CN110117924A - 一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路的构建方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路建立方法，所述交通道路为至少包括行车地面、两侧壁的通道，所述建立方法为：基于地表纵深向下挖掘，或填土中的一种或两种方式，沿地面形成的陷于土中交通通道；或基于地面向上形成未陷于土中的通道；或同时向上向下形成一部分陷于土内，一部分未陷于土内的通道，通过本发明，可以有效杜绝各种气候条件的不利影响，为车辆及人员等营造有利环境，有效地控制污染，并有利于进行碳捕集，有效解决由于环境温度带来的各种问题。本发明也为各种新型交通方式如自动驾驶等提供有利的支持，提出了创新的轻型有利于环境和人性化的交通方式。

Description

一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路的构建方法及 其应用

技术领域

本发明涉及一种基于土地纵深利用的人工环境型的交通通道的构建方法及其应用。

背景技术

目前交通道路，尤其是公路及城市道路，大多为露天设置，容易受到下雨、下雪、凝露、结冰、冰雹、大风、沙尘，浓雾等影响，导致道路安全状况恶化，引发交通事故，也往往导致道路封闭车辆停运，对于积雪结冰，有时不得不采取融雪，导致经济成本和环境生态影响。

铁路，尤其是高速铁路，也会受到恶劣天气的影响，高速铁路还有一个致命的弱点，就是大风对列车的安全影响，大风有可能导致列车出轨，造成重大安全事故。当进一步提高列车的速度时(目前中国设计的时速为350km/h),其安全隐患更大。

汽车在露天运行，空调能耗大，导致油耗上升，或电耗上升，对于电动汽车而言，由于电池容量有限，汽车空调电耗过大成了制约电动汽车发展的一个重要因素。

低温或者高温环境对汽车的运行造成不良影响，如冬天汽车难以启动，高温天气导致汽车爆胎等，温度导致电动汽车电池效率和容量显著下降。

目前人工智能引导的自动驾驶汽车也正在兴起，而目前的露天开放式道路也给自动驾驶带来许多技术和法律上的不必要障碍，而这些障碍也往往是通过道路改进可以克服，如将行人和汽车道路完全分割，就不会有行人被汽车伤害的法律官司，汽车运行在较少受到外界多变自然环境影响的条件下，就可极大减小自动驾驶技术的难度。

对于城市道路而言，汽车尤其是小型汽车占去大部分的城市道路，造成严重的交通拥堵现象。目前大多数城市改善交通状况的举措之一就是发展地下铁路，其二是建立城市公交专用道，二者均未显著改善城市交通拥堵现象。事实上，地下铁路并未改善地面交通状况，而只是分流，相反，地铁的进出口还大量占用地面道路的资源，而城市公交专用道也只是对现有的路面道路资源进行重新分配，对交通拥堵并未起至多大作用，有时还造成资源分配不合理引发更多的拥堵。

究其根本原因是城市的小型汽车过多，地面上交通资源不够，合理的办法是将地面交道资源留给公共交通，行人及非机动车，而将小型汽车转移到从地表以下延伸的通道，并保持地下与地上的通畅联系(而不像地下铁路形式的地下通道的情况，其地下和地上联系困难)，并同时减少交叉道路的穿行影响，这样就可极大的改善城市交通的状况。

城市污染越来越严重，不仅受到城市交通的影响，还受到城市内其它因素的影响，同时也受到城市以外的影响。

目前的汽车尾气排放导致空气污染尤其是城市的污染，汽车尾气中CO2排量要占到全球碳排放的20％左右，仅次于火力发电。

城市污染，包括近来日益突出PM2.5的问题，已成为城市的顽症，包括北京，新德里等大城市均深受其害，严重影响城市的环境质量和人们生活质量造成各种健康问题，西安等地正在探索一种大型高耸的净化塔试图解决上述问题。事实上，城市的主要污染源一般发生在近地面的高度上，且广布于城市区域之内，而局部的高耸净化塔，并不能均匀收集污染物并合理的分配净化气流，本发明的交通通道沿城市区域均匀分布且近地面，可以通过通道进出口，均匀有效地收集污染物，将通过多点分布于交通通道上方的净化装置净化后排出。

现有CO2捕集技术一个是从大气中直接捕集其次是从火电厂等工厂进行捕集，对于前者而言，尾气中CO2浓度远远高于大气中的浓度，从尾气中捕集CO2的效率远高于大气中捕集。对于后者而言，由于工厂往往相对集中捕集可能不方便，同时也涉及到运输的问题，其次，火电厂的尾气与其它设备相连，尾气捕集装置安装维修有可能导致工厂的停产。

