CN113832825A - 一种全封闭的高架高速自行车道路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于城市道路交通建设和管理技术领域的一种全封闭的高架高速自行车道路系统。包括全封闭标准自行车道结构、高透光性的车道围护结构、道路交叉及出入口结构、零能耗一体化的能源管理系统、行车感应式照明系统、自适应风动力助力系统、自动清洁与除冰系统、自行车管理系统、自行车道路智能监控与检测系统；本发明增加了全封闭顶棚，使人们出行更加安全，舒适，不受日晒雨淋的影响，增加了自行车系统的使用频率，在管理处设有自行车出租，行人也可以使用本通道快捷的到达目的地，同时减少使用汽车出行的人，这样可以有效的减少资源消耗和尾气排放，符合当今低碳环保的要求。

Description

一种全封闭的高架高速自行车道路系统

技术领域

本发明属于城市道路交通建设和管理技术领域，特别涉及一种全封闭的高架高速自行车道路系统。

背景技术

我国交通行业的二氧化碳排放量持续保持稳定增长态势，所有交通运输方式中，道路运输带来的碳排放额最高，约占整个交通行业的75％。我国近年来一直强调加强城市步行和自行车等慢行交通系统建设，鼓励绿色出行。当前自行车交通建设和管理方面的投入力度较小，自行车专用道不连续、人车混行问题严重、自行车随意停放等问题层出不穷，倡导低碳出行、绿色交通的实施效果不尽人意。自行车出行受气候和温度等因素影响较大，成为慢行交通发展需要解决的重要问题。

发展高速自行车系统有以下优势：1)提高交通系统运行效率，缓解城市拥堵。一般自行车的行驶速度在10-15km/h，而在高架快速路行驶的自行车最高速度可以达到25-23km/h，发展自行车高速路网，可以有效改善自行车骑行环境，缓解城市拥堵问题，在早晚高峰时段保证市民能够更加快速、安全地实现中短距离骑行通勤。2)为慢行系统提供独立路权，优化城市竖向空间。通过城市空间位置将交通流线分离，有利于优化交通流线，充分利用已建成城市的竖向空间，实现各种交通方式的分离使自行车拥有独立路权，同时保护了骑行者的安全。3)构建绿色交通体系，实现城市可持续发展。构建全封闭式自行车高速车道，利用现代化的技术和管理方式，可以为骑行者提供全天候高效舒适的骑行条件，吸引交通方式转移，有利于建设绿色、低碳、环保的交通运输体系，实现城市的可持续发展。

发明内容

本发明的目的是提出一种全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述全封闭的高速自行车道路系统，包括全封闭标准自行车道结构、高透光性的车道围护结构、道路交叉及出入口结构、零能耗一体化的能源管理系统、行车感应式照明系统、自适应风动力助力系统、自动清洁与除冰系统、自行车管理系统、自行车道路智能监控与检测系统；

所述全封闭标准自行车道结构为自行车专用高架桥的基础结构；以高架桥为主要结构形式，包括桥梁结构、桥墩结构和基础结构的全封闭标准自行车道结构；固定于道路绿化带、中央隔离带或城市现有河道的上空；处于城市开放空间；所述桥梁结构设计为全封闭标准自行车道，其截面为圆形或椭圆形，固定在桥墩结构和基础结构上面，桥墩结构和基础结构采用全预制装配；圆形或椭圆形的全封闭标准自行车道采用高强度的钢、铝合金、高强度碳纤维或高性能复合材料制作，自行车道外部由玻璃、PMMA、PC、ETFE的高透光性材料组成围护结构，形成全封闭管状自行车道结构，样式轻盈、美观通透；管状自行车道结构内铺设道路路面，路面下部设置自行车运输装置，实现自行车智能收掇与转运；围护结构上部设置太阳能板收集和储存电量，在夜间实现智能照明；坡道出入口位于自行车道路网络交叉节点处，休憩平台和紧急避险区间隔分布于主道路两侧；自适应风动力助力系统提供循环风及骑行助力，节省骑行者体力；自动清洁与除冰雪系统，维护车道结构安全与洁净；智能监控及检测系统对高速自行车道路系统的运行情况进行实时监测，在发生紧急情况时引导车辆疏导，防止险情扩散。

