CN111971455A - 道路管道系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种道路管道系统，包括：道路管道区段，其包括具有被构造成接收行驶的车辆的道路表面的底板部分、顶板部分、以及联接至底板部分和顶板部分的至少一个侧壁部分，使得底板部分，顶板部分和至少一个侧壁部分限定供行驶的车辆穿行通过该道路管道区段的道路管道空间。该道路管道区段包括至少两个固定地连接的预制部段。道路管道系统还包括：联接至道路管道区段的第一位置的道路管道驶入口；联接至道路管道区段的第二位置的道路管道驶出口；以及被构造成使道路管道空间中的气流沿着至少一辆行进的车辆的方向循环的至少一个空气移动器。

Description

道路管道系统和方法

技术领域

本公开涉及道路管道系统。

背景技术

横跨陆地的高速公路和公路运输是如今世界无处不在的旅行方式。汽车、卡车、公共汽车、半挂卡车拖车和其它车辆类型在道路上从一个位置到另一个位置行驶、运送乘客、货物和物资。同样，轨道车辆使用钢轮和沿着钢轨滚动由此减少滚动阻力能量损失来执行类似的功能。所有这些车辆运输方法都面临着相同的气动阻力能量损失，该损失随速度呈非线性变化。

发明内容

在示例实施例中，一种道路管道系统包括：至少一个道路管道区段，其包括：底板部分，所述底板部分包括被构造成接收一辆或多辆行驶的车辆的道路表面；顶板部分，以及联接至所述底板部分和所述顶板部分的至少一个侧壁部分，使得所述底板部分、所述顶板部分和所述至少一个侧壁部分限定供一辆或多辆所述行驶的车辆穿行通过所述道路管道区段的道路管道空间。所述至少一个道路管道区段包括至少两个固定连接的预制的部段。该道路管道系统还包括至少一个道路管道驶入口，所述至少一个道路管道驶入口联接至所述至少一个道路管道区段的第一位置；以及至少一个道路管道驶出口，所述至少一个道路管道驶出口联接至所述至少一个道路管道区段的第二位置。

可与示例实施方式结合的方面还包括至少一个空气移动器，所述至少一个空气移动器构造成使所述道路管道空间中的气流沿着至少一辆所述行驶的车辆的方向来循环。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述道路管道区段延伸至少一英里的长度。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述至少一个道路管道区段的底板部分的底表面被构造成由地表支承。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述道路管道区段构造成以如下情况运行，即，使得在至少一英里的距离中，所述道路管道内部空间与外部大气空气之间的距离小于九米。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述至少一个道路管道驶入口包括至少一个内燃发动机车辆障碍物。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述至少一个空气移动器是能控制的，以基于一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者一辆或多辆所述行驶的车辆的位置中的至少一个来调节所述循环气流的速度。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述至少一个空气移动器是能控制的，以调节所述道路管道空间内的循环气流的压力。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，至少两个固定连接的所述预制部段包括至少两个预铸的混凝土的部段。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，至少两个预铸的混凝土的所述部段使用后张紧来固定地连接，从而将相邻的部段固定地压入到彼此中。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，至少一个预铸的混凝土的所述部段包括至少一个表面，所述至少一个表面使用被铸造到所述部段中的预应力筋来加强。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括被定位在两个相邻的所述部段之间的至少一个可压缩液体障碍。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，后张紧包括多个后张紧的筋，并且至少两个所述后张紧的筋在相邻的所述部段中的特定一个内重叠，以形成至少两个预铸的并后张紧的混凝土的所述部段的一体式结构。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述至少一个道路管道区段的至少一部分包括消声材料。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述消声材料包括覆盖在所述道路表面上的橡胶化沥青消声材料。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述道路表面包括被构造成接收轨道车辆的轨道的至少一部分。

在另一示例实施例中，一种用于管理行驶的车辆的方法包括：将一辆或多辆所述行驶的车辆接收到被联接至所述至少一个道路管道区段的第一位置的至少一个道路管道驶入口中；将一辆或多辆所述行驶的车辆从至少一个道路管道驶出口接收到所述道路管道区段的道路管道空间中；将一辆或多辆所述行驶的车辆从道路管道区段接收到被联接至所述道路管道区段的第二位置的至少一个道路管道驶出口中；以及利用至少一个空气移动器使所述道路管道空间中的气流沿着至少一个所述行驶的车辆的方向，并且以一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者以近似一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者在一辆或多辆所述行驶的车辆的位置来循环。该道路管道区段包括：底板部分，所述底板部分包括被构造成支承一辆或多辆所述行驶的车辆的道路表面，顶板部分，以及联接至所述底板部分和所述顶板部分的至少一个侧壁部分，使得所述底板部分、所述顶板部分和所述至少一个侧壁部分限定供所述行驶的车辆穿行通过所述道路管道区段的所述道路管道空间，所述至少一个道路管道区段包括至少两个固定连接的预制的部段。

在可与示例实施方式结合的方面，所述道路管道区段延伸至少一英里的长度。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括将一辆或多辆所述行驶的车辆接收到在至少一英里的距离上与所述地表接触的所述底板部分的所述道路表面上。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括将一辆或多辆所述行驶的车辆接收到所述道路管道空间中，所述道路管道空间在至少一英里的距离中与外部大气空气的距离小于九米。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括利用至少一个内燃发动机车辆障碍物来管控一辆或多辆所述行驶的车辆进入到所述至少一个道路管道驶入口中的接收。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括控制所述至少一个空气移动器，基于一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者一辆或多辆所述行驶的车辆的位置中的至少一个来调节所述循环气流的速度。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括控制所述至少一个空气移动器，调节所述道路管道空间内的循环气流的压力。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，至少两个固定连接的所述预制部段包括至少两个预铸的混凝土的部段。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，将一辆或多辆所述行驶的车辆从至少一个道路管道驶出口接纳到所述道路管道区段的道路管道空间中包括：将第一行驶的车辆接收到所述道路管道空间的被定向成便于所述第一行驶的车辆沿着第一方向行驶的第一行驶空间中；以及将第二行驶的车辆接收到所述道路管道空间的被定向成便于所述第二行驶的车辆沿着与所述第一方向相反的第二方向行驶的第二行驶空间中。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，利用至少一个空气移动器使所述道路管道空间中的气流沿着至少一个所述行驶的车辆的方向，并且以一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者以近似一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者在一辆或多辆所述行驶的车辆的位置来循环包括：利用第一空气移动器使第一气流在第一行驶空间中沿着第一方向、并且以第一行驶的车辆的速度或近似第一行驶的车辆的速度或者在第一行驶的车辆的位置来循环；以及利用第二空气移动器使第二气流在第二行驶空间中沿着第二方向，并且以第二行驶的车辆的速度或近似第二行驶的车辆的速度或者在第二行驶的车辆的位置来循环。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括将轨道车辆接收到被联接至所述道路表面的至少一条轨道上。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括在所述至少一个空气移动器处从包括可再生能源的电源接收电力，所述至少一个空气移动器包括电力负载。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述电力负载和电源被构造成孤岛式电路。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括使用来自可再生能源或来自一个或多个电能储存设备的能量来运行电力负载。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，所述孤岛式电路包括所述一个或多个电能储存装置。

可与前述方面中的任一项结合的另一方面还包括将来自所述电能储存装置的电力提供至电力负载。

在可与前述方面中的任一项结合的另一方面中，将来自所述电能储存装置的电力提供至所述电力负载包括：将来自所述电能储存装置的电能提供至所述电力负载至少4小时。

在示例实施例中，一种管道部段铸造模具系统包括：至少一个内模具；至少一个外模具，所述至少一个外模具构造为具有相反的形状的至少两个外模具区段，所述至少两个外模具区段之间限定腔体，所述至少一个外模具的尺寸被设计成至少部分地封围所述至少一个内模具，所述至少两个外模具区段中的每一个包括相应的配合表面，所述至少两个外模具区段中的每一个包括至少一个孔，所述至少一个孔的尺寸设计成接纳线缆，并且当所述至少两个外模具区段中的特定一个和特定另一个的配合表面配合时，所述至少两个外模具区段中的特定一个的至少一个孔与所述至少两个外模具区段中的特定另一个的至少一个孔对齐；以及模具基部。

可与示例实施方式结合的方面还包括线缆，当所述至少一个内模具和所述至少一个外模具被组装到所述模具基部时，所述线缆定位成穿过所述对齐的孔并且穿过在所述至少一个内模具和所述至少一个外模具之间限定的空间。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述体积的尺寸被设计成接纳形成管道部段的至少一部分的一定体积的可硬化材料。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述可硬化材料当铸造时完全包围所述线缆的被定位在所述空间中的至少一部分。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，每个所述外模具区段包括长壁和正交地连接至所述长壁且平行的两个短壁，并且所述至少一个孔形成在所述长壁中。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，当所述至少一个内模具和所述至少一个外模具被组装到所述模具基部时，所述线缆的定位成穿过所述对齐的孔并且穿过在所述至少一个内模具和所述至少一个外模具之间限定的空间的部分被定向成平行于两个分壁。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述可硬化材料包括混凝土，并且所述线缆包括钢缆。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，在倾倒所述可硬化材料之前，对定位在所述空间中的所述线缆预加应力。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述腔体竖直地定向，使得由所述至少一个内模具和所述至少一个外模具限定的所述腔体的第一开口朝上面向。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述两个外模具区段中的每一个包括至少一个夹持件，所述至少一个夹持件被构造成将所述两个外模具区段固定在一起以将各个配合边缘接触地接合在一起。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述至少一个内模具包括穿过其形成的第一活塞孔，并且所述至少一个外模具包括穿过其形成的第二活塞孔。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述至少一个内模具包括至少一个可铰接断裂部，所述断裂部形成或定位在所述至少一个内模具的面上的、在所述面的比在没有形成或定位断裂部的另一个部分更易弯曲的一部分处。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述至少一个内模具包括至少四个面，并且所述四个面中的每一个包括形成或定位在所述面上的所述至少一个可铰接断裂部之一，并且其中当将内模具附接到所述模具基部时，所述至少一个可铰接断裂部竖直定向。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，具有所述至少四个面的所述至少一个内模具包括可塌缩的内模具。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括定位在所述内模具和所述外模具之间的腔体中的至少一个管，所述管从基部模具中的预定位置延伸到所述铸造系统的顶部开口的预定位置，其中，所述基部模具中的位置和所述顶部开口中的位置是沿着与所述至少一个外模具的竖直角平行的线的两个点。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述腔体的形状被设计成道路管道部段或铁路管道部段中的至少一个的形式。

在另一示例实施例中，一种形成管道部段的铸造模具的方法包括：将至少一个内模具定位在模具基部上；将至少一个外模具定位在围绕所述至少一个内模具的模具基部上，所述至少一个外模具被构造为至少两个外模具区段，当所述外模具围绕所述内模具时，所述至少两个外模具区段和所述至少一个内模具之间限定腔体；将至少一根线缆定位在所述腔体中，并且穿过形成在所述至少两个外模具区段的每一个中的至少一个孔；将所述至少一根线缆张紧至预定张力；在所述张紧之后，将可硬化材料倒入所述腔体中；固化被倒入所述腔体中的可硬化材料以形成管道部段；从所述被形成的管道部段移除所述至少一个内模具和所述至少一个外模具；以及将形成的管道部段从所述模具基部移除。

在可与示例实施方式组合的一方面，所述至少两个外模具区段中的每一个包括相应的配合表面，并且将所述至少一个外模具定位包括将所述至少两个外模具区段定位，使得所述相应的配合表面接触接合。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括将所述至少两个外模具区段固定地附接至所述模具基部，并且附接至彼此。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括在把所述可硬化材料倒入所述腔体中之前，在所述腔体内设置钢筋网格。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述至少两个外模具区段中的每一个包括长壁和正交地连接至所述长壁且平行的两个短壁。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述至少一个钢筋网格平行于所述长壁地定位在所述腔体中。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，在将所述至少一个内模具定位到所述模具基部上之前，执行设置所述钢筋网格的步骤。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，在将所述至少一个内模具定位到所述模具基座上之前，执行定位所述至少一根线缆的步骤。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括在被倒入所述腔体中以形成所述道路管道部段的可硬化材料的固化的过程中，维持对所述至少一根线缆施加的拉力。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括移除所述至少一条线缆的一部分，所述至少一条线缆延伸穿过所述孔并且超出所述外模具区段的外表面。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括在所述至少一个内模具的内表面之间附接支架。

可与前述方面中的任一项结合的方面，还包括使被倒入所述腔体中的倒入的可硬化材料固结。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，移除所述至少一个外模具包括：对定位在所述至少两个外模具区段中的一个或多个活塞进行操作，以将所述至少两个外模具区段与所述被形成的管道部段分隔开；以及将所述至少两个外模具区段的相应的配合表面从接触接合中分离。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，移除所述至少一个内模具包括：对定位在所述至少一个内模具的至少一个壁中的至少一个活塞进行操作，以致动定位在所述至少一个壁上的所述至少一个柔性铰链，使得所述至少一个壁以所述至少一个铰链向内塌缩，远离所述铸造部段；以及将至少一个内模具向上台升至所述被形成的管道部段上方。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述被形成的管道部段是四侧式道路管道部段或四侧式轨道管道部段。

可与前述方面中的任一项结合的方面还包括在所述被形成的管道部段的端面中形成至少一个沟槽；以及在使用所述管道部段之前，将可压缩的水障部(防水部)固定到所述至少一个沟槽中。

可与前述方面中的任一项结合的方面还包括在所述被形成的管道部段上形成尺寸被设计成接纳轨道的一对沟槽通道。

可与前述方面中的任一项结合的方面还包括将可压缩的水障部插设到所述基部模具中的沟槽中，所述沟槽的形状被设计成接纳所述可压缩的水障部，所述水障部突出到所述可硬化材料将被铸造的空间中，使得所述可硬化材料在硬化后将捕获所述可压缩的水障部的至少一部分，并且其中在铸造后，至少一部分所述水障部从所述硬化的材料中伸出。

在另一示例实施例中，一种自主并且无人驾驶的电动货运车辆包括：平板，该平板包括货运搬运表面和多个电池；至少两个可独立转向的车轮，至少两个可独立转向的车轮联接至平板车，每个车轮包括轮胎，车辆还包括联接到至少一个车轮的至少一个电动牵引电动机，该车轮与多个电池结合在一起被构造成对至少一个车轮专门提供电动动力；以及转向和速度控制系统，转向和速度控制系统可通信地联接到至少两个可独立转向的车轮和至少一个牵引电动机，并且包括至少一个摄像机，转向和速度控制系统构造成控制至少两个可独立转向的车轮以在道路管道内操纵平板。

在可与示例实施方式组合的一方面，每个轮胎包括在90mph和240mph之间的额定速度。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，平板包括一个或多个集装箱扭锁。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，所述平板包括构造成连接到拖车的牵引拖车挂钩。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，转向和速度控制系统被构造成与道路管道控制系统通信。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，至少两个可独立转向的车轮包括十个可独立转向的车轮。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，十个可独立转向的车轮定位成在平板的第一侧上有第一组的五个，并且在与平板的第一侧相对的第二侧上有第二组的五个。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，第一组中的每个可独立转向的车轮与第二组中的一个可独立转向的车轮配对。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，十个可独立转向的车轮中的至少一些被分组到第一卡车中，该第一卡车包括四个或八个可独立转向的车轮；齿圈；以及电动机齿轮，其构造成响应于转向和速度控制系统使第一卡车转动。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，车辆的阻力系数大于0.80。

在另一示例实施例中，一种用于利用自主和无人驾驶的电动车辆、通过道路管道系统移动货物的方法，该电动车辆包括：平板，该平板包括货运搬运表面和多个电池；至少两个可独立转向的车轮，该至少两个可独立转向的车轮联接至平板车，每个车轮包括轮胎和至少一个牵引电动机；以及转向和速度控制系统，该转向和速度控制系统可通信地联接到至少两个可独立转向的车轮，并包括至少一个摄像头。该方法包括：利用转向和速度控制系统来控制多个电池和至少一个电动牵引电动机，以专门地为车辆的至少两个可独立转向的车轮供能，以使车辆移动通过道路管道系统；利用转向和速度控制系统来控制至少一个摄像机，以确定车辆通过道路管道系统的行驶路径；以及利用转向和速度控制系统来控制至少两个可独立转向的车轮和至少一个牵引电动机，以将车辆引导至所确定的行驶路径上。

可与示例实施方式结合的方面还包括利用转向和速度控制系统将车辆引向道路管道系统内燃发动机(ICE)进入障碍物；利用转向和速度控制系统，要求车辆通过内燃发动机进入障碍物进入道路管道系统；在转向和速度控制系统处接收车辆通过内燃发动机进入障碍物并且进入道路管道系统中的进入许可；以及利用转向和速度控制系统来控制至少两个可独立转向的车轮和至少一个牵引电动机，以将车辆引导通过内燃发动机进入障碍物并且进入道路管道系统中。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，用于车辆通过内燃发动机进入障碍物进入道路通道系统的请求包括车辆数据，并且进入许可至少部分地基于车辆数据。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，车辆数据包括车辆标识、期望目的地、多个电池的充电状态、车辆状况中的至少一个。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，进入许可包括数据，该数据包括车辆的进入准许、进入时间或加速度曲线中的至少一个。

可与前述方面中的任一项结合的方面还包括：在车辆运动通过道路管道系统的过程中，在转向和速度控制系统处接收包括道路管道系统中的紧急情况的信息；以及利用转向和速度控制系统来控制至少两个可独立转向的车轮和至少一个牵引电动机，以将车辆引导离开道路管道系统。

可与前述方面中的任一项结合的方面还包括：在车辆运动通过道路管道系统的期间，在转向和速度控制系统处接收指导车辆改变在道路管道系统中的速度的信息；以及利用转向和速度控制系统来控制至少一个牵引电动机，以改变车辆在道路管道系统中的速度。

可与前述方面中的任一项结合的方面还包括：在车辆运动通过道路管道系统的过程中，从转向和速度控制系统发送信息至道路管道系统，该信息可通信车辆正在经受问题并且正在宣布紧急情况。

在可与前述方面中的任一项结合的方面中，紧急情况是失控车辆在陡峭的下坡斜坡上制动发生故障，并且其中通信的信息是对道路管道控制系统的请求，以使道路管道的下坡部分中的空气流反向，从而对经受紧急情况的车辆进行气动制动。

在附图和以下的说明书中阐述了本公开中描述的主题的一种或多种实现方式的细节。根据说明书、附图和权利要求书，本主题的其它特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1A-1B示出了预铸混凝土管道部段的单个单独区段的视图。

图2示出了包括4个单独的预铸混凝土管道分段的区段的较短道路管道，以及其中的车辆。

图3示出了被部分掩埋的同一较短道路管道。

图4示出了被完全掩埋但是靠近地面的同一较短道路管道。

图5示出了定位成邻近彼此并且包括双向交通的两个独立的道路管道，每个道路管道中有一个(交通)方向，并且该道路管道可以恰好被完全掩埋在地表的下方，使得地面道路可以被构造在该管道道路的顶部。

图6示出如下危险，即，一辆汽车升空并且从障碍物上方撞入到相反方向的交通中，实际上使碰撞速度变成两倍并且使碰撞能量变成四倍。

图7示出道路管道可以遵循的一些可能的跨越国家的长途路线。

图8A至8B示出了用于构造八通空气移动器的示例方法，其中包括空气流动路径。

图9示出了一种使用结合在一起的预铸混凝土板来构造道路管道的方法。

图10示出了通常的道路管道系统的一个管道车道，其在通常的地面高速公路双向车道对的旁边，并且包括从现有地面高速公路下方穿过，上升并且将交通连接到道路管道系统中的道路管道系统驶入道路，并且包括各种形式的内燃发动机(ICE)障碍物。

图11示出了孤岛式道路管道系统，其包括管道系统部件、可再生能源发电场、系统能量储存器以及可选的与公用电力能量的中继连接。

图12和12A至12B示出了用于减小管道系统内的声学噪声的示例技术，其包括声反射表面和声学阻尼材料。

图13示出了用于包括可再生能源发电场的管道系统运行的示意性布局，以及一种为使用管道道路系统车辆补充车载能量储存同时还为车辆乘员(如果有的话)提供便利的方法。

图14A至14B和图15示出了可以仅用于轨道车辆或者可以用于轨道车辆和具有轮胎的车辆的结合的管道系统的示例实施方式。

图16A至16B示出了两个可选的管道道路的附加件。

图17示出了包括路基和可选的轨道的管道部段的示例实施方式。

图18示出了用于管道部段模具基部的示例实施方式。

图19示出了模具基部的示例实施方式，模具基部包括内模具和外模具以及铸造在它们之间的混凝土。

图20示出了图19的模具基部，其具有外模具和钢筋以及预应力筋。

图21示出了图19的模具基部，其具有外模具和钢筋和预应力筋，并且还包括内模具。

图22示出了图19的模具基部，其具有外模具和钢筋和预应力筋，并且进一步增加用于铸造的跨越支架。

图23示出了后铸造过程，其中内模具自由破裂并且筋被切割。

图24示出了外模具破裂打开以用于移除。

图25示出了从模具基部移除之前的铸造部段。

图26示出了准备好倾倒的铸造模具生产线，其与第二铸造基部生产线相邻。

图27示出了铸造模具的倾倒后状态。

图28示出了已经被移动到相邻的基部的铸造模具，并且铸造部段已准备好被移除。

图29示出了配合部段表面的示例几何形状。

图30示出了一个可能的管道区段，其包括用于橡胶或柔性和可压缩垫片的沟槽。

图31示出了一系列竖直LED阵列。

图31A示出了LED阵列的细节，其包括支承LED阵列的一种方法。

图32示出了另一示例LED阵列。

图33示出了提供在一侧墙上与车辆一起的动画运动的LED显示器。

图34示出了高速车辆的示例实施例的平面图。

图35示出了现代电动车辆半挂卡车。

图36示出了高速车辆的另一示例实施例的平面图。

图37示出了图36中的高速车辆的正视图。

图38示出了包括制冷区段的高速车辆的实施例。

图39示出了具有可独立转向的车轮的高速车辆的示例实施例。

图40示出了高速车辆的计算机控制器的示例实施例。

具体实施方式

本公开总体上涉及使运输货物和人的每英里能源减少的结构和方法。能源消耗的降低可以替代地用于提高运输速度。本公开的优点源于以下事实：随着地面道路上车辆速度的增加，空气阻力将以非线性方式增加。对于处于通常的高速公路速度下的第8类半挂卡车，用以推动卡车的大约三分之二的能源被花费以克服空气动力学阻力，而三分之一的能源被花费以克服滚动摩擦和其它阻力损失。管道道路可以完全消除三分之二的空气动力学能源成本。

一般而言，本发明还涉及用于运输的管道道路，该管道道路为行驶通过管道道路的车辆的利益而保持在传递至该道路内的空气的动能。虽然在某些位置管道道路可以构造在地下随后再将其视为隧道，但这种建造选择更为昂贵，不起因此通常是例外情况，而不是常规情况。通常，管道道路使用地面作为支承而被构造在地面上，并且管道道路结构的顶部靠近并且优选地与地球大气连接，以便于大气空气容易连通地进、出管道道路。