对于自动驾驶汽车的应用，目前最致命的缺点包括对天气和环境的适应性，网络安全及可靠性的影响，对前者而言，恶劣天气，暴雨，大雪，大雾会得路标和车道标线得模糊，同使雨、雾、灰尘及光照包括人为的干扰都给传感器造成分散或阻塞激光束，干扰摄像的图像检测能力，使得距离感知及标志辨认等变得困难，此外微小目标如动物婴儿种需要精细判断的目标，在目前自动驾驶水平下均是难题，此外人为的恶意干扰也是一大隐患，对于后者而言，网络黑客入侵，数据窃取，信号干扰，网络使用频谱的设置，网络连接速度及无线连接的可靠性均对自动驾驶构成威胁。

目前的交通道路系统主要是基于重型交通工具设计构建的，所谓重型交通工具，具有体积大、重量重、功率高、能耗大、材料多、速度高、造价高及污染大等特点。重型交通工具是汽车时代的历史产物，未有充分考虑合理利用自然资源，节约材料和能源及减少环境的影响。人类的发展已经导致了环境的巨大变化，尤其是气候的变化，因此，急需探索新型的环境友好、人性化的轻型交通方式。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路建立方法及系统。

本发明采用如下技术方案：一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路建立方法，所述交通道路包括通道，所述通道的建立方法为：基于地表纵深向下挖掘，或填土中的一种或两种方式，沿地面形成的陷于土中交通通道；或基于地面向上形成未陷于土中的通道；或同时向上向下形成一部分陷于土内，一部分未陷于土内的通道。通道至少包括行车地面底部和两侧壁供运输工具使用，包括车辆及传送运输带。

进一步地，还在两侧壁上加设顶盖，所述通道顶部利用顶盖部分封闭或全封闭，所述顶盖为透明顶盖，或为不透明顶盖，或为可开合的顶盖，或为不可开合的顶盖，或构成行车路面。

进一步地，利用所述通道构建可实现大气环境净化的交通道路，或利用所述通道构建可实现通道内尾气净化的交通道路；其中，可实现大气环境净化的交通道路是通过在通道中设置空气净化装置得到，空气净化装置或与所述通道共同构成用于大气环境净化的环境净化系统，环境空气进入通道，沿通道进入空气净化装置进行净化，净化后排出。所述可实现通道内尾气净化的交通道路是通过在通道中设置尾气净化装置得到，尾气净化装置与通道共同构成尾气净化系统，对通道内的尾气进行净化，作为优选的方案，所述通道内还含有沿通道方向布置的尾气收集管道，尾气管道与尾气净化装置相连。

进一步，该方法还包括对交通通道内的人工环境进行构建，所述人工环境选自：照明、噪声、通风、空气质量、空气温湿度中的任意一种或多种。

进一步，在通道内构建高于底部的一条或多条运输路线，所述的运输路线依托于底部、侧壁或同时依托于底部和侧壁。进一步地，在通道两侧建立竖井。

一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路，所述道路为全部陷于土中、或全部在地面上，或部分陷于土中、部分在地面上的通道；所述通道至少包括行车地面和两侧壁；所述通道为单行通道或双向通道，每个方向至少有一个进口和一个出口。

进一步地，还在所述通道内设置至少一种辅助系统，所述辅助系统为通风系统，或所述辅助系统为照明系统，或辅助系统为碳捕捉系统，或所述辅助系统为净化系统，作为优选的方案，所述通道内还含有沿通道方向布置的尾气收集管道，尾气管道与净化系统相连；或所述辅助系统为用于调节空气温度、湿度至少一种的空气调节系统；或所述辅助系统为太阳能电池板，太阳能电池板给电动汽车供电，或给通道内固设的用电设备供电；或所述辅助系统为竖井。

进一步地，所述竖井中含有植物培养系统、停车系统、储物系统、储水系统中的至少一种。

进一步地，通道中汽车产生的尾气经过净化后，送到竖井，用于竖井中植物的光合作用或作其他应用。

上述交通道路的应用为：应用于城市道路系统、高速公路交通道路系统、铁道交通道路系统、具有地势落差的交通道路系统，传送带运输系统或多层立体交通系统；所述城市交通道路系统包含若干段上述交通道路，所述交通道路之间相互平行或交叉；所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述的高速公路交通道路系统包含若干段上述交通道路，所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述的铁道交通道路系统包含若干段上述交通道路，所述交通道路的行车地面上设有铁轨，通道内设有用于牵引高速列车的电力线，所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述地势落差的交通道路系统包含若干段上述交通道路。所述现有的造路方法包括构建地下通道、构建高架桥、构建隧道。

本发明的有益效果在于：可以有效杜绝各种气候条件的不利影响，为车辆及人员等营造有利环境，有效地控制污染，并有利于进行碳捕集，有效解决由于环境温度带来的各种问题。借助尾气收集管收集尾气，可有效净化尾气，并方便实现高浓度CO2捕集，或高浓度CO2通过净化后就近提供农业温室或其它形式的农业种植系统等使用。也为各种新型交通方式如自动驾驶等提供有利的支持，有效避免各种技术和法律上的不必要的障碍。同时对交通方式进行了创新，尤其是有别于目前高能耗、高速度的重型交通方式，提出了创新的轻型有利于环境和人性化的交通方式。

