一种管道交通系统

技术领域

本申请涉及交通运输领域, 具体是一种管道交通系统。

背景技术

交通运输在整个人类社会中非常重要，从人挑肩扛，到牛拉马驮，再到蒸汽机车，火车，小汽车，以及现代的城市地铁，新能源电动车和高铁，使我们的生活越来越轻松便捷，而所有交通工具在地面或地下隧道运行都会受到风的阻力，交通工具的速度越高风的阻力造成的损失越大，为此人们设计流线型的交通工具以减少风的阻力，但是现有交通工具的外形改进余地已经很小，人们又想到一个非常好的技术方案，即建设真空管道，让交通工具在真空管道里面运行，彻底消除风的阻力，然而建设和使用真空管道具有很多不可避免的困难，例如，整个交通工具运行的管道形成和维持真空需要很多能源和坚固的结构，真空环境对于人体而言可以瞬间造成伤害甚至夺去人的生命，管道内外的巨大压力差需要设置很多密闭结构的门等装置，这些问题严重影响此类技术方案的实现，因此需要改进。

发明内容

本申请的目的是在于提供一种管道交通系统，彻底抛弃现有交通系统设计技术方案，很好解决交通工具运行过程中空气阻力的问题。

本申请为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种管道交通系统设置方法，所述管道交通系统包括密闭管道和交通工具，交通工具在密闭管道内运行，所述密闭管道内至少设有上下两层，设置上层的填充气体密度在相同外界条件情况下小于下层的填充气体密度，所述填充气体为一种气体或多种气体混合的气体，所述密闭管道内填充气体压力小于或等于密闭管道外气体压力，所述密闭管道内填充气体为至少包含氢气和氦气其中一种。

一种管道交通系统，所述管道交通系统包括密闭管道和交通工具，交通工具在密闭管道内运行，所述密闭管道内至少设有上下两层，在上层填充第一气体，在下层填充第二气体，在同温同压情况下，所述第一气体密度小于第二气体密度，所述密闭管道内所述气体的压力小于或等于密闭管道外气体的压力，所述第一气体为至少包含氢气和氦气其中一种，所述第二气体为空气，所述密闭管道上下层之间气体隔离，所述密闭管道上下层之间设有通道，所述通道为步梯，电梯，公路和轨道至少其中一种，用于交通工具，或交通工具上的人和物在上下层之间移动，所述通道设有隔离门，所述隔离门为互开门，互开门具有间隔一定距离的至少两个门，其中一个门打开的时候，另一个门处于关闭状态，也可以是两个门都处于关闭状态，但不会是两个门都处于同时打开的状态，这样可以保障通道内的气体不会产生大的扰动，不会造成上层的第一气体的气体泄漏到下层，隔离上下层之间的气体，当上下层之间的气体压力相同的时候，所述隔离门可以使用半气密性的门，主要目的是限制通道内的气体产生大的扰动，防止上下层之间的第一气体和第二气体进入对方的空间，而当上下层之间的气体压力不同的时候，上下层间存在压力差，隔离门需要具有气体密闭性，所述上层和下层设有至少公路和轨道其中一种交通系统，所述下层具有进出口连通密闭管道外界，在所述进出口可以设置进出口门。

所述密闭管道设有混入气体检测装置和排除装置，在本申请的具体系统使用过程中会有其他气体混入密闭管道，影响系统运行，需要排除。

在密闭管道内的上层的第一气体密度小于下层的第二气体密度，例如在上层采用氦气，考虑氦气资源太少，以及氢气的可燃性，也可以采用氦气和氢气的混合气体，氦气为惰性气体，与氢气在一起混合不会燃烧，并且因为氢气的密度小于氦气的密度，在密闭管道内氦气对于氢气具有密封隔离的作用，采用混合氢气和氦气的设置，因为氢气具有最轻气体的特性，交通工具在其中行驶的阻力极小，因此交通工具在上层行驶的阻力会大幅度减少，减少能源消耗，提高行驶速度，对于无人的交通工具可以直接在上层行驶，对于有乘客或驾驶员的交通工具可以在交通工具设置气体隔离装置或/和供氧装置保护人体，保持内部正压即可以，而在下层的第二气体采用空气，交通工具在其中可以比较慢的速度行驶，因为交通工具在气体中行驶遇到的阻力在低速的时候与行驶速度成正比，而在高速行驶的时候与行驶速度的平方成正比，因此在下层以较低的速度行驶可以减少空气阻力，在上层和下层可以设置多种交通系统，例如公路交通，轨道交通，增加运输能力和种类，在上层和下层之间设置通道，例如设置人行通道，电梯等，也可以设置用于汽车和轨道车的通道，以乘客为例，乘客从下层的进出口门进入下层可以选择乘坐慢速的交通工具，可以通过通道进入上层选择乘坐高速的交通工具，在上层可以采用磁悬浮超级列车，行驶速度达到几千公里每小时，可以选择先乘坐上层的高速交通工具，然后换乘下层的低速交通工具，到达目的地，极大方便出行。