本公开公开了一种用于构造管道道路的新的低成本方法，该较低的成本使得该技术能够沿着迄今在经济上不可能的路线商业地部署。各种形式的管道道路的共同之处在于，当车辆使用管道时，处于管道内并且与管道内的车辆在能量上显著的流体能量连通的空气的移动方向与管道内的车辆相同。这可减少车辆所经受的逆风，并且因此可减少对车辆的能量需求。该空气流动情况是常态，但是如将要公开的那样，存在不希望这种通常规则的紧急情况和其它情况(失控卡车)，因此该情况不是管道的必要条件。

在一些实施例中，管道内的车辆将动能传递给管道中的空气，为了管道内的其它车辆的利益，管道比地面道路更长时间地保持该动能，并且在其它实施例中，可选的空气移动器被添加到管道道路以对管道中的空气施加额外的动能。在这两种情况下，在管道道路内的车辆所经受的逆风的空气速度都会降低，并且以需要而使用的空气移动器，可以使风速为0mph，或甚至为负。这可消除空气动力学阻力，并且因此可消除对车辆的能源需求。由此可显著增加车辆的续航里程(range)，这对于电动车辆(EV)和其它零排放车辆特别有利。

使用管道道路的车辆可以是公路车辆(诸如汽车、卡车、带有拖车的半挂卡车和相似物)，或者它们可以是具有沿钢轨骑行的钢轮的铁路车辆。优先地，用于推动物资、货物和人员的车辆是诸如电动车辆之类的零排放车辆，因此管道不需要排放空气而是利用其来传递动能，以维持管道内无毒的可呼吸空气。

与现代隧道相反(在现代隧道中，车辆能量被寄生地用来减少鼓风机维持可呼吸的隧道内空气所需的能量)，管道道路则为其中的车辆提供了相反的益处。在管道道路内，当设置有空气移动器时，空气移动器的目的是增加内部空气速度并且由此减少车辆的逆风，进而降低车辆的每英里能耗。这可增加单位车载能量储存的车辆续航里程，车载能量储存对于电动车辆是电池，或者是车载压缩气体储存，或者是其它车载零排放能量储存的kWh容量。这种车辆上的益处通常是以增加管道道路系统的运行成本为代价的。

与通常花费每英里十亿美元的现代地下隧道构造相反，或者与希望成本低至或低于每英里一亿美元的建议的隧道设计(由于数字太大而无法进行合理的实验)相反，本公开通过教导如何以低于每英里一千万美元并且在某些情况下低至每英里二百万美元的价格建造管道道路来解决构造成本的问题。显著的构造成本降低使得本发明的管道沿着迄今不可能的行驶走廊部署。

在此公开的结构创新首次使得实用的长距离隧道的构造成为可能，该隧道可以合理地建造成无限制长度，包括3,000英里长的跨国道路管道道路和铁路管道道路，以用于从第一位置到第二位置的货物和人员运输。这种实用性是由于摊销的构造成本减少并且结合了用于对系统供能的能源的运行成本的减少。这些组合的成本低于沿着通常的地面道路(诸如美国州际高速公路系统)运送物资和人员的燃料和驾驶员人工成本。

因为(摊销的)构造的组合的成本加上管道道路运行成本可以低于在地面道路上的车辆的运行成本，所以本公开教导一种能够通过使车辆从沿着地面道路和铁路滚动转为通过管道道路(公路和/或铁路)滚动而降低运输的总成本的方法。总的车辆运行成本的这种降低可以部分地作为使用管道道路的通行费收取，并且由此，由于创建了新的管道系统，首次使得管道道路运行者和车辆操作者两者分别经由通行费收入和运输成本节省中受益。

根据本公开的实施方式可以包括一种或多种道路管道的系统，其设置成提供较低能量消耗的走廊以将人和/或货物从第一位置运送到第二位置。该道路管道保持被连通到管道内空气的动能。两种连通方法是所谓的活塞效应，其中管道内的移动的车辆将动能连通到管道内空气，并且第二种方法是其中将空气移动器联接至管道内空气，并且可选地还联接至管道外的空气，使得该系统的动作用于增加管道内空气速度和/或改变管道内空气压力，以便减少推动车辆以固定速度通过管道所需的动力，和/或还经由减少内部压力偏移来增加乘客舒适度。

通过降低车辆以固定速度行驶所需的动力，道路管道为车辆带来了减少行驶单位英里的能耗的益处。

管道道路内的车辆可以以与地面道路相同的速度行驶，并且受益于减少的行驶每一英里的能量需求。同样，车辆可以相对于地面以显著增加的速度行驶，但是通过安排空气与车辆一起移动，可以使车辆上的能量需求比其本应该以较慢的速度在地面道路上所需的能量低得多。车辆可以例如在道路管道内以120mph的速度并且0mph的逆风行驶，并且与在地面道路以大约40mph的速度并且40mph的逆风行驶的同一车辆相比，每英里花费更少的能量。

由于能量需花费金钱，因此改变将货物和/或人员从第一位置运输到第二位置所需的能源为使用管道系统的车辆提供经济优势。该经济优势的一部分可以作为通行费来支付，使得车辆操作者和道路管道操作者都从中获利。这产生共同的利益，并且产生制造道路管道系统的理由。

此外，在此提出的道路管道系统还使得能够安全地部署自主车辆控制。该特征消除了为每个车辆配备人类驾驶员的成本和/或负担。消除驾驶车辆的任务为车辆操作者提供了额外的经济和/或功能价值。

结合起来，能量消耗的节省加上车辆驾驶成本(和/或工作)的节省对车辆操作者产生激励以利用道路管道系统并且支付通行费，只要通行费成本可以小于结合的保持数额。

对卡车公司的益处例如是将运输能量消耗降低至低于通过铁路、通过海运货运所产生的能量消耗，并且还可以消除驾驶卡车的成本的结合。这两项节省是显著的，并且这些保持的一部分可以用于支付通行费，该通行费覆盖适当设计和运行的道路管道系统的摊销成本。

私家车旅行的益处是结合了前述的能量节省方式和启用自主车辆驾驶的能力，使得“驾驶员”并非专注于驾驶车辆，有时在长途旅行中需要花费数小时，而是“驾驶员”可以参与自动驾驶功能，并且随后执行其它任务，例如在长途旅行中阅读、工作或观看电影。“驾驶员”成为与如今的乘坐飞机或汽车后座的乘客相似的乘客，能够将他们的注意力转移到驾驶车辆以外的其它活动上。虽然预计将来会在地面道路上实现，但管道道路如今能够安全地使用自主驾驶。

这些益处是有价值的，并且只要管道系统能够以足够低的成本建造，以使支付覆盖所有费用所需的通行费低于这些优点的价值，那么尽管会收取通行费来支付道路管道系统的运行和摊销的构造成本，但私家车仍会意识到使用该系统的价值。

对于配送行业的公司(例如亚马逊)而言，益处在于可以通过该管道系统以比如今更低的成本将货物从仓库转移到另一个位置。这可以用于增加利润率或减少消费者费用。

除公路车辆外，相同的管道系统也可应用于铁路运输。如今，电池供电的火车轿厢很少见。然而，有电动火车。电动火车可以在所有轿厢上配备电动机，并且从这个意义上讲，火车与大量的被连接(在物理上和空气动力学上)在一起的分离的半挂卡车非常相似。火车具有的两个优势是它们使用钢轮，并且因此它们受益于要克服的滚动摩擦阻力小得多，以及它们的轿厢间隔地很近，并且经常符合空气动力学地被联接，以显著减少空气能量阻力能量损失。然而，它们仍然必须克服空气阻力，并且随着火车速度的增加，空气能量损失呈非线性增加。

通过将电动火车概念与道路管道概念和半挂卡车电池供能概念结合，可以实现新型的运输方式。在管道道路内，可以有目的地将空气阻力部分或全部地归零(尽管是以对空气供能通过管道道路为代价，这通常比在地面道路上为车辆供能通过固定空气所需的能量要少得多)。

然而，在轨道车辆上这样做也可消除车轮的摩擦损失。特斯拉(Tesla)提出的电动半挂卡车据称可以以比通常的柴油火车更低的货运运输成本运输物资。一个简单的带有轮子和电动机且空气动力学特性为零的钝容器，(转换为带有钢轮、电池和电动机的轨道车辆，随后插设至与公路管道系统相对的建议铁路管道系统中)，将会由于车轮阻力减小以及气动阻力两者的减小而具有的每英里每吨物资的成本甚至比特斯拉半挂卡车的低。特斯拉半挂卡车例如可将空气阻力减小为一半。相比而言，没有空气动力学特性的钝形车辆在管道道路内可以将空气动力学阻力减小为零。这样，每英里每吨物资成本的降低将使货运运输成本的降低，并且最终降低向客户出售商品的成本。

从能量上讲，使用在管道道路内电池驱动的和/或电动火车的每吨每英里的货运成本低于使用远洋集装箱货运系统的每吨每英里的货运成本。如今，远洋货运是货运成本最低的方法。该新系统据估计具有更低的每吨每英里成本，这使得其成为运输货物成本最低的方法。

取代从纽约到西海岸作为成本最低的货运方式的海运，新的铁路管道系统将成为成本最低的方式，并且以此方式与使用高污染的船用燃料跨海运输相比，在整个美国中部地区和其他国家/地区运送货运的成本将变得更低。

这可减少通常的货运运输方法所排放的污染，并且同时降低了货运成本。铁路管道道路可以提供击败所有其它运输方式的、将货运和乘客从第一位置移动到第二位置的最低成本的方法。

在一些方面，道路管道系统(或铁路管道系统)与隧道的不同之处在于，传统上，隧道设置成用于车辆穿行或从下方穿过障碍物，诸如高山、河流或其它水路、拥挤的城市等。在一些方面，道路管道系统包括车辆道路，该车辆道路被构造在通常会建造一条常规地面道路的位置，这些位置没有要越过、从下方通过或穿过的障碍物。相反，与通过一些障碍物相比，管道道路的目的可以完全不同，其具有的目的是减少车辆能量消耗和增加车辆续航里程。同样，在某些方面，这样的管道系统可以达到降低车辆通道构造成本(与车辆隧道相比)的目的，并且可以降低车辆通道的运行成本，使得在初始时建立这样的管道系统在经济上可行/有利可图。

在管道道路内，可以布置成管道内空气以与道路内的车辆相同的方向感和相同的速度移动。确切地，将基于包括移动车辆的成本和移动空气的成本在内的各种参数来确定所选择的相对速度为何。但是可以很容易地布置成使管道道路中的空气以与半挂卡车以相同的速度(例如以70mph的速度)移动。

在这种情况下，卡车和空气以相同的速度移动。因此，卡车经受的逆风为0mph，没有施加在卡车上的空气动力阻力。这将为卡车节省若其在开放式道路上行驶将会花费的能量消耗的约67％。同时，道路管道将经受与以该速度移动空气相关联的成本。

区别在于，从用能量移动空气的角度来看，对于空气流动，隧道的内部孔比卡车在地面道路上通过固定空气的更平滑得多，或者“更干净”。然而，与卡车相比，隧道也很长。如果单一辆卡车在400英里长的隧道内，并且整个隧道内的空气都在移动使得卡车(在其沿400英里管道的位置)可以受益于零逆风，那么成本将比卡车沿地面高速公路行驶的成本要大得多。

但是，如果在管道道路内有足够多的车辆，则通过管道道路引起的移动空气的成本可以由管道道路中的所有车辆分担。因此，在管道道路内存在车辆收支平衡密度，在该收支平衡密度处运行管道道路的成本等于沿地面道路移动车辆的成本。

通过分析交通运输部(Departments of Transportation)的实际交通数据，可以基于车辆数量确定在何处安装管道将会成本效益高的候选路线。但是，交通运输部(DOT)数据实际上是所有内燃发动机(ICE)车辆，并且由于要说明的原因(有毒排气排放)，内燃发动机车辆不能被允许在隧道内运行。车辆可能限于电动车辆和/或内燃发动机车辆可能需要登载于电动车辆滑车(sled)以载运内燃发动机车辆通过管道。

然后，通过进一步分析电动车辆采纳曲线，可以选择电动车辆采纳可能潜在地足够大以支持必要的车辆密度以便达到大于收支平衡的使用水平的那些候选者。随着电动车辆在未来十年中的采纳进程，更多的路线将达到可能实现有利的管道道路安装的用户水平。

要创造一条有利可图的走廊，需要满足两个基本成本。首先是构造成本必须经由多年(例如30年)的摊销方法来支付。其次，为管道系统(如空气移动器、照明灯等)供能的成本必须添加到摊销的构造成本中。总费用必须超过通行费收入，使得管道道路实际上是有用的。

牢记这一点，找到一种构造道路的新方法至关重要。通常的车辆隧道可花费每英里十亿美元。挖洞公司(Boring Company)希望将较小的隧道的费用降低到每英里一亿美元。这两种隧道系统都必须先在地面看钻洞，然后再安装隧道衬砌。所有构造必须在地下进行。这是非常昂贵的工艺，并且导致与构造长距离管道道路不兼容的极高的摊销构造成本。

本方法基于以下事实，为了能够保持用于管道道路内的空气运动的能量，管道道路实际上不需要在地下构造。相反，以下方式的成本要便宜得多，即，在地面上简单地将铸件设置到位和/或设定预铸的混凝土管段，将它们结合在一起，以使它们高效地产生一个“隧道”，在此应用中将其称为“管道道路”以将其与地下的、通常具有穿透障碍物的不同目的真实隧道区分开。

通过使用预铸的建造方法，所有用于构造较长管道道路的部件全部都可以在异地建造。然后，可以将所有部件带到道路的位置并且在非常短的时间内安装。单一个工作人员每天可以建造多达1英里，并且合理的成本系数是每英里两百万美元。最后，这实现非常低的摊销成本基础，并且使得使用现有隧道构造方法无法实现的路线成为可能。

通常，道路车辆的空气动力学被用于减少沿道路移动车辆的成本。要将车辆转移到管道道路中，可能需要分析管道中的气流而不是车辆周围的气流。这是一个不同的研究领域，其使用不同的方程式来考虑设计参数。

然而，如果使用拓扑学的概念对隧道内部与火车外部进行简单的比较，则可以理解两个表面是相似的。它们很长、很光滑、并且对沿表面移动的空气的阻力很小。然而，该隧道比任何火车都要长，而且也可以更加平滑。因此，在单位长度上，隧道的空气摩擦较小。最后，隧道没有前部和后部，以能够形成像火车表现出的压力阻力。对于空气中的车辆，压力阻力大于表皮摩擦阻力，直到车辆变得很长为止。这就是为什么火车在降低空气阻力能量需求方面具有优势的原因，但是它们仍然具有前部和后部，因此除了表皮摩擦阻力之外，还遭受压力阻力。

隧道内空气与隧道的位置无关。其可以在地下或地面之上、或者在地上、或者穿过高山、或者河流之下、或海底之下。但是，从构造角度来看，成本存在很大差异，并且在地球表面上或处建造管道道路可以使用地面挖掘机和其它推土机及设备，其成本远低于隧道钻孔机器或爆破来建造地下隧道。

为了使管道道路起作用，可选地期望对管道道路添加各种部件。这些部件包括驶入通道和驶出通道；连接到管道道路的电动车辆充电位置；空气移动器，以增加管道道路内部空气中的动能以进一步减少对车辆的能源需求；太阳能和风能发电场(发电厂)，优选地结合电池电力储存以能够实现24/7(7天24小时)管道道路运行的储存；以及其它系统，诸如内燃发动机车辆障碍物以防止排放排气的车辆进入管道道路。

还期望可选地包括集中式管道道路控制系统，其监控管道道路内的所有活动。在紧急情况下，该系统可以将指令通信至可能距离紧急情况的位置还很远并且仍然不知道前方存在紧急情况的车辆。控制系统可以在整个管道道路中引导车辆以采取行动，以最大程度地减少紧急情况的困扰，并且通过为应急车辆腾出空间来有助于补救紧急情况。可以经由中心控制系统与车辆之间的双向通信(优选地使用管道内部Wi-Fi的通信系统)来指导单个车辆采取特定行动。

该系统还在每个辆车进入管道时与之通信，以确定其进入位置和离开位置，计算管道内的交通量，以验证可以用附加的车辆、分配进出时间等来维持交通流量。在管道道路控制系统使车辆成排地移动的情况下，方案的一种选择是希望进入的车辆将被引导进入到成排车辆前方的管道中，并且以比上述排慢的速度行驶。然后，当成排车辆追上新的车辆时，其将被指示加速至排的巡航速度并且处于领先位置。其将维持该领先位置，直到另一辆新的车辆进入管道系统并且接管该领先位置为止。

替代地，可以指示车辆恰好在成排车辆已经通过后进入管道道路，并且指示其追赶至排的后方。

沿着长管道成排车辆使得管道系统仅当排接近、通过或最近通过空气移动器位置时才驱动空气移动器。如果附近没有车辆在能量上受益于通过管道道路内的空气流产生的动能，则通过空气移动器驱动空气毫无意义。

本公开的另一个重要方面是将可再生能源形式联接至车辆运输能量消耗。这将能量消耗需求从石油运输燃料(汽油/柴油)转变为可再生能源(太阳能、风能、水能、波浪能、地热能等)。尽管可以使用公用电力作为能量源来运行管道道路，但如今，从太阳能或风能中产生能量的成本通常比从公用电力购买能量的成本更低。为了获利，管道道路具有足够大的能量负荷，以证明构造大量太阳能和风能可再生能源发电场的合理性。这使得能量从可再生能源到移动的车辆的直接实时连通成为可能，由此完全消除化为实现车辆运输的石燃料的燃烧。

为了实现这种连接，有利的是构造连接至可再生能源发电场(优选地装配有电池或其它电能存储设备)的进入位置和驶出位置。这样能够使用驶入管道和驶出管道将高功率线缆从可再生能源发电场引入到长管道中。

这些通往可再生能源发电场的进口也使得车辆能够在相同位置离开和进入。由于可再生能源发电场通常占用较大的土地面积，因此容易附加地安装电动车辆充电器。

通过这种方式，这些充电器与管道道路本身相结合，可以提供无距离限制地跨越全国运输人员和货物所需的100％的能量。

由于当前的电动车辆技术可能需要一段时间充电，因此也有利的是在停车位置包括洗手间、餐厅、酒店和其它便利设施。不是使用通常相邻高速公路的现有上坡道和下坡道上，而是管道道路的入口位置/出口位置的可以在地下，使得驶入管道和驶出管道可以在地面道路下方穿过以通达足够大的建造物(property)，在其上在现有地面道路旁边建造可再生能源发电场。这种方法使得发电场能够构造得远离已经建立了商业的现有出口，并且对于构造需要许多(可能超过100)英亩土地的可再生能源发电场而言，土地的价格过高。

本公开的一个重要系统是空气移动器。管道道路内的车辆将自然地导致其内的空气移动。这使所有车辆都能彼此获益，因为管道道路将保持这种传递的动能，以使其中的所有车辆受益。然而，通常情况下，对管道内空气添加额外的动能将是有益的。空气移动器可以用于提供此优势。

因为管道道路构造成通常使管道的顶部暴露在地球大气中，所以安装八通空气移动器(八路空气移动器)很容易。这种可选且优选的空气移动器设计成采用能够沿两个相反方向移动空气的空气移动器。其与空气导向器相结合，空气导向器能够在一侧将气流从隧道转移到大气，而在另一侧将气流从隧道转移到空气移动器。

这提供了两种不同的入口配置、两种不同的空气移动器方向、以及两种不同的出口配置，总共2x2x2组合或8种不同的总体系统空气流动路径配置。这对于改变管道道路内的空气运动以及改变管道道路内的空气压力是有用的。

本公开的另一方面在于，其使得包括汽车和第8类卡车的车辆能够安全地自主运行。在管道道路内，车辆永远不会升空，因为其永远不会遇到高速逆风。也不存遭遇到任何障碍物。车辆可能会在管道系统内部撞车的唯一方式将是可能的轮胎爆裂并且车辆失控。其可能发生的最坏的事情是猛撞到侧壁并且刮擦从逐渐停止。其不会撞到相邻车道上的车辆，当然也不会如图6中所示撞到迎面而来的交通上以发生撞车事故。

撞车前方的车辆将继续前进。撞车后方的车辆将自主检测速度变化，并且通过减慢其车辆立即做出反应。同时，它们会将紧急情况通信至管道控制系统，并且该系统将立即通信至所有距离足够近而会受到紧急情况影响的车辆，以便他们需要采取特定的措施，例如减速、停车和/或暂时离开管道道路，以便应急车辆可以通达该意外，护理任何伤害并清理问题。一旦问题消除，即可恢复正常行驶。

在所有安全计划失败的情况下提供紧急出口也很重要。如果隧道内充满烟雾，并且任何人被困在内部，那么为他们提供一条离开的路径是很重要的。由于整个道路管道系统都靠近大气，因此紧急出口门可以沿着管道系统的长度频繁安装。优选地，以小于1,000英尺的间隔提供紧急出口门和通往外部大气的路径。更优选地，以小于300英尺的间隔提供紧急出口。在后一种情况下，任何人需要步行或奔跑才能离开管道的最大距离为50码。

在整个现代世界中，需要将人员和货物从一个位置转移到另一个位置。如今的运输是通过空中、海里和陆上实现的。对于陆地运输，存在铁路和公路。这些中的每一个都能够使人和货物横跨陆地从第一位置移动到第二位置。

存在大量的地方，其中障碍阻碍道路或铁路构造。为了到达障碍物的另一侧，人们必需绕过障碍物、越过障碍物或者以某种方式穿透通过障碍物或在障碍物下方穿过。一些障碍的例子包括高山、河流、海洋、海湾、以及人口稠密结构密集的城市。当拆除城市中的建造物变得不切实际时，这些建造物可成为安装新道路或铁路的障碍。

在每种情况下，移除障碍物都是不可行的，并且行进绕过障碍物的距离大于如果要在障碍物上方或下方建造隧道则人们可能行进的距离。通常，会建造一条隧道以使车辆能够穿越高山或从下方穿越河流或海底。通过隧道到达山或河的另一侧行驶15分钟，通常可以比替代路线节省2小时。

如今，世界上最长的公路隧道是挪威的莱达尔(Laerdal)隧道。这条隧道穿过高山，并且长15英里。它具有双向车道供公路车辆使用。莱达尔隧道的目的是减少行驶距离和时间，以便从高山的一侧到达另一侧。

目前世界上最长的火车隧道是瑞士的戈特哈德铁路隧道(Gotthard BaseTunnel)，全长35.5英里，以及中国的广州地铁隧道，长37.5英里。目前最长的隧道是用于输送水的特拉华渡槽(Delaware aqueduct)，全长85英里

然而，障碍是例外，而不是常态。世界各地的绝大多数公路穿行都发生在开放式道路上。这些通常由混凝土和/或沥青材料构成的道路组成，该道路设置在平直且压实的场地土基上。对于火车，常态是将轨道安装在适当压实的土地和钢制轨道上，但这些也是开放至大气的简单路线。下面的说明将集中在用于诸如汽车和卡车的车辆的道路上，但是由于铁路和其它车辆道路也可以从本公开中受益，所以该集中并不旨在限制本申请的范围。

道路的选择带有一组物理标准，该组标准将在一个位置的行驶定义为与沿着陆地上一个完全不同的位置处类似道路的行驶基本相似。这些功能相似性的存在是如此明显，以至于它们被认为是理所当然的。

世界各地的地面道路的一些相似之处是它们具有使得橡胶轮胎可在上面滚动的扁平材料。该材料通常是混凝土或沥青混凝土或其它材料以提供平直的表面，公路车辆、汽车和卡车可以在其上滚动。它们对于大气是开放的。对于大气是开放的，在这些道路上行驶的车辆受到根据车辆的行驶速度的气动阻力的作用。