附图说明

图1为本发明的基本示意图；

图2为地面通道示意图；

图3为地下通道示意图；

图4为只有一个交通通道的城市道路示意图(一)；

图5为只有一个交通通道的城市道路示意图(二)；

图6为只有一个交通通道的英式城市道路示意图；

图7为带有两个交叉交通通道城市道路示意图(三)；

图8为公路示意图(一)；

图9为公路示意图(二)；

图10为公路示意图(三)；

图11为带有竖直通道的交通通道示意图(一)；

图12为带有竖直通道的交通通道示意图(二)；

图13为带有竖直通道的交通通道示意图(三)；

图14为带有竖直通道的交通通道示意图(四)；

图15为二层交错通道示意图(一)；

图16为二层交错通道示意图(二)；

图17为二层交错通道示意图(三)；

图18为交通通道净化系统示意图；

图19为带有蒸发冷却/溶液除湿系统的交通通道断面示意图；

图20为带有太阳能光伏板的交通通道端面示意图；

图21为铁路示意图。

图22为公路侧面易跌落的情况。

图23、24、25显示了传动带运输系统100，图23为通道断面图，图24为俯视图，图25为侧视图。

图26、27、28显示了多层立体交通系统200，图26为通道断面图，图27为俯视图，图28为侧视图。

具体实施方式

本发明提供一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路建立方法，所述交通道路包括通道，所述通道的建立方法为：基于地表纵深向下挖掘，或填土中的一种或两种方式，沿地面形成的陷于土中交通通道；或基于地面向上形成未陷于土中的通道；或同时向上向下形成一部分陷于土内，一部分未陷于土内的通道；通道至少包括底部和两侧壁，供运输工具使用，包括车辆及传送运输带。

还可以在两侧壁上加设顶盖，所述通道顶部通过顶盖部分封闭或全封闭，所述顶盖为透明顶盖，或为不透明顶盖，或为可开合的顶盖，或为不可开合的顶盖，或构成可行车路面。

还可以在上述方法构建的交通道路内设置至少一种辅助系统，所述辅助系统为通风系统，通风系统为自然通风系统或机械通风系统，或所述辅助系统为照明系统，照明系统为自然采光系统或人工照明系统，或辅助系统为碳捕捉系统，或所述辅助系统为净化系统，作为优选的方案，所述通道内还含有沿通道方向布置的尾气收集管道，尾气管道与净化系统相连；或所述辅助系统为用于实现直接蒸发冷却、间接蒸发冷却、蓄冷蓄热、太阳能驱动溶液除湿、辐射冷暖、太阳能吸热或反射，地源热泵热回收中至少一种的空气调节系统，所述空气调节系统包括被动式空气调节系统，或主动式空气调节系统。或所述辅助系统为太阳能电池板，太阳能电池板给电动汽车供电，或给通道内设置的用电设备供电；或所述辅助系统为竖井。所述竖井可用于植物种植、停车场、储物或储水。

作为优选的方案，所述竖井中含有植物培养系统，通道中汽车产生的尾气经过净化后，送到竖井，用于竖井中植物的光合作用。

利用所述通道构建可实现大气环境净化的交通道路，或利用所述通道构建可实现通道内尾气净化的交通道路；其中，可实现大气环境净化的交通道路是通过在通道中设置空气净化装置得到，空气净化装置或与所述通道共同构成用于大气环境净化的环境净化系统，环境空气进入通道，沿通道进入空气净化装置进行净化，净化后排出。所述可实现通道内尾气净化的交通道路是通过在通道中设置尾气净化装置得到，尾气净化装置与通道共同构成尾气净化系统，对通道内的尾气进行净化，作为优选的方案，所述通道内还含有沿通道方向布置的尾气收集管道，尾气管道与尾气净化装置相连。

上述道路可应用于城市道路系统、高速公路交通道路系统、铁道交通道路系统、具有地势落差的交通道路系统(盘山公路、沿江公路、沿海公路及堤坝公路等)，传送带运输系统或多层立体交通系统；所述城市交通道路系统包含若干段上述交通道路，所述交通道路之间相互平行或交叉；所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述的高速公路交通道路系统包含若干段上述交通道路，所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述的铁道交通道路系统包含上述交通道路，所述交通道路的行车地面上设有铁轨，通道内设有用于牵引高速列车的电力线，所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述地势落差的交通道路系统包含若干段上述交通道路。所述现有的造路方法包括构建地下通道、构建高架桥、构建隧道。所述的多层立体交通系统是在通道内构建高于底部的一条或多条运输路线，所述的运输路线依托于底部、侧壁或同时依托于底部和侧壁。

本发明的交通道路不仅有技术与功能上的先进性，可充分利用自然被动的手段营造交通通道的人工环境，包括利用地下的恒温保温特性及消声降噪作用，太阳能采光集热作用等；同时具有低成本的经济性。以城市交通为例，目前采用地铁的地下隧道及其站点以及高架道路，其成本远远大于本发明的交通通道。其它地下交通通道如Hyperloop的汽车隧道，及其垂直升降井，其成本也远远大于本发明的成本，且交通流量有限。

