[发明专利]有源市区车用线(道)路

说明书

本发明是一种供车辆使用的市区道路，其特点车辆行驶的动力：由道路以“人工风”和“行波路”方式供能，它不同於电车线路(包括地铁)之处在於车辆上无需电动机，不同於缆车线路之处是没有缆绳与车辆连接，因而运行自由度高，能使最为普及最为简单的车辆——自行车获得部分或全部行驶动力，如果在市内建成这种道路网，增加骑自行车的优势，将会对我国城市的两大难题，交通不便及车辆废气污染作出贡献。此外如果单从减少城市汽车废气出发，在交通干线上修建供汽车行驶的“行波路”也是有益之举，此路既像一条汽车传送带，发动机不用启动，但又与后者不同，其车轮是转动的，特点还是自由度大，能方便地在它与普通道路上双向过渡。

下面对此有源车用线路的两种基本供能方式“人工风”及“行波路”分别加以叙述：

一、“人工风”方式

主要向某些人力及蓄电池供能的车辆供能，它们是自行车、电动自行车、蓄电池驱动的小型三轮或四轮车以及滑旱冰者，即只能建成一种供上述车辆通行的轻型道路。

1、道路结构，显然如果采用人工风，道路必定由往返两条单行管路构成。在管路中每隔一定路段置一电动风机以产生人工风，一般将风机轴线对准管道轴线以提高产风效率，在风机左右或下方设有车行岔道，在风机进风口处装有过滤尘土的装置(如装上吸尘器的过滤纸袋)。进出风口还装有提高风机效率的导流板，管道的墙和天花板应作吸音处理，在线路的终端站有一组弯曲180°的弧型导流板，它可使空气由“返”管折回到“往”管，这样可减少空气的动能损失，另外还保持了大部分空气的循环使用，有利於安装空调，自行车的进出口管道应该顺应风的走向并位於相邻风机站的中点，因为此处空气的压力和管外大致相等。当然此进出口管道由於主管风的吸引和分岔会有一些空气流通，这正好维持了空气的新鲜。管的尺寸：内高2.1～2.2m，宽度应视交通量而定，但过宽应增设断续的隔墙，以减少风能的紊流损失，地面有油漆标示的行车分道线，规定不得频繁越线以减少车辆的相互干忧。在线路遇上较大坡度时可增设“行波路”，此行波路的原理及效能容稍后叙述。

此专用管路可设於地下，半地下以及架空，但城市中地下管道密布，又因自行车比汽车轻而慢，启动及刹车对道路的冲击力小，管路可做得轻巧。因此，更适於架空，对人口密度高的城市，为了节约空间“往”、“返”管路可垂直重叠起来，甚至在上层管道顶上还可修建存车长廊，即三倍地利用了地面面积。

建设这样的道路尽管花费颇巨，此处无从估算，其效果却十分诱人，现列举如下：

2、效益：

a、增加车速，众所周知，骑车人(包括人与车)没有什么流线形可言，风阻系数大，使高速骑车特别费劲。若在风道中吹着与车等速的风，就等於消除了人与车的风阻，以下根据以实验为基础的计算，可清楚地了解到人工风的作用，计算以举例的方式说明事情的性质。

在无风、不拥挤、良好的平路上一个中等体力的人大概能以15km/hr的速度骑行，他的体重假定为60kg，自行车重20kg，摩擦系数取平均值0.015，(车胎性能及充气程度对此有较大影响)用以克复摩擦阻力的功率为：单位为KW(千瓦)，其中G为人与车的总重为(牛顿)，F表摩擦系数，V表速度，当速度为15Km/hr时当速度为15Km/hr时用以克复风阻的功率其中W为风阻系数，自行车连人为0.021，V为风当速度为15km/hr时当速度为20km/hr时当速度为25km/hr时由上可以看出：

当车以15km/hr行进时，车手输出功率为49+20＝69瓦，它大致等於骑车人群的平均体力。

当车以20km/hr行进时，车手输出功率为65+47＝112瓦。

可见以时速20km骑行比时速15km要累得多，但若在20km/hr风速的风道中以20km/hr的速度骑行，骑手仅克复摩擦阻力，即输出65w即可，这正是普通人可以胜任的，保守一点，将风道中的风速定为20km/hr是合适的。