本发明涉及道路交通技术领域，具体涉及一种管道式生态智能公路交通系统。
背景技术：
我国大多数公路无法达到设计的寿命，其中重要的原因有超载常态化和普遍的水损害。然而天然的土石道路在干燥环境里具有良好的承载能力和自恢复特性。如果能保证土石路基的干燥与水分稳定，则可以充分利用土石路基的承载能力和自修复特性实现公路的永续利用。
道路除了隧道之外都处于太阳照射之下，我国山东曾经在路面之上铺设光伏材料修筑光伏公路，当然作为脆性材料的硅基光伏材料与玻璃基板难以承受车辆的碾压与震动冲击，其耐久性堪忧。
道路工程质量的很多问题与施工环境和各工程施工环节的控制水平有关，因此工程的质量潜在质量缺陷也制约了工程的实际服役寿命和服役质量，道路建设的工厂化和装配化也是提高工程质量稳定性的必经之路。
本发明采用预制的超高性能混凝土uhpc管道，经过装配而成为管道交通系统，管道外侧安装光伏系统，收集电能为交通车辆、道路服务系统与城市提供绿色能源，为未来公路交通与智慧城市发展描绘了一种新的图景。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种管道式生态智能公路交通系统，从根本上避免水损害，具备更高的承载能力和稳定性，使道路的寿命更长，适应于常规道路的生态改造，实现绿色交通；适应未来绿色能源和智能交通的需要。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种管道式生态智能公路交通系统，包括道路本体和uhpc装配式管道，uhpc装配式管道架设于道路本体上，uhpc装配式管道的外侧设有光伏系统，uhpc装配式管道的内侧沿道路本体长度方向布置有照明设备，道路本体上设有电能储备系统和充电装置，电能储备系统与光伏系统连接，照明设备和充电装置均与电能储备系统连接。
按照上述技术方案，道路本体包括由上至下依次铺设的道路面层和土石路基，道路面层内铺设有预应力钢绞线或预应力钢筋；预应力钢绞线或预应力钢筋的作用在于提供预应力混凝土道路面层所需预应力。
按照上述技术方案，道路本体沿长度方向设有gps雷达系统和无线信息系统。
按照上述技术方案，充电装置包括充电桩，所述的充电桩修建有道路本体的休息站，采用快速充电和智能计费系统，同时休息站备有电池充电与更换服务。
按照上述技术方案，uhpc装配式管道由多个预制uhpc管道相互拼接而成，两个相邻的预制uhpc管道之间的接缝宽度不大于8mm。
按照上述技术方案，预制uhpc管道的上部为拱形，其空气动力学结构能减小风载荷，预制uhpc管道两侧壁的弧形底部设有排水通道。
按照上述技术方案，预制uhpc管道两侧壁的弧形底部均向外延伸出反向弧结构，反向弧结构形成排水通道。
按照上述技术方案，uhpc装配式管道的内侧设有喷雾降尘系统，排水通道连接有雨水收集系统，雨水收集系统与喷雾降尘系统连接，雨水收集系统通过排水通道收集雨水，并将收集到的水提供给喷雾降尘系统，形成能提供防火和降尘之用的循环水。
按照上述技术方案，uhpc装配式管道全覆盖道路本体，反向弧结构覆盖道路本体两侧的路基边坡。
按照上述技术方案，光伏系统包括铺设于uhpc装配式管道外侧的串联硅基光伏材料或涂覆于uhpc装配式管道外侧的钙钛矿光伏材料。
本发明具有以下有益效果：
1.通过uhpc装配式管道覆盖于道路本体上，从根本上避免水损害，相对干燥的道路本体具备更高的承载能力和稳定性，使道路的寿命更长，适应于常规道路的生态改造，将uhpc装配式管道与太阳能结合，实现绿色交通；采用道路系统收集的绿色能源将远远高于车辆交通的能源需求，未来的道路也成了所连接的城市的能源供给者，适应未来绿色能源和智能交通的需要。
2.预制uhpc管道具有预制拼装式结构，能极大缩短施工工期，进而节约大量因道路施工而消耗的人力物力资源；规模化预制构件能降低单片管片制造均价，具有一定的社会经济价值。