以高速公路为例，目前的高速公路大多采用填土式高基公路的形式，其路面高于地面，这样往往需要从远处其它区域取土来进行填土筑路，与本发明采用就近挖掘并同时采用挖掘的土填土筑路相比，成本相对较低。但是本发明的路基可利用挖掘后土地的地面，在大多数情况下，路基更为紧实，路基易于处理，综合起来，本发明的交通通道成本与现有高基高速公路的成本相当或更低。考虑到前述与交通通道两侧的其它用途竖井一起建设的话，综合成本会进一步降低。

本发明的交通道路是从地表连续的向下挖掘，或通过两侧填土的方式向上延伸，其施工难度小安全性好，也易于和现有的道路施工相结合，并且对现有的地铁线路不影响，也不影响以后的地下铁路的施工，因此本发明的交通通道具有很好的适应性。

本发明体现了以人为本以及大多数人利益优先的原则，无论是对城市道路而言还是对于高速公路而言，强调将地表留给人或者服务于大多数人的公交车，而车或者少数人置于地下，即使置于地下，同时还是兼顾了其与地表的联系，包括和地表空气及光照的联系，因为这是人生存的基本要求。

交通不仅仅是尾气污染，还存在噪声危害与光污染，本发明也将极大的降低这两者带给城市或道路两侧的影响。对于现有的大量的燃油汽车，可在通道内设置净化装置和捕集装置，捕集装置收集尾气，并送至净化装置进行净化处理。收集装置可以为预设在底部的沿通道布置的尾气收集管道，可极大地减少尾气污染。作为优选的方案，还可以借助通道的两个侧壁加设顶盖，进一步地控制噪声污染和尾气污染。

所述通道还可以采用低能耗的空气调节手段进行空气调节，包括但不限于直接蒸发冷却，间接蒸发冷却、蓄冷蓄热、太阳能驱动溶液除湿、辐射冷暖、太阳能吸热或反射，地源热泵热回收等，不仅减少了整车的油耗，同样减少了尾气的排放。当通道设置有顶盖时，可以进一步提高上述效应。

在目前技术经济条件下，一种汽车驱动方案是油电混合方案，可以在本发明的交通通道内使用油，或油电混合使用，而在交通通道外使用电，这主要基于通道内燃油产生的尾气可以收集，而通道外使用电又不会产生污染，同时油电混合车的方案对电池依赖小，易于实现，也便于为大众接受。

而优化的驾驶方案是带自动驾驶的混合驾驶方式，即在通道内可采用自动驾驶方式，通道外仍然采用现有的人的驾驶方式。

自动驾驶方式有一个最大的优点，就是汽车可以共享，这样，对于电动汽车而言，可以减少汽车电池的容量，由常规的充电方式，改为换汽车的方式，即当汽车需要充电时，可以更换另外一辆有电的汽车，而让无电的汽车充电，这样即可大大减小电动汽车的重量和成本，提高电动汽车的适用性和可行性。

本发明的交通通道，为自动驾驶汽车提供了一个标准的少变环境，解决了上述由于环境带来的种种问题，当加设有顶盖时，可以进一步消除雨雪天气的影响。同时对于固定的汽车通道，自动驾驶汽车可大大减少对网络的依赖甚至可以建立专用的汽车通道网络以提高网络的安全性及可靠性。

综上所述，本发明为各种形式的汽车，包括常规技术和新技术的汽车均提供了较为可行的支持方案，也为现阶段条件下提供了优化的解决方案，为各种技术提供了共存竞争并存的时间与空间，随着技术的进步，包括电池技术，人工智能驾驶技术以及燃料汽车技术如氢能源汽车等进步，实现交通行业的革命性的升级。

通过加设顶盖的方式，本发明可避免公路隔断生态的联系，动物包括野生动物或藏羚羊等可以方便穿越公路。本发明维持地表的空旷自然形态，避免升高的路基及城市道路上过分拥挤的车辆及高架路造成的压抑感，有利于创造和谐自然的生存环境。

本发明同时强调了应急的重要性，包括通道用于防洪，通过加设顶盖的方式，可在顶盖上通行，更加有效的运行车辆快速处理事故或突发事件。可以进一步通过设置可以开合的顶盖，可快速将有毒气体排放避免造成重大人员伤亡。

本发明系统性整体性为一些重大的前沿新技术营造了有利的应用环境，同时显著降低了一些瓶颈技术的难度，并在现有技术经济条件下找到了优化的技术方案，也为各种技术包括传统技术的并存竞争提供了缓冲的时间与空间，进而引导整个交通行业的革命性进步。