所述桥墩结构采用高桩承台式摩擦桩，桥墩结构的基础为对称竖直双排桩基础，根据施工条件，埋置深度拟定为10m；桥墩固定于道路绿化带或中央隔离带，桥墩上铺设道路路面，路面下部设置自行车运输装置和管道系统；坡道出入口位于主道路两侧，出入口设置自行车存放处。桥下为绿地，可作为舒适、安全的休闲通廊和步行人的活动空间。

所述桥墩高度设置为6m，高架自行车道宽度设置为3-5m，桥面铺装采用树脂颗粒，保证桥面的弹性和使用周期，以及与钢结构完成面牢固的结合；桥梁横向采用1.5％双向放坡，通过横坡将桥面积水排入设置在两侧的雨水槽，再通过置于翼缘板、墩柱的排水管向下延伸至绿化带草丛。所述高架自行车道为全封闭标准自行车道，能够阻隔雨雪，降低气候因素对骑行的影响；

所述道路交叉及出入口结构系统，高速自行车道路交叉口采用环形交叉口形式，交叉口中央设置中心岛，形成网络式结构，自行车道向周边发集散，并设置出入口；服务于中、近距离的自行车出行，既能够有效的保障不同功能交通单元与干道的交通联系，同时因为它有着能够深入到居民小区内部的优势，又具有较高的通达性；还能满足城市较长距离的通勤联络功能。

所述环形交叉口半径为100-200m，能够作为紧急避险站；自行车按照逆时针方向行驶，不会有停滞，减少了自行车在交叉口的延误时间，环道上行车只有分流与合流，消灭了冲突点而且提高了行车的安全性。

自行车高架快速路的出入口采用坡道踏步混合梯的形式，一方面这样的结构形式占地面积较小，不会占用过多的周边城市机动车道面积，影响其他城市机动车道的使用。另一方面，这种形式方便于骑车人和自行车的上下坡出入；坡道和踏步混合的设置还能防止其他三轮车、电动自行车等进入自行车高架；为满足不同骑行者的使用需求，提高骑行的便捷性和舒适性，考虑在桥梁出入口坡道设置自行车助力装置。

所述桥梁出入口坡道设置自行车助力装置，在自行车桥在区间段通风系统采用活塞通风系统与机械通风系统结合的方式，采用太阳能光伏供电，满足区间内风量要求，保证自行车桥内部空间温度适宜；通风设计采用的交通量,以预测的远景高峰小时交通量设计，通过合理设置通风设备位置及设备配置，利用风动力助力系统，提高系统通行能力，节省骑行者体力。

所述零能耗一体化能源管理系统包括太阳能发电装置、储电装置、行车感应式照明系统及绿色能源管理系统，行车感应式照明系统基于太阳能发电装置和储电装置，利用储电装置中太阳能发电装置产生的能量，在夜间实现智能照明，可根据环境的明暗度调节灯光强度；桥梁的灯光照明系统融入桥梁，照明灯光既可以为桥面提供照明，又形成全线的线形引导，保证夜间行车的安全；主梁底部的三角形灯带贯穿全线，既可标记桥梁位置，又起到照明、指引的功能。

所述行车感应式照明系统由实时控制系统、继电器、传感器三部分组成；实时控制系统完成控制功能，继电器根据照明回路数量，配置继电器数量，传感器根据控制功能实现相应信号接入；行车感应式照明系统可以通过电脑、软件对整个照明系统进行远程控制和中央监控，并可以随时方便地根据用户需求修改控制关系。当某种原因需要变更照明控制关系时，只需在软件中进行修改，无须重新敷设线缆。红外线传感器、亮度传感器、定时开关以及可调光技术，智能化的运行模式，使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作。

高速自行车道路系统采用多种可调光源，根据实际使用需要，通过系统预设照明回路的不同明暗搭配，产生各种灯光视觉效果，使骑行区、出入口及停车场始终保持最符合使用需求的灯光环境。

骑行区内采用自动照明控制，正常照明时间全开，非正常照明时间改为减光照明，无人时可以只亮少量灯，人来开灯，人离开后延时关闭，以节约能源。据实际照明及车辆的使用情况，每天的照明通过软件分成几个时段设置，在这些时段内，自动控制灯具开闭的数量，以达到控制区域不同照明度的需求。将传统的镇流器更换为智能调光镇流器，可以让路灯根据覆盖范围内的自行车流量及时间变化，通过电脑远程判断自动变亮或调暗，改善过去一种亮度持续整个晚上的情况；这样使灯光的照明得到了有效的利用，又大大地减少了电能的浪费，保护了灯具，延长了灯具的使用寿命。