附图说明
图1是本发明实施例中道式生态智能公路交通系统的结构示意图；
图中，1-道路面层，2-土石路基，3-预制uhpc管道，4-照明设备，5-喷雾降尘系统，6-光伏系统，7-排水系统，8-预应力钢绞线或预应力钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1所示，本发明提供的一种实施例中管道式生态智能公路交通系统，包括道路本体和uhpc装配式管道，uhpc装配式管道架设于道路本体上，uhpc装配式管道的外侧设有光伏系统6，uhpc装配式管道的内侧沿道路本体长度方向布置有照明设备4，道路本体上设有电能储备系统和充电装置，电能储备系统与光伏系统6连接，照明设备4和充电装置均与电能储备系统连接；本发明是一种用于提高道路的使用寿命和太阳能相结合的新型道路系统，与传统路面相比，其在道路本体上加盖与光伏系统6板相结合的uhpc管道，同时在沿途休息站铺建充电装置，在保护道路本体的路面基层材料免受雨雪的溶蚀的同时，将沿途的太阳能转换为电能；所收集的电能在为收费站、路灯、指示灯、隧道等设施提供电能的同时，为沿途休息站充电桩供电。
进一步地，道路本体包括由上至下依次铺设的道路面层1和土石路基2，道路面层1内铺设有预应力钢绞线或预应力钢筋8；预应力钢绞线或预应力钢筋8的作用在于提供预应力混凝土道路面层所需预应力；与传统道路相比较该道路系统的道路几乎不会受到雨水的破坏，设计时可以采用预应力混凝土修建；使用预应力混凝土修筑而成时，应设置预应力钢绞线或预应力钢筋8，则弧形侧壁可不设置预应力。
进一步地，道路面层1为预应力混凝土板铺设而成。
进一步地，道路本体沿长度方向设有gps雷达系统和无线信息系统。
进一步地，道路本体上设有电能储备系统和充电装置，电能储备系统和无线充电装置均与光伏系统6连接；为车辆提供电力补给。
进一步地，uhpc装配式管道由多个预制uhpc管道3相互拼接而成，两个相邻的预制uhpc管道3之间的接缝宽度不大于8mm，相邻的两个预制uhpc管道3之间通过柔性连接。
进一步地，预制uhpc管道3为uhpc材料管片，所述的uhpc装配式管道通过管片拼装式的uhpc材料管片制成；uhpc装配式管道上部呈拱形，由长方形的光伏系统6板和基板紧密相连构或涂敷有钙钛矿等太阳能吸收材料成uhpc装配式管道的上部结构。
进一步地，预制uhpc管道3的上部为拱形，其空气动力学结构能减小风载荷，预制uhpc管道3两侧壁的弧形底部设有排水通道。
进一步地，预制uhpc管道3两侧壁的弧形底部均向外延伸出反向弧结构，反向弧结构形成排水通道。
进一步地，反向弧结构为反向半圆结构。
进一步地，uhpc装配式管道的内侧设有喷雾降尘系统5，排水通道连接有雨水收集系统，雨水收集系统与喷雾降尘系统5连接，雨水收集系统通过排水通道收集雨水，并将收集到的水提供给喷雾降尘系统5，形成能提供防火和降尘之用的循环水。
进一步地，uhpc装配式管道全覆盖道路本体，反向弧结构覆盖道路本体两侧的路基边坡，保证路面面板下部的含水量稳定和承载能力。
进一步地，光伏系统6包括铺设于uhpc装配式管道外侧的串联硅基光伏材料或涂覆于uhpc装配式管道外侧的钙钛矿光伏材料；光伏系统6可利用光洁的uhpc管片作为基板，或涂敷太阳能吸收材料于光洁的uhpc管片上。
进一步地，在管道的两侧每隔一定距离设置有喷雾降尘系统5和照明设备4，安装于中间车道分隔处及管壁内侧。
进一步地，光伏系统6与公用电网连接；道路光伏系统6收集的电能保证交通运输、照明和道路服务区用电需求之外，进入电网为城市提供电力供应。
进一步地，充电装置包括充电桩，所述的充电桩修建在道路本体的休息站，采用快速充电和智能计费系统，同时休息站备有电池充电与更换服务。