光滑的表面使得能够实现以前由于马的速度限制而不可能实现的高速行驶。一个多世纪以前，通过提供平直的道路，车辆可以在一些位置以大约65mph及更快的速度安全行驶。

一个常见的问题是，随着行进速度的增加，事故的后果会变得更糟，这意味着死亡率增加和碰撞强度的增加以及所涉车辆的损坏和造成的伤害的严重性也随之增加。

超过65mph时，车辆(包括飞机)在某些情况下可能升空。对于公路车辆来说这是一个严重的问题，正如一辆汽车撞击并且升空，其会飞向空中，跨越车道并且进入相邻的交通。如果相邻的交通恰好沿相反的方向行驶，则头部撞车特别危险，并且经常会导致死亡。

道路行驶的另一个普遍存在的方面是空气动力学能量损失。众所周知，通过改变车辆的形状，可以减少空气能量损失。例如，最近，特斯拉推出了一款新的半挂卡车，其卓越的空气阻力系数仅为Cd＝0.36。该值比大多数跑车更好，并且比具有阻力系数为0.65左右的通常半挂卡车显著地更低。特斯拉竭尽全力创造了在拖车侧部打开和塌缩的翼部，以消除与空气在拖拉机周围移动并且撞击拖车的钝形前端相关联的阻力。

它们的成功表明两件重要的事情。非常有价值的是寻找消除作用在公路车辆上的空气阻力的方法，并且，该领域的专家致力于改善移动穿过周围空气的车辆的形状。如稍后将描述的，本公开内容相反提供了一种完全消除空气能量阻力的方法，从而使得这些减少特斯拉半挂卡车的阻力系数的极端努力在所提出的新管道系统内无用。然而，这些设计对于在开放式道路上使用这些半挂卡车非常有价值，这些道路当然包括当今所有现有道路中的绝大部分。

已经认识到一些想法，这些想法原理上可以提供不同途径以减少施加在车辆上的阻力。所谓的活塞效应现象实质上是如下认识，即，移动穿过隧道内空气的车辆迫使动能从车辆转移到隧道内空气，而如果隧道中的空气以与车辆相同的方向移动，则可以减少车辆所经受的“逆风”。在这种情况下，空气阻力减小。但是，对一部辆车的这种减少的来自强加于另一辆车的、使空气移动排在第一位的能源需求增加。总体而言，如今的车辆将能量输送到隧道系统，并且隧道系统使用该能量来减少用于内燃发动机车辆烟气的通风的鼓风机供能的电能需求。

对于陆上速度记录测试，始终要求车辆在短时间内沿两个相反的方向行驶，以消除强劲的顺风人为地提高了车辆的最高速度的情况。通过在两个相反方向上平均最高风速，可以获得零风速最高速度的良好近似值。

在一些方面，顺风使得给定车辆能够以较低的动力水平以固定的速度行驶。在某些方面，如果使隧道内空气被致使以与隧道内的车辆相同的方向和速度移动，则将降低车辆的动力需求。实际上，在车速和隧道风速相同的情况下，克服空气能量阻力所需的车辆动力的部分将恰好为0HP。在这种情况下，车辆将经受0速度逆风，并且仅有的动力消耗将是克服车轮滚动阻力、轴承阻力和类似物。

虽然确实如此，但是在隧道内产生顺风可以降低车辆的空气动力需求这一事实在没有进行实验的情况下并没有教导如何以可观的利润和商业上可行的方式来实现。原因是，虽然在隧道中为车辆产生顺风是一些人已经意识到的原理上可以为车辆带来益处，但这不足以创建可行的新运输方式。

对提供顺风的成本进行的更深入分析表明，对于公路车辆而言，对于具有合理尺寸的一英里的隧道区段中，其将需要约2MW的空气移动器动力以消除约30kW的车辆动力。换句话说，虽然某些人可能已经意识到，如果产生顺风将有可能减少施加在车辆上的空气动力需求，但仔细分析表明，这样做通常成本将极其昂贵。

由此可见，为什么我们没有百公里或千英里长的隧道以减少车辆的能源需求。从加利福尼亚州萨克拉曼多(Sacramento,CA)到加利福尼亚州洛杉矶(Los Angeles,CA)的450英里隧道需要约1GW的电力以使得风能够消除(如果该隧道内只有一辆车)仅30kW的能量。产生这种结构在经济上是荒谬的。

建立一条隧道来试验这种想法的成本也不小。通常的隧道可花费每英里十亿美元来建造。如果隧道的尺寸像挖洞公司建议的那样减小，则该成本可以降低到每英里1亿美元。假设这种情况，从萨克拉曼多到洛杉矶的隧道将花费约为：2(隧道)*每条450英里*1亿美元/英里＝900亿美元

然后，本领域普通技术人员将需要构造约2GW的发电厂以提供空气移动器的类似的电力，这仅为试验该想法是否可行。本领域普通技术人员通常会在获悉建造隧道的成本，在了解建造隧道的成本、或者驱动空气移动器的成本和电力、或两者之后，意识到结果将不会有成果。

地面道路的另一个特征是相对速度差。换句话说，与高速移动相关联的危险是令人严重关注的。如果两个相邻的行车道的交通以相反的方向高速移动，则相反车辆的接近速度是其各自速度的两倍，并且它们的结合的接近速度的动能增加为4倍(速度平方)。同样，在仅限于载有较大载客量的车辆进入的高容量车道(HOV lane)的情况下，高容量车道中的车辆速度通常可以是道路的最大允许速度(例如65mph)，而相邻的非高容量车道的车道可能已完全停止。

沿相反方向行驶的两个相邻车道之间的正面碰撞的速度差为2*65mph＝130mph，并且诸如高容量车道和普通车道(其中车辆停止)相差速度为1*65mph＝65mph。例如，如果某人在停止车道上切入高容量车道，则可能会产生65mph的碰撞速度。如果相反，一辆车辆升空并且越过障碍物撞向了对面的交通，则撞击速度将为130mph。

消除此类事故的另一种道路系统将是一个优势。在道路管道系统内，这两种碰撞情况都不可能。

现今道路的另一个特征是所有车辆必须被“驾驶”。换句话说，有人必须控制车辆的运动并且在整个行程中保持警惕。然而，最近，计算机已经可以控制车辆并减轻驾驶员的负担。到目前为止，除某些实验目的外，这些计算机控制系统尚未获准在开放式道路上运行。尽管它们应该更安全，并且据称是更安全，但事实是它们尚未运行数百万英里以“证明”它们实际上更安全。

因此，产生一种可以安全地启用和测试自主导航车辆的道路系统将是一个优势。如果将撞车限制在碰撞保护墙内，并且如果在自主控制下的单个车失去控制并撞车，则间接损坏的可能性会降低。希望产生安全的道路，使自主车辆可以在测试阶段运行。

在现有的道路中，其中该道路在穿透例如山体的隧道内并且其中单个管中的道路仅为单个方向，存在一种称为活塞效应的效应。活塞效应表现出一定程度，其也减少了附近车辆的动力消耗。

然而，对于如今的所有隧道，都存在更大的问题。如今，“车辆”一词本质上是“内燃发动机”(ICE)车辆的同义词。内燃发动机车辆散发的有毒气体需要不断消除任何隧道内空气，并且随其消除移动的车辆沉积的任何动能。排放气体的毒性是优先考虑的，并且所有现存的隧道道路都具有对公路隧道内空气进行通风的准备。

其结果是，随着隧道内车辆数量的增加，排气的浓度也随之增加。随着排气浓度的增加，有必要增加空气移动器或鼓风机的使用，以加快隧道内污染空气的排出。因此，在现代隧道中使用活塞效应来减少在隧道内维持清洁空气所需的电力。因此车辆与空气的相互作用会导致空气移动，所以如果隧道设计为利用这种现象，则隧道运行者可以降低输送给鼓风机的电力。

当交通流动减慢或停止时，传递给鼓风机的电力可能增加。当交通量下降时，车辆活塞效应减弱，但空气污染也减弱。通常，随着车辆密度趋向于零，可以关断鼓风机电力。

有利的应是，通过消除排放排气的车辆而从隧道中消除排气。这样，就不必为了清洁隧道内空气而操作鼓风机。如果不需要由于污染而排空空气，则可以保持对隧道内空气供应的动能以使隧道内的车辆受益，使得可以减少这些车辆从隧道的一端到另一端的能量消耗。

对于现有的隧道，在隧道内维持可呼吸的空气的问题需要大型通风系统来净化空气。结果是，期望建造隧道以使其在尽可能短的距离内越过道路的障碍物。隧道的建造成本更高，并且它们需要复杂的通风系统，其复杂度会随着隧道长度的增加而增加。当考虑2条或更多条可能的路径时，在所有其它情况相同的情况下，最短的路径将产生成本最低、通风系统复杂性最小的隧道。如今的习惯和常规实际做法是选择一条需要最短可能隧道的路径。

与设计现代隧道的原理相反，在某些情况下，如果可以将隧道的使用限制在不排放有毒气体的车辆，则增加隧道的长度会变得有利。能够启用这种隧道所必需的标准是多种，但是一旦启用，就会产生新的期望结果。隧道越长，车辆穿行的成本效益就越高。确定超出收支平衡的必要标准变成确定是否沿某条路线建造隧道的新目标。

隧道构造昂贵并且危险。通常的公路隧道可花费每英里十亿美元来构造。一些公司提出以各种方式将其降低到每英里1亿美元。但这仍然非常昂贵，因此只能选用特别选择的路线来安装隧道以避开某些障碍。从这个意义上说，沿现有地面道路的极端交通拥堵是一个障碍。如今，在没有障碍的地方修建隧道毫无意义。但是，如果能够布置隧道来减少在其中行驶的车辆的能量需求，那么在技术上希望增加隧道的长度而不受限制。关键是要计算出与车辆运行成本相比的隧道构造和运行成本，并且找出安装隧道将具有成本效益的那些走廊在哪里。

考虑到存在这种新的可能性，并经过仔细评估，就可以将某种车辆的驾驶工作和能量负担从车辆转移到隧道系统而得出使特定隧道项目有利可图的交通量，因此隧道运行者可能会收取通行费以收回部分车辆节余。在这种情况下，可以研究进一步的推断，其中可研究用于隧道建造的成本，以使构造隧道的每英里成本最小化。

这样做最终将认识到，可以建造的成本最低的隧道是在地面之上建造的隧道。换句话说，隧道总是呈用材料来衬砌钻孔隧道的陆地内部。但是，如果这种材料是构造在大地表面而不是切割贯通高山的洞，其也能承受得住。如果不存在陆地来提供支承，当然需要对隧道的墙体和隧道顶材料进行适当的重新设计。

因此，如果可以从建造隧道的成本中消除贯穿大地钻孔的成本，其中隧道的目的不是要越过诸如高山或水路之类的障碍，而替代的是减少通过隧道行驶的车辆的能量消耗，这将是很好的选择。为此目的，成本最低的构造是将隧道安装到浅沟槽中或陆地表面上，随后设置隧道墙体和隧道顶，以使得内部空气的活塞效应和动能能够保持。这样，消除了贯穿大地钻孔的成本。

此外，组装这种隧道的道路墙体和隧道顶的成本将更低，这是因为在隧道内在地面上方组装隧道结构部件的成本比在地下组装隧道结构部件的成本更低。在隧道内，可以使用分段式构造隧道，以形成通常锁定在一起的圆形环。在地面上，可以使用在周围的开放式空间来移动结构部件。这样能够进行现场倾倒构造方法，并且也可以进行预制以及进一步的预铸和后应力方法。完整的隧道部段环(类似于箱形涵洞)可以被预铸，随后由起重机吊起，并且逐个地设定在适当压实的土基的顶上。尽可能在外面工作比如其他人已建议在的封闭隧道内工作便宜得多。对于隧道内的车辆，从空气动力学的角度来看，隧道是在地下，或是在地面上，或是是升高在地面上方，或是高于水面，或是低于水面并不重要。重要的是如何处理隧道内气流，为此，消除有毒的排气污染物很重要。

因此，实现这些特征的一种关键方法是为隧道提供阻止进入有毒排气排放车辆的障碍物或关卡。

通常，为了建造长隧道，需要在挖掘隧道的同时将隧道区段从一端引入隧道。这些区段随后装配在一起并且提供支承，以在隧道前进时挡住陆地。通常，作为示例，长隧道通过在隧道掘进机(TBM)后面安装形成为圆环的预铸混凝土部段的环来形成。每个环的最终部段都是渐缩的，以使环变得稳定。然后，灌浆可以流入到部段中以将它们锁定在一起，并且可以流到部段后面以为部段环后面的陆地提供支承。

如果可以制造出完整的预制隧道环，并且随后通过使用起重机和卡车将这些环运输就位逐个地安装，则组装隧道将更快且更便宜。在这种意义上，管道的连续区段的正方形或矩形被认为是环，并且该术语不仅限于如由隧道掘进机切割的地下隧道中的圆形环。不可能在地下这么做。但是可以在地面上或者在敞开到大气的浅沟槽中这么做。因此，有利的是能够建造隧道，其中该隧道在构造过程中敞开到大气并且以类似于涵洞构造的方式进行构造。用这种方法建造隧道要比在地下深处建造隧道便宜得多，在地下深处必须沿隧道的长度挖掘大地并且清除，并且随后必须在隧道顶部坍塌之前逐片安装衬砌。

考虑到希望建造一条长数十英里，优选地几百英里或者甚至更优选地几千英里的长隧道，有利的是在工人上方覆岩崩塌不足为虑的位置建造隧道。如果在施工期间上方朝着将隧道建在地面之上和/或至少在行星的大气敞开的浅沟槽中，则是这种情况。

电动车辆(EV)的引入使得新技术得以考虑和/或实现。电动车辆的一个问题是用于能量储存的电池的成本。通常的电动车辆续航里程低于大多数消费者的期望，也低于人们对汽油所期望的续航里程。此外，使用汽油，人们几乎可以在任何地方停车，并在几分钟之内充满，并且准备好再行驶数百英里。现代世界中，加油站无处不在。电动车辆充电站并非如此，并且电动车辆的续航里程通常远小于汽油汽车的续航里程。

因此，有意义的是寻找一种新方法以在电动车辆在开放式道路上行驶时将能量连通至电动车辆。为此，迄今为止已经提出了许多方案。如今，唯一可广泛使用的基础设施是电动车辆充电站。尽管现在数量远远少于加油站，但现在它们在很多地方都可以到达，而且它们确实可以为电动车辆充电。然而，它们需要电动车辆从道路驶出，停车然后充电。它们不会在车辆在道路上时对车辆传递能量。

一种建议的解决方案是提供一种带有通电轨道的道路，该通电轨道类似于在地铁和其它火车上使用的电“热”第三轨(electrically“hot”3rd rail)。该模型也类似于儿童玩具“插槽车”的赛道。这就需要电动车辆车主在汽车下方安装电力拾取器，以从轨道吸收轨道能量，使得电动车辆可以无限行驶。目前尚不清楚在该概念上如何支付能量，并且这将需要构造大量的高功率发电厂。

另一个想法是在道路中安装射频(RF)线圈，这些射频线圈在车辆沿着道路行驶时对车辆输送电能。已经提出了一些测试轨道，但到目前为止，这只是一个概念。

进一步建议的是，将建造太阳能和/或风能发电场，以对充电器(诸如超级充电器网络(Supercharger Network)和建议的超级充电器(Megacharger)的充电站)提供电能。这是一个优势，因为充电站运行者可以比由充电站运行者以从当地公用电力购买电力更低的摊销成本来建造太阳能发电场或风能发电场。迄今为止，将能量输送到电动车辆的唯一方法是以一种或另一种方式将电能输送到电动车辆。因此，有利的是能够存在当电动车辆沿道路行驶时将有切合实际的能量输送至电动车辆的另一种方式。还有利的是初始能量可以来自可再生能源(诸如沿道路的太阳能和/或风能发电场)以降低道路运行者需承担初始能量的成本。

通过在沿着道路的发电场处收获太阳能和/或风能，并且随后将该能量传递到道路管道系统内的空气移动器，本文的道路管道系统可以使隧道内的车辆的实时获益保持空气的动能。如果找到一种方案，其中，使空气移动器的运行成本(基于操作空气移动器的电力成本)低于在常规道路上运行车辆的成本，那么该道路可能有用。为了在能源上有用，由道路运行者花费的能量必须少于使用新型道路的电动车辆所节省的能量。

当前的道路对大气开放，并且无助于减少车辆消耗的能量。与大气的相互作用耗散能量，并且车辆行驶得越快，能量耗散率就越多。

在有鼓风机运行的隧道内，接着鼓风机使隧道内空气加速的位置，将表示压力升高。如果压力升高得足够大，则其将触发隧道内的驾驶员的耳鸣(ear popping)。如果在隧道内，空气压力周期性地增大和减小的程度大于耳鸣压力变化(一个很小的值)，则将是一件令人讨厌的事情。隧道孔内的简单鼓风机也占用隧道内的空间，需要整个隧道内部尺寸更大。有利的是能够在本公开中在隧道的顶部设置空气移动器。之所以能够这样做，是因为隧道与大气接触，并且这样做意味着道路管道内部可以更小并且恰好足够大以使得目标车辆能够通过，由此降低总体构造成本。

有利的是能够在隧道内使用的空气移动器具有控制内部空气速度以及内部空气压力的设置。如果是这样，那么隧道控制系统可以主动控制空气速度和气压两者，使得速度可以通过减少空气动力能量消耗而使车辆受益，并且压力控制可以通过减少耳鸣不适而使车辆内的乘员受益。

另外，在隧道内发生火灾的情况下，有利的是使特定隧道区段的气流方向能够反转，这样无论事故/火灾发生的位置如何，都可以适当地排出烟雾弥漫的空气。隧道内的通常的鼓风机有时方向可以反转，但它们不能单独将隧道空气排放到外部，也不能将外部清洁空气推入到隧道中。对于某些隧道设计，附加的隧道竖井专门用于通风。因此，有时可以提供一些前述的性能，但代价是是挖掘整体隧道更大。

理想地，引起隧道内空气移动的空气移动器将非常靠近隧道空气和外部大气两者。对于穿越高山、在河流之下或者如今通常建造的任何地方的隧道，这是不可能的。隧道的目的是使交通远离外部环境，以沿着绕过某些障碍物的管道行驶。必然地，隧道的内部不与外部大气相邻。

只有将管道围绕原本开放的道路来包裹，管道(各种隧道)的壁和/或隧道顶才会暴露在外部大气中。这样，安装在隧道顶部的空气移动器可以直接通达隧道内空气，并且也可以直接通向外部大气。这样设置的鼓风机能够通过使外部空气流入到隧道中而在任何空气移动器位置处在紧急情况下提供通风空气。其还能够将内部空气排出。但是在常规运行下，如此设置的空气移动器能够以较高的速度将空气从空气移动器的“后方”抽出隧道，并且将空气在空气移动器的“前方”吹回到通道中。

有利的是能够将大型的多方向空气移动器系统安装到较小的隧道中。更为有利的是该空气移动器系统通达新鲜空气，无需增加建造更大隧道的额外成本，以提供如通常隧道构造中的那样的为供应新鲜空气而预设的单独的隧道管道。因此，有利的是，隧道具有大量空气移动器，并且其中每个空气移动器都可直接通达外部空气，而没有与钻出较大的整个隧道的钻相关联的成本。

本公开通过使道路和/或铁路管道顶与行星大气连接或接近行星大气来实现这一点。通过将管道顶定位在地面上方，管道孔可以保持为固定的截面面积和形状，随后孔的高度可以增加，从而为空气向上流动到空气移动器中提供路径。沿着管道长度进一步向前可以发生相反的情况，以提供空气流入管道的路径。

在管道上方，可以产生相同种类的空气流动路径，以用于空气从空气移动器后方向前方方向移动(相对于管道内的车辆呈法向运动)，并且也用于向前方并且在空气移动器前方以相同移动方向来移动的空气。

这提供了用于空气流入到空气移动器中的两条路径，以及用于空气流出空气移动器的两条路径。此外，两条路径连接到管道内空气，并且两条路径连接到来自大气的空气。如果在街道下面建造管道，以便地面交通、车辆、行人或其它可利用顶表面，则可能有必要形成短的管道，以使空气流入和流出空气移动器，并到达实际管道位置侧。

关于管道内部保留在距地面3米以内至少一英里。选择此3米的距离是因为对于隧道掘进机运行而言它太浅了，对于炸药隧道开挖而言它太浅了，并且对试图产生真正的“隧道”而不存在经常发生塌方的地下待挖掘的隧道的隧道顶而言它太浅了。如此浅的管道将从上方挖出，这使得其与真正的“隧道”区别开。如此接近地面意味着该构造会创建沟槽而不是隧道，并且将管道放到开放的沟槽中以创建封闭的管道。

这样，道路管道或铁路管道不同于道路隧道或铁路隧道。然而，距离地面3米这一区别不施加于空气流，因为在某些引用选择下，可能需要将进气口和排气口的位置设置成比空气移动器所覆盖的位置略大于3米并且恰处于地下，使得能够沿着现有的城市街道安装，并且该街道随后重新使用。

再有，1英里的距离是为了将这些安装在沟槽中的管道与在地下挖洞然后衬砌的真实隧道区别开。隧道反回大气连接后，将在3米的距离内呈很短的距离。然而，它们不会在该浅短的距离内保持很长的距离，当然也不会保持一整英里。在3米以内构建长度超过1英里的系统会产生一个全新的设备。

然而，总体而言，对于诸如跨国管道之类的被建造为覆盖较大距离的管道，该管道的顶部将与行星大气接触。因此，常规的空气移动器安装位置将是该处有用于使空气从管道并且也从大气两者流入并且流出空气移动器的直接连接的位置。带百叶窗的系统由2x 2路径组合创建出了4个气流路径。通过在空气流动方向可以反转的地方另外安装可反转空气移动器，该系统成为2x 2x 2＝8的空气流动路径。通常不使用从大气到大气的一条路径，除非选择了具有较长阀芯上升时间的空气移动器作为空气移动器，并且需要精确的管道内部空气速度和压力控制。在该情况下，可能有用的是使空气移动器达到全速并且随后仅使用空气路径叶片来改变空气流动方向。

现有隧道的另一个问题是噪声。处于高速公路速度时，噪声的主要来源是车辆发动机和轮胎与路面的相互作用。如果在通道入口处设置内燃发动机障碍物以使发动机不在管道内运行，则可以消除车辆发动机噪声。通过为内部道路提供橡胶化沥青涂层可以减少轮胎噪音。建立包括内燃发动机障碍物和橡胶化道路的道路管道系统将改善沿本公开的管道系统行进的车辆的乘员的行驶体验。

管道内部噪声也会根据隧道孔内坚硬的混凝土墙和顶板的声压反射变化而变化。通过在道路管道内部涂上橡胶化沥青路基，可以减少轮胎的声音产生。但是声音吸收也增加了。撞击到橡胶化表面的反射声音将比遇到混凝土衰减更多。

墙壁也是坚硬的且反射声的表面。有利的是，提供一种具有材料覆盖物的隧道，该材料覆盖物吸收并衰减声压振动，同时保持与隧道内的空气流动和车辆的活塞效应相关联的低频压力波。理想的表面涂层将保持低频压力变化，同时还可以衰减可听见的压力变化。另外，可以在墙壁和顶板上添加一些形状，这些形状有助于更频繁地反射声能，从而更好地衰减内部噪音。