出入口及停车场照明根据使用情况适当降低照度，节省能耗。夜晚当车辆进出繁忙时，出入口照明处于全开状态。夜晚车辆进出不频繁时，出入口及停车场安装智能移动探测传感器，当有人或车移动时开启相应的局部照明，经延时后关闭。

所述自行车管理系统主要具有租赁自行车功能和车辆管理功能。市民持租赁卡平放在车锁解锁区进行刷卡，若卡有效则写卡并解锁车辆，随后，居民就可以将车辆借走；在还车时，将自行车停放在规定区域内，手动将车锁关闭后，如锁车正常，将听到语音提示，即还车成功。系统内使用的自行车可折叠存放，通过桥面下空间或桥侧空间运输车辆，还车后车辆由升降机升起挂到运输轨上，到达站点后从升降机上卸下，各停车场设置计数装置统计站点实时车辆数，自动补充车辆到站点，可实现自行车智能收掇与转运。

所述自动清洁与除冰系统，在道路外侧铺设喷淋水管，清洁剂与水混合物通过定压系统均匀喷撒于道路从而实现清洁功能。系统通过智能控制系统遥控操作，或通过传感器智能传感启动和关闭，喷洒过程可以确保定速、定量喷洒，全桥面喷洒均匀自动喷淋清洁装置可以减少养护压力；实现远程管理，道路养护管理人员不再需要人工除冰，最大程度地保证道路交通安全，避免重大交通事故发生。

所述标识系统，自行车高架快速路入口处要有明确的辨识度高的标志标线，区分专用道路标志，出入口处设置减速标志，提醒注意避让行人，同时安装智能闸机口，识别并禁止电动车、行人等进入自行车快速路；对骑行有着良好的指引作用，有利于免除各种干扰，符合快速骑行的要求。骑行区间沿途需设置停放点提示牌、休息区提示牌、出入口提示、限速标识、交叉口处提示标志。高速自行车道路系统的指示标线为灯带与涂料结合，在夜晚更加醒目。

所述智能监控与检测系统，通过智能化的交通监控系统对自行车高速路的运行情况进行实时监测，在指定区域根据车辆轨迹判断驶入/驶出区域的行为，统计各类车辆进出区域的数量，生成统计值；实时统计交通道路、出入口的流量，自动统计不同时段车辆的进出数量，分析路口、路段的交通状况，在局部拥堵路段警示和限流，从而疏通拥堵。为交通调度、路况优化提供精准参考依据。同时，智能监控系统识别每辆车的坐标位置，根据连续的视频图片序列，跟踪车辆轨迹及时制止车道内的违法行为，维护骑行安全；

当交通事故发生时，智能化的交通监控系统可以在短时间内自动辨识事故点，通过交通控制保证道路上不发生严重的阻塞，为救援人员提供信息并及时在事故点前端进行车辆疏导，防止险情扩散。

本发明的有益效果是为自行车提供安全高速的骑行通道，占地面积小，自行车出行不受地面交通情况的影响，加快了出行速度，提升了自行车出行的交通体验。这一系统的构建将极大地引导人们转变出行方式，减少机动车的使用，有利于降低城市交通碳排放，倡导人们参与更健康、更具活力和可持续的城市生活。同时，这一系统施工时采用预制拼装工艺，多点同步进行，大大提供了施工效率。可以有效减少人为干扰、节省人力和降低维护费用，实现“智能、高效、安全、可靠”运行。

附图说明

图1是高速自行车道路系统构成示意图；

图2是智能管理系统构成示意图；

图3为高架主体结构的剖面图。

图4为高架主体结构的立体图。

图5为道路交叉及出入口结构系统的立体图。

图6道路交叉及出入口结构系统的俯视图。

图7是专利的高速自行车道路系网络图。

1：预制墩柱，2：筒体结构，3：主路，4：自行车运输轨道，5：系统管道，6：紧急车道，7：护栏，8：高透光性围护结构，9：预制桩结构，10：固定结构，11：标识显示屏，12：环形交叉口，13：出入口，14：通道，15：自行车管理处，101：高架主体结构，102：道路系统，103：能源管理系统，104：通风系统，105：标识系统，106：自行车管理系统，107：智能管理系统，1071：流量监控系统，1072：广播公告系统，1073：紧急避险系统。701：自行车道路，702：交叉口；301：1#主路，302：2#主路。