进一步地，充电装置为无线充电装置。
进一步地，在光伏系统6板和uhpc管片组成的管道上部结构和由支撑结构组成的下部排水结构形成相切自然弧度结合，管道内壁铺设该道路系统的电路系统，线路将光伏系统6板、风力发电设备作为电源，通过电路系统将清洁能源输送到照明灯、充电桩等用电设备端。
本发明的工作原理：
参照图1所示，本发明提供一种生态智能公路系统，能够将道路沿途收集到的太阳能转化为电能，提供给沿途用电设施和新能源车辆，推进绿色清洁能源的使用；将光伏系统6板和uhpc材料组合成覆盖管道，保护道路免受雨雪破坏，极大的延长了路面的服役寿命和降低路面性能要求；道路采用预应力混凝土修筑，进一步有效延长使用寿命；如图1所示管道上部具有拱形空气动力学结构，能降低风载荷。封闭式道路光线恒定适宜，有利于改善道路行驶环境。
道路面层1可以是高速路，也可以是主干线，也可以是城市道路。由于道路本体不会受到雨雪天气的破坏，且采用预应力混凝土为主体结构。其优势在于路面服役寿命大大提高，提高运载能力，同时在雨雪天气下依然能保证道路的通畅。
在道路面层1使用预应力混凝土修筑而成时，应设置预应力钢绞线或预应力钢筋8，则弧形侧壁可不设置预应力。
在道路面层1上架设uhpc管道3，有利于保护道路免受雨雪及风化的破坏，提高道路的服役寿命。管道由涂敷或安装有光伏系统6的管片拼装而成，这种结构可以直接使用uhpc光洁表面作为基板，降低太阳能收集系统成本。管道底部侧壁可为预应力混凝土道路本体1提供侧限预应力。
进一步地，uhpc管道3是分管片错缝拼装组成的，长度与宽度根据实际施工情况进行调整，每块之间由螺栓固定连接。这种组成方式不仅便于施工，同时也便于模块化生产管片。
充电桩在分布在道路沿途的休息站，充电桩采用快速充电系统和智能收费系统，同时在休息站准备有已完成充电的电池，可为车辆快速更换电池，有利于节约时间，提高新能源车辆的续航能力。
如图1所示，管道外侧设有弧形的排泄雨水和冰雪融水的排水通道7，能有效收集雨水净化后供给于喷雾降尘系统5合理利用；管道内侧作为预应力混凝土道路侧限提供设计需求预应力。
如图1所示，该道路系统的照明设备4以适宜间距分布于uhpc管道3内壁，采用使用寿命长且节能的灯具作为灯头，如led灯具，满足夜间行驶的照明需求。且每隔一段距离和道路出入口设有通风口，确保管道内空气质量和可见度。
如图1所示，在uhpc管道3内壁安装有喷雾降尘系统5当道路上扬尘过多的情况下，可以通过喷雾降尘系统发射雾状水滴，吸附浮尘，降到路面，改善道路行驶条件。
进一步地，uhpc为ultra-highperformanceconcrete的缩写，即为超高性能混凝土。
综上所述，本发明提供了一种管道式生态智能公路交通系统，属于道路建设领域，包括由预应力混凝土板组成的道路面层1；包括管片拼装式预制超高性能混凝土(简称uhpc)管道3，管道3上覆盖有光伏系统6收集太阳能为车辆交通和城市提供能源，管道3两侧反向延伸出具有半圆形结构且能排泄雨水和冰雪融水的排水通道7，排水通道连接有排水系统，排水系统包含雨水收集系统能通过喷雾降尘系统5用于防火和降尘，排水系统内侧封闭土石路基2，保证土石路基2具有一定的含水率；生态智能公路系统还包括照明设备4、gps雷达系统和无限信息系统等附属系统。本发明中公路采用管片装配式uhpc管壁，有效降低施工工期、提高耐久性。全天候无雨雪危害，使用寿命较常规路面得到很大程度的提高，有效改善驾驶环境，利用太阳能等清洁能源为系统和车辆供电优化能源结构，循环用水环节水资源紧张现状等多方面提高公路总体质量，为未来道路和城市发展描绘了一种新的图景。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。