在本公开的一些实施例中，道路表面设有橡胶化沥青覆盖物，墙壁设置有纵向沟槽以在不显著地抑制沿着管道孔的纵向空气流动的同时倍增地反射声能，并且墙壁和顶板设有消声材料，其再次衰减可听的声能，但不衰减管道孔内的低频车辆压力波和/或气流。当然，总是在理想状态之间进行折衷选择，因此这些是可被包括的示例性选项，而不是本公开内容起作用所必需的。

可以提及的是，墙壁和顶板中的沟槽可以通过增加反射次数来减少内部噪音。对于声学，沟槽是竖直的还是水平的都没有关系。但是竖直沟槽将比纵向沟槽增加更多的管道气流阻力。因此，纵向沟槽是优选的。而更加优选的是用对声能起阻尼作用以减少内部噪声的涂层材料来覆盖墙壁和顶板，并且如果构造沟槽，该涂层材料也可包括在沟槽内。

在提供照明的隧道内，有利的是以足够高的重复率设置照明灯，以使光变化快于约100Hz，从而避免触发使用道路管道系统的车辆乘员的癫痫发作。如在本公开的一些实施例中，可以预期，管道有时由行驶速度高达240mph的车辆使用，在百分之一秒(0.01秒)的时间内行进的距离为10.56英寸。对于240英里/小时，为避免癫痫发作的常规照明间隔应当比该距离更紧密地间隔。对于60mph的穿行，间距应当小于该数字的4倍，即约44英寸。对于此处预期的任何速度应用，独立的LED照明之间的间距为1英寸的LED照明将足够。

隧道需要紧急出口和/或避难所。优选地，在紧急情况下，隧道将具有通至外部大气的出口路径。规范的是在出口之间存在很长的距离，并且一旦进入出口，它们通常具有较长的隧道或楼梯以到达隧道系统外部并到达外部大气。然而，通常情况下，出口仅通向至可以避难的房间，因为对于某些避难者(如老人或残疾人)而言，与外界大气的距离太远了。

当隧道穿透高山时就是这种情况。而且，如果隧道在水体下方穿行，则人们必须一路走出隧道，或者为应急车辆提供一些准备以通达被困在水体下方的人们。

通常，隧道越长，到达外部大气所必须经过的路径就越长。因此，有利的是能够行走穿过使隧道内部和大气外部分隔开的门，而无需沿着长长的走廊行走以到达外部大气，或者替代地需要在冒烟和/或起火时，在高山下或水体下方的封闭且通风的房间中避难。道路管道系统提供这种益处，因为它们的绝大部分是邻近外部行星大气建造的。在诸如起火的紧急情况期间，一旦避难者离开管道门，他们通常立即离开管道道路来到外部大气中，没有任何管道道路内烟雾。

在冒烟或起火的情况下，能够经由较短距离路径而快速离开隧道至外部空气的能力非常有价值。本公开之所以能做到这一点，是因为管道孔总是靠近外部环境大气。与通常隧道的实际情况相比，逃生门和走道可以在道路管道孔内以更近的距离来产生，因为接近大气可降低提供出口路径的成本。

有利的是能够存在一种为隧道提供门的方法，使得在发生大量烟雾的紧急事件中，门内就是隧道内空气，并且门外(无需沿着较长的走廊向下行走或较长的楼梯向上行走)立即开放至大气以及清洁空气。这样，道路管道远远优于隧道。

不可避免的是，沿着较长的跨国道路，驾驶员将需要休息停车处。如果隧道管道沿着现有地面道路的中线建造，例如处在萨克拉曼多(Sacramento)和洛杉矶(Los Angeles)之间的示例1-5，则有可能提供从隧道离开至地面道路的出口。随后，车辆可以并行驶入交通、穿行交通并且随后驶离地面道路。这是离开道路管道系统的一种合理且可选的方案。这种方法的一个问题是，当管道系统位于现有道路的中间时，最快的车道通常与道路管道系统相邻。

然而，有利的是，如果作为一个可选项，在车辆不需要横穿现有的一面道路车道的情况下能够实现进入、离开隧道系统。

如果隧道管道可以建造成落入地平面之下并且随后在现有公路车道下方横穿，则入口和出口可以设置成靠近地面道路的较慢侧(在美国，右侧)的现有的地面道路入口和出口。通至隧道的入口可以沿着通至地面高速公路的常规入口设置。

同样，从道路管道系统出来的出口可以设置成穿过地面道路的下方并且在地面高速公路的常规出口位置之前出现在地面高速公路的一侧。该可选方法使得离开道路管道系统的车辆能够与沿着出口路径离开地面道路系统的车辆合并。同样，进入道路管道系统的车辆可以沿着常规路面入口，并且进入每个道路系统的车辆随后分散开但仍处在入口坡道上。这可消除驶入或驶出车辆横穿地面道路的需求，并且这是用于道路管道系统驶入和驶出的更安全的方法。

除了将现有的地面高速公路驶入坡道和驶出坡道用于管道系统的进、出路径外，也将有用的是提供将车辆连通至邻近道路管道系统的建造物的驶入驶出位置，在建造物处可构造可再生能源发电场。车辆可以在继续行驶之前在这些位置处离开以便充电。同样，驶入道路和驶出道路可以用于将电力线缆连通至包括空气移动器、照明灯和其它系统的道路管道系统。

由于电动车辆充电将需要大量能量，有利的是能够沿着道路管道系统构造太阳能和风能发电场，以提供运行所需的电力。即使道路管道能够减少车辆的能量消耗，最终在更长的行程中，电动车辆的能量(例如电池充电状态)也会变低。因此，有利的是能够提供与现有的用于内燃发动机车辆的加油站和用于电动车辆的超级充电器站相似的休息站。

然而，与加油站不同，联接至与太阳能发电场或风能发电场的电动车辆充电站需要更大的建造物尺寸。对电动车辆充电和道路管道系统供电的太阳能发电场可能需要100到500英亩的土地，而加油站或电动车辆充电站可能需要八分之一英亩。这两种不同用途的土地需求的差约为1,000倍。

由于靠近交汇处的土地成本增加，在常规地面道路或高速公路入口/出口交汇处附近提供连接至可再生能源发电场的电动车辆充电位置可能会非常昂贵。仅距离交汇处一英里或更多英里，沿着没有高速公路出入或口的道路，土地成本通常要低得多。大片土地的成本可以花费靠近现有地面高速公路上下坡道成本的百分之一。

本公开为道路管道建造者提供了一种全新的选择，以用于通达邻近通路受限的道路(诸如美国州际公路系统)的建造物。通过形成道路管道系统的入口交汇处和出口交汇处，使之落入地平面之下、在地面道路下方穿过并且随后沿着地面道路或之前不具有至高速公路的连接部的陆上的高速公路重新出现在地面上，能够以靠近现有交汇处的每英亩土地成本的1％至10％的价格获得土地。

以此方式，本公开内容使得能够低成本地产生靠近现有地面高速公路系统但又与之分隔开的休息停车处和再充电站，并且其附加地包括需要大量土地的太阳能、风能或其它可再生能源发电场，其中可再生能源系统提供能量以充电或以其它方式将能量输送到使用道路管道系统的车辆中。

这一征还可提供如下路径，电力线缆通过该路径可以从可再生能源发电场进入到道路管道系统中，从而为道路管道系统内的空气移动器和其它设备提供电力。这将避免从相邻的土地上切割出跨各种权限的通道的沟槽，以到达相邻的需要电力的隧道系统。以这种方式，本公开中描述的可再生能源发电场将提供能量以对用于各种车辆能量形式的车辆充电基础设施以及对道路或铁路管道系统设备两者供电。

另外，现在某些电动车辆设置有自主控制硬件和软件。但是这些特征尚未被批准在公共道路上使用。在道路管道内，与电动车辆失去控制相关联的危险被大大降低了。除了侧壁之外，没有其它东西可以撞到，侧壁通常是混凝土并且能够承受碰撞。

有利的是使得自主控制的车辆能够在道路管道内运行。通过使能在更受控制的可获得经验的道路系统中安全运行，该试验场可以有助于加快地面道路的开发速度。

通过提供连接的休息停车处，自主车辆可以沿着道路管道行驶，离开并且重新充电，随后重新进入并且完成到目的地的旅程，而无需在公共道路上行驶，且也无需人类驾驶员来驾驶车辆。即使是导航的车辆也可以从道路管道系统中离开，去至车辆可以充电的休息停车处，并且人们也可以找到食物并且休息一下。

在如今的开放式公路上，存在许多具有多种不同形状的车辆。这些车辆的高速能量性能通常根据其空气动力学阻力系数Cd而变化。车辆制造商竭尽全力减少该项数值，从而减少行驶每英里所消耗的能量。

然而，在道路管道内，如果空气移动器保持空气以接近车速的速度移动，那么空气阻力较低或为零。在这种情况下，花额外的钱在产生减少阻力的空气动力学形状上不再是优势。取而代之的是，有利的是建造一种构造成本最低且封闭可供乘员和货物使用的最大体积的车辆，这是一套完全不同的标准。

用于在公路管道内进行高速运输的廉价构造车辆形状的示例是机场后推牵引机(push back tractor)，而高成本车辆的示例是现代的特斯拉Model S、Roadster 2和刚刚透露的特斯拉半挂卡车(Tesla Semi)。后者的Cd约为0.36。该值小于超级跑车布加迪·凯龙(Bugatti Chiron)的0.38，并且远低于类似的半挂卡车，其通常在0.6到0.7之间。这意味着，每单位正面面积，特斯拉半挂卡车具有非常低的运行成本。

然而，如果行驶在道路管道内，并且道路管道中的空气与车辆一起移动，则施加在车辆上的空气阻力为零，而与车辆形状(Cd)无关。在这种情况下，没有理由把将车辆包装成低Cd包装而产生额外的费用引入。取而代之的是，出于美学原因，构建成本最低的形状设备会更合理。考虑到道路管道能够实现这一选择，因此有利的是开发一种新型车辆，以降低成本包装来提供功能，在这种情况下，空气动力学外形不是设计的主要驱动标准。

在如今的隧道内，各个车辆是独立的。它们以驾驶员控制的方式移动，与前方公路状况的信息无关。每个驾驶员都采取独立的行动。本公开包括一种道路管道控制系统，该道路管道控制系统能在控制系统和车辆之间建立同步通信，从而当例如发生事故或其中一辆车辆观察到道路中的残骸时信息立即被通信。

当建造道路管道以使得道路管道内的车辆能够自主控制时，出现了几个新问题。首先，道路管道系统能够识别道路内的各个车辆。在进入时，道路管道系统可以为每辆车分配一个ID，并且最终，道路管道控制系统可以基于假设新车都允许进入或都不允许进入的情况下下对道路管道车辆总的吞吐量的计算批准每辆车的进入。

随后，道路管道控制系统可以跟踪每辆车，以使ID保持与车辆连接。这可以使用道路管道内的传感器以及车辆与管道控制系统之间的直接通信来执行。可以提供双向通信系统，使得车辆可以将信息发送到道路管道控制系统并且道路管道控制系统可以将信息发送到车辆。

道路管道控制系统优选地能够从车辆接收视频图像，显示道路管道中存在残骸/障碍物的位置，从而可以优选地、自主地派出清理人员去移除碎片。

有利的是现存的道路管道控制系统能够与沿着道路行驶的车辆交互作用，从而使道路管道内的穿行比在地面道路上行驶更安全。例如，如果存在能够控制道路管道内的车辆运动的控制系统，则道路管道控制系统可以在清理道路管道内发现的残骸期间使交通减慢或停止。同样，有利的是存在如下的道路管道控制系统，该道路管道控制系统将命令车辆何时进入并且计算它们在整个道路管道交通系统上的各自的交通量，从而永远不允许走走停停的交通状况。

如今通常在发生朝向隧道一端的事故的情况下，隧道道路的入口处的车辆将照常进入，因为没有与该车辆通信，刚刚在隧道的远端(换句话说，在隧道内)发生了问题。

本公开通过对于希望进入道路管道系统的车辆发出指示由于管道进一步的管道紧急情况而不要进入管道来解决该问题。这样，在发现事故后，管道不会被本来可以被排除在系统之外的车辆堵塞。

道路管道控制系统已经知道每辆车在道路管道系统整个长度内的位置和速度，因此道路管道系统可以计算新的车辆对整个交通流量的影响，并且确定新的车辆进入道路管道的最佳时间。在发生事故的情况下，道路管道控制系统将与道路管道内的所有车辆通信，以达成紧急停止，以及可能地，在紧急情况允许的情况下退回并且离开道路管道。

现存的隧道没有这样的控制系统，因此，车辆以全速行驶，直到他们卷入事故，这时它们进入紧急停止状态，从某种意义上说，这是一种流体动态冲击波，在事故发生时产生并且向后传播到迎面而来的交通中，直到所有交通停止为止。只有在这种“冲击波”反向传播超过入口之后，车辆才知道不要进入。如果将交通控制系统加入隧道，则有关如何解决紧急情况的决策将更加迅速，并且情况将更快解决，从而更快地恢复正常的交通流量。

因此，本文公开的实施例的目的是提供一种具有管道控制系统的管道系统，该管道控制系统监控管道系统内的所有车辆和事故，并且其能够在紧急情况下采取行动，指导车辆采取行动，包括等待直至问题解决或者返回到管道之外为应急人员或其它行动腾出空间。

管道控制系统的另一个方面是，为了与自主控制下的车辆通信，使用条形码在视觉上通信的信息量可以比通过言语通信给驾驶员的信息量大得多。因此，更有利的是安装各种样式的条形码以与车辆通信，以作为对人们的书写文字通信的替代或补充。随后，车辆可以借助于车辆内的显示器将信息通信给车辆的乘员。

本公开的另一方面是针对道路管道控制系统对车辆乘员提供信息，以向乘员显示如果乘员不在管道内，则其外部风景(view)将是什么。这可以通过以多种方式记录外部视图来实现，包括将环绕摄像机沿着邻近的地面道路驱动。此外，管道控制系统可以可选地在地图显示器上通信车辆位置，该地图显示器还显示沿着路线的其它可能的目的地，例如包括即将到来的充电位置和休息停车处的位置。这样的信息可以通信至车辆内的显示器，从而使乘员实际上可以朝不同的方向“看”，以了解他们所处地方的外部情况。

本公开的另一个可选方面是提供具有窗户的道路管道，车辆乘员可以通过窗户观看外界。

对于长时间的自主控制行程，道路管道控制系统可以提供行程显示，以显示起点、目的地、穿行路径、当前位置、到目的地的时间、到目的地的距离、以及其它重要的参数。

当车辆被限制在道路管道系统中时，产生这些特征就变得很重要。对于这样的系统，沿着所遵循的路线的休息停车处位置的距离和位置也很重要。

现存的隧道没有以数百或数千英里为单位的长度，因此，即使涉及在现有的隧道中，也很少会引起乘客无聊的问题。火车和飞机的确会涉及长时间滞留在车辆内。最长的公路隧道(挪威的莱达尔)仅15英里。对于火车，最长的隧道是长35.5英里的戈特哈德铁路隧道。穿越这些隧道需要花费一些时间，但与数百到数千英里的跨国旅行相比，该经历相对较短。

现有隧道所提供的便利设施(Amenity)很少，且现有隧道也很短。如果人们建造一千英里长的道路，那么全新且不同的功能将变得有用。当前的隧道通常不提供信息以使人们知道它们相对于外部的位置。可以有指示隧道内的距离或者去至紧急避难所的距离的标记。但是对于在道路管道内的移动车辆，有利的是道路管道系统传送信息以相对于外部特征定位。特别地，有利的是道路管道系统提供包括图像的信息，该图像示出道路管道内某个位置处的外部世界看起来怎么样。

在美国和世界范围内，现代道路的另一个奇特的问题是，车辆被构造成能够以比开放式州际高速公路(Interstate Freeway)所允许的最大速度限制要快得多的速度行进。通常，最大速度为65mph的某些区域的速度高达80mph。另一方面，车辆制造的最高时速可达250mph。许多车辆具有超过100mph的最高速度。但是，从法律上讲，他们不允许以这些速度在美国高速公路上行驶。

理想的是在道路上允许的最高速度超过100mph的情况下创建道路。即便只是在某些限制时间段内允许以这种速度行驶，拥有较快车辆的人也可以利用该道路以比正常速度更快的速度行驶。当然，允许混合速度限制将需要道路管道控制系统将较慢的车辆从较快的车辆的道路清理出。

较好的是在道路管道中适配可以使速度较慢的车辆从较快的车辆的道路离开的方法。

在本公开的一种构造中，道路管道的一个或多个区段可以设置有两个车道来代替正常的单车道。两车道区段的长度可以是一英里或两英里。速度较慢的车辆可驶出到额外的车道上同时速度较快的车辆通过。这类似于铁路岔线。

在一个实施例中，一系列的两车道区段沿着较长道路管道系统的长度周期性地布置。中心控制器与管道系统内的所有车辆通信。指示时速为240mph的车辆将它们自己分组为一排车辆，同时指示时速为120mph的车辆将它们自己分组为第二排车辆。

在单车道道路管道内，速度较快的车辆将追上速度较慢的车辆。速度可以根据需要不同，例如70mph和140mph。较低的速度将使半挂卡车成为较慢的排的一部分，而较快的汽车组成较快的排。

可以设置成，当较慢的车辆已经完成进入道路管道区段的两车道区段时，较快的车辆追赶上较慢的车辆。这样，较快的车辆可以在两车道区段上超过较慢的车辆。随后，两车道区段可以收窄为单车道部段。以这种方式，使用相同单车道(对于大部分距离)的道路管道的车辆可以以两种不同的速度行驶，例如70mph和140mph。而且，两个车辆排都不需要调节速度或停下来以允许更快的车辆超过(就像铁路对侧道所做的那样)。所有车辆始终以标称速度行驶到目的地。

这通过如下布置而成为可能，即，布置双倍宽度车道的位置以匹配人们希望在道路管道系统内实现的车辆速度。在至少一个实施例中，相邻的电动车辆充电站和休息停车处的入口和出口可以定位在双倍宽度车道区段旁边，从而如果较快的车辆希望离开，其可以从较快车辆的排而脱出，并且在双倍宽车道段中转移加入较慢车辆的排，并且随后通过沿着连接至管道的双倍宽度区段的驶出车道而离开管道车道系统。

理想地，道路管道控制系统还将对在想要离开排和道路管道系统的较快车辆的前方和后方的车辆进行引导，以产生空间使较快车辆能够更安全地离开。

路面开裂和破碎是道路建造者遭受的主要问题。随着时间的流逝，道路从白天到黑夜、从夏天到冬天不断重复加热和冷却，导致路面膨胀和收缩。此动作可能很明显。由于热变化，一块40英尺长的混凝土可以容易地膨胀四分之一英寸。

路面因为该动作而破裂和开裂，并且会大大缩短路面寿命。因此，期望减少路面经受的热变化，以增加该路面的寿命。

本公开以两种方式改善了道路路面的寿命。首先，道路管道系统中设置有道路路面的完整的封壳，因此太阳不会直射到路面来对其加热。这消除了昼夜热循环。此外，因为作为道路的管道基部与大地接触，所以其与散热件接触，从而进一步减少了热量变化。最后，在一些实施例中，本公开可以部分地埋入安装，使得道路与局部地面的正常表面下方大约6至10英尺的大地接触。与地表附近的大地相比，此深度的大地在一年的时间内的温度波动大大降低。

最佳的构造是将管道大部分埋地，并且路基在地面以下约16英尺。在这种情况下，路基温度一年四季几乎恒定，并且路面的热劣化几乎消除。然而，这种建造方法更昂贵，因此将根据多个变量来确定各个项目的管道安装深度选择，其中热循环是一个变量。这些变量在世界各地从一个位置到另一个位置都不同。

理想地，为降低道路系统的运行成本，为空气移动器和其它系统提供电力的能源将由可再生能源发电场提供，例如太阳能、风能、水力和类似物，它们直接连接到道路管道系统设备，避免公用电力中间商的费用。此外，为了白天和黑夜都提供电力，该道路管道系统将优选地设置有一个或多个能量储存装置，诸如在地面中的压缩空气储存器、电池电力储存器、轨道车辆重力能量存储器和类似物。

为了符合本公开，道路管道系统可以构造成使得由任何能量发电场产生的能量首先被提供给道路管道系统自身。如果首先出售给公用电力，然后再从公用电力购买能源，则能量成本将大大增加，就像如今所有大型公用电力类可再生能源装置的情况一样。因此，对于装置是否满足本公开设计的测试是：该装置是否能够在常规天气情况下作为孤岛系统地7天24小时地(24/7)运行其道路管道系统。

“孤岛”电力系统在此定义为如下系统，即，如果没有连接至公用电力，则道路管道系统将能够通过使用由连接至该道路管道系统的一个或多个可再生能源发电场产生的电能来运行。再次，尽管在本文中优先使用术语“道路”，但是术语“铁路(轨道)”应当被理解为还意图作为该管道系统的可选和/或附加部件和/或构造。

如果道路管道系统可以在不从公用电力获得能量的情况下有用地起作用，也就是说，即使在当地平均的天气期间道路管道系统与任何公用电力断开一段时间，并且因此道路管道系统是脱离公用电力分的孤岛式电气系统，那么其根据定义是一个孤岛式电气道路管道系统。

跨越陆地的高速公路和公路运输是如今世界无处不在的旅行方式。汽车、卡车、半挂卡车拖车和其它车辆类型在道路上从一个位置到另一个位置行驶、运送乘客、货物和货运。同样，轨道车辆使用钢轮和沿着钢轨滚动由此减少滚动阻力能量损失来执行类似的功能。所有这些车辆运输方法都面临着相同的气动阻力能量损失，该损失随速度呈非线性变化。

阻力与阻力系数乘以正面面积乘以速度平方成正比。因此，推动车辆所需的动力与速度立方成正比。使车辆速度加倍所需的空气动力为8倍。因为车辆的正面面积取决于车辆的舒适性和其它设计选择，而速度由驾驶员选择并且因此本质上不是设计参数，所以寻求减少特定车辆的用于运输的能量消耗的那些设计工程师专门关注降低该车辆阻力系数的值。

车辆工程师竭尽全力，花费大量的研发资金，通过创建可施加较小阻力的空气动力学形状来改善车辆的阻力系数。从某种意义上说，公路车辆设计者们正在追随飞机的空气动力学设计者的脚步，数十年来致力于高速移动车辆通过空气。

例如，最近，特斯拉工程师推出了新型第8型半挂卡车，其阻力系数为0.36。该值低于公路上的大多数汽车，并且约为通常第8型半挂卡车(阻力系数约为0.7)的一半。意味着，与通常的柴油第8型半挂卡车相比，每行驶1英里，特斯拉半挂卡车和拖车的组合将消耗大约一半的能量来克服空气动力阻力，以将新的特斯拉半挂卡车从一个位置移动到另一个位置。滚动阻力也被降低，这是针对车辆穿行的一独立的能量项。

顺风可以减少车辆沿着道路行驶所消耗的能量。陆地速度记录尝试必须在短时间内在两个相反的方向上进行，以消除进行记录尝试和使用顺风使最高速度偏离的可能性。

少数人提出，在几种设计内并且针对不同车辆(自行车、火车、汽车)的隧道中，通过沿着隧道在车辆行驶的方向上吹入空气，可以减少车辆沿着隧道的每单位距离行驶所需的能量。

尽管有这些知识，但车辆仍沿着无法实现该益处的地面道路行驶。虽然确实可以通过将空气吹向隧道这一已知方法来降低车辆的能量消耗，但也确实存在用于驱动空气的能量消耗，并且对于通常的车辆该能量消耗通常大于节能的成本。尽管可以做到这一点，但没人已经做到，因为成本高于收益。