具体实施方式

本发明提出一种全封闭的高架高速自行车道路系统，下面结合附图对本发明予以进一步说明。

图1所示为全封闭的高速自行车道路系统构成示意图；图1所示的高速自行车道路系统包括高速主体结构101、高架高速自行车道路系统102、零能耗一体化的能源管理系统103、自适应风动力通风系统104、标识系统105、自行车智能收掇与转运的管理系统106和智能管理系统107。其中高速主体结构101和高架高速自行车道路系统102包括全封闭标准自行车道结构、高透光性的车道围护结构、行车感应式照明系统。标识系统105包括道路交叉及出入口结构。智能管理系统107包括自行车道路智能监控与检测系统和自动清洁与除冰系统。后面结合附图分别进行说明。

图2所示为智能管理系统构成示意图；所述智能管理系统107分别连接

流量监控系统1071、广播公告系统1072和紧急避险系统1073；相互直接进行通行数据、车道实况、远程控制的信息交换。流量监控子系统1071主要由多个摄像头组构成，该子系统可与智能管理系统107进行信息交互，如图2所示。在自行车道上每隔一定距离布置一组摄像监控，且在每个入口和出口处布置摄像头，以保证流量监控子系统能够实时监控自行车道全程。在智能管理系统7的总控软件中，可以查看自行车道各个出入口的车流情况，也可以控制每个单独的摄像头进行两个自由度的转动，以便获得目标图像。

广播公告系统1072主要由多个LED显示屏构成，该子系统可接收智能管理系统107的指令和紧急避险系统1073的指令，也可以接收流量监控系统1071的通行数据，如图2所示。当其接智能管理系统107的指令时，可以在LED显示屏显示天气预报、车流量公示等信息。

紧急避险系统1073位于每个自行车道出入口的间隔区域内。该子系统接收智能管理系统107指令并向智能管理系统107汇报车道情况，如图2所示。当车道内发生突发事件时，紧急避险系统1073的工作人员可以快速到达事发地点提供保障服务，同时该子系统工作人员也可以提供一些便民服务。

所述自动清洁与除冰系统

在道路外侧铺设喷淋水管，清洁剂与水混合物通过定压系统均匀喷撒于道路从而实现清洁功能。系统通过智能控制系统遥控操作，或通过传感器智能传感启动和关闭，喷洒过程可以确保定速、定量喷洒，全桥面喷洒均匀。自动喷淋清洁装置可以减少养护压力。

冬季路面极易形成凝冰，轻则影响车辆的稳定性，造成交通中断，重则损害道路基础设施以及恶性交通事故发生。全封闭的高速自行车道路系统的高透光性围护结构可以形成全封闭管状通道，防止冬季雨雪等恶劣气候条件对骑行产生影响。对于我国南方地区冬天潮湿环境下路面易结冰的现象，智能喷淋除冰系统将氯化钙溶液通过自动控制系统均匀喷洒于结冰路面，达到降低冰点融化冰雪的目的。智能喷淋除冰系统可实现全天候自动工作，也可通过后台管理系统在控制室实现远程管理，道路养护管理人员不再需要人工除冰，最大程度地保证道路交通安全，避免重大交通事故发生。

所述智能监控与检测系统

通过智能化的交通监控系统对自行车高速路的运行情况进行实时监测，在指定区域根据车辆轨迹判断驶入/驶出区域的行为，统计各类车辆进出区域的数量，生成统计值。实时统计交通道路、出入口的流量，自动统计不同时段车辆的进出数量，分析路口、路段的交通状况，在局部拥堵路段警示和限流，从而疏通拥堵。为交通调度、路况优化提供精准参考依据。同时，智能监控系统识别每辆车的坐标位置，根据连续的视频图片序列，跟踪车辆轨迹及时制止车道内的违法行为，维护骑行安全。

当交通事故发生时，智能化的交通监控系统可以在短时间内自动辨识事故点，通过交通控制保证道路上不发生严重的阻塞，为救援人员提供信息并及时在事故点前端进行车辆疏导，防止险情扩散。

