法是先铣刨，然后再罩面。当然，罩面混合料的设计也非常关键，这样可以增加罩面沥青层的寿命。

所以长寿沥青路面在美国是一个被广泛关注和讨论的问题，为实现沥青路面“长寿命”的愿望，尽最大努力去设计好的沥青混合料和路面结构。长寿沥青路面路面结构底部的应变不能超过70微米，只有达到这种应变水平，路面结构才能始终处于完好的状态，路面也才有“长寿命”的可能。经常对沥青路面进行罩面，可以保证沥青路面结构的完整性，能大大地延长沥青路面的使用寿命。

但这样的长寿沥青路面与使用轨道相比，哪怕是单轨，才能真正做到长寿。

实施例5

在图1和图3中，如果所有车道都安装单轨钢轨5，那么外围由护栏2围护，内部由隔离带6与单轨钢轨5约束，其间的分道线4除变道区以外就没有必要划出了，这样汽车行驶在单轨钢轨5上，将能够实行最大范围内安全而不限速。

高速而安全，可以德国为例。因为一德国的驾驶证考试严格，一次通过的比例不高，不认真学，不真正学，要拿证是不可能的，绝不会出现不会开车却有证的人，开车就得守规矩，大车走大道，小车走小道，超车走超车道，该打灯打灯，该让道让道，每天开几个小时的车，多长时间休息一次，都自觉执行；二德国的车好，这个好，不仅仅是世人皆知的汽车质量好，更重要的是汽车保养得好，所以德国人开的车不论档次高低、新旧如何，只要上路，车况都非常好，很少因刹车失灵、方向失灵、轮胎爆胎出现事故；三德国的高速公路不限速。

其实，德国高速公路实际不限速只有近三分之二，且城市内还是有限制的，以时速250KM/H为限；这条世界上可以跑得最快的公路，还是世界上事故最少的公路，即使每年亡6000人，也无疑让大家在汽车安全上应该学习德国人，因为这是世界上最著名的高速公路，为世界上最先进的工程系统之一，其路面3平均厚度75Cm，有的路面3钢筋混土厚度多达80Cm，是以赛车场地的厚度建设城市间各路段的，即使大型波音客机在此起落，路面3也丝毫不受损。

德国的高速公路大多是标准的双向四车道，约有35米宽，中间隔离带6就有5米宽，时速180KM/H常见，结果使用量能为美国一条使用量最高洲际公路的两倍。在一万两千公里中一般不限速，为世界上速度最快的地区，安全性也让人惊讶，因此成为无限速自由与精确工程相的结合。

可我国再学习也应根据国情进行创新，如何创新，就需要了解火车能不能直接在公路上行驶？因为重，一列火车几千吨，公路是吃不消的，火车单轨钢轨5承受的压强是由枕木通过道渣均匀地分布到道床上，既增加了面积，又减低了压强；因为快，火车的车轮与单轨钢轨5之间的摩擦力小，提高了速度，但钢轮和单轨钢轨之间摩擦系数过小导致起动、刹车容易打滑。

于是，我们组合成单轨公路，让汽车在单轨上跑，就是捷径，也最现实。

实施例6

在图1、图2、图3中，即使通过两条平行的双轨道代替单轨钢轨5，由于受到汽车轮距与弹簧位置的限制，使得两条平行的双轨只是离开中间线而已，结果这两条平行的双轨间的间距不大，其效果与使用单轨钢轨5将是等同的；仍需要以断续的形式安放于公路的不同路段中央，让单轨各段前后两段单轨钢轨5之间分开一定的汽车变道距离，且各段单轨钢轨5两端，具有汽车上下单轨钢轨5的过渡斜坡变道实现灵活性，但将增加建造成本并损失一点的车辆爬坡能力。

我国高速公路的设计年限一般为20～30年，但实际使用寿命只有8～10年，甚至有的高速公路只营运2～3年就开始出现较严重的病害。对于高速公路、城市间的重要道路，公路的维修必然造成用户的出行不便，延长用户的出行时间，增加燃油消耗，造成大量的维修费用、用户费用的浪费等问题，同时对社会也带来巨大的经济损失，从寿命周期费用分析的角度看，这无疑是不经济的，如何延长公路的使用年限，也已成为目前我国公路建设者最为关心的问题之一。