此外，提出的用于节能的方案的成本远远大于地面道路的成本。这种情况使得没有为了减少车辆能量消耗而建造这样的车辆隧道。

为了在商业上可行并且因此有用，仅仅移动空气以使隧道内的车辆受益是不够的。迄今为止，还没有单一个长距离或跨大陆隧道可以通过减少车辆能耗来使车辆受益。如今建造的所有隧道都是为了避开所需车辆路线中的障碍物。一些隧道也可能通过内部空气运动使车辆受益的事实是偶然的。通常情况下，隧道运行者设计隧道使得他们对车辆施加寄生阻力，这与为车辆带来的益处相反。

现有隧道的一个问题是，它们的建造成本很高，以至于当人们建造一条隧道然后计算出这样做的摊销成本时，建造成本的支出超过了车辆的能源收益。由于这个原因和许多其它原因，除了通过提供绕过某些障碍物(例如高山或水路)的路径之外，隧道的构造并未使车辆受益。[00320]例如，如果要在旧金山和纽约市之间挖一个隧道并将空气吹入其，则可以减少在这两个位置之间移动车辆所需的能量。然而，建造这样的隧道可能要花费数万亿美元，最后，对于所有已知的设计，建造隧道的摊销成本大于车辆节省的成本。此外，沿着该隧道的长度吹入空气的成本将远大于沿着地面道路驾驶车辆的能量成本。这意味着，运行隧道的成本将比在开放式道路上运行车辆所需的能量成本高得多。如果要实现收益，则必须找到新的隧道设计。

如以前所想象的那样，建造隧道的巨大成本阻碍了道路建造者将潜在的车辆能源收益知识应用到现实世界的道路中。

实际上，世界上最长的公路隧道是挪威的莱达尔隧道并且其只有15英里长。并且该隧道内部具有双向交通流量。这意味着，他们甚至不考虑使用车辆活塞效应(如下所述)来为其通风系统带来益处，更不用说为其中行驶的车辆提供任何潜在的益处了。原因很简单，单孔隧道的成本低于双孔隧道，并且可能不考虑车辆节能。该隧道节省了围绕高山行驶几个小时的时间，并且该时间节省是建造该隧道的原因。用于使车辆行驶15英里的能量是如此地小，以至于在隧道设计中被忽略。

与减少车辆能耗相反，隧道设计的规范是将隧道设计成使得其寄生地消耗车辆的能量。因为隧道很短，所以消耗足够得小以至于驾驶员不会注意到。

通过利用以下事实，现代隧道寄生地从车辆消耗能量：当车辆以高速行驶通过隧道时，它们引起隧道中的空气沿着车辆行驶的方向流动。对于隧道设计领域的工程师来说众所周知的，这种效应被称为“活塞”效应，在这种效应中，车辆将动能传递给移动穿过的空气。

通常，通过降低执行必要的隧道通风功能以从隧道内排出有毒车辆排气的成本，该效应用于使隧道运行者受益。车辆活塞效应被用于减少隧道运行者必须供应给通风风扇的能量。隧道不是使用风扇将空气通过隧道以排出排气，而是替代地消耗来自车辆的一小部分能量，降低运行隧道通风系统的运行成本。

从本质上讲，隧道运行者的通常做法是从使用他们的隧道的车辆中寄生地获取能量，使他们的驱动空气移动器以用于隧道通风所需的电费得以减少。每个车辆操作者当他们移动通过单孔纵向通风隧道系统时，在燃料消耗方面会付出较小的成本(除了收取的通行费外)。但是，考虑到最长的单孔隧道的长度是12英里或更短，因此成本非常小(每辆车几美分)，并且没有引起注意。因此，通常做法是使用活塞效应而不是把钱花在用于双向隧道(诸如莱达尔)中的空气移动器上。(莱达尔是双向隧道，其没有利用活塞效应)。当然，建造双线隧道的成本要比单孔隧道的成本高，因此，必须将摊销的建造成本与运行空气移动器的电力运行成本的节省数额进行比较。

修建隧道非常昂贵。对于现代高速公路隧道，隧道构造可花费每英里十亿美元。挖洞公司建议建造较小的隧道，以绕开高速公路上的走走停停的交通，并且计划将成本降低至每英里1亿美元或更低。考虑到这些成本，对从旧金山到纽约市的跨国隧道的建造是否可行进行实验是不可行的。3000英里的隧道将花费为3000亿美元。以每英里1亿美元的价格，从萨克拉曼多到洛杉矶的隧道将花费约450亿美元，仅仅为试验从商业角度看这种隧道项目是否有用。

无论出于何种原因，尽管很少提及车辆的潜在节能措施，但仍未开发出能够同时解决减少车辆能源需求以及提出可行且因此可有效地进行实践的方法的长距离隧道系统。一旦人们考虑这样的实际隧道的成本，到目前为止很明显的是，车辆的节能并不能证明建造这种穿行隧道的合理性。

因此，如今在车辆运输过程中节省能量的重点是着重于改善车辆的空气动力学性能，最近的特斯拉半挂卡车具有显著降低的空气动力学阻力系数就证明了这一点。

电动车辆(EV)是公路车辆类别中的一个新进入者，它们为设计人员提供了一些尚待实现的新功能以及尚未解决的新问题。

电动车辆的一个问题是它们的续航里程有限。这主要是由于电池尺寸和成本。如果有办法减少每英里道路的车辆能耗，或者如果有办法对远距离道路上的车辆输送能量，那么总体而言车辆并且特别是电动车辆的续航里程将增加。

凭借200英里以上续航里程的最新电动车辆，本地驾驶得以解决。但是远距离旅行的充电时间仍然是个问题。如果有办法增加电动车辆的远距离续航里程，其将有助于电动车辆与内燃发动机(ICE)车辆竞争，并且增加它们在汽车销售市场空间中的市场份额。

在如今的另一个技术领域，太阳能和/或风能发电场向公用电力出售电能的价格通常低于每千瓦时4美分(美国)。太阳能和风能发电场产生如此多的电能，以至于只有公用电力才能够通过将该电能输送至大量的商业、工业和住宅消费者来使用所有该电能。不存在单个商业机构可使用如由公用电力规模的大型可再生能源发电场生产的一定量的能源。

在技术领域的其它地方，石油行业向车主出售汽油，其中在将化学能转换为机械能后的最终成本可能从针对高效柴油机的较低的约每千瓦时14美分到针对通常的汽油发动机的约每千瓦时40美分。燃料热含量通常以BTU来计算，但是BTU和kWh两者都是能量术语，并且因此可以在两者之间进行转换。虽然如此，将每加仑柴油英里的单位与每英里千瓦时的单位进行比较是不正规的，尽管这两者都是行驶单位英里的能耗。一个涉及燃料，而另一个涉及电力。仍然可以很快注意到，14美分和40美分燃料成本两者都大于4美分的电力生产成本。

快速浏览上述事实说明为何特斯拉宣称其意图将其超级充电器站连接至其建造和运行的太阳能发电场。这样做的话，特斯拉将能够从太阳能设施中挣得比向电力公司出售能源更多的收益。例如，沿着五号州际高速公路(I-5)在加利福尼亚州(California)哈里斯牧场(Harris Ranch)超级充电器站，一位驾车者支付每千瓦时20美分为他的特斯拉电动车辆充电。这是产生该能量的太阳能发电场本应挣得的5倍，并且可能比向公用电力提供该电能所支付的费用刚好高一点。

因此意料之中的是，开发和建造可再生能源发电场来为车辆充电器供电是很有意义的。如果存在另一种方式把来自可再生能源发电场中的能量连通至车辆，其将为可再生能源发电场提供另一种方法来挣得比将其能源出售给公用电力更多收入。

如今，用于货运和乘客的陆路运输包括公路车辆和轨道车辆。轨道车辆(或称为火车)通常沿着钢轨行驶。这优于公路车辆，公路车辆以橡胶车轮行驶并且每行驶一英里所产生的能量损失更大。火车通常由一台或数台发动机构成，发动机牵引大量的“车厢”，其中这些车厢内通常是乘客和/或物资。物资可以是任何东西，从煤炭到货物再到大型机器或结构。大多数火车发动机由柴油发动机提供动力，而一些(通常更快的乘客路线，如日本的新干线(Shinkansen)和法国的法国高速火车(TGV))则由电动机提供动力。

通常，馈送到电动火车的电能通过架空电力传输线路连通至火车。火车具有电力拾取器(pickup)，拾取器沿着上方电力导线滑动，并且将电能连通至火车和火车的电动机中。

如今，公路和铁路上的所有车辆基本上都是汽油或柴油内燃发动机(ICE)车辆。因此，公路和铁路设计成满足此类车辆的要求。当设计隧道时，一项主要成本是安装通风系统，以处理由这些车辆排放的大量污染物。隧道修建成使得旅行者能够绕过一些障碍物，诸如高山或水路。因此，它们沿着能够使车辆绕过障碍物的最短的路线来建造。

多个实体(entity)正在开发一种称为超回路列车(Hyperloop)的高速运输系统。该系统中构造管或管道并且随后将空气移除，使得吊舱(pod)可以与喷气飞机相当的速度在管内行进。希望在不同地方之间旅行的人们也可选择飞机、火车和公共汽车。除了公路旅行外，所有其它旅行方式通常需要将汽车留下，并且在目的地寻找交通工具。相比之下，沿着道路行驶需要驾驶员长时间保持专注，旅程花费的时间比飞机或超回路列车更长，但是当人们到达目的地时，他/她就可以用他们的车辆在目的地兜风，节省在初始点停放汽车和在目的地租车或乘出租车的成本。

如今，电动车辆(EV)刚开始变为重要的车辆选择。目前，它们可能占道路车辆保有量的千分之二。由于这个原因，道路仍然为内燃发动机车辆而不是非内燃发动机提供服务。但是，可以预料的是，随着未来的增长的销售和车队(fleet)百分比，电动车辆将作为一种汽车选择而变得越来越重要。电动车辆使得新的道路技术得以考虑、产生和部署。然而，电动车辆遭受行驶里程受限等问题。

如今，随着车辆在开放式道路上移动得更快，施加在该车辆上的空气动力学阻力非线性地增加。对于行驶里程受限的电动车辆，这是一个严重的问题。大量报告详细介绍了其中电动车辆驾驶员必须减速到荒谬的速度，以便在到达充电器之前不会耗尽电池能量。举例来说，电动车辆可以通过从高速公路速度减慢至约25mph其中大大降低了空气动力学的能量损失，从而将其续航里程翻倍。如果可以构造改善电动车辆的长距离行驶里程的新的道路，那么电动车辆被接受将会加速。电动车辆、半挂卡车以及电动轨道车辆(也称为电动火车)也是如此。

参考图1A至1B，搭接部段接头100被设计成能够快速设置相邻的道路管道区段10。两侧的路缘101提供用于车辆的侧部障碍物以保持在其间，并且还提供支承结构，钢轨可以可选地安装在其上以用于轨道运输。在这种情况下，路缘可以向上抬高(未显示)，使得任何有轨车辆都被抬升到任何道路车辆上方，从而在管道系统的入口和出口处将两种车辆模式分开，使得每种车辆模式都可以进入或离开管道系统。

孔102使得钢缆能够穿过，使得在放置多个道路部段的多个较长区段后可以可选地将它们后张紧在一起。在将一段道路管道后张紧在一起之后，人们可以可选地并且优选地将混凝土推入处于道路管道部段的基部中的一个或多个孔104中，使得水泥浆或其它合适的硬化材料在道路部段下方流动以填充地基基料中的任何间隙，间隙在构造期间在段的定位期间可能已经形成。

在一些实施例中，一层橡胶化沥青103将被安装在路基部段上以减少轮胎噪声并且使高速车辆的乘员所经受的竖直加速度平顺。无论附加层103是附加在预铸混凝土还是其它材料的基层上，管道底部内部的顶表面都可提供路基，公路车辆可以在该路基上滚动。管道的内部尺寸可以更大或更小，这取决于管道是否将用于汽车、皮卡车和运动型多用途汽车(SUV)、带拖车的半挂卡车、和/或行驶在轨道上的自供能钢轮式火车轿厢(未示出)，轨道优选地位于路缘101的顶部，或者替代地沿着路基底部(未示出)。

理想地，图1A至1B中的道路管道部段10将使用类似于箱式涵洞结构的预制混凝土方法进行构造，不同之处在于，部段中的钢筋优选地由长的连续盘绕的钢筋弯曲成连续的盘绕形，使得混凝土内的护套形成较少的接头并且建造和铸造区段的速度增加。顶部、基部和壁的厚度可以根据它们针对特定应用所受的负载而变化。可选的提升托架附接件106定位成使得这些部段可以从卡车上快速提升并且沿着道路管道定位。替代地，可以使用起重机用的支架，而无需在放置过程中将部段牢固地连接到起重机的提升线缆部件上。

消声材料也可以可选地并且优选地被覆盖在其它内表面105上，这些内表面105也可以配备如图12A中的纵向“V”形凹口，以提供声能的多次反射以增加管道系统内的声音吸收。还可以看到侧壁106、管顶或顶板107。壁和/或顶板可以可选地用如图12B中的消声材料覆盖。

图1B中的线缆的终端部段上的后张紧孔102(示出了四个)被示出具有附加的穿透件109(在可选位置内部)和110(在可选位置外部)。它们将通常仅在位于铺设以实现后张紧的线缆的端部的那些部段上。线缆孔102B(图1B中的左下孔)穿过混凝土连接到位于110处的通常线缆终端位置。该部段的相对端上的线缆孔102A(未示出，但靠近线缆终端110)穿过混凝土连接到所示的线缆终端109。这样，沿着相反方向铺设的线缆基本上在该部段的长度上重叠。然而，人们可以容易地将钢制线缆终端安装在该部段的中心附近，来自相反方向的线缆两者都终止于该线缆终端，在这种情况下，线缆严格说起来是重叠的，但实际上在同一位置处终止。具体说明线缆重叠是使得所有管道区段中的所有混凝土(包括终端部段)都受到线缆应力的压缩。次优的例如是使线缆进入孔102A终止于位置110，并且相对地，使线缆进入孔102B终止于位置109，因为这会使该终端管道部段中的混凝土处于张紧状态，混凝土不适合以此状态使用。

图2示出了组装在一起的道路管道20的成组的四个单独部段，以及在管道20内的车辆(一辆汽车)。汽车示出为向右移动，并且理所当然地由于车辆的阻力(活塞效应)，以及可选地还由于空气移动器能量沉积到管道车道系统内的空气中，管道内的空气将以相同的方向移动。图2示出了安装在地面上的道路管道20，其中地面可能是土地或者其可能是预先存在的地面道路。该图还示出后张紧的线缆如何重叠，包括孔203中的线缆从孔201至孔202铺设穿过相邻部段。这些部段示出为是对齐的，但是使用该方法，这些部段可以另外调节为不同的定向，允许内部道路管道孔围绕水平转弯部弯曲和/或围绕水平轴线旋转以允许管道被引导向上或向下以遵循地基的轮廓。就像“中国”的部段式玩具蛇，这种构造方法使得管道部段能够沿着任意路线快速放置，随后锁定在一起成为部段式但单个的连续结构，能够进行较小运动而不会破坏结构完整性。

图3示出了被部分掩埋的同一系统。在这种优选但更昂贵的安装中，结构由于被部分掩埋而在机械和热方面均可获得稳定性。此外，通过将部段密封以防止水侵入，并且取决于确切的材料和地基密度和部段的几何形状，示出的构造大约是部段式隧道将在沼地沼泽地(marshy swamp land)上漂浮的深度。该安装可提供额外的优点是其不需要高架桥等基部。它有点像一条被淹没的隧道公路，其中它只被部分淹没。该构造方法使得道路管道能够横跨不能支承地面道路和/或高架桥所需的支承墩或其它常规基部的土地上安装。一旦密封并且后张紧后，整个部段系统就变成半刚性的道路管道，既保持了能量，并且又使得道路能够安装在迄今为止不可能的位置。

图4再次示出同一系统，这次系统是被完全埋没的。道段的顶部完全在地下，但通常在地面以下三米之内，并且因此地球大气的之内，这使得提供紧急出口与在水路下或穿过高山的隧道(在这些隧道处外界空气将距离很远，需要昂贵的行人走廊)相比是容易的。尽管未示出，但是由于与外部大气的距离短，所以可以以非常低的成本在道路管道系统的长度上在近距离容易地设置紧急出口。如果沿着路线需要，则可以将道路管道联接至或建造为隧道，以穿透高山、河流、海洋、城市、高速公路交汇部或其它障碍物。虽然隧道区段本身不会被认为是道路管道，但如果将其与道路管道联接以越过某些障碍物，则它将成为整个道路管道系统的一部分，并被视为道路管道系统的一部分。

图5示出了如图4中的成对的管道，这一次在略低于地面的道路管道顶部安装地面道路。以这种方式，有点像城市中的地铁，高速道路管道可以在低速城市街道下方安装或者现有的地面高速公路下方安装，由此在保持地面道路功能的同时提供新功能。再次，内部管道靠近外部大气，使得能够沿着管道的长度快速且容易地形成出口。优选地，管道的内部在外部大气的3米之内，并且还更优选地，其将基本上与外部大气相邻，其中表面道路直接安装在管道部段的顶部上。然而，应当理解的是，使深度最小化可降低构造成本，而更深掩埋的道路管道将同样能实施只是成本更高。在某些方面，三米的度量值将这些道路管道与建造在水路下方或穿过高山的隧道区分开来，对于水路下方或穿过高山的隧道，从管道内部至外部大气的距离可以是数百米甚至一千米甚至更多米。浅的深度的另一方面在于，由于上覆土地的陷落，在这样的浅深度钻出隧道是不切实际的。因此，管道部段将通常使用挖掘机来构造，然而隧道则通常使用隧道掘进机(TBM)和/或通过爆破方法来构建。隧道通常不靠近地面，并且因此隧道通常不使用挖掘机建造，而是需要使用更昂贵的挖掘设备和方法。

在一些示例实施例中，三米深度和实质上利用本文描述的特征的管道系统被构造至的任何其它深度也被认为等同于该深度，因为内部隧道性能实际上是相同的，而与管道所处的深度无关。

图6示出了车辆升空并且飞起越过被安装在地面高速公路上的相反交通之间的通常障碍物。如果可能发生正面碰撞，则碰撞能量是大大增加的。在道路管道系统内，不可能发生正面碰撞。此外，在道路管道系统内对于任何车辆没有任何突起来与之碰撞并且突然停止。道路管道内最严重的碰撞对车辆而言是从内部壁反弹并且刮擦内壁直至停止，这是非常低的碰撞能量的情况。与地面道路上类似的速度的事故相比，较低的减速率对涉及道路管道内发生的事故的乘员转化的伤害较小

图7示意性地示出了整个美国的各种道路管道路径。道路管道旨在用于长途运输，并且横跨国家是理想的选择。它们对于短途旅行当然也很有用，特别是在交通拥堵问题多的地方，在这些地方，管道提供了一种替代的运输方法，其中车辆运动是由计算机控制的，从而提高的车辆吞吐量。一个管道车道可以相当于通常的停停走走的5条地面交通车道来实现通行。因此，由于降低了运输成本，管道可用作长途路线，并且由于增加的交通流量通行能力，管道也可用作短途路线。

过去不可能以更高的速度进行长距离行驶同时还降低能耗，因此，这些非常长的路线可提供大量的时间和能源节省，而同时提供提高的安全性。

在示例实施例中，后张紧的、部段式的管道道路构造方法用于提供管道道路，其产生四周的刚性壳体和内部空间，在该内部空间中可以安装超回路列车。在该应用中，部段式管道构造方法用于提供可以在其上建造超回路列车管的刚性支承结构。通过在隧道中建造超回路列车管，该管可以使用低成本方法建造，并且显著减少管的热膨胀问题。与地下隧道施工方法以及与地上的管中构造方法相比，地表附近的管道道路与内部超回路列车管的这种结合使得总体施工成本能够降低，并且使得管位置能够后构造调节，以抵消通常会在很长一段时间内发生的较小的地面沉降。在管道道路内，可以调节超回路列车管支承件，以沿着其中与原始安装相比地面沉降改变了管的走向的任何区段重新使管对齐。

图8A至8B示出了八通空气移动器的一种形式。这些图是道路管道的正视图。它示出一个实施例，其中空气移动器801位于成对的空气偏转器803和分流隔板802之间。空气移动器是双向的每个偏转器802能够在2个选择之间改变空气源或空气槽。第一选择是隧道内的空气，并且第二选择是外部大气。两个入口选择与两个出口选择结合，形成4种气流选项。然后，提供双向空气移动器会使选项从4倍增至8。伴随着该系统，空气可以以向前或向后方向吹入到管道中。进入到空气移动器中的空气可以来自大气空气和/或来自管道内部空气。当在极端(末端)之间调节偏转器叶片803时，空气百分比从100％的一路切换到100％的另一路，并且作为可选的控制设定而包括50/50以及之间的任何百分比比率。可以基于各种需求来确定和控制空气方向，诸如车辆能量节约、经由施加在失控车辆上的反向气流而导致的失控车辆增加的空气阻力、以及基于在紧急情况下(诸如在管道系统内的车辆起火)烟雾排放的位置确定气流方向性。

示出汽车和卡车，未显示可选的轨道车辆和轨道。构造八通空气移动器的一种方法是在管道道路上方提供三个空气移动器区段。在中间的是双向空气移动器。在每侧都有一个可移动叶片，该叶片引导空气流在管道内部空气与外部大气空气之间连通。图8A示出了空气正在从大气空气至管道系统内部以正向连通。这将加速管道内的空气，并且还将增加管道内的压力。图8B示出了空气正在从后面被带入到空气移动器中，并且以更高的速度向前被向外推动。这将使空气在向前方向上加速，并且会略微降低空气移动器入口后面的管道中的气压，并且略微增加在空气移动器出口前面的气压。如图所示操作，这两种构造都可减少车辆的能量需求。

未示出的，如果来自空气移动器的空气运动方向被反转，则图8B可以操作成空气运动沿着所示路径但沿着相反方向。在这种情况下，空气运动将与车辆运动相反，并且起到增加车辆能量需求的作用。在卡车失控的紧急情况下，此构造可以实时产生，例如，如果卡车向管道控制系统发送消息，宣布紧急情况并且要求反向气流协助，例如，卡车向下驶向陡峭的斜坡并且已经失去再生制动和摩擦制动。

通过向下坡管道反向吹空气，卡车可以经由与摩擦制动或再生制动完全不同的方法来减速。这提供了在常规的地面高速公路上的“失控卡车坡道”的功能。

同时，可选地，管道控制系统将向所有其它车辆发送消息，指示它们采取特定的措施(诸如增加与失控卡车的安全距离)并且例如还可以指示卡车后方的车辆减速从而进一步减少前向气流，以有助于空气移动器帮助失控的卡车减速。空气流动图案(模式)的一种选择可以是与图8B所示的几何形状相同的几何形状，但是将空气运动上的箭头反转以在卡车上施加逆风。将会指示卡车前方的车辆加速驶离卡车，并且因为他们也需要增加动力以维持速度。