如图3、图4所示的高架主体结构的剖面图和立体图。图中所示的全封闭标准自行车道结构为自行车专用高架桥的基础结构；固定于道路绿化带、中央隔离带或城市现有河道的上空；处于城市开放空间，所述全封闭标准自行车道结构以高架桥为主要结构形式，采用轻型钢结构设计，包括桥梁结构、桥墩结构和基础结构；所述自行车高架桥的桥墩结构采用高桩承台式摩擦桩，桥墩结构的基础为对称竖直双排桩基础，根据施工条件，埋置深度拟定为10m；在图3中，基础结构由若干预制墩柱1与预制桩结构9通过固定结构10组合形成稳定结构，墩柱1上端固定有连接道路的筒体结构2，筒体结构2上铺设有主道路3路面，主路3下设置有运输自行车车辆的轨道4和系统管道5，主道路3两侧设置有紧急车道6和护栏7；筒体结构2外围搭设高透光性围护结构8，顶部设置标识显示屏11(如图4所示)，筒体结构2的截面为圆形和椭圆形；结构材料采用钢、铝合金、高强度碳纤维或高性能复合材料等高强度材料，外部由玻璃、PMMA、PC、ETFE等高透光性材料的围护结构形成全封闭管状自行车道结构，样式轻盈、美观通透；所述桥墩高度设置为6m，自行车道主道路3宽度设置为3-5m，桥面铺装采用树脂颗粒，保证桥面的弹性和使用周期，以及与钢结构完成面牢固的结合。桥梁横向采用1.5％双向放坡，通过横坡将桥面积水排入设置在两侧的雨水槽，桥梁结构简洁、明快、通透，建筑造型、景观设计等与周边建筑融为一体，且桥梁结构形式便于制造、运输、安装、施工和养护。再通过置于翼缘板、墩柱的排水管向下延伸至绿化带草丛。

所述道路交叉及出入口结构系统

图5所示为道路交叉及出入口结构系统的立体图，图6所示为道路交叉及出入口结构系统的俯视图。高速自行车道路在主道路3的交叉处设置交叉口；采用环形交叉口形式，交叉口中央设置中心岛，形成网络式结构(如图7所示，图中701为自行车道路，702为交叉口)；自行车道向周边发集散，并设置出入口；1#主路301与2#主路302相交，通过环形交叉口12通行，环形交叉口12设置有若干出入口13，出入口13连接供行人或自行车上下的通道14；所述的出入口13也可设置在专用高架通道两端；所述的出入口13旁边设置有可以用来存放自行车的管理处15。该环形交叉口方便附近近距离的自行车出行，能够有效的保障不同功能交通单元与干道的交通联系。同时因为它有着能够深入到居民小区内部的优势，又具有较高的通达性。还能满足城市较长距离的通勤联络功能；

所述标志系统包括在自行车高架快速路入口处设置有明确的标志标线，区分专用道路标志，出入口处设置减速标志，提醒注意避让行人，同时安装智能闸机口，识别并禁止电动车、行人等进入自行车快速路；对骑行有着良好的指引作用，有利于免除各种干扰，符合快速骑行的要求。骑行区间沿途需设置停放点提示牌、休息区提示牌、出入口提示、限速标识、交叉口处提示标志。高速自行车道路系统的指示标线为灯带与涂料结合，在夜晚更加醒目。

所述环形交叉口半径为100-200m，能够作为紧急避险站；自行车按照逆时针方向行驶，不会有停滞，减少了自行车在交叉口的延误时间，环道上行车只有分流与合流，消灭了冲突点而且提高了行车的安全性。

自行车高架快速路的出入口采用坡道踏步混合梯的形式，一方面这样的结构形式占地面积较小，不会占用过多的周边城市机动车道面积，影响其他城市机动车道的使用。另一方面，这种形式方便于骑车人和自行车的上下坡出入。而坡道的平台高度控制在3-3.5m，略低于4-4.5m的车道高度，这样能够让人在上下坡的时候能够更加轻松。坡道和踏步混合的设置还能防止其他三轮车、电动自行车等进入自行车高架。为满足不同骑行者的使用需求，提高骑行的便捷性和舒适性，应考虑在桥梁出入口坡道设置自行车助力装置。

所述零能耗一体化能源管理系统

零能耗一体化能源管理系统包括太阳能发电装置、储电装置、行车感应式照明系统及绿色能源管理系统，行车感应式照明系统基于太阳能发电装置和储电装置，利用储电装置中太阳能发电装置产生的能量，在夜间实现智能照明，可根据环境的明暗度调节灯光强度；桥梁的灯光照明系统融入桥梁，照明灯光既可以为桥面提供照明，又形成全线的线形引导，保证夜间行车的安全；主梁底部的三角形灯带贯穿全线，既可标记桥梁位置，又起到照明、指引的功能。