与美国或德国相比，从总量上看，高速公路发展已经得到了飞跃式发展，基本能够满足经济和生活的需求；从面积密度来看，东部等发达地区也不亚于美国等发达国家，甚至还超过了发达国家水平。但我国高速公路发展区域之间差异化明显。其一中国的铁路再三提速的原因，在于运力与实际需求相差近三分之二左右，逼得货主只得走公路运输，导致我国的公路，包括高速公路上车辆的行驶密度非常大，再三惩治超载车辆也不能解决问题，形成超载车辆比比皆是的现象；再说我国的货车司机队伍素质良莠不齐，总体素质不高，道德水准低下，唯钱是命、漠视生命，甚至包括自己的性命；加上我国大货车质量不高造得离地也高，导致很多高速公路上追尾事故增多，本来不十分严重的小车追尾事故，却形成了严重的人员伤亡。这样，最终经过全面优化组合的单轨公路，使道路条件不良所产生的交通事故率降低30％左右就能够成为现实。

何况，我国的高速公路领先世界不亚于高铁，更具有现实意义：第一，我国地域辽阔，高速公路提速，加快了国民经济的发展，加快了物流，使汽车日行2000公里成为现实。第二，高速公路提速，将促进汽车行业整体技术升级和安全性能极大提高，这对提高我国汽车制造业整体水平具有重大现实意义；第三，高速公路提速，收益最大的是那些自己开车和坐汽车出行的人们，可为大家提供更加便捷舒适的服务与旅行环境；第四，能够满足人们对发达道路网络的需求，并确保国家越大，对网络越大的要求。

总之，本发明根据道路因素、道路环境对交通安全的影响，是多方面的、综合性的、基础性的；在组合公路与铁路及高速公路与单轨的综合技术优势过程中，可使组合单轨的公路同时具备公路的灵活性与铁路的安全性，包括高速公路优越的机动灵活可靠性，以及单轨优良的爬坡能力和一定的自动驾驶能力；从而为汽车技术的发展奠定坚实的基础，为完善汽车安全技术提供可靠保证，为我国汽车技术与高铁技术一样领先世界水平打开突破口。

本发明具有以下特点：一、有利于提速，能有效利用公路上的车道空间增加运力；二、适应能力强，能适应不同的路况路段；三、施工简便，能使工程造价低廉；四、有利于保护路面，延长公路使用寿命；五、安全系数高，能降低因道路条件所产生的交通事故率达30％。

本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (9)

1.一种单轨公路，包括以公路为主体结构并组合单轨辅助结构的交通系统，该交通系统设有公路路基有公路路基(1)、路面(3)、桥梁、涵洞、渡口码头、隧道、绿化、通讯和照明设备及其它沿线隔离带(6)、分道线(4)和护栏(2)，还有单轨钢轨(5)、道钉(7)、轨撑(8)、防爬器和扣件部件，其特征是：在所述的路面(3)的基础上，至少有一条单轨车道通过单轨钢轨(5)以断续的形式安放于公路的不同路段，并通过道钉(7)、轨撑(8)固定单轨钢轨(5)于公路各单车道中央。

2.根据权利要求1所述的一种单轨公路，其特征是：所述的公路为高等级公路时，至少有两条车道内安装有断续的单轨钢轨(5)。

3.根据权利要求1或2所述的一种单轨公路，其特征是：所述的单轨各段前后两段单轨钢轨(5)之间分开一定的汽车变道距离。

4.根据权利要求3所述的一种单轨公路，其特征是：所述的各段单轨钢轨(5)两端，具有汽车上下单轨钢轨(5)的过渡斜坡。

5.根据权利要求3所述的一种单轨公路，其特征是：所述的各段单轨钢轨(5)底部可安放于路面(3)的沟槽内。

6.根据权利要求3所述的一种单轨公路，其特征是：所述的各段单轨钢轨(5)由于具备一定的高度其顶部将高出路面(3)。

7.根据权利要求6所述的一种单轨公路，其特征是：所述的公路上的单轨钢轨(5)对其上联结行驶的汽车具有导向与支撑安全作用。

8.根据权利要求6所述的一种单轨公路，其特征是：所述的公路上的单轨钢轨(5)对其上联结行驶的汽车具有一定的节能减排作用。

9.根据权利要求6所述的一种单轨公路，其特征是：所述的公路上的单轨钢轨(5)对其上联结行驶的电动汽车具有通电环保作用。

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