图9示出了其中组装预铸预应力混凝土平板的另一种道路管道构造方法。该视图示出一种建造双向管道系统的方法，其中一个管道承载一个方向上的流量，而相邻的管道承载相反方向上的流量。两个管道可以交替使用以承载相同方向的两条车道，并且在这种情况下，可选地借助于使用更厚且更坚固的管顶板来跨越较大的管道宽度来消除中心分隔壁。该结构使用固定地连接的预铸板，而不是单个部段。图9示出了具有水平板901的道路，其上放置有三个壁902和管顶板903。图9示出了形成用于两条相邻道路的一对管道的构造。这些可以是相同或相反方向的。

图10示出了通常的道路管道系统的布局，其包括邻近现有的地面高速公路1008的建造物，在该处可以构造太阳能1009、风能或其它可再生能源发电场。在沿着驶入道路1004进入到道路管道系统中的入口处，存在一个或多个内燃发动机车辆障碍物1001和/或1002。这些障碍物可以是标志形式的，包括用于指示未能遵守障碍物的罚款的指示牌，或者替代地可以是实际路障1002形式。

在这种情况下，驶入道路1004至1005显示为通过如下方式穿过现有地面高速公路，即，下降到地面之下，从下方穿过，并且随后上升返回道路管道系统的高度，并且与道路管道系统1007内的任何交通1006合并。替代地，驶入道路可以经由立交桥实现，或者在不存在地面高速公路的情况下，驶入道路直接在同一平面上实现。还可以将驶入道路创建为来自现有地面高速公路1008的离开出口，并且直接进入到道路管道系统中。还可以使驶入道路和驶出道路实现为，去至与该管道道路相邻的建造物，在该处管道道路自身沿着私有的建造物的表面延伸，使得驶入道路和驶出道路不必如图所示下降到地面之下。这些说明使用美国道路构造(其中在道路的右侧驾驶)，但是该惯例并不旨在限制在应用于世界其它地区的驾驶惯例时的本公开的范围。

注意，驶入道路1004随着其在1011处穿入地下而下降至地面之下，并且在其去至驶入道路1005的合并区段的途中继续在现有地面高速公路1008下方，其大约在位置1012上升返回到当地的道路管道系统1007的高度。

道路管道驶出道路(未示出)与反方向的驶入道路基本上几何形状相同，在该处，交通从道路管道分流到驶出道路，并且离开道路管道系统以到达与地面高速公路相邻的建造物。驶出道路可以替代地使得车辆能够离开道路管道并且简单地合并到现有的地面高速公路上，或者，其可以使得车辆能够经由立交桥而不是如图所示的地下通道去至相邻的建造物。驶入道路也可以以不同的方式构造以能够从不同的初始位置通达，初始位置包括但不限于使用来自相邻的私有建造物或公共建造物的立交桥，或者从地面高速公路的车道或其它起始位置通达。

重要的是，内燃发动机车辆障碍物本身不需要是物理障碍物。它可以是简单地表明在道路管道系统内不允许内燃发动机车辆的标志或其它信号。是否需要建立罚款或需要设置物理障碍物取决于当地公众以及他们是否尊重标牌，标牌指示在管道系统内由于排气污染而不允许内燃发动机车辆。一种被动的内燃发动机障碍物是申明“不允许内燃发动机车辆”的标志。第二种障碍物是图形化版本的标志，作为一件事物是被禁止的国际通用符号，其可示出词语“内燃发动机”并带有一条对角线穿过该词语，在这种情况下被禁止的是“内燃发动机”车辆。示出的第三种障碍物是横跨道路的大门。

通常，管道控制系统将使希望进入管道系统的车辆与通信协议接合，通信协议包括创建在管道系统内使用的车辆ID，车辆ID可在以后、沿着管道系统移动时在进行附加通信的情况下使用(例如，在紧急情况下，可以指挥确切的车辆采取特定行动，使得管道系统内的所有车辆以协调的方式运行)。管道控制系统还将识别在大门处是什么类型的车辆，并且仅在车辆是零排放车辆(诸如电动车辆、压缩空气车辆、超级电容器车辆等)时才打开大门。

驶入道路始于与现有地面高速公路相邻但又与之分开的建造物，使得能够在该建造物上安装可再生能源发电场。通常，驶出道路还将连接到与管道通道(未显示)相邻的建造物。可以将通至道路管道系统内的电力设备的电力线缆与驶入道路管道一起引入道路管道系统。还示出的是一个休息建筑，以及一系列太阳能模块

由1003表示的驶入道路的部分低于地面，但是可以是立交桥并且高于现有地面高速公路的高度。

图11详细描述了本公开的电气系统，其包括空气移动器，可选地是联接至道路管道系统1106的八通空气移动器1102，该道路管道系统电连接至可再生能源发电场(诸如太阳能发电场1101)，并且能够只用可再生能源发电场和道路管道以及其连接的电气系统而作为孤岛式电路运行。可选地可再生能源储存系统可以附加到孤岛系统，诸如一组电池备用电源1103。可选地，整个系统可以经由继电器1104连接到公用电力1105。道路管道系统示出为以空气移动器作为动力负载。虽然其它传感器、照明灯和系统也需要电力，但空气移动器总体上将是管道系统内最大的电力消耗设备。传递到空气移动器和管道系统的动力通常来自能量储存装置，诸如电池电力储存器1103。用于管道系统的初始能量将由太阳能发电场1101、风能发电场、水力发电或其它现场发电机中的一个或多个产生。因此，如所示的，通过打开的继电器1104，该系统将能够靠自身7天24小时地(24/7)独立运行，继电器1104可以可选地将系统连接至本地公用电力1105。

通过连接到公用电力，该系统还能够将电力推出至公用电力和/或从公用电力吸收电力。这使得可再生能源发电场的规模考虑当地公用电力的可用性，以及出售电力还是使用电池吸收多出的公用电力，可能提供额外的收入。关键在于具有能量源和电池能量储存功能的道路管道系统能够在夜间和不刮风的情况下靠自身运行。因此，与公用电力的连接是可选的附加项，能够使用规模较小的能源发电场和/或电池组。此外，可以通过简单地使用公用能量来运行管道系统而无需现场产生能量。然而，这样做将更昂贵并且因此不太期望。

图12和12A至12B详细说明了用于在道路管道系统内阻尼声能的一种可选方法，该道路管道系统包括至少一个纵向沟槽的纵向凹槽以多次反射声能，由此增加该能量的阻尼程度。沟槽1201示出在一个管道部段设计上并且示详细出在视图12A中，沟槽1201提供声学反射表面以反射声能。详细视图12B示出了用附加的和可选的阻尼材料1203填充的沟槽，以进一步减小管道系统内的声学振幅。优选地，声学材料1203将比混凝土1202更紧密地匹配空气的声学阻抗，使得声能将穿透到阻尼材料中，并在从混凝土1202反弹返回而出之前且在离开进入隧道空气中之前通过同一的材料衰减。优选地，材料声学阻抗将介于空气的声学阻抗与混凝土的声学阻抗之间，以增加声学阻尼材料内的声学阻尼。可选地，沟槽的角度可以被调节为在围绕部段的不同位置处不同，使得能量优选地被反射回管道部段壁或管道顶的另一部分，而不是被朝向车辆和乘员反射。这样，声能在返回另一车辆可能检测到的位置之前会被反射多次。

通过使壁和/或顶板衬有沟槽，任何撞击这些表面的声压波都会反射多次。图12A仅示出沟槽。图12B示出了具有声学吸收填充材料的沟槽。通常，填充材料将具有低声学阻抗和高声学阻尼，而混凝土具有高声学阻抗。这样，声能必须穿透到声学阻尼材料中，然后从混凝土表面反射一次或两次，然后再次向外穿过声学阻尼材料。如管道系统内的车辆的乘员所感觉到的，这增加了噪声的声学阻尼并且减小了管道系统内的噪声声压。

图13详细示出了邻近道路管道系统的建造物的布局，道路管道系统包括管道车道1302、管道驶出道路1309和驶入口道路1308，充电站亭(Charging Station Kiosk)区域1301包括车辆乘员驶出区域1303和驶入区域1306，该亭可选地包括的餐馆1311和娱乐场所1312。当车辆需要充电或者当车辆的乘员需要休息时，该车辆将离开道路管道。乘员将在驶出位置1303处到达车辆以及离开车辆。随后，车辆将自动驾驶到车辆充电位置1304，在该处其将自动充电或在需要充电的情况下在充电人员协助充电。在接收到所请求的充电状态后，车辆将与充电器断开连接(如果已连接)，并通知车主准备就绪，然后如果得到指示，则开车至其中乘员可上车的驶入位置1306。否则，车辆将自动驾驶至停车区域1305，并且等待被乘员召唤。不需要充电的车辆将直接进入停车区1305。在被召唤到上车区域1306后，车辆将通过可选的内燃发动机障碍物1307，随后遵循道路管道控制系统的指示、经由道路管道系统驶入道路1308进入道路管道系统，在此之后它将与道路管道系统1302内的现存交通合并。

图14A示出了轨道车辆1401。该车辆的几何形状与现代轨道道路上的通常轨道轿厢相同。不同之处在于，轨道管道轨道车辆包括用于完全自主控制的装置，包括在至少一个钢轮上的至少一个牵引电动机。该车辆设定在道路管道的侧部，使得具有橡胶轮胎的道路车辆可以如图14B中道路车辆1403所示的骑跨轨道行驶。

图15示出了如何将钢轨1502设置到铸造道路部段1504上，以对钢制的铁路车辆车轮1501提供引导和支承。在图15中，轨道管道系统的一个实施例是在其中添加了隔音材料1503，道路车辆可以在该隔音材料1503上行驶，使得在单通管道内，道路车辆以及轨道车辆同时使用同一道路管道。因为用于在轨道管道中使用的轨道车辆配备自主控制控制器、电池能量供应和至少一个牵引电动机，所以它们可以以单轿厢式“火车”行驶，而不具有拉动没有自己的牵引能力的从动轿厢的通常的火车发动机。这样，轨道车辆可以在通道管道内的道路车辆之间混合。

图16A和16B示出两个可选的管道道路附加件。图16A示出可以被视为“岔线”的东西。岔线是如下的地方，即，其中以60mph的速度行驶通过道路管道的较慢的车辆(诸如，电动半挂卡车1601)可能驶出到岔线上，以允许更快的120mph的电动车交通流量超过。岔线可以很短，并且卡车可以可选地停下来，或者，优选地是岔线足够长，使的电动卡车能够仅以60mph的速度继续行驶，而电动车辆在超过卡车时则以120mph的速度继续行驶。这样，道路管道控制系统将在车辆的整个行程中，监控汽车和卡车的位置和速度，以安排汽车在卡车到达并驶出到岔线上时追上卡车。这样，道路管道可以在同一单车道管道内实现两个速度的交通流量。如果没有开发用于120mph或更快的货运速度的高速商用轮胎(换句话说，就是高速卡车轮胎)，则这种用于慢速载重卡车岔线是必需的。一旦开发出新的市售高速卡车轮胎，这些岔线就不再需要，因为物资移动车辆可以以与乘用车相同的120mph速度行驶。在装配轨道的管道中，可以将120mph的轨道车辆额外加入到车辆的混合中。

将注意力转到图17，示出了可以并入道路管道部段1706的一组示例特征附图标记1700示出用于基部的舌部和沟槽几何形状。面向读者的一侧上的唇部可以搁置在靠近页面左侧上数字1700的支承舌部上。在使用预铸或现场倾倒的混凝土板的高速公路上，随着时间的流逝，沿着路线行驶的车辆(并且特别是卡车)在车轮从一个板转移到相邻板时传递能量脉冲。道路管道具有从页面后方朝着读者行进的车辆，随后重量的转移将从上方支承的一个部段至下降到下方支承的下一个部段进行。在这种构造中，撞击将驱使部段朝着读者持续向下进入到地面中，由此随着时间的流逝以及随着一个部段与下一个部段之间的台阶增加而增加撞击的强度。通过反转行驶方向以使车辆从页面的读者一侧起前进，通过管道部段，并且随后到页面后方的下一个部段上，负载可从地面支承转移到舌部上。如果存在高度差，则只能沿着一个方向进行，并且撞击将驱使上方舌部向下到支承凸缘上，消除高度差。因此，车辆行进的优选方向是从页面的读者一侧开始，通过部段，并且随后朝着图中页面后方的下一个部段。

虽然示出了具有四个示例性孔的孔1702，但是在真实的部段上，其优选具有较大数量的孔。它们可以通过该部段的所有面围绕该部段定位，然而，最重要的位置在部段的基部和管道顶。提供这些孔是使的后张紧线缆能够将这些部段拉动在一起成为整体结构(例如，像“中国蛇儿童玩具”)。这样，每个单独的部段可以稍微旋转或倾斜以便遵循道路中的弯道周围的土质地形以及需要启动并遵循海拔变化的地方。管道部段的配合表面之间的任何微小缝隙可以用可硬化的灌浆填充。随后，优选地在灌浆硬化以产生整体式道路管道之后，可后张紧的线缆随后被张紧，整体式道路管道使用已描述的大量单独的预铸和预应力混凝土部段来制作。

附图标记1703示出了可选的消音和道路表面平滑材料。在一实施例中，该材料将是橡胶化沥青路基。附图标记1704示出了管道组装设备可以联接至道路部段以操纵部件到位的一种可能的构造。将部段拉动就位的绞车可以使用预制孔，该预铸孔优选地仅部分穿透部段，以使得水不能从周围的土壤侵入到部段内部中。绞盘可以将销插入到孔中，并且随后可以在拉动线缆的一端处将另一个销插入到一个不同的管道部段的类似孔中。这样，在组装期间，绞车可以将两个部段朝向彼此拉动。

附图标记1705示出了覆盖侧壁的消声材料。该材料优选地还可以覆盖管道内部的顶板。消声材料可以更快地衰减由轮胎和车辆在道路管道内部移动时产生的声音。这可降低车辆乘员的声压并且可改善管道的使用体验。

附图标记17017示出了在道路部段的内部的侧部的可选路缘。在失去控制时，路缘可以有助于阻止车辆刮擦在壁上。可选地，路缘可以足够宽从而在道路管道可运行的情况下，以便工人在进行工作的情况下继续行走。

附图标记1708示出了在组装期间用于工人的可选的孔。可以将设备线缆插入到孔中并且拉动，以使部段倾斜，诸如在拉伸过程中可能需要这样做，其中，道路管道到达转弯处，并且其中，部段需要侧向倾斜以从平直和水平过渡到倾斜以提供用于高速车辆的倾斜转弯处。附图标记1709示出了供轨道管道车辆使用的成对的轨道，并且还示出了道路表面和轨道的顶部具有相同的高度。

在一些方面，道路管道区段(例如，管道20)可以由预制混凝土结构形成。在一些方面，这种预制结构可以使用预铸技术预加应力例如，道路管道区段可以通过如下布置而建造成600英尺长，即，放置多条钢绞线筋，预张紧(拉伸)这些筋，将混凝土倒入到带有分隔器的模具中(例如，以产生40英尺长的道路板，这些道路板形成在600英尺长的模具内，其中筋延伸整个600英尺)，使混凝土凝固(例如隔夜)，并且随后借助于砌块切割各个平板，每40英尺产生短区段，其中混凝土不流动并且可以接触到钢筋。

在这样的工艺中，将产生40英尺长的板，其中，在切断钢筋后，它会试图松弛或者长度缩短。但是，现在混凝土在周围束缚并且包裹这些筋，因此他们的长度无法缩减。在钢中的尝试应变缩减可在混凝土上施加压缩应力。混凝土抗压强度高，并且抗拉强度弱。压缩应力将混凝土维持在所需的结构状态，即压缩状态。通过首先施加大于预期工作张力应力的压缩应力，即使是受到通常会使混凝土沿着梁的底部纤维张力的负载所承受的力，也可以保持压缩状态。

以这种方式，在预期的操作情况下，可以制造出不会(或很少)受张力的混凝土部件。这样的混凝土部件随后能够持续非常长的时间而不会遭受开裂和劣化。

在一些方面，构造(管道20的)道路管道部段可以包括例如建造长度为8英尺的管道部段。在一些方面，预铸的道路管道部段的示例几何形状是其由混凝土制成的中空矩形固体，且其中具有钢加强件。预应力设计可以用于部段的顶部和底部，以及在某些方面，部段的侧壁部分。

为了在段的管道顶部和底部内提供预应力钢，可以将部段铸造成具有四个壁：顶部、底部和两个侧壁，可以定向成使得在铸造期间，“长度”(例如，平行于行驶的车辆的方向)布置成沿着竖直轴线排列。

在一些方面，道路管道包括12英尺宽乘14英尺高的部段，使得汽车、卡车、拖车、轨道车和其它车辆可以在管道内穿行。每个部段的长度可以是8英尺，并且联接形成可能呈数百英里长的较长管道。对于铸造，各个部段可以放置成使得8英尺的长度是竖直的，并且沿着水平方向测量12和14英尺的侧部以及顶部和底部。

在一些方面，部段的顶部和底部是用预应力技术铸造的，因为它们将支承来自上方表面土层的负载，以及在底部上支承的车辆交通。在一些方面，侧壁(在该示例中为14英尺高)将支承竖直负载并且通常处于压缩状态，使得可以使用钢筋(而不是预应力筋)。

通过布置长度为600英尺的成线形的部段，其中部段的底部和顶部与600英尺长的铸造生产线平行，可以使用预应力线缆(例如，钢筋)来形成预制部段。为了实现这种几何形状，线缆对于每个单独的部段都可以穿透进并且贯穿过铸造模具。不是沿着水平铸造床延伸，而是这些筋可以沿着模具的每一侧成组的呈竖直布置，并且延伸穿过每个模具以沿着最终道路管道部段的顶部和底部提供预应力筋。

为了实现这一点，首先，各个管道部段的外壳可以安装在铸造基部上。接下来，将筋沿着模具的长度，例如600英尺长延伸。例如，在部段的顶部可能有20条筋，而在该部段的底部可能有另外20条筋。这两组筋各自布置成使得最终结构上的负载被抵抗，从而使混凝土不承受张力。在20条筋中，其中更多的可能沿着该部段的单个侧的顶部或底部区域。例如，当放置使用从而使这些筋沿着承受最大张紧应力的位置定位(例如，由于管道部段顶部部分的上方覆岩的负载)时，可能会有更多的筋、例如20条筋中的16条沿着道路管道部段顶部部分的“底部”延伸。

道路管道部段的底部具有来自下方(例如，来自地表或隧道的底板)的支承而可以承受更复杂的负载，由此使道路管道部段的底部部分的顶部处于张紧状态，而车辆负载可能将道路管道部段的底部部分的底部处于张紧状态。在一些方面，10条筋可以放置在道路管道部段的底部部分的顶部，并且10条筋可以放置在底部部分的底部。在某些方面，负载可以预先确定，并且筋的数量、尺寸和位置是设计标准，并且是任何道路管道部段的设计中的变量。

在又一方面，可以在将预应力筋贯穿铸造模具外壁来穿线的之前或之后，将钢筋加强件安装在道路管道部段的一个或多个侧壁中。它们可以与600英尺长的铸造模具正交，并且也可以竖直定向使得在所有钢制件放置好之后可以将混凝土向下倾倒到该部段中。

在包括钢筋的道路管道部段的预铸造的实施方式中，可以首先安装钢筋，随后穿设预应力筋工，其将被预加应力而穿过模具的外壁(顶部、底部、侧部)，并且还穿过针对两个侧壁钢筋笼。优选地在插入内模具壁之前这样做，以便容易地触及以放置所有钢部件。替代地，预应力筋可以被用于正交方向的加强件；随后纵向和正交的筋可以同时放置，贯穿模具壁中的孔。

如所述的，在某些情况下，有利的可以是对道路管道部段的侧壁部分使用预应力方法。它们可以定向成与600英尺铸造生产线正交。优势可以是抵抗来自于预期的地下形成状况的壁的侧向负载，并且其或者会替是有利的，因为预应力方法的制作速度可能比钢筋笼要快。

在一些方面，可以安装隔板以保持贯穿道路管道部段模具的正交钢参张应力筋。这次，每条筋可以只穿过单个模具，因为其方向与600英尺的生产线正交。因此，每组筋需要一对独特的相对的隔板。每条筋可以再次张紧。在如下的示例中，其中600英尺长的40个道路管道部段具有20条筋穿过管道部段的顶部部分以及另外20条筋穿过底部部分，因此，该处只用两个隔板抵抗40条筋。

如果安装了预应力筋代替用于部段侧壁的钢筋，则40个管道部段中的每一个可能需要总共两对或四个隔板来支承筋。对于一条600英尺长的生产线，其中每条生产线有40个道路管道部段，可能会有40个部段乘以每个段4个隔板即总共有160个隔板。

在一些方面，因为许多预应力筋约束装置允许不期望的过度松弛，所以可以使用单个筋的主动负载控制。例如，可以使用每根筋一个液压缸张力器。每个侧壁有20个筋，并且40个部段各自具有两个壁，每个侧壁有两个壁，可以使用1,600个液压缸来张紧铺设，因为每个液压缸需要保持就位并且被加压直到混凝土凝固。随后，可以释放液压系统。

可选地，每个筋可以装配有张紧螺栓，张紧螺栓被扭转到预定水平，使得筋在铸造之前具有期望的预应力。在道路管道部段壁中使用预应力筋的优势是，使穿线筋穿过模具比建造钢筋笼要快。然而，由于壁主要处于压缩状态，因此建造笼子的劳动成本应当与建造和安装正交的隔板以及相关联设备的成本平衡。

在将所有钢制筋放置到模具中后，可以安装内模具壁。它们可以夹到模具基部，并且可以不接触钢制加强构件。尽管可能，特别是在用于侧壁的钢筋笼的情况下，塑料分隔器以使钢筋在铸造模具中保持居中。当用于侧壁时，预应力筋将处于张紧状态，并且可能不需要分隔器来维持其在铸造模具内的位置。

在放置内壁后，可以将预应力筋张紧至适当的应力。在张紧预应力线缆后，混凝土被倒入至模具中并且被允许固化，直到其强度足以承受当筋上的预应力被释放时施加的压缩应力为止。在适当的时候预应力筋上的所有应力被释放，使得施加到道路管道部段的应力最小化。现在移除外模具和内模具，并且可以抬升并且运输各个部段以最终固化。

在固化之后，道路管道部段可以被运输到要安装的道路管道系统的位置。在设置各个部段后，可选地，可以执行对穿过现场倾倒的管的筋的后张紧。替代地，定位销可以使邻近的部段定位到彼此中。无论哪种方式，一旦部段联接并且放置，该一系列部段就变为道路管道系统。

在一些实施方式中，部段可以彼此相对进入地后张紧。这可以使得部段抵抗放置后发生的地面运动。沉降不会引起各个部段如同它们是独立的情况下那样移动。当后张紧时，总体结构的长度由地表或隧道底板分布地支承。该支承中的间隙可能不会引起单个部段下沉或上升，而是可能会对道路管道的总体长度施加负载。

在某些方面，道路管道可以制成水密性的，并且将因此可以像混凝土船那样并且漂浮在沼泽地上。密度和位移能够设计成使得道路管道以任何期望的浸入比率漂浮。对于土壤应用，这种设计避免了与通常的混凝土高速公路相关联的问题，其中，由于来自上方交通的反复撞击，单个板随着其一端下沉而另一端保持原位而倾斜。

