控制车辆行驶时路面扬尘的方法及道路系统

摘要

本发明公开了一种能够有效控制车辆行驶时路面扬尘的方法及道路系统。该方法采取了以下措施：首先，在人口聚集区道路、城区干道、城市快速路或/和高速公路上设立车辆行驶扬尘防范路段，将车辆行驶扬尘防范路段的入口和出口处设立为可变车道调整路段，并将车辆行驶扬尘防范路段划分为至少两条并行的车道，然后使用车辆行驶路径控制系统将途径该车辆行驶扬尘防范路段的车辆限定在单一车道内行驶；其次，在车辆行驶扬尘防范路段的前端设立车辆清洗路段，在车辆清洗路段的路面上设置车辆行驶即时清洗系统，确保车辆在驶入车辆行驶扬尘防范路段前的行驶过程中通过该车辆行驶即时清洗系统对车辆轮系进行在线清洗。

说明书

技术领域

本发明涉及控制车辆行驶时路面扬尘的方法及道路系统。

背景技术

当前，治理环境污染尤其是大气PM2.5颗粒物污染已成为中国面临的重要课题。PM2.5 的来源主要为化石燃料、生物质及垃圾的燃烧，其次为道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、 厨房烟气等。针对燃烧产生PM2.5的问题，目前已存在多种解决方案。例如，对于汽车发动 机尾气排放问题，采用由混合动力、纯电力等新能源汽车替代目前的燃油发动机车辆已成为 基本共识。另外，本发明的申请人还在火法冶炼等行业积极开展气体膜过滤技术的推广应用， 并已形成了一批具有自主知识产权并能够有效改善PM2.5排放的相关技术。然而，在本申请 日以前，还未见有人提出对道路扬尘问题的解决方案。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题即是提供一种能够有效控制车辆行驶时路面扬尘的方 法及道路系统。

本发明所提供的控制车辆行驶时路面扬尘的方法采取了以下措施：首先，在人口聚集区 道路、城区干道、城市快速路或/和高速公路上设立车辆行驶扬尘防范路段，将车辆行驶扬尘 防范路段的入口和出口处设立为可变车道调整路段，并将车辆行驶扬尘防范路段划分为至少 两条并行的车道，然后使用车辆行驶路径控制系统将途径该车辆行驶扬尘防范路段的车辆限 定在单一车道内行驶；其次，在车辆行驶扬尘防范路段的前端设立车辆清洗路段，在车辆清 洗路段的路面上设置车辆行驶即时清洗系统，确保车辆在驶入车辆行驶扬尘防范路段前的行 驶过程中通过该车辆行驶即时清洗系统对车辆轮系进行在线清洗。

发明人观察到，车辆行驶时路面扬尘的主要原因在于：第一，各种车辆在道路上频繁、 快速的变换车道；第二，车辆轮系携带大量泥渣，车辆行驶时这些泥渣从车辆轮系中脱落、 扩散。因此，本发明的上述技术方案首先提出设立车辆行驶扬尘防范路段，将车辆行驶扬尘 防范路段划分为至少两条并行的车道，然后使用车辆行驶路径控制系统将途径该车辆行驶扬 尘防范路段的车辆限定在单一车道内行驶，这样，就能够限制住车辆在车辆行驶扬尘防范路 段上变道行驶，从而使车辆能够规则、顺序的通过车辆行驶扬尘防范路段，减轻路面扬尘状 况，同时将车辆行驶扬尘防范路段的入口和出口处设立为可变车道调整路段，方便车辆即时 调整行驶方向和路径，避免因车辆行驶扬尘防范路段的设立而阻碍正常出行；其次提出设立 车辆清洗路段并采用车辆行驶即时清洗系统对车辆轮系进行在线清洗（即在行驶过程中同时 进行清洗）的方式，可在不影响正常行驶的情况下清理车辆轮系上的泥渣，进一步减轻路面 扬尘状况。