因为本申请的密闭管道内的气体，包括上层的第一气体和下层的第二气体，其压力为常压即等于日常密闭管道外界的大气压，因此当人体在上层的时候，只需要使用简单的人体气体隔离装置，防止人体吸入不良气体，在下层可以不用任何隔离方法和装置，而对于交通工具本身和货物而言，因为没有与密闭管道外界的压力变化，可以不设置气体隔离装置，当然也可以设置密闭管道内的气体压力小于密闭管道外的气体压力，这样可以进一步减少交通工具在密闭管道内行驶的气体阻力，也减少上层的第一气体的使用量，例如在密闭管道内的上层和下层的第一气体和第二气体的压力为标准大气压的百分之八十，人体在这个气压值基本不受影响地活动；本申请根据使用情况设置相应的气体隔离装置，特别适合于近年在环保要求的条件下的新能源电动车，此类电动车在行驶过程中不消耗空气中的氧气，是和在密闭管道内行驶，也不会对密闭管道造成排放气体的影响，因为密闭管道内气体压力相同或适当小于外部压力，虽然密闭管道内的上层第一气体可能对人体不利，但是人体短时间存在或行动在密闭管道内部环境，采用憋气或携带呼吸面罩等供应装置即可以安全无忧第行动甚至工作，也可以使用所述通道立即进入下层第二气体的空气环境，通道之间的距离可以设置为，人体短时间步行能够达到的距离，例如五十米间隔设置距离，在特殊情况可以紧急逃离；本申请的上层和下层的气体压力可以不相同，例如在上层第一气体采用氦气的时候，为了减少氦气的使用数量，可以采用减少上层气体压力的方法，通过所述隔离门进出，使用标准大气压百分之五十的压力可以节约相同比例的氦气；本申请的技术方案比较采用真空管道的技术方案，一旦人体失去保护进入真空，皮肤会出血，真空能够瞬间造成人体眼睛，耳朵，肺部等器官严重不可逆转的伤害，并危及生命，例如会造成类似潜水的减压病和体内液体沸腾死亡，真空环境的变化也对电子电气等所有设备都会产生影响，甚至造成整个交通系统的严重事故，这也可能是到目前没有此类交通系统真正投入使用的原因。

本申请的交通系统适合于多种类型的交通系统，至少包括轨道交通系统，包括地上地下的轨道交通系统，磁悬浮轨道系统，公路交通系统等，例如在公路交通系统中，设置上述技术方案的交通系统，汽车通过自动启闭的所述进出口门进入密闭管道运行，在下层不需要任何防护，而在上层只需要人体佩戴人体需要的气体供应装置即可，例如佩戴氧气或空气供应装置，保持正压即可以保障人体需要；混入密闭管道内人体排放的气体，例如二氧化碳和氮气等，可以因为重力下降到下层，或利用密闭管道的混入气体排除方法和装置，很简单可以排除，而对于现在世界各地正在研发使用的无人驾驶电动汽车更加方便，在没有载客的情况，无人驾驶电动汽车可以超低阻力在本申请的管道交通系统里运行，节约电源，增加续航；在轨道交通系统例如高铁等，使用本申请的技术方案设置，高铁在密闭管道内运行，因为密闭管道内气体压力与密闭管道外其压力形同或适当小于密闭管道外部的气体压力，高铁的车厢只需要简单的气体隔离即可以低阻力运行，高铁车厢内的空气压力大于等于密闭管道内的气体压力，即高铁车厢内的空气只会保持或向外泄漏，不会有不利于人体的气体进入高铁车厢，保证乘客的安全健康。

在密闭管道的外部可以设置太阳能发电，风力发电装置，输出的电能供应管道交通系统各部分运行。

本申请的有益效果在于：本申请采用上述不同于现有交通系统设计方向的技术方案，使交通工具能够在密闭管道内上层以低阻力运行，下层因为采用低速行驶，减少能源使用，减少污染，保护环境，同时比较现有技术方案减少人体伤害安全可靠，维修维护方便，方便人员进出，人员疏散方便，对密闭管道结构强度设计要求低，能够制造大横截面尺寸的密闭管道，通行更多交通工具，因此相比较现有世界各地的探究的真空管道交通系统的技术方案更加易于实现。

附图说明

图1为本申请的一种轨道管道交通系统截面示意图；

图中1为密闭管道，2为氦气，3为电动汽车，4为隔离门，5为电梯，6为进出口门，7为进出口，8为上层轨道车，9为上层轨道，10为下层轨道车，11为下层轨道。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步说明本申请，图1为本申请的一种管道交通系统截面示意图；图中在密闭管道1中设置上层和下层两层空间，在上层空间填充氦气2，在上层空间设置轨道9以及在轨道9上行驶的轨道车8，在轨道9两侧设置路面供电动汽车3行驶，上层空间经过通道进入下层空间，在通道内设隔离门4，在通道内设电梯5，在下层空间填充空气，在下层空间设置轨道11和轨道车10，所述上层和下层的管道和轨道车可以采用包括磁悬浮列车在内的多种轨道交通，在下层空间的两侧设置进出口7，在进出口7内设置进出口门6，人员可以从进出口7进入密闭管道1的下层，选择乘坐下层空间的交通工具，或经过电梯5进入上层空间，乘坐上层空间交通工具，在所述隔离门与上层空间的交通工具之间设置密闭接驳装置，所述隔离门使用互开门的形式，即具有一组两层门，一个门打开的时候，另一个门处于关闭状态，人员可以安全进出上层的交通工具内部；本申请所述的通道和进出口也可以设置在所述密闭管道其他位置，例如设置在附图1中轨道9和轨道11之间，上下连通。

本申请的上述实施例仅用于说明本申请，其中关于气体密度比较的说明都是指在相同的外界条件下，包括相同温度和气压，一些关于交通系统的常识性的技术和原理不再说明，根据现有技术可以有多种变化和组合使用，都在本申请保护范围。