所述行车感应式照明系统由实时控制系统、继电器、传感器三部分组成；实时控制系统完成控制功能，继电器根据照明回路数量，配置继电器数量，传感器根据控制功能实现相应信号接入。行车感应式照明系统通过可以电脑，用软件对整个照明系统进行远程控制和中央监控，并可以随时方便地根据用户需求修改控制关系。当某种原因需要变更照明控制关系时，只需在软件中进行修改，无须重新敷设线缆。红外线传感器、亮度传感器、定时开关以及可调光技术，智能化的运行模式，使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作。

所述行车感应式照明系统具有控制功能如下：

1)灯光场景自动控制；

2)灯光定时控制，分时、分期、分日、分季自动控制；

3)根据外界光亮度自动控制；

4)回路状态监测；

高速自行车道路系统采用多种可调光源，根据实际使用需要，通过系统预设照明回路的不同明暗搭配，产生各种灯光视觉效果，使骑行区、出入口及停车场始终保持最符合使用需求的灯光环境。

骑行区内采用自动照明控制，正常照明时间全开，非正常照明时间改为减光照明，无人时可以只亮少量灯，人来开灯，人离开后延时关闭，以节约能源。据实际照明及车辆的使用情况，可将一天的照明分成几个时段，比如：上午、中午、下午、晚上、深夜五个时段，通过软件的设置，在这些时段内，自动控制灯具开闭的数量，以达到控制区域不同照明度的需求。将传统的镇流器更换为智能调光镇流器，可以让路灯根据覆盖范围内的自行车流量及时间变化，通过电脑远程判断自动变亮或调暗，改善过去一种亮度持续整个晚上的情况。这样使灯光的照明得到了有效的利用，又大大地减少了电能的浪费，保护了灯具，延长了灯具的使用寿命。

出入口及停车场照明根据使用情况分为几个状态：白天，由于有日光，可适当降低照度，节省能耗。夜晚当车辆进出繁忙时，出入口照明处于全开状态。夜晚车辆进出不频繁时，出入口及停车场安装智能移动探测传感器，当有人或车移动时开启相应的局部照明，经延时后关闭。

所述通风系统

在高架自行车快速路区间段安装的通风系统，采用活塞通风系统与机械通风系统结合的方式，采用太阳能光伏供电，满足区间内风量要求，保证自行车快速路桥内部空间温度适宜。通风设计采用的交通量,以预测的远景高峰小时交通量设计，通过合理设置通风设备位置及设备配置，利用风动力助力系统，提高系统通行能力，节省骑行者体力。

所述自行车管理系统

自行车管理系统主要具有租赁自行车功能和车辆管理功能。市民持租赁卡平放在车锁解锁区进行刷卡，若卡有效则写卡并解锁车辆，随后，居民就可以将车辆借走；在还车时，将自行车停放在规定区域内，手动将车锁关闭后，如锁车正常，将听到语音提示，即还车成功。系统内使用的自行车可折叠存放，通过桥面下空间或桥侧空间运输车辆，还车后车辆由升降机升起挂到运输轨上，到达站点后从升降机上卸下，各停车场设置计数装置统计站点实时车辆数，自动补充车辆到站点，可实现自行车智能收掇与转运。

同时，自行车管理系统还具有以下功能：

1.是停车场与后台系统之间数据收发的中间桥梁；

2.可以方便快捷地查询个人租车信息、恢复租赁卡借还车功能；

3.可以查询周边租赁站点位置和可借还自行车的实时情况；

4.市民可以向后台系统报告租赁站点的各种故障情况；

5.可以查询城市服务信息、可以植入广告；

综上所述，本发明所述的全封闭的高速自行车道路系统包括全封闭标准自行车道结构、高透光性的车道围护结构和智能管理系统。智能管理系统包括智能监控及检测系统和自动清洁与除冰雪系统；自行车管理系统实现自行车智能收掇与转运；围护结构上部设置太阳能板收集和储存电量，在夜间实现智能照明；坡道出入口位于自行车道路网络交叉节点处，休憩平台和紧急避险区间隔分布于主道路两侧；自适应风动力助力系统提供循环风及骑行助力，节省骑行者体力；自动清洁与除冰雪系统维护车道结构安全与洁净；智能监控及检测系统对高速自行车道路系统的运行情况进行实时监测，在发生紧急情况时引导车辆疏导，防止险情扩散。

Claims (11)