作为车辆行驶路径控制系统的一种具体实现方式，所述车辆行驶路径控制系统包括设置 在车辆行驶扬尘防范路段的路面上用于防止车辆僭越所在车道的行车轨道。行车轨道的具体 构造可以在其能起到限位作用的前提下进行多种多样的设计。本发明采取的一种具体方式包 括铺设在路面上并沿设定车道延伸的限位导向带，所述限位导向带在车道上以双边式、中间 式或双边中间组合式的方式进行设置。所谓“双边式”是指在车道左右两侧分别设置一条限 位导向带，左右两条限位导向带之间构成车道宽度的设置方式；“中间式”是指在车道中间设 置一条以上限位导向带，车辆经过时横跨于限位导向带上的设置方式；“双边中间组合式”指 “双边式”与“中间式”同时存在，车辆经过时其左侧车轮位于左边两条限位导向带之间， 其右侧车轮位于右边两条限位导向带之间的设置方式。有关这几种方式的详细说明将在下文 的具体实施方式部分中作出。总之，无论是采取双边式、中间式还是双边中间组合式，由于 它们都采用铺设在路面上并沿设定车道延伸的限位导向带，故行车轨道的建设将十分简单方 便，并且即使车辆意外脱轨碾压限位导向带也不会造成十分危险的状况。此外，所述限位导 向带上可间隔或连续的设置喷水装置和/或吸尘装置，还可进一步减轻扬尘污染。

作为车辆行驶路径控制系统的另外一种具体实现方式，所述车辆行驶路径控制系统包括 车载航道偏离监测系统，当车辆驶入车辆行驶扬尘防范路段时该车载航道偏离监测系统通过 监测车道标识物来判断车辆行驶状况，当侦测到僭越车道的情况时，该车载航道偏离监测系 统通过信息发送模块自动向交通管理方发送交通违章信号或将交通违章信号以用户不可修改 的方式存储在内部存储器中，供交通管理方读取。这种方式不对车辆变道行为进行物理阻拦， 而是将车辆变道行为作为交通违章信号直接发送给交通管理方或存储在只能由交通管理方读 取的内部存储器中，这样交通管理方就能够将获得的交通违章信号作为对车辆驾驶者进行处 罚的依据，以此对车辆驾驶者的驾驶行为进行约束，从而达到将途径该车辆行驶扬尘防范路 段的车辆限定在单一车道内行驶的目的。因此，这种车辆行驶路径控制系统不需要建设行车 轨道，同时在紧急情况下驾驶者能够采取充分的避险动作。此外，所述的车载航道偏离监测 系统最好与车载GPS连接，该车载航道偏离监测系统的开启和关闭由车载GPS提供的实时车 辆定位信息进行自动控制，这样就为车载航道偏离监测系统的启闭提供了理想的控制手段。

本发明所提供的控制车辆行驶时路面扬尘的道路系统，包括设立在人口聚集区道路、城 区干道、城市快速路或/和高速公路上的车辆行驶扬尘防范路段，车辆行驶扬尘防范路段的入 口和出口处设立为可变车道调整路段，车辆行驶扬尘防范路段划分为至少两条并行的车道， 途径该车辆行驶扬尘防范路段的车辆通过车辆行驶路径控制系统限定在单一车道内行驶；在 车辆行驶扬尘防范路段的前端设立有车辆清洗路段，在车辆清洗路段的路面上设置车辆行驶 即时清洗系统，车辆在驶入车辆行驶扬尘防范路段前的行驶过程中通过该车辆行驶即时清洗 系统对车辆轮系进行在线清洗。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明、本发明附加的方面和优点将在 下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明道路系统一种具体实施方式的原理示意图。

图2为图1所示具体实施方式中道路规划示意图。

图3为图1所示具体实施方式中车辆在行车轨道上的一种运行示意图。

图4为图1所示具体实施方式中车辆在行车轨道上的另一种运行示意图。

图5为本发明道路系统中车辆通过车辆行驶即时清洗系统时的一种示意图。

图6为本发明道路系统中车辆通过车辆行驶即时清洗系统时的另一种示意图。

图7为本发明道路系统另一种具体实施方式的原理示意图。

图8为图7所示具体实施方式中车辆行驶路径控制系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1－8所示，本发明控制车辆行驶时路面扬尘的方法采取了以下措施：首先，在人口 聚集区道路、城区干道、城市快速路或/和高速公路上设立车辆行驶扬尘防范路段110，将车 辆行驶扬尘防范路段110的入口和出口处设立为可变车道调整路段130，并将车辆行驶扬尘 防范路段110划分为至少两条并行的车道，然后使用车辆行驶路径控制系统300将途径该车 辆行驶扬尘防范路段110的车辆200限定在单一车道内行驶；其次，在车辆行驶扬尘防范路 段110的前端设立车辆清洗路段120，在车辆清洗路段120的路面上设置车辆行驶即时清洗 系统400，确保车辆200在驶入车辆行驶扬尘防范路段110前的行驶过程中通过该车辆行驶 即时清洗系统400对车辆轮系进行在线清洗。