对于地表不允许从地表向下挖掘和填土的情况，本发明则采用现有的方法来构建通道，所述现有的方法包括构建地下通道、构建高架桥、构建隧道。

本发明所述通道可一个方向供车辆通行或双向通行，每个方向至少包括一个进口和一个出口，通道顶盖为全封闭或部分封闭，所述车辆包括有轨或无轨车辆，照明采用自然光或人工光源或二者混合，通道采用自然通风或机械通风或二者混合。作为优选方案所述的通道用于高速公路、高速铁路或城市道路。

作为优选的方案，所述通道的侧面建有竖井，坚井可应用植物包括树的种植，蓄水，停车、物质及设备储存等，作为优选方案，所述的植物种植可利用尾气中的二氧化碳。

所述的竖井可以与上述通道一起施工，这样所以大大减少结合成本，这些设置在交通通道两侧的竖井可以有很多用途，包括植物种植蓄水，储存物质等，这样通道可以起到加固交通通道侧壁的作用，当通道用于蓄水可以起到雨水收集的作用，当交通通道位于易于洪涝的地段时，尤其是城市内，可起到防止内涝的作用，特别是城市的防止内涝。对于城市而言，停车问题也是老大难的问题，而沿城市道路布置的竖井可以用于停车，包括机动车和非机动车。

当竖井应用于植物种植时，其生长的植物产量远大于同等土地面积的产量一般为5倍至20倍。

由于土地尤其是耕地是有限的宝贵资源，而道路往往占用大量的土地资源，特别是耕地的资源，这样当植物种植通道与交通通道一起施工时，当有足够量的植物种植通道时，就可以大减少土地的净使用量尤其耕地使用量，甚至实现零或负耕地使用量，即当植物种植竖井的产量，与植物种植竖井和交通通道占用土地所能产生的产量，相同时或大于时，即实现了交通通道的零土地建设或负土地建设。

当交通通道位于缺水的沙漠地区时，竖井也可应用树木种植，可以保持水土不流失，实现交通通道两侧的绿化。

植物种植的竖井内的植物可以通过尾气捕集装置提供二氧化碳的供给。

对于电动汽车而言，由于人工环境可显著减小空调的使用电量，合适的人工环境可提高电动汽车电池的容量和使用效率，优化电池的使用环境，因此，通道中设置低能耗的空气调节装置进行空气调节，可显著减小电动汽车电量消耗，提高电池效率和容量。本发明中，通道顶盖上还可以架设太阳能光伏板，太阳能光伏板可用于电动汽车或油电混合汽车的充电。因此，本发明为电动汽车的运行提供了优化环境，缓解了制约电动汽车的空调，电池使环境及效率等问题。

需要说明的是，太阳能光伏板也可以为其它设备如地源热泵、风机、水泵等供电。

本发明不仅仅对目前的基于重型交通工具的重型交通方式提出了解决方案，同时也针对重型交通方式的缺点提出了基于本发明的轻型交通方法。

即对交通方式进行了创新，尤其是有别于目前高能耗高速度的重型交通方式，提出了创新的轻型有利于环境和人性化的交通方式，包括基于传送带运输系统或多层立体交通系统。

基于传送带运输系统或多层立体交通系统提供了一种新型的安全便捷低速人性化的低能耗低污染的人性化交通系统，尤其适合城市中心商业区域。多层立体交通系统使用极少的土地提供高效的多层立体交通系统，满足人员、自行车、平衡车及机动车辆尤其是轻型电动车辆等多种类型的交通需求。

本发明所构建的通道用于城市道路、高速公路，高速铁路、传送带运输系统、多层立体交通系统、盘山公路，沿江公路、沿海过滤即堤坝公路等，对于高速公路、高速铁路，可以有效减小横风对车辆的影响，增加安全性。对于盘山公路，沿江公路、沿海公路及堤坝公路等，可以防止车辆跌落，大大增加安全性。

对通道进行加盖处理后，则可进一步减小雨雪等天气的影响，同时减小尾气、噪音扩散，也可以在顶盖上设置太阳能电池，优化通道内行车环境；顶盖上也可以通车、行走等。尤其是用于城市道路时，可以有效缓解交通压力，降低噪声污染和尾气污染。

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，通过挖土和填土方式形成地表陷于土中的交通通道，包括水平通道11、略带坡度的通道14，坡度符合现行的建设规范，通道加设顶盖111、121、131。通道12可以部分陷于土内，部分未陷于土内。通道13全部位于地表上，由其他建材如混凝土，砖或玻璃钢，或其它材料或复合材料构成其两侧壁。

通道底部，即行车地面112、122、132按照现有规范进行处理，包括混凝土地面或沥青地面等，通道侧壁可进行处理或不进行处理视侧壁土层情况。

上述公路可以加盖或者部分加盖，要考虑如何排水的情况，底部考虑排水沟等，尤其是对于不加盖或者部分加盖的情况。

通道可运行有轨车辆或无轨车辆，图中未显示轨道。

当通道延伸遇到障碍物或者地面不允许施工时，采用现有的地下通道15或高架通道16进行延伸，地下通道、高架通道与交通通道等之间相连通道，如1415、1516、1611。现有的地下通道通常采用横向开挖的形式。