在某些方面，地下隧道的使用可能要花费每英里1亿至10亿美元，并且使大多数交通走廊的构造起来过于昂贵。可以想到使用诸如被用于箱式涵洞构造的通常的预铸部段。但再一次，成本可能很高昂。一个通常的箱式涵洞区段花费10,000美元，而在该区段中可能只有价值1,000美元的混凝土和材料。这意味着制造费用约为9,000美元，或者涵洞区段的大部分成本是制造费用。

在一些方面，根据本公开的道路管道系统可以利用采用预铸方法(其中整个模具生产线被铸造在一起)的管道部段而更快地制造。例如，可以建造40个模具的约600英尺长的生产线。通过将40个或一些其它数量的模具排成一线，可以在与40个模具生产线的长度平行的部段的一侧或两侧内利用预应力筋。

在管道部段的结构中，无论是否掩埋，该部段的壁大体上处于压缩状态，而顶部和底部两者都使混凝土受张紧。混凝土的抗拉强度可能不足。对于顶部板，由于顶部板的重量以及上面添加的上方表层土或交通的重量，顶部表面的底部会处于张紧状态。对于底部板，侧壁向下推动至底部板上，并且整个底部板提供支承。从某种意义上说，地表提供支承底部板的法向力。这使底部板的顶部处于张紧状态。

因此，在某些方面，预应力筋可以铸造到管道部段的顶部板和底部板中。这两个平板彼此相对，允许模具的较长生产线使这两个面平行于模具生产线。如果适当地制造模具，则这样能够使用预应力筋。例如，通过使筋插入贯通外模具壁的孔以穿过，可以将筋拉过600英尺模制生产线的整个长度。筋穿过40个模具的每个外模具壁并铺设，使得它们被铸造至模具生产线中的管道部段的顶部板和底部板中。在顶部板和底部板内的适当位置，在混凝土已经倒入并且固化至足够的强度以承受压缩应力后(通常是整夜)，筋的预应力施加在混凝土施加压缩负载。

然后内模具可以插入到外模具的内部，从而形成要铸造的管道部段空间。钢筋可以用于加强侧壁，因为它们大部分都处于压缩状态(陆地的侧向负载会产生一些弯曲并且因此产生拉力，但是与顶部板和底部板的张紧负载相比该拉力较小)。

筋可以以这种方式从铸造生产线一端的隔板到达，随后穿过例如40个模具中的每一个，并且延伸至铸造生产线另一端的另一隔板。在外模具就位并且连接至铸造基部的情况下，将筋穿过模具生产线从一个隔板拉动至另一个，并且在内模具插入并且连接至基部，并且添加钢筋以用于加强侧壁的情况下，张紧预应力筋就变得安全了。

通过张紧600英尺的筋，可以使用通常的预应力方法拉伸钢筋。如果筋断裂，则其将由贯穿各个模具中所有孔约束，减少筋跨越模具生产线爆炸性飞出的危险。有利的是将衬套插入到各筋穿过的孔中，以利于它们在张紧过程中滑动。筋会断裂的主要方式是，它们绑在外模具壁中的孔的锋利边缘上，或者筋被孔的锋利边缘割破。因此，优选使用软衬套，诸如塑料或青铜，以减轻该潜在问题。

在张紧筋之后，混凝土可以铸入到模具中，并且将顶表面精整成所需的几何形状。通常，第二天，混凝土固定成强度足以切割筋。随后可以将模具拆除，并且将铸造部段移除(再移动)至可以进行固化的位置。为了在铸造后移除外模具，可以将筋靠近模具切割，并且随后可在外模具上设置有裂缝，以允许外模具水平移动，超出和返回切割的筋，并且随后抬升离开以用于铸造下一个管道部段。为了便于移除，优选的是添加活塞至侧壁，以在铸造后使模具远离混凝土断开。这对于外模具以及内模具都可以如此。

在一些方面，与预应力的筋一起布置的矩形管道部段的关键侧部可以是放置使用时的该部段的顶部和底部。然而，取决于土壤类型、土壤情况并且取决于内和外的管道负载，可能存在这样的情况：优选地是在竖直侧壁(放置使用)中安装预应力筋。也可以在通常的矩形管道部段的所有四个侧部内使用预应力加强件，尽管实现起来更复杂，因为拉伸正交于主要长度的较短长度可能需要对筋应力进行特殊处理。然而，可以在所有四个侧部都被预加应力的情况下建造部段，并且在某些情况下可能更优选。

在一些方面，内模具可以被制造成若干个零件。通过松开该若干个零件并且将它们一个接一个地移除，可以将内模具移出内部空间。外模具可能更容易移除，因为它们只能向外延伸，而内模具则不能延伸到自身中。在一些方面，内模具可以塌缩成“星形”几何形状，并且每个模具面的中间区域稍微朝向模具部段的中心塌缩。经由使用活塞断开模具与混凝土的接触就足够了。这可以使内模具侧的中间部分朝向模具中心移动一英寸或几英寸。这具有如下效果，即，还使该内模具的角部也稍微向内朝向中心移动。这样做可将整个内模具从刚铸造的混凝土中释放出来。使模具与混凝土分离，随后可以将其抬升并且从新铸造的管道部段中取出。

对于扩展以脱离切割的筋的外模具和向内塌缩的内模具两者，整个结构都可以抬升并且侧向移动至第二模具基部，然后重新组装。通过为铸造设施提供一对模具基部，并且为每个铸造位置提供单个外模具和单个内模具，外模具和内模具可以在两个模具基部之间来回穿梭，并且40个管道部段的整个生产线可以每天铸造。因为每英里道路管道可能会使用约660个部段，每个8英尺，所以这种设计的单条生产线将能够每条生产线每月生产约2英里的管道部段。对于更长的项目，可以建造多条铸造生产线。

图18示出了铸造基部1803，以及用于连接、定位和保持铸造内模具和外模具(未示出)的夹持件(1801和1802)。图19示出了整个模具的平面图，其包括内模具、外模具和模具基部以及在模具壁内部的混凝土铸件。夹持件(1901、1902)将内模具和外模具锁定至模具基部。示出了可选的预应力筋1906和钢筋1907，以及填充模具1905的混凝土。为了便于移除内模具，内模具优选地配备有夹持件(1904)，以使得内侧壁能够向内塌缩并且远离混凝土而断开。因为侧壁在中心中具有裂缝，所以他们可能需要支架，并且这些支架的支承件在该图上显示为(1904)。

图20示出了筋(2006)如何通穿过外模具壁，筋在铸造混凝土之前的某个时间被预加应力。筋穿过外模具壁中的孔，但在张紧期间可以自由地纵向移动。再次，外模具壁中的裂缝被夹住(2008)，并且为了便于移除，可选地包括活塞(2003)以有助于在混凝土倒入后使钢壁脱离混凝土而断开。从这个角度可以清楚地看到，钢筋(2007)和预应力筋(2006)如何邻近外模具穿过和在外模具内部穿过。在外模具就位并且夹住的情况下，钢筋和用于预应力的可选的筋就位，即可放置内模具。

图21示出了已被放置的内模具，包括活塞(2103)以在铸造后使模具平面脱离混凝土而断开。图22示出了附加的横跨支架，安装该跨越支架以防止内模具壁由于压力而向内塌缩。可选地，未示出，人们可以提供跨越模具的顶部夹持件，以防止内模具和/或外模具在混凝土压力下弯屈。虽然此处的混凝土顶部显示为垂直表面，图29示出了可选的角度，该角度是可以使用的几种几何形状之一，使得邻近的混凝土部段在组装期间插入至彼此中。理想地，组装会伴随着水垫片的压缩，以便在安装后阻止水侵入道路。

图23示出了拆卸方法，其包括如何移除内支架和如何使内模具脱离混凝土并且向内稍微偏转以使内模具与混凝土的内部表面分离。在此过程中，角部稍微朝向模具内部移动，允许起重机将整个内模具作为一个整体抬升。它将向上滑出预铸混凝土部段的内部。还示出了锯(2302)和切割的预应力筋(2303)。当部段夹持件(2306)松开时，外模具壁的两个蛤壳半模可以分开。

在该示例中，并且为了阐明挠度如何向内断开内模具，使其相对铸件且通常是隔夜固化的混凝土脱出，在模具的内部上的活塞(2307)延伸出。这将内模具的中间区域壁稍微推离混凝土。在内模具的中点处示出了竖直线，但是应当理解，这不必实际上是内模具壁的的一个断裂部。而是，该线可以表示较薄的壁材料或相同的壁材料，但没有连续的水平支架，使得该中心可以如图所示偏转和稍微弯屈。

在一些方面，如图所示，矩形内模具的角部处的侧壁的端部也朝向彼此稍微偏转。在四个侧部(在此几何示例中)向内偏转的情况下，四个角部也朝向彼此偏转，这样，从一个角部到另一个角部的直线所测量的线在活塞伸出时将比在活塞缩回并铸造混凝土时更短。因此，通过在内模具的中间伸出活塞，我们也可以使内模具脱离混凝土。模具在内部整个表面上的这种脱离使得内模具能够被起重机竖直地、从铸造部段而出地抬升(作为一个例子)。

图24示出了当活塞致动时外模具已经被分开。通过将两个模具半模分开，模具壁将移动离开预应力筋的切割端，即短的残余小节。当这样做时，整个外模具随后可以从铸造部段抬升。箭头示出外模具必须移动以完全脱开铸造部段的方向。为了使外模具脱开，侧活塞将首先延伸，使侧部从铸造部段脱离。随后，将“U”形端部上的活塞伸出，以将U推动远离铸造部段，并且使模具侧使模具侧离混凝土面比起已经被切割后的预应力筋短桩(stub)的剩余长度更长。在这一点上，整个U可以自由抬升，以便可以同时抬升整个外模具(例如，两个U)并且将其移到邻近的铸造基部上方以重复铸造过程

图25示出了仍放置在模具基部(2501)上的刚刚铸造的混凝土部段(2502)。在移除外模具后，切割的筋(2503)的小节端可以齐平地切割。图26示出了具有一对基部(2601)以及单个内模具(2602)和单个外模具(2603)的通常铸造生产线。从刚刚铸造的模具基部中移除模具后，将其移到相邻的模具基座的上方并放置在相邻的模具基座上，为下一个铸造过程做准备。用新的筋(2604)和以前安装的钢筋(2605)重复此过程。在某些方面，可以在部段的所有面上使用钢筋。虽然更坚固且更昂贵，但是预应力筋也可用于部段的所有四个面上。使用哪种加强件将取决于特定项目的负载计算和成本参数。

图27示出了在第二侧上铸造之后的模具生产线。拆卸将随后使模具移回到初始的模具基部(2701)，如图28中所示。随后，模具生产线准备再次铸造。在大约600英尺的生产线的对上使用此方法，每天可以铸造约40个部段，每个部件约14英尺x 12英尺x 8英尺并且壁厚约1英尺。这种方法可以将制造部段(有时被称为箱式涵洞)的成本降低多达十倍。由于使用能够快速连续地铸造大量零件的模具系统，因此消除了铸造部件所需的人工，可以引起十倍的成本减少。

图30示出了一个可能的管道区段，其包括用于橡胶或柔性和可压缩垫片的沟槽。沟槽(3001)可以成楔形榫，以接收机械地锁定就位的橡胶垫片。也可以是简单的通道，并且可以使用一些胶水或胶合剂将垫片固定就位，直到垫片可以压缩在相邻部段之间为止，优选地使用后张紧方法。在另一个实施例中，垫片可以插设到设置在模具基部中的沟槽中。这样，垫片可以向上延伸到将要铸造混凝土的空间中，并且设置成有一定的几何形状，使得混凝土一旦硬化就能够抓住垫片。随后，这可以将垫片捕获到混凝土中，并且还可以使垫片从混凝土面向外延伸，从而便于一旦经由后张紧将部段压缩到邻近的部段中就形成防水层。

图29示出了用于配合部段表面的一种几何形状。该视图是在模具中铸造的混凝土的竖直正视图，示出用于铸造部段顶部和底部的一种几何形状。顶部的截面将位于部段的一侧，而底部的将位于部段的另一侧，因此，当两个邻近的部段插入到彼此中时，一个的顶部插入到下一个的底部中。通过在部段的一侧设置供顺应性垫片固定在其中的沟槽，两个相邻的部段在压缩到彼此中时变得不透水。

通常，对于小溪在道路下方经过的任何给定公路项目，所属产业只需要铸造一些部段。但是，在要建造道路管道的地方，需要数十至数千英里的混凝土部段。部段的数量大得多，并且从成本的角度来看，通常使用的常规方法可能不足够。

一种铸造设施的构造包含约600英尺长的铸造生产线，并带有排成一行的约40个模具，在该构造中，铸造设施可以配备40对铸造基部，以及40个内模具和40个外模具以及(如果需要)40个可产生所需的部段端部几何形状的部段模具顶盖。为了便于生产，该设施可以配备龙门起重机。虽然在附图中未示出龙门起重机，但是图26至28示出了如何使用头上方的龙门起重机将沉重的内模具和外模具从已经铸造了部段的第一模具基部移动至第二部段模具基部。随后第二部段模具基部可以铸造，并且反向运动。龙门起重机至少在如图所示的一对模具上方运行，并且优选地还能如下所述实现铸造部段至运输车辆的移动，其中车辆在沿着该一对模具的道路(未示出)的上行驶。

以此方式，龙门起重机可以将内模具2702从一个位置抬升并且将其移动，并且有助于将其安置在图28中所示的邻近模具基部处。图27示出了模具2702和2703以及铸造部段2706，铸造部段2706包括暴露在外模具2703之间的一些预应力筋2704。对于外模具组件，如果使用顶盖，则可以完成相同的操作。这使得内模具和外模具能够从如图27中所示的一个铸造基部快速移动至如图28中所示邻近的基部。

龙门吊可以将铸造部段(在初始固化后)可选地抬升并且运送至建筑的端部，在该处，合适的叉车、卡车或其它运输车辆可以将铸造部段移开并且将其放置以进行固化。然而，优选地，该建筑可以被构造成使得其足够宽以并排地适配三个模具。通过并排放置两个模具基部，并且将第三个相邻的空间留空，叉车抬升或合适的运输车辆可以邻近部段对而驶入到设施中，并且已经固化过夜并且准备好从铸造建筑中移出至用于固化的位置的部段可以抬升脱离模具基部，并且设置到运输车辆上，以将部段运出建筑物。以这种方式，龙门起重机可以在铸造第一部段之后并且在准备铸造第二段时抬升和移动内模具、外模具以及(如果使用)顶模具，以将它们设置到相邻的模具基部上。随后，重新放置的模具准备好接受混凝土以铸造另一部段。

图31示出了一系列竖直LED阵列。图31A示出了LED阵列的细节，包括用于支承LED阵列的一种方法。可以使用环眼吊钩(eye hook)或胶水或任何合适的紧固方法将LED阵列固定至被附接至混凝土部段的导线线缆。单个线形阵列将具有在一条带上的多个LED，这条LED带沿着壁向上、横跨顶板并沿相对的侧壁向下铺设。

替代地，LED面板阵列可以用于使用更高密度LED发射器的系统。无论LED如何构造，目的是创建一个LED发射器阵列，其可以根据程序打开和关闭，从而显示所需的任何内容。与现代电视监控器相似但是规模更大得多，图像可以出于娱乐、教育或广告目的创建和被看到(诸如图32中所示)。

在常规电视上，观察者总是静止不动的。确实存在一些在行人上方有大型LED阵列的步行道，但是观众基本上是静止的。图中所示的LED系统旨在为在车辆中快速移动的观众播放。例如，在某些情况下，观众可能以120mph的速度移动。

通常地，创建可视显示器以供汽车中的人观看如今是危险的并且没有完成。例如，在连接旧金山(San Francisco)和美国加利福尼亚州奥克兰(Oakland,CA,USA)的海湾大桥(Bay Bridge)上，创建了LED阵列，并且制作了沿着桥的长度的鲸鱼游泳的大型图像。从远离桥梁的陆地上观看，这些图像非常漂亮并且令人着迷，并且行人欣赏它们。从桥上看，驾驶员只能看到灯打开和关闭，并且无法辨别正在与离桥较远的观众交流的图像。这样，显示器不会对桥上的驾驶员构成危险。然而，在道路管道内，“驾驶员”可以是自主计算机领航员，而不是车辆的“驾驶员座椅”中的人。由于这个原因，可以首次为移动的车辆创建令人愉悦且可为车辆乘员辨别的图像。

可以创建任何类型的图像。在图31中，示出了沿着与车辆移动相同的方向在隧道的长度上飞行的鸟。箭头指示鸟类以与车辆大致相同的速度飞行。实际上，可以使鸟类飞行得比汽车更快或更慢，以给人以这样的印象：汽车追赶并且超过一群鸟，或者，一群鸟会飞行超过汽车。由于隧道阵列的LED受计算机控制，因此要使图像随汽车一起移动仅意味着实际打开的LED必须沿着阵列以一定速度推进，以根据需要产生相对于车辆更快或更慢的运动错觉。

如何使用的另一个示例是将车辆乘员沉浸在图像秀开始的虚拟现实中，和/或沉浸在供车辆正在飞行穿过的科幻小说启发的飞行器。对于公共交通工具或私人交通工具，车辆可以适配控制器，例如用于游戏控制或虚拟现实控件，并且控制器可以与管道隧道图像控制系统通信，使得车辆中的人可以与图像交互。以此方式，人们可以沿着隧道的长度创建看起来像是从车辆散发出来科幻影像并且朝着显示器中的另一艘飞行器射击。如果像素密度足够，错误透视可以用于使目标看起来在空间中的任何位置。目的是在运送期间实现娱乐，并且一个应用这种图像的地方是由挖洞公司在奥海尔机场(O'Hare airport)和芝加哥市中心之间建造的建议的环形隧道上。

在另一个示例中，风景可以是海洋下的鱼和鲸。另一个风景可以是在热带森林中漫步。又一个可以是彩色发光物体的完全迷幻效果的展示。经考虑，很显然，可以显示的不同内容与计算机上的视频和游戏一样多。关键是经由隧道中的传感器以及车辆在隧道中移动穿过的速度以及经由传感器和车辆与控制可视显示器的计算机之间的通信来了解车辆的位置，可以使显示沿隧道前进，使它们相对于车辆具有一定的速度，而不是相对于静止的地面具有一定的速度。

如果以沿着隧道的车辆内的观察者要从显示中获得丰富娱乐价值，则他们需要一种全新的展示。最后，如图33中所示，可以使显示在一侧壁上与车辆一起飞行，或者像鸟的翅膀一样，它们可以向上移动并且在顶板上移动，并且随后向下返回至相对的壁上。这样，一群鸟可以显示成完全包围车辆。同样，在第二次世界大战的空战中的B-17中队可以显示成完全围绕车辆，包括一架战斗机直接冲向汽车，其在撞击前被击中，并且在“差点击中”撞车时滑过汽车。

在紧急情况下，即使车辆距离紧急情况有几英里远，LED显示器也可以立即将消息和指令通信给该车辆的乘员。可以指示距事故20英里处的车辆立即离开道路，移开它们以免阻挡紧急救援人员的路。可以为紧急情况附近的人员提供指示，并且在疏散情况下，LED阵列可以将箭头指向最近的紧急出口路线。

然而，通常地，如果一辆车因任何原因在道路管道内发生碰撞，则所有在该不能运行的车前方的车辆都将继续正常行驶。将立即指示在事故后面并且前面有出口的车辆离开出口并且腾出管道。并且指示事故后面较近的车辆后退并且反向离开道路管道，随后从最近的出口驶出。LED显示器始终可以通信有关紧急情况的信息、预计需要多长时间的信息、以及车辆应当执行的紧急指示的信息。通过这种方式，执行不寻常运动的车辆的乘员将感到舒适，因为他们知道为什么他们的车辆会停止并且反向离开管道。

隧道内的LED阵列将能用紧急消息、信息交流、用于娱乐的幻想作品显示、打广告(以120mph的速度行驶通过管道的乘员可读的广告)、以及其它类型的图形显示器中的游戏。

管道旨在被如今使用高速公路的任何类型的车辆使用。它也可以被如图14A和15中所示的轨道车辆使用，并且还如图14B中所示的结合普通道路车辆和轨道车辆，图14B示出了汽车和卡车如何骑跨轨道，以使公路车辆和轨道车辆可以以现代高速公路通常的间距和更近的间距散布在管道内。无论车轮类型如何，每辆车都可以由计算机自主控制。

但是，要以120mph(作为“高速”的示例)的速度行驶，可能需要在车辆上附加新轮胎。用于乘用车的许多轮胎，特别是赛车轮胎，具有以120mph的速度行驶的额定速度。但是通常的乘用车轮胎和所有大型卡车轮胎的额定速度要慢得多。为了使卡车(例如，多车桥的货运承载卡车)真正实现高速货运移动，卡车必须配备额定速度比该速度快的(例如120mph)轮胎。如今，卡车通常以65mph的速度行驶，而不是以120mph的速度行驶。

造成这种情况的原因有很多，并且为实现高速卡车运输，必须克服这些限制。首先，推动车辆的动力与车辆必须向前推开逆风以前进的速度的立方成正比。对于通常的半挂卡车，在开放式高速公路上以60mph的速度行驶所需的功率约为300马力(HP)。其中，100HP克服滚动摩擦，并且200HP克服气动阻力。如果速度增加一倍至120mph，则滚动摩擦力可能会增加到200HP，而空气动力阻力可能会增加到大约1,600HP。发动机的总功率需求将是约1,800HP，而不是300HP。原理上，以120mph的速度推进卡车可能需要6倍大的发动机。这成本用对卡车运输公司来说是过高的。其次，每英里消耗的能量也将增加，尽管对于气动阻力而言约四倍。功率增加了八倍但到达目的地的时间减少一半，并且这两个数字的乘积为四。四倍能量(燃料)消耗的通常认为对必须在价格上竞争的卡车运输公司是过高的。第三，飞机可以120mph的速度起飞，而半挂卡车也可以。如果卡车以120mph的速度发生事故，则很有可能的是其升空并且飞越车道，并且最坏的情况是飞入高速公路护栏另一侧的迎面驶来的交通。随着速度的增加，越来越多的危险事故发生。以120mph行驶的风险对卡车运输业和公众都是禁止的。在美国和大多数国家/地区，卡车和汽车的行驶速度不得超过120mph。第四，要用橡胶轮胎以120mph的速度行驶需要轮胎的额定速度至少为120mph。

道路管道解决了现有技术的前三个缺点，并且新轮胎可以解决第四个缺点。通过使空气以接近移动卡车的速度沿管道流动，可以消除第一个和第二个问题。这使由车辆经受的逆风减小到低于40mph。所需的动力和消耗的能量主要(气动部分)是根据逆风速度而不是地面速度。尽管卡车的移动起来比在正常道路上快，但是通过使空气与车辆一起沿管道流动，车辆所需的动力和能量两者都降低到比它们在正常高速公路上更低的水平。

逆风速度的降低进一步消除卡车升空的可能性。并且，管道的混凝土壁将每辆车限保持在道路管道内，并且防止任何车辆撞到其它相邻车辆，因为没有相邻的车辆驶入。任何车辆可能经受的最严重的碰撞是打滑和刮擦，直到车辆逐渐且平缓地停止。当快速移动的物体撞到静止或反向移动的物体时，会发生严重的碰撞。在管道内不存在此类物体。