与上述方法相对应，本发明控制车辆行驶时路面扬尘的道路系统包括设立在人口聚集区 道路、城区干道、城市快速路或/和高速公路上的车辆行驶扬尘防范路段110，车辆行驶扬尘 防范路段110的入口和出口处设立为可变车道调整路段130，车辆行驶扬尘防范路段110划 分为至少两条并行的车道，途径该车辆行驶扬尘防范路段110的车辆200通过车辆行驶路径 控制系统300限定在单一车道内行驶；在车辆行驶扬尘防范路段110的前端设立有车辆清洗 路段120，在车辆清洗路段120的路面上设置车辆行驶即时清洗系统400，车辆200在驶入车 辆行驶扬尘防范路段110前的行驶过程中通过该车辆行驶即时清洗系统400对车辆轮系进行 在线清洗。

图1－6示出了上述控制车辆行驶时路面扬尘的道路系统的一种具体实施方式。首先，如 图1所示，所述的车辆行驶扬尘防范路段110设立于一条城区干道上，该车辆行驶扬尘防范 路段110划分为双向六车道（见图1左侧6个标识车道路径的短箭头），周边有多幢建筑物， 人口密度较大，在这种情况下，设立车辆行驶扬尘防范路段110能够有效减轻路面扬尘对周 围环境的影响。图2示即出了具体的道路规划，其中，横向的道路即为上述的城区干道，在 该城区干道上，车辆行驶扬尘防范路段110、车辆清洗路段120以及可变车道调整路段130 分别用不同的阴影线进行了填充表示；纵向的道路为与城区干道垂直交叉的普通道路，该普 通道路没有设立车辆行驶扬尘防范路段110，具体为双向四车道。

图2还进一步示出了上述道路系统中车辆行驶扬尘防范路段110、车辆清洗路段120和 可变车道调整路段130三者的具体关系。以车辆在城区干道上从左向右行驶为例，车辆先在 车辆行驶扬尘防范路段110上行驶，此时，车辆受到车辆行驶路径控制系统300的约束，只 能在单一车道内行驶，不能够变换车道，而当车辆接近城区干道与所述普通道路之间的交叉 路口时，即进入了可变车道调整路段130，在可变车道调整路段130中，将在交叉路口进行 左转、直行和右转的车辆分别调整其行驶方向和路径，以便在路口交通信号灯的指示下依各 自需要转向行驶。又以车辆从普通道路转向进入城区干道并在城区干道上从右向左行驶为例， 当车辆转向进入城区干道时，首先驶入可变车道调整路段130，从而为驾驶者提供进入车辆 行驶扬尘防范路段110前一定的时间和距离以便将车辆调整到正确的方向上，然后车辆进入 车辆清洗路段120，在车辆清洗路段120中通过车辆行驶即时清洗系统400对车辆轮系进行 在线清洗后，再驶入车辆行驶扬尘防范路段110。

图3则示出了上述车辆行驶路径控制系统300的具体结构。如图3所示，车辆行驶路径 控制系统300包括设置在车辆行驶扬尘防范路段110的路面上用于防止车辆200僭越所在车 道的行车轨道，该行车轨道包括铺设在路面上并沿设定车道延伸的限位导向带310，所述限 位导向带310在车道上以双边中间组合式的方式进行设置。具体而言，该“双边中间组合式” 是在车道左右两侧分别设置一条限位导向带310，这两条限位导向带310之间构成车道的宽 度，同时，车道中间同样设置有两条限位导向带310，从而使车辆200经过时其左侧车轮位 于左边两条限位导向带310之间，其右侧车轮位于右边两条限位导向带310之间。此外，这 些限位导向带310上还间隔设置有喷雾装置311，可对灰尘起润湿作用，进一步减轻扬尘。

除了将限位导向带310设置成双边中间组合式的方式外，也可设置成“双边式”或“中 间式”。“双边式”指仅在车道左右两侧分别设置一条限位导向带310，这两条限位导向带310 之间构成车道的宽度的方式；“中间式”指仅在车道中间设置一条以上限位导向带310，车辆 200经过时横跨于限位导向带310上的方式。例如，图4所述的车辆行驶路径控制系统300 即将限位导向带310设置成中间式。另外，在图4所示的限位导向带310上还间隔设置有吸 尘装置312，吸尘装置312可通过连接在路面外的风机等提供抽吸压力，从而对路面扬尘进 行吸收，进一步减轻扬尘污染。在限位导向带310上设置吸尘装置31的2基础上，还可进一 步将进入车辆行驶扬尘防范路段110的车辆200上安装的轮毂设定为轴流式扇叶形轮毂210， 使轴流式扇叶形轮毂210转动时产生朝吸尘装置312运动的轴流风500，这样就能够更好的 促进路面扬尘向吸尘装置312方向流动，提高吸尘效率。

