[发明专利]客运货运分流的安全高效智能环保公路系统

说明书

一、技术领域

本发明属于公路运输领域，尤其是高速公路运输领域。

二、背景技术

自从高速公路普及以来，由于降低道路建造成本、节约土地等原因，包括我国在内的世界各国的客运车辆和货运车辆都是同时混合在一条高速公路上高速运行的。由于客运车辆和货运车辆各自结构性能、重量和体积大小、重心高低、行驶速度快慢、紧急状况时反应快慢等因素的不同，还由于轿车司机、客运司机与货运司机的心理个性、驾驶技术水平、文明驾驶程度、紧急状况时反应快慢等因素的不同，各种运输车辆司机在驾驶中容易受到来自各方面的信息干扰，有个别司机还突然出现身体不适如突发心脑血管病状况，等等这些因素使人、车、路形成了一个相互关联影响的复杂的危险系统。因此，世界各国的高速公路上经常发生车毁人亡的悲惨情况。其惨烈的程度真是惨不忍睹，痛心不已。随着高速公路的普及和轿车、客车和货车数量的迅猛增加，车毁人亡的绝对数也在不断增加。目前和将来很有必要从硬件(车和路)和软件(驾驶员和管理制度)等方面改善现有高速公路运输系统的复杂性和安全性。目前迫切需要从高速公路运输的技术体系、装备(车和路)、运输体制和管理体制上进行顶层设计和创新，从根本上降低高速公路运输系统的复杂性，大大提高其安全性，力争基本杜绝车毁人亡的悲剧发生。

交通运输业是能源消耗量最大的行业之一。目前各类公路运输车辆基本上是以消耗不可再生的石化燃料为主，其尾气排放是空气污染和雾霾严重的主要原因之一，急需从根本上予以改进。这是环境保护的需要，也是运输产业结构优化升级的需要。目前各类纯电动汽车正在积极研究开发和推广中。但数量还很少，其技术还在不断完善中。电动汽车的续航里程是电动汽车最重要的性能之一。现有电动汽车的续航里程短，在高速公路和城市公路行驶时经常有里程焦虑和当心。其动力蓄电池重量重、成本高、安全性有待提高(偶有起火燃烧或爆炸情况发生)，报废的动力蓄电池处理不当对环境有危害，对其无害化处理又要增加成本；其动力蓄电池充电时间长，充电桩少，充电很不方便。以上这些原因使电动汽车普及遇到较大的困难。新一代的高速公路运输系统很有必要实现电气化，应该积极采用电能、清洁能源特别是太阳能，从根本上解决公路运输的污染排放问题。其中包括为各类电动车辆大量连续地、价廉便捷地提供电力供应，大力推进各类电动车辆的普及。所以，在新一代的高速公路运输系统的顶层设计时要着眼于这个发展趋势，要为各类电动车辆的普及和电能、清洁能源的采用提供便利和基础。

目前人类已经进入了信息时代，正在进入智能时代。今年六月我国工业和信息化部发布了《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)(2017)》。智能网联汽车即将开始研制和发展。新一代的高速公路运输系统很有必要积极采用信息技术和智能技术，适应智能网联汽车发展的需要，积极采用车联网技术，进而采用无人驾驶技术，以便提高运输效率，降低物流成本，大大提高运输的安全性。智能网联汽车、车辆无人驾驶和智能(智慧)交通是未来交通发展的方向。现有的车辆无人驾驶技术的研究开发都是把车辆作为一个独立的主体，立足于这个主体来考虑问题的，都在研究该车辆主体怎么全面迅速地收集路况信息，然后迅速作出正确判断和决策，并迅速地采取应对措施。这样完全把路和路况作为了车辆主体以外的对象来观察适应，这样的无人驾驶完全是一种很被动的无人驾驶。而现有高速公路和城市公路的路况是复杂的和可瞬间变化的，其不确定性和危险性是很大的。新一代的高速公路运输系统的基本结构和布局应该把车和路作为一个整体来设计，为信息技术、智能技术的采用和智能网联汽车的发展提供便利和基础。

在城市的公路运输中也存在要进一步提高安全性问题；存在要加大节能减排力度，全部采用纯电动汽车，彻底根除汽车尾气排放污染问题；存在要通过采用智能网联汽车技术、智能交通控制和无人驾驶技术，进一步提高各类汽车的驾乘舒适性和安全性问题。

综上所述，随着人们生产生活水平的提高，人们将对生命越来越重视和尊重，对环境保护越来越重视，对客运车辆和货运车辆驾驶的舒适性要求越来越高。未来的高速公路和城市公路应该是综合体现安全性、高效性、环保性、智能化、电气化的公路运输系统，应该具有客货分运、无人驾驶、智慧交通、清洁能源、智慧能源、零事故、零死伤、零排放、零污染的特点。人类即将进入21世纪20年代，目前很有必要着眼于这些发展趋势和人民群众的期盼，面向未来，开展新一代的高速公路和城市公路运输系统的顶层设计，要创新设计一个现代化的升级版的全新的安全高效智能环保公路系统。

三、发明内容