1.一种全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述全封闭标准自行车道结构为自行车专用高架桥的基础结构；以高架桥为主要结构形式，包括桥梁结构、桥墩结构和基础结构的全封闭标准自行车道结构；固定于道路绿化带、中央隔离带或城市现有河道的上空；处于城市开放空间；所述桥梁结构设计为全封闭标准自行车道，其截面为圆形或椭圆形，固定在桥墩结构和基础结构上面，桥墩结构和基础结构采用全预制装配；圆形或椭圆形的全封闭标准自行车道采用高强度的钢、铝合金、高强度碳纤维或高性能复合材料制作，自行车道外部由玻璃、PMMA、PC、ETFE的高透光性材料组成围护结构，形成全封闭管状自行车道结构，样式轻盈、美观通透；管状自行车道结构内铺设道路路面，路面下部设置自行车运输装置，实现自行车智能收掇与转运；围护结构上部设置太阳能板收集和储存电量，在夜间实现智能照明；坡道出入口位于自行车道路网络交叉节点处，休憩平台和紧急避险区间隔分布于主道路两侧；自适应风动力助力系统提供循环风及骑行助力，节省骑行者体力；自动清洁与除冰雪系统，维护车道结构安全与洁净；智能监控及检测系统对高速自行车道路系统的运行情况进行实时监测，在发生紧急情况时引导车辆疏导，防止险情扩散。

2.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述桥墩结构采用高桩承台式摩擦桩，桥墩结构的基础为对称竖直双排桩基础，根据施工条件，埋置深度拟定为10m；桥墩固定于道路绿化带或中央隔离带，桥墩上铺设道路路面，路面下部设置自行车运输装置和管道系统；坡道出入口位于主道路两侧，出入口设置自行车存放处；桥下为绿地，可作为舒适、安全的休闲通廊和步行人的活动空间；

所述桥墩高度设置为6m，高架自行车道宽度设置为3-5m，桥面铺装采用树脂颗粒，保证桥面的弹性和使用周期，以及与钢结构完成面牢固的结合；桥梁横向采用1.5％双向放坡，通过横坡将桥面积水排入设置在两侧的雨水槽，再通过置于翼缘板、墩柱的排水管向下延伸至绿化带草丛；所述高架自行车道为全封闭标准自行车道，能够阻隔雨雪，降低气候因素对骑行的影响。

3.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述道路交叉及出入口结构系统，高速自行车道路交叉口采用环形交叉口形式，交叉口中央设置中心岛，形成网络式结构，自行车道向周边发集散，并设置出入口；服务于中、近距离的自行车出行，既能够有效的保障不同功能交通单元与干道的交通联系，同时因为它有着能够深入到居民小区内部的优势，又具有较高的通达性；还能满足城市较长距离的通勤联络功能；

所述环形交叉口半径为100-200m，能够作为紧急避险站；自行车按照逆时针方向行驶，不会有停滞，减少了自行车在交叉口的延误时间，环道上行车只有分流与合流，消灭了冲突点而且提高了行车的安全性。

4.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，自行车高架快速路的出入口采用坡道踏步混合梯的形式，一方面这样的结构形式占地面积较小，不会占用过多的周边城市机动车道面积，影响其他城市机动车道的使用；另一方面，这种形式方便于骑车人和自行车的上下坡出入；坡道和踏步混合的设置还能防止其他三轮车、电动自行车等进入自行车高架；为满足不同骑行者的使用需求，提高骑行的便捷性和舒适性，考虑在桥梁出入口坡道设置自行车助力装置。

5.根据权利要求4所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述桥梁出入口坡道设置自行车助力装置，在自行车桥在区间段通风系统采用活塞通风系统与机械通风系统结合的方式，采用太阳能光伏供电，满足区间内风量要求，保证自行车桥内部空间温度适宜；通风设计采用的交通量,以预测的远景高峰小时交通量设计，通过合理设置通风设备位置及设备配置，利用风动力助力系统，提高系统通行能力，节省骑行者体力。

6.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述零能耗一体化能源管理系统包括太阳能发电装置、储电装置、行车感应式照明系统及绿色能源管理系统，行车感应式照明系统基于太阳能发电装置和储电装置，利用储电装置中太阳能发电装置产生的能量，在夜间实现智能照明，可根据环境的明暗度调节灯光强度；桥梁的灯光照明系统融入桥梁，照明灯光既可以为桥面提供照明，又形成全线的线形引导，保证夜间行车的安全；主梁底部的三角形灯带贯穿全线，既可标记桥梁位置，又起到照明、指引的功能。