图5－6为上述道路系统中车辆行驶即时清洗系统400的两种具体结构。首先，如图5所 示，该车辆行驶即时清洗系统400包括铺设在路面上并沿设定车道延伸的限位带410，所述 限位带410在车道上以双边中间组合式的方式进行设置，限位带410上间隔或连续的设置有 朝向车轮的喷水装置411。如图6所示，车辆行驶即时清洗系统400包括铺设在路面上并沿 设定车道延伸的限位带410，所述限位带410以双边中间组合式的方式进行设置，相邻两个 分别对应于同一车轮内外侧的限位除灰带410中的其中一个限位除灰带410上设有喷气装置 412，另一限位除灰带410上设有吸尘装置312，所述喷气装置412与吸尘装置312之间通过 一个延伸到路面外的循环风道414相连，所述循环风道414上设有除尘器415。

上述限位带410的结构其实与限位导向带310基本相同，故对限位带410的“双边中间 组合式”的设置方式也无需赘言。需要指出的是，图5所示的车辆行驶即时清洗系统400采 用喷水方式对经过的车辆轮系进行在线清洗，长时间容易产生淤泥堵塞排污系统的问题。而 图6的车辆行驶即时清洗系统400是通过喷气装置412对车辆轮系进行高压冲洗，喷气时所 产生的扬尘能够被吸尘装置312所迅速吸收，吸尘装置312吸收的气体通过除尘器415净化 后经循环风道414（带有动力设备）又回到喷气装置412，整个过程既不产生淤泥，且喷气时 所产生的扬尘也能够被吸尘装置312迅速吸收，另外，吸尘装置312与喷气装置412由循环 风道414连接而共用动力设备，节省能源。

图7－8示出了本发明控制车辆行驶时路面扬尘的道路系统的另外一种具体实施方式。其 中，该系统的车辆行驶即时清洗系统400与前一实施例相同，而主要区别在于其路径控制系 统300包括车载航道偏离监测系统321，当车辆200驶入车辆行驶扬尘防范路段110时该车 载航道偏离监测系统321通过监测车道标识物来判断车辆行驶状况，当侦测到僭越车道的情 况时，该车载航道偏离监测系统321通过信息发送模块322自动向交通管理方发送交通违章 信号或将交通违章信号以用户不可修改的方式存储在内部存储器323中，供交通管理方读取。 这种方式不对车辆变道行为进行物理阻拦，而是将车辆变道行为作为交通违章信号直接发送 给交通管理方或存储在只能由交通管理方读取的内部存储器323中，这样交通管理方就能够 将获得的交通违章信号作为对车辆驾驶者进行处罚的依据，以此对车辆驾驶者的驾驶行为进 行约束，从而达到将途径该车辆行驶扬尘防范路段的车辆限定在单一车道内行驶的目的。

车载航道偏离监测系统321本身属于现有设备。如图8所示，现有的车载航道偏离监测 系统321主要包括摄像头和处理器，摄像头将拍摄到的车道线的图像信号发送给处理器进行 处理，由此判断车辆是否在正确的车道上。本发明上述具体实施方式是将车载航道偏离监测 系统321与信号发送模块322连接，同时/或者将车载航道偏离监测系统321与存储器323连 接，从而通过信号发送模块322将车载航道偏离监测系统321侦测到的车辆僭越车道的信息 自动发送给交通管理方，和/或将车辆僭越车道的信息以用户不可修改的方式存储在内部存储 器323中，交通管理方可通过专用的数据接口324从存储器323中读取。另外，如图8所示， 载航道偏离监测系统321还与车载GPS325连接，该车载航道偏离监测系统321的开启和关闭 由车载GPS325提供的实时车辆定位信息进行自动控制，由此，当车辆进入车辆行驶扬尘防范 路段110时，车载GPS325可发送控制信号给车载航道偏离监测系统321使其自动开始工作， 当车辆驶出车辆行驶扬尘防范路段110时车载GPS325再发送控制信号给车载航道偏离监测系 统321使其关闭。