必须解决的最终标准是开发一种新型轮胎，该轮胎专门设计用于承载货运(重载)并且以高速行驶。当道路管道建造并且运行，并且使用适当额定速度的轮胎时，便有可能开发和释放专门用于在道路管道内以高速运输货物而设计的卡车。下面介绍这些设计中的第一个。

几个重要的设计标准包括：物资优选地移动通过管道，在这些管道中，所有车辆都在完全自主控制下，没有驾驶员。图35示出了现代电动半挂卡车(例如，在某些方面，多轴车辆)的图像。配备有道路管道、允许的自主控制和运行系统的这种车辆将能够使用道路管道。在管道中时，驾驶员将变成乘员，并且可以像汽车乘员一样看电影、小睡或看书。

然而，因为在管道内不再需要的驾驶员在车辆内部，所以在车辆中有驾驶员几乎没有意义。而且，如果没有驾驶员，则无需具有供驾驶员进入的驾驶室。而且，如果没有很大的逆风要应对，那么车辆也就不需要像迄今为止在开放式道路上行驶的车辆那样被空气动力学地设计。在空气随车辆移动的管道内，可以出现全新的形状，该形状优化货物体积并且忽略空气动力学形状。

图34以平面图示出了一种可能的构造，其中取消了车辆的驾驶员部分，取而代之的是具有四个单个高速轮胎(示出)或八个高速轮胎(未示出)的可旋转卡车可以仅支承负载的前部，就像现代拖车运输那样。注意，从图34中的设计到图35中的设计需要“切掉”通常容纳发动机和方向盘的半牵引车的前部。为此，在一个实施例中，必须将诸如齿圈3406和电动机3407之类的机构添加到转向卡车3401以使其转动。这使得车辆能够在没有半牵引车使卡车的车轮转动的情况下被转向。车辆还可以配备有高速轮胎3402。车辆控制器3406可以协调所有车辆行为。

实际上，为了80mph或更高的速度行驶，高速轮胎可以被用于卡车运输行业。如今最快的商用卡车轮胎的速度额定值为80mph，而用于半挂卡车和拖车运输的绝大多数卡车轮胎采用的商用轮胎速度额定值为70mph。70mph卡车轮胎的不足与轮胎内的帘线的强度有关。随着车辆速度的增加，施加在轮胎胎面上的向心加速度随速度的平方呈非线性增加。通过将车辆的速度从60mph倍增至120mph，轮胎的强度必须制作成坚固四倍。要再次倍增至240mph，则要求轮胎帘线的强度制造得比以60mph行驶时的坚固16倍。

如果由卡车承受的负载在高速下所承受的负载与在60mph时相同，则高速轮胎的制造将比制造如今市售轮胎的成本高很多倍。为了使得额定速度超过80mph的轮胎能够用于120mph或240mph的、在道路管道内使用的客运、货运和其它重载运输车辆，高速轮胎已经增加强度以抵抗被施加于在高速道路管道内的高速客运、货运和其它车辆上的更高的向心加速度。对于具有钢轮的轨道车辆，不需要这种针对货运车辆的新车轮开发，因为对以这种速度(120mph)移动的火车存在用于120mph的钢轮。然而，这样的火车不能从铁路管道系统的空气动力学优势中受益。

因此，高速轮胎可以利用更坚固的钢和凯夫拉带以及较轻的胎面材料来减少较高速度行驶时施加在带上的压力，换句话说，经由减少消耗的能量来实现，通过管道的方式减少管道每英里行驶所消耗的能量。因此，公路管道解决能量问题、同时增加轮胎中的带的强度并使轮胎为道路管道车辆构造公司开发并且使之可商购是使公路管道系统能够完全作用的两个关键需求。

为了控制车辆，除了控制器3406之外，还可以存在视觉系统，诸如所示的实施例的，四个摄像机3404并且优选地在前面至少一对并且在后面至少一对。应当注意，具有更多的摄像头将提供更高的安全性，但是可以对单个摄像头校准，以引导车辆通过道路管道系统。

尽管这种车辆可以构造成像箱式拖车或冷藏拖车那样，但是直到允许自主控制卡车在公共高速公路上行驶之前，这些可能是不方便的，因为它们需要在去至道路管道的端口处将货物从一辆拖车转移到另一辆。

使用联运船运集装箱要容易得多，该联运船运集装箱可以像常规那样从本地半挂卡车快速抬升，在道路管道端口处放到新的管道车辆上。这可以用龙门起重机完成而无需打开货物集装箱。为了容纳运输集装箱，车辆的平板可以可选地装配有运输集装箱扭锁3403。当然也可以将任何其它普通附件添加到普通拖车的，诸如用于拖曳第二辆拖车的挂钩(未示出)。

为了推进车辆，每辆车至少需要一个牵引电动机3405。图34示出八个牵引电动机，并且图36示出了十个牵引电动机。尽管图中示出在每个车轮上的牵引电动机，但这不是必需的。如果至少一个车轮具有牵引电机，则可以推动车辆行驶，多个牵引电机提供冗余并且在雪、路面薄冰和潮湿路面等打滑情况下具有出色的控制能力。因此，优选地，牵引电动机独立地操作，使得如果一个牵引电动机被失效，则车辆可以使用其余的运行电动机继续到达目的地。其它牵引方案也是可能的，包括驱动轴和将多个车轮联接至单个电动机。这些附图中示出的每个轮胎一个电动机不应当被解释为对本实施例范围的限制。

将注意力转向图36，一种可能的道路管道车辆设计的平面图，我们看到计算机控制器3601。控制器能够与道路管道控制系统通信，以发送和接收有关车辆应当做什么的信息。在紧急情况下，将实时通信有关管道内每辆车需要做什么的指令。控制器监控车辆的各方面，并且优选地，每个电动机将具有传递关于每个车轮的方向的实时信息的编码器。这使控制器能够确定车轮何时开始打滑，诸如在路面薄冰上、雪中或在潮湿路面上行驶时可能发生的打滑。

控制器引导车辆上的每个电动机以对每个车轮传递确定量的动力，从而控制车辆的运动。控制器还指导车辆的转向。在图36中，所有十个车轮都装备有转向轮，因此每个车轮都可以单独转动。如果所示的车辆向左移动，则如果车轮如图中所示定向，它将向右转。

图37示出了图36中的车辆的正视图，其中车轮的定向笔直向前，并且平板的顶部上有联运集装箱(ISC)。除了联运集装箱，车辆的顶部可以替代地装配如半箱式拖车中那样的通常的箱子、如冷藏箱式拖车中那样的冷藏箱、公共汽车中那样带窗户的座位、或者保持为用于非通常尺寸或形状货运的运输的开放式平板。车辆示出为在车辆的填充电池的平板顶部具有联运集装箱。车辆的顶部可以替代地(未示出)装配有箱子、隔热的冷藏箱、乘客座椅和窗户以成为公共汽车、或其它可能受益于道路管道内高速行驶的车辆类型。在此视图中，示出前置摄像头3703，并且集装箱3704坐置在车辆平板3702的顶部上。与通常的集装箱拖车的框架(其中框架仅执行保持集装箱的功能)不同，对于这种特别的车辆设计，有如下的平板，该集装箱坐置在该平板上，并且该集装箱经由扭夹3603连接到该平板，扭夹3603用于将集装箱连接到拖车。

车辆的平板3702的内部是电池模块3701，其电联接至电牵引电动机3604。优选地，总电池容量将在各牵引电动机之间分配，以提供驱动功率容量的冗余。同样，要以120mph的速度行驶，所示轮胎必须是能够承受高负荷额定值的高速轮胎。

图38示出该集装箱可以是冷藏的3801集装箱。

图39示出了车辆的一种使用，其中每个车轮均可独立地转向。计算机控制器3901能够引导所有可转向的车轮旋转到相同角度。通过以相同方式使所有车轮旋转，车辆可以向侧面“爬行”。如果需要调节车道位置，则可以以高速(例如，达到120mph)来完成上述动作。但这在停放车辆时更常用，因为这种行为使车辆的前部和后部同时侧向移动。

使用图35的车辆，或任何现代的半牵引拖车组合钻机(combination rig)，只有车辆的可转向端可以转动并且这导致需要在与其它物体紧邻的情况下操作车辆进行如常规那样的停车和对接操作。没有这种能力，将更难以在停车和车辆集结区域围绕紧密物体进行操纵。

优选构造(其中所有车轮都可转向)使的整个车辆的长度向侧方爬动，从而更轻松地且准确地对齐车辆或者进入停车位置。例如，车辆可以向侧方移动到街道的路缘，而无需进行通常的后备“平行停车”操作。

将注意力转向图40，4001是计算机控制器，用于与管道控制系统通信并且如正常那样控制车辆。4002示出可转向车轮中的一个具有单个轮胎，但是这可以可选地为双轮胎。还示出了牵引电动机4004以与先前的附图比较。在此可选构造中，4003示出在平板上向前移动的集装箱锁具(扭锁)，以露出车辆的尾部。

在车辆的尾部安装了通常的压板(platen)4005，以相同的方式支承和联接拖车(拖车未显示为联接至压板，而拖车显示为连接至备用挂钩，请参见下面4006的说明)，就像普通的半牵引车那样，以便联接至并且拖曳拖车。这样，该新的车辆可以在平板台板的顶部上运送集装箱，随后在后面拖曳第二辆拖车。

还示出了用于联接至拖车的不同的挂钩4006，其中示出了拖车4007。可以对车辆提供一种或两种拖车连接方法，但是当然一次只能联接一辆拖车。拖车被示出为联接至挂钩4006，以更容易看到可以被替代地或一起采用的两种不同的潜在拖车连接方法。

还用虚线示出在拖车下方的带有马达的相同车轮。管道车辆可以拖拽没有牵引力的普通拖车，或者，其可以拖曳具有自己的电池能量储存和电动机的主动拖车，以增加串联组合的范围。在这种情况下，具有主动能量和电动机的拖车将从属于前方的驱动车辆，并且优选地在后部包括摄像头，图像特别是在支持操作(backing operation)期间被提供给车辆控制系统以供使用。

已经描述了许多实施方式。然而，将理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。例如，本文描述的示例性操作、方法或过程可以包括比所描述的更多或更少的步骤。此外，可以以与图中所描述或示出的顺序不同的顺序来执行这种示例性操作、方法或过程中的步骤。因此，其它实施方式在以下权利要求的范围内。

Claims (64)

1.一种道路管道系统，包括：

至少一个道路管道区段，包括：

底板部分，所述底板部分包括被构造成接收一辆或多辆行驶的车辆的道路表面，

顶板部分，以及

联接至所述底板部分和所述顶板部分的至少一个侧壁部分，使得所述底板部分、所述顶板部分和所述至少一个侧壁部分限定供一辆或多辆所述行驶的车辆穿行通过所述道路管道区段的道路管道空间，所述至少一个道路管道区段包括至少两个固定连接的预制的部段；

至少一个道路管道驶入口，所述至少一个道路管道驶入口联接至所述至少一个道路管道区段的第一位置；

至少一个道路管道驶出口，所述至少一个道路管道驶出口联接至所述至少一个道路管道区段的第二位置；以及

至少一个空气移动器，所述至少一个空气移动器构造成使所述道路管道空间中的气流沿着至少一辆所述行驶的车辆的方向来循环。

2.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述道路管道区段延伸至少一英里的长度。

3.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述至少一个道路管道区段的底板部分的底表面被构造成由地表支承。

4.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述道路管道区段构造成以如下情况运行，即，使得在至少一英里的距离中，所述道路管道内部空间与外部大气空气之间的距离小于九米。

5.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述至少一个道路管道驶入口包括至少一个内燃发动机车辆障碍物。

6.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述至少一个空气移动器是能控制的，以基于一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者一辆或多辆所述行驶的车辆的位置中的至少一个来调节所述循环气流的速度。

7.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述至少一个空气移动器是能控制的，以调节所述道路管道空间内的循环气流的压力。

8.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，至少两个固定连接的所述预制部段包括至少两个预铸的混凝土的部段。

9.根据权利要求8所述的道路管道系统，其特征在于，至少两个预铸的混凝土的所述部段使用后张紧来固定地连接，从而将相邻的部段固定地压入到彼此中。

10.根据权利要求9所述的道路管道系统，其特征在于，至少一个预铸的混凝土的所述部段包括至少一个表面，所述至少一个表面使用被铸造到所述部段中的预应力筋来加强。

11.根据权利要求9所述的道路管道系统，其特征在于，还包括被定位在两个相邻的所述部段之间的至少一个可压缩液体障碍。

12.根据权利要求9所述的道路管道系统，其特征在于，后张紧包括多个后张紧的筋，并且至少两个所述后张紧的筋在相邻的所述部段中的特定一个内重叠，以形成至少两个预铸的并后张紧的混凝土的所述部段的一体式结构。

13.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述至少一个道路管道区段的至少一部分包括消声材料。

14.根据权利要求13所述的道路管道系统，其特征在于，所述消声材料包括覆盖在所述道路表面上的橡胶化沥青消声材料。

15.根据权利要求1所述的道路管道系统，其特征在于，所述道路表面包括被构造成接收轨道车辆的轨道的至少一部分。

16.一种用于管理行驶的车辆的方法，包括：

将一辆或多辆行驶的车辆接收到被联接至所述至少一个道路管道区段的第一位置的至少一个道路管道驶入口中；

将一辆或多辆所述行驶的车辆从至少一个道路管道驶出口接收到所述道路管道区段的道路管道空间中，所述道路管道区段包括：

底板部分，所述底板部分包括被构造成支承一辆或多辆所述行驶的车辆的道路表面，

顶板部分，以及

联接至所述底板部分和所述顶板部分的至少一个侧壁部分，使得所述底板部分、所述顶板部分和所述至少一个侧壁部分限定供所述行驶的车辆穿行通过所述道路管道区段的所述道路管道空间，所述至少一个道路管道区段包括至少两个固定连接的预制的部段；

将一辆或多辆所述行驶的车辆从道路管道区段接收到被联接至所述道路管道区段的第二位置的至少一个道路管道驶出口中；以及

利用至少一个空气移动器使所述道路管道空间中的气流沿着至少一个所述行驶的车辆的方向、并且以一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者以近似一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者在一辆或多辆所述行驶的车辆的位置来循环。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述道路管道区段延伸至少一英里的长度。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将一辆或多辆所述行驶的车辆接收到在至少一英里的距离上与所述地表接触的所述底板部分的所述道路表面上。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将一辆或多辆所述行驶的车辆接收到所述道路管道空间中，所述道路管道空间在至少一英里的距离中与外部大气空气的距离小于九米。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括利用至少一个内燃发动机车辆障碍物来管控一辆或多辆所述行驶的车辆进入到所述至少一个道路管道驶入口中的接收。

21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括控制所述至少一个空气移动器，基于一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者一辆或多辆所述行驶的车辆的位置中的至少一个来调节所述循环气流的速度。

22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括控制所述至少一个空气移动器，调节所述道路管道空间内的循环气流的压力。

23.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，至少两个固定连接的所述预制部段包括至少两个预铸的混凝土的部段。

24.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，将一辆或多辆所述行驶的车辆从至少一个道路管道驶出口接纳到所述道路管道区段的道路管道空间中包括：

将第一行驶的车辆接收到所述道路管道空间的被定向成便于所述第一行驶的车辆沿着第一方向行驶的第一行驶空间中；以及

将第二行驶的车辆接收到所述道路管道空间的被定向成便于所述第二行驶的车辆沿着与所述第一方向相反的第二方向行驶的第二行驶空间中。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，利用至少一个空气移动器使所述道路管道空间中的气流沿着至少一个所述行驶的车辆的方向、并且以一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者以近似一辆或多辆所述行驶的车辆的速度或者在一辆或多辆所述行驶的车辆的位置来循环包括：

利用第一空气移动器使第一气流在第一行驶空间中沿着第一方向，并且以第一行驶的车辆的速度或近似第一行驶的车辆的速度或者在第一行驶的车辆的位置来循环；以及

利用第二空气移动器使第二气流在第二行驶空间中沿着第二方向、并且以第二行驶的车辆的速度或近似第二行驶的车辆的速度或者在第二行驶的车辆的位置来循环。

26.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将轨道车辆接收到被联接至所述道路表面的至少一条轨道上。

27.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括在所述至少一个空气移动器处从包括可再生能源的电源接收电力，所述至少一个空气移动器包括电力负载。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述电力负载和电源被构造成孤岛式电路，所述方法还包括：

使用来自可再生能源或来自一个或多个电能储存设备的能量来运行电力负载。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述孤岛式电路包括所述一个或多个电能储存装置，所述方法还包括：

将来自所述电能储存装置的电力提供至电力负载。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，将来自所述电能储存装置的电力提供至所述电力负载包括：将来自所述电能储存装置的电能提供至所述电力负载至少4小时。

31.管道部段铸造模具系统，包括：

至少一个内模具；

至少一个外模具，所述至少一个外模具构造为具有相反的形状的至少两个外模具区段，所述至少两个外模具区段之间限定腔体，所述至少一个外模具的尺寸被设计成至少部分地封围所述至少一个内模具，所述至少两个外模具区段中的每一个包括相应的配合表面，所述至少两个外模具区段中的每一个包括至少一个孔，所述至少一个孔的尺寸设计成接纳线缆，并且当所述至少两个外模具区段中的特定一个和特定另一个的配合表面配合时，所述至少两个外模具区段中的所述特定一个的至少一个孔与所述至少两个外模具区段中的所述特定另一个的至少一个孔对齐；以及

模具基部。

32.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，还包括线缆，当所述至少一个内模具和所述至少一个外模具被组装到所述模具基部时，所述线缆定位成穿过所述对齐的孔并且穿过在所述至少一个内模具和所述至少一个外模具之间限定的空间。

33.根据权利要求32所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述体积的尺寸被设计成接纳形成管道部段的至少一部分的一定体积的可硬化材料。

34.根据权利要求33所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述可硬化材料当铸造时完全包围所述线缆的被定位在所述空间中的至少一部分。

35.根据权利要求34所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，每个所述外模具区段包括长壁和正交地连接至所述长壁且平行的两个短壁，并且所述至少一个孔形成在所述长壁中。

36.根据权利要求34所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，当所述至少一个内模具和所述至少一个外模具被组装到所述模具基部时，所述线缆的定位成穿过所述对齐的孔并且穿过在所述至少一个内模具和所述至少一个外模具之间限定的空间的部分被定向成平行于两个分壁。

37.根据权利要求33所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述可硬化材料包括混凝土，并且所述线缆包括钢缆。

38.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，在倾倒所述可硬化材料之前，对定位在所述空间中的所述线缆预加应力。

39.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述腔体竖直地定向，使得由所述至少一个内模具和所述至少一个外模具限定的所述腔体的第一开口朝上面向。

40.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述两个外模具区段中的每一个包括至少一个夹持件，所述至少一个夹持件被构造成将所述两个外模具区段固定在一起以将各个配合边缘接触地接合在一起。

41.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述至少一个内模具包括穿过其形成的第一活塞孔，并且所述至少一个外模具包括穿过其形成的第二活塞孔。

42.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述至少一个内模具包括至少一个可铰接断裂部，所述断裂部形成或定位在所述至少一个内模具的面上的、在所述面的比在没有形成或定位断裂部的另一个部分更易弯曲的一部分处。

43.根据权利要求42所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述至少一个内模具包括至少四个面，并且所述四个面中的每一个包括形成或定位在所述面上的所述至少一个可铰接断裂部之一，并且其中当将内模具附接到所述模具基部时，所述至少一个可铰接断裂部竖直定向。

44.根据权利要求43所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，具有所述至少四个面的所述至少一个内模具包括可塌缩的内模具。

45.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，还包括定位在所述内模具和所述外模具之间的腔体中的至少一个管，所述管从基部模具中的预定位置延伸到所述铸造系统的顶部开口的预定位置，其中，所述基部模具中的所述位置和所述顶部开口中的所述位置是沿着与所述至少一个外模具的竖直角平行的线的两个点。

46.根据权利要求31所述的管道部段铸造模具系统，其特征在于，所述腔体的形状被设计成道路管道部段或轨道管道部段中的至少一个的形式。

47.一种形成管道部段的铸造模具的方法，包括：

将至少一个内模具定位在模具基部上；

将至少一个外模具定位在围绕所述至少一个内模具的模具基部上，所述至少一个外模具被构造为至少两个外模具区段，当所述外模具围绕所述内模具时，所述至少两个外模具区段和所述至少一个内模具之间限定腔体；

将至少一根线缆定位在所述腔体中，并且穿过形成在所述至少两个外模具区段的每一个中的至少一个孔；

将所述至少一根线缆张紧至预定张力；

在所述张紧之后，将可硬化材料倒入所述腔体中；

固化被倒入所述腔体中的可硬化材料以形成管道部段；

从所述被形成的管道部段移除所述至少一个内模具和所述至少一个外模具；以及

将形成的管道部段从所述模具基部移除。

48.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述至少两个外模具区段中的每一个包括相应的配合表面，并且将所述至少一个外模具定位包括将所述至少两个外模具区段定位，使得所述相应的配合表面接触接合。

49.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括将所述至少两个外模具区段固定地附接至所述模具基部，并且附接至彼此。

50.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括在把所述可硬化材料倒入所述腔体中之前，在所述腔体内设置钢筋网格。

51.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，所述至少两个外模具区段中的每一个包括长壁和正交地连接至所述长壁且平行的两个短壁。

52.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，所述至少一个钢筋网格平行于所述长壁地定位在所述腔体中。

53.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，在将所述至少一个内模具定位到所述模具基部上之前，执行设置所述钢筋网格的步骤。

54.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，在将所述至少一个内模具定位到所述模具基座上之前，执行定位所述至少一根线缆的步骤。

55.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括在被倒入所述腔体中以形成所述道路管道部段的可硬化材料的固化的过程中，维持对所述至少一根线缆施加的拉力。

56.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括移除所述至少一条线缆的一部分，所述至少一条线缆延伸穿过所述孔并且超出所述外模具区段的外表面。

57.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括在所述至少一个内模具的内表面之间附接支架。

58.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括使被倒入所述腔体中的倒入的可硬化材料固结。

59.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，移除所述至少一个外模具包括：

对定位在所述至少两个外模具区段中的一个或多个活塞进行操作，以将所述至少两个外模具区段与所述被形成的管道部段分隔开；以及

将所述至少两个外模具区段的相应的配合表面从接触接合中分离。

60.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，移除所述至少一个内模具包括：

对定位在所述至少一个内模具的至少一个壁中的至少一个活塞进行操作，以致动定位在所述至少一个壁上的所述至少一个柔性铰链，使得所述至少一个壁以所述至少一个铰链向内塌缩，远离所述铸造部段；以及

将至少一个内模具向上台升至所述被形成的管道部段上方。

61.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述被形成的管道部段是四侧式道路管道部段或四侧式轨道管道部段。

62.根据权利要求47所述的方法，还包括：

在所述被形成的管道部段的端面中形成至少一个沟槽；以及

在使用所述管道部段之前，将可压缩的水障部固定到所述至少一个沟槽中。

63.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括在所述被形成的管道部段上形成尺寸被设计成接纳轨道的成对沟槽通道。

64.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，还包括将可压缩的水障部插设到所述基部模具中的沟槽中，所述沟槽的形状被设计成接纳所述可压缩的水障部，所述水障部突出到所述可硬化材料将被铸造的空间中，使得所述可硬化材料在硬化后将捕获所述可压缩的水障部的至少一部分，并且其中在铸造后，至少一部分所述水障部从所述硬化的材料中伸出。

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