当通道延伸遇到障碍物且障碍物容许穿过时，采用隧道，如穿过山体的隧道，图1中未显示这种情况。当通道延伸遇到水体时，可选择以下一种或多种方式，包括架桥，水底隧道及固体物质如岩土填充后形成通道，图1中未显示这种情况。

所述通道可一个方向供车辆通行或双向通行，每个方向至少包括一个进口和一个出口，通道为全封闭或部分封闭，照明采用自然光或人工光源或二者混合，通道采用自然通风或机械通风或二者混合。

如图2所示为近地面的交通通道2，包括通道盖21，通道壁23(侧壁)和通道底22(行车地面)，图中显示为双向通行的车道，每个方向均有进口和出口，进口和出口可以有多个，沿通道布置在不同位置。通道也可以为单向通行。

但通道延伸遇到障碍或者地面不允许施工时，采用地下通道，如图1所示的15，图3显示地下通道的情况，与图2的近地面不同，地下通道上部为原有的土地，一般土地的厚度为数米或者更厚。

图3中的通道3包括通道顶31，通道壁33和通道底32，图中显示为双向通行的车道，每个方向均有进口和出口，进口和出口可以有多个，沿通道布置在不同位置。通道也可以为单向通行。

图4、图5和图6为本发明交通通道应用于城市的示意图。

图4，图5为在城市一个方向(图中为左右方向，也可为上下方向)的主要交通道路上采用本发明的交通通道41，交通通道包括顶盖411，底部412(行车地面)及侧壁413，交通通道主要供小型车辆使用，交通通道上部路面至少有部分容许车辆通行。

图4、图5和图6中为了清晰，只在一个交通通道上显示了顶盖，另一个没有显示。

基于本发明构建的交通道路，基本的交通方案可以有多种，其中一种理想的方式如下，可以充分保证城市主要交通道路的畅通及本发明的交通通道的畅通：按照本发明构建交通通道供小型车辆使用，城市另一个方向(上下方向)的主要道路不容许小型车辆通过，只能通过本发明的交通通道穿过该主要道路，但可以容许公共交通车辆，如公交车辆通过，该上下方向的主要道路容许小型车辆通行，同时设置不容许小型车辆有左转弯，容许公共交通车辆有左转弯。对于交通通道也不容许有左转弯。

按照本发明构建交通通道东西方向行驶的车辆使用，南北方向行驶的车辆从地表通行。南北向行驶的车辆当发生右转时，通过设置在交叉路口的通道入到驶入到本发明构建的通道中，进行东西向行驶。当需要左转时，先直行穿过马路，然后通过设置在交叉路口的通道入口驶入到本发明构建的通道中，进行东西向行驶。

本发明的交通通道可以与城市地面道路协同作用，解决交通拥堵的问题，而不像现有地铁系统，完全与现有地面交通没有交集，而现有的高架公路，也不便于与现有路面系统联系，其联系通道占地面积大，且联系不畅通。

图4显示如何从交通通道进入到地面主要道路(A、B、C、D、)和次要道路(I、J)同时也显示了地面主要道路对于小型车辆只能右转(K、L)。交通通道内不容许左转，B、D显示如何通过与地面道路联合，使得原本需要左转但又容许左转的情况，进入地面主要道路。

图5显示了如何从地面主要道路进入交通通道(E、F、G、H)。

图6为英式道路，即左行道的情况。

值得说明的是，当本发明的交通通道用于产生通道时，可与现有地下城市管网(包括水、燃气等)通道共同建设。

图7包括了有两个交叉的交通通道位于主要道路下方的情况，即51和52，51和52均供小型车辆使用，城市路面可以供公共车辆使用。

图15、图16及图17表示两个双向通行的交通通道51和52的交通联系，包括如何从51a、51b,进入52a和52b,及从52a、52b,进入51a和51b。图中设置了转换通道a、b、c、d、e、f、g、h。

图8、图9和图10为本发明的交通通道用于公路，包括高速公路的情形。

高速采用本发明的交通通道61，交通通道包括顶盖611，底部612及侧壁613，交通通道供汽车车辆使用，通道顶盖至少部分是透明的，可以实现自然采光，通道上部也容许有交叉的公路通过，通过可以采用图6的形式，直接从顶盖通过，或图7形式，架设桥通过。

为了应急等需要，至少部分顶盖可以开启。

顶盖上部也可以部分植被或植树，图中未显示。

顶盖上部也可以有吸热材料用于寒冷地区，或反射材料用于太阳能强的热带地区。

交通通道的顶盖上也可以容许车辆通行，如图10所示，图10中加设了护栏，也可以没有护栏。

值得说明的是，当交通通道用于公路时，也可以与其它地下管线的通道如光缆等共同建设，节约投资，便于维修。

图11、12、13、14为交替通道两侧设置了竖井的情况，最好是同步建设。

交通通道侧建设竖井可以大大减少综合建设成本，即两者分开建设时的成本要大于将两者建设在一起的成本。

交通通道侧建设竖井还可以起到加固交通通道侧壁的作用。

如图11所示，交通通道71的侧面可以建有竖井72，坚井可应用植物723种植，包括树722的种植，蓄水721，物质及设备储存，包括停车(机动车725或非机动车如自行车724等)，充电桩726等。