7.根据权利要求5所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述行车感应式照明系统由实时控制系统、继电器、传感器三部分组成；实时控制系统完成控制功能，继电器根据照明回路数量，配置继电器数量，传感器根据控制功能实现相应信号接入；行车感应式照明系统可以通过电脑、软件对整个照明系统进行远程控制和中央监控，并可以随时方便地根据用户需求修改控制关系；当某种原因需要变更照明控制关系时，只需在软件中进行修改，无须重新敷设线缆；红外线传感器、亮度传感器、定时开关以及可调光技术，智能化的运行模式，使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作；

高速自行车道路系统采用多种可调光源，根据实际使用需要，通过系统预设照明回路的不同明暗搭配，产生各种灯光视觉效果，使骑行区、出入口及停车场始终保持最符合使用需求的灯光环境；骑行区内采用自动照明控制，正常照明时间全开，非正常照明时间改为减光照明，无人时可以只亮少量灯，人来开灯，人离开后延时关闭，以节约能源，据实际照明及车辆的使用情况，每天的照明通过软件分成几个时段设置，在这些时段内，自动控制灯具开闭的数量，以达到控制区域不同照明度的需求；将传统的镇流器更换为智能调光镇流器，可以让路灯根据覆盖范围内的自行车流量及时间变化，通过电脑远程判断自动变亮或调暗，改善过去一种亮度持续整个晚上的情况；这样使灯光的照明得到了有效的利用，又大大地减少了电能的浪费，保护了灯具，延长了灯具的使用寿命。

出入口及停车场照明根据使用情况适当降低照度，节省能耗，夜晚当车辆进出繁忙时，出入口照明处于全开状态，夜晚车辆进出不频繁时，出入口及停车场安装智能移动探测传感器，当有人或车移动时开启相应的局部照明，经延时后关闭。

8.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述自行车管理系统主要具有租赁自行车功能和车辆管理功能；市民持租赁卡平放在车锁解锁区进行刷卡，若卡有效则写卡并解锁车辆，随后，居民就可以将车辆借走；在还车时，将自行车停放在规定区域内，手动将车锁关闭后，如锁车正常，将听到语音提示，即还车成功；系统内使用的自行车可折叠存放，通过桥面下空间或桥侧空间运输车辆，还车后车辆由升降机升起挂到运输轨上，到达站点后从升降机上卸下，各停车场设置计数装置统计站点实时车辆数，自动补充车辆到站点，可实现自行车智能收掇与转运。

9.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述自动清洁与除冰系统，在道路外侧铺设喷淋水管，清洁剂与水混合物通过定压系统均匀喷撒于道路从而实现清洁功能；系统通过智能控制系统遥控操作，或通过传感器智能传感启动和关闭，喷洒过程可以确保定速、定量喷洒，全桥面喷洒均匀自动喷淋清洁装置可以减少养护压力；实现远程管理，道路养护管理人员不再需要人工除冰，最大程度地保证道路交通安全，避免重大交通事故发生。

10.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述标识系统，自行车高架快速路入口处要有明确的辨识度高的标志标线，区分专用道路标志，出入口处设置减速标志，提醒注意避让行人，同时安装智能闸机口，识别并禁止电动车、行人等进入自行车快速路；对骑行有着良好的指引作用，有利于免除各种干扰，符合快速骑行的要求；骑行区间沿途需设置停放点提示牌、休息区提示牌、出入口提示、限速标识、交叉口处提示标志；高速自行车道路系统的指示标线为灯带与涂料结合，在夜晚更加醒目。

11.根据权利要求1所述全封闭的高架高速自行车道路系统，其特征在于，所述智能监控与检测系统，通过智能化的交通监控系统对自行车高速路的运行情况进行实时监测，在指定区域根据车辆轨迹判断驶入/驶出区域的行为，统计各类车辆进出区域的数量，生成统计值；实时统计交通道路、出入口的流量，自动统计不同时段车辆的进出数量，分析路口、路段的交通状况，在局部拥堵路段警示和限流，从而疏通拥堵；为交通调度、路况优化提供精准参考依据。同时，智能监控系统识别每辆车的坐标位置，根据连续的视频图片序列，跟踪车辆轨迹及时制止车道内的违法行为，维护骑行安全；

当交通事故发生时，智能化的交通监控系统可以在短时间内自动辨识事故点，通过交通控制保证道路上不发生严重的阻塞，为救援人员提供信息并及时在事故点前端进行车辆疏导，防止险情扩散。

Images