竖井内的植物种植可利用尾气中的二氧化碳，图18显示了利用尾气收集管道对二氧化碳进行收集，可以用来上述植物种植。

图12显示了竖井用来植树的情况，其好处在于可以在沙漠缺水地区利用竖井保持水分不泄露，可以用最少的水分实现树的生长。也可以用于土壤中盐分很高的地区，如盐碱地，海湾地区等，可以保证树木在无盐的土壤环境中生长。

图13显示了竖井用来植物种植和蓄水的情况，这样的典型应用是高速公路，蓄水，利用雨水收集的水用于植物种植，也可以用来其它目的，如图19显示的蒸发冷却等。

图14显示了竖井用来停车，蓄水的情况，其典型的应用是城市道路，蓄水的竖井可以用来给地面道路洒水，代替现在的洒水车，也可以用来实现蒸发冷却，如图19所示，另外还可以于城市的防止洪涝。

图18中，交通通道81中汽车产生的尾气通过收集管道82收集后进入到净化器84中，经过净化后的气体可以送到附近的植物种植竖井或者其它需要CO2的装置87中供其使用，也可以与经过空气净化器83处理后的空气一起经风机85一起排出，或单独排出(图中未显示这种情况)。

空气从通道的进出口或其他专设的进气口进入通道，空气吸收通道中的污染物，包括未被82收集的尾气中污染物，然后进入净化器83净化后排出，实现大气环境净化。

可以考虑83和84进行深度净化，并使得其排出气体污染物浓度低于环境空气的污染物浓度，这样可以净化环境，尤其是当交通通道用于城市时，可有效减少城市污染。

尾气净化器84和空气净化器均可含有碳捕集装置，同时完成净化和碳捕集功能。

为了简单起见，也可以不采用尾气收集管82及其相关装置，尾气直接与空气混合，然后经过空气净化器净化。

图19显示了采用蒸发冷却或者溶液除湿对交通通道91进行空气调节，竖井92中的水L采用泵94通过管道93送至通道顶盖911，然后进入到通道壁913上的多孔亲水层9131，911及9131上的水蒸发对通道降温。通道壁底部可设置水槽9121，多余水返回到竖井92。

也可控制水量，不设水槽，如图中左侧所示。

当竖井中L为溶液，如cacl2等时，溶液在顶盖上蒸发吸收太阳能蒸发再生，然后在通道壁上吸收空气中的水分除湿，溶液最后通过溶液槽返回竖井92，当图19采用溶液时，壁底部均需要设置溶液槽，即图19左侧也需加设溶液槽。此外，通道顶盖最好为双层，溶液运行在双层中间，避免溶液损失，图中未显示上述情况。

当采用溶液时，溶液也可以用来进行道路的融冰，并能够收集溶液，避免对环境的影响。特别是对交通通道顶部还需要车辆运行及有行人的情况。

图20为在交通通道91A顶盖901上安装了太阳能光伏板902的情况，尤其适合公路的情况，特别是太阳能丰富的地区，配合充电桩等可方便电动车的充电，也可以用于其它情况，包括植物种植需要用电等。这样可以易于实现发电和用电的匹配。

图21显示了交通通道用于高速铁路的情况，交通通道101中铺设了铁轨102，交通通道至少有两个进出口与铁路站点相连，站点内有多条轨道104，通过连接轨道103与102相连。

交通通道的底部地基处理及坡度应符合有关铁路设计规范。顶部可设计成透明的进行采光。

高速铁路一般采用电力牵引，电力线可置于通道内或通道外，图中未显示。

图22为公路一侧或两侧易跌落的情况，包括盘山公路，沿江公路，沿海公路即两面是水的堤坝公路等。10A1为盘山公路，10A1侧壁能够保证车辆不易跌落山崖，10A2为沿江公路，沿海公路，10A21侧壁能够保证车辆不易跌落水中，10A3为堤坝公路，10A31侧壁能够保证车辆不易跌落水中。

上述公路可以加盖或者部分加盖，对于不加盖或者部分加盖的情况，要考虑如何排水的情况，底部考虑排水沟等，图中未显示。

图23、24、25显示了传动带运输系统100，图23为通道断面图，图24为俯视图，图25为侧视图。

系统含有通道1001，通道盖1002，也可不加盖，壁面传送带1003，底部传送带1005，第一底部道路1006供车辆使用，尤其是轻型电动车辆，第二底部道路1007供自行车、平衡车等使用，1008隔离车辆和人员，壁面传送带1003上有椅子供人员使用，人员可选底部传送带站立，或壁面传送带就坐。壁面传送带和地面传送带不连续，分成多段，供人员上下传送带。通道1001设有进出口，供车辆和人员进出。通道1001可对称布置，如图中显示对称布置在地面道路的两侧，也可以将图中通道两个通道1001合并为一个通道，将壁面传送带布置在两侧壁面上，图中未显示这种情况。为了简单，也可将底部道路1006和1007去掉，只布置传送带系统。

图26、27、28显示了多层立体交通系统200，图26为通道断面图，图27为俯视图，图28为侧视图。系统含有通道2004，通道盖2001，也可不加盖，通道设有三层道路，第一层2005位于顶部，采用轨道2008，通过小型电车2003运输人员，人员可以直接从地面上进入或离开停放在站点进出轨道2009上的电车2003，轨道2008可采用环路，便于车辆的循环利用，图中未显示，电车可以采用自动牵引。

第二层2006，可以供自行车及平衡车等使用，通过进出口2010进出。

第三层2007可以供车辆使用，尤其是轻型电动车辆，通过进出口2011进出。

通道道路不限于三层，可以为任意数目，包括二层或多于三层，并设置各种功能的运输系统，包括车辆运行、人员步行及设置传送带系统，即每层的功能可以相同，也可以不同。

通道2004可对称布置，如图中显示对称布置在地面道路的两侧，也可以将图中通道两个通道2004合并为一个通道。

Claims (10)

1.一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路建立方法，其特征在于，所述交通道路包括通道，所述通道的建立方法为：基于地表纵深向下挖掘，或填土中的一种或两种方式，沿地面形成的陷于土中交通通道；或基于地面向上形成未陷于土中的通道；或同时向上向下形成一部分陷于土内，一部分未陷于土内的通道；通道至少包括底部和两侧壁，供运输工具使用，运输工具包括车辆及传送运输带。

2.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，还在两侧壁上加设顶盖，所述通道顶部利用顶盖部分封闭或全封闭，所述顶盖为透明顶盖，或为不透明顶盖，或为可开合的顶盖，或为不可开合的顶盖，或构成可行车路面。

3.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，利用所述通道构建可实现大气环境净化的交通道路，或利用所述通道构建可实现通道内尾气净化的交通道路；其中，可实现大气环境净化的交通道路是通过在通道中设置空气净化装置得到，空气净化装置或与所述通道共同构成用于大气环境净化的环境净化系统，环境空气进入通道，沿通道进入空气净化装置进行净化，净化后排出。所述可实现通道内尾气净化的交通道路是通过在通道中设置尾气净化装置得到，尾气净化装置与通道共同构成尾气净化系统，对通道内的尾气进行净化，作为优选的方案，所述通道内还含有沿通道方向布置的尾气收集管道，尾气管道与尾气净化装置相连。

4.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，该方法还包括对交通通道内的人工环境进行构建，所述人工环境选自：照明、噪声、通风、空气质量、空气温湿度中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通道内构建高于底部的一条或多条运输路线，所述的运输路线依托于底部、侧壁或同时依托于底部和侧壁。

6.根据权利要求1所述的建立方法，其特征在于，在通道两侧建立竖井。

7.一种基于土地纵深利用的人工环境型交通道路，其特征在于，所述道路为全部陷于土中、或全部在地面上，或部分陷于土中、部分在地面上的通道；所述通道至少包括行车地面和两侧壁；所述通道为单行通道或双向通道，每个方向至少有一个进口和一个出口。

8.根据权利要求7所述的交通道路，其特征在于，还在所述通道内设置至少一种辅助系统，所述辅助系统为通风系统，或所述辅助系统为照明系统，或所述辅助系统为碳捕捉系统，或所述辅助系统为净化系统，作为优选的方案，所述通道内还含有沿通道方向布置的尾气收集管道，尾气管道与净化系统相连；或所述辅助系统为用于调节空气温度、湿度至少一种的空气调节系统；或所述辅助系统为太阳能电池板，太阳能电池板给电动汽车供电，或给通道内固设的用电设备供电；或所述辅助系统为竖井。

9.根据权利要求8所述的交通道路，其特征在于，所述竖井中含有植物培养系统、停车系统、储物系统、储水系统中的至少一种。

10.如权利要求7所述的交通道路的应用，其特征在于，所述应用为：应用于城市道路系统、高速公路交通道路系统、铁道交通道路系统、具有地势落差的交通道路系统、传送带运输系统或多层立体交通系统；所述城市交通道路系统包含若干段权利要求1所述的交通道路，所述交通道路之间相互平行或交叉；所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述的高速公路交通道路系统包含若干段权利要求1所述的交通道路，所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述的铁道交通道路系统包含若干段权利要求1所述的交通道路，所述交通道路的行车地面上设有铁轨，通道内设有用于牵引高速列车的电力线，所述各段交通道路之间连续或不连续，所述不连续的交通道路之间通过现有的造路方法实现连通；所述地势落差的交通道路系统包含若干段权利要求1所述的交通道路。所述现有的造路方法包括构建地下通道、构建高架桥、构建隧道。