基于公共自行車的共享電踏車行業(yè)分析與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

毛方強(qiáng) 楊華 方勇 鄭寅 夏添

摘 要：文中通過城市公共自行車系統(tǒng)的電動(dòng)智能化改造與升級(jí)迭代，借助智能充換電柜完成用戶電池租賃和更換，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有公共自行車“不踩不動(dòng)、一踩智動(dòng)”的車電分離混合型電力騎行模式，升級(jí)成本和日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理成本更低，方便用戶使用?；诠沧孕熊囅到y(tǒng)的電助力分離模式是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，是城市公共交通系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，能夠積極鼓勵(lì)市民更多地使用慢行交通工具來完成短距離出行，為城市綠色生態(tài)交通體系的建設(shè)添磚加瓦，打造有序化綠色城市。

關(guān)鍵詞：共享電踏車；公共自行車；互聯(lián)網(wǎng)租賃電動(dòng)助力自行車；電單車；綠色慢行交通系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2018）07-00-02

0 引 言

互聯(lián)網(wǎng)租賃電動(dòng)助力自行車（俗稱“共享電踏車”）是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和租賃電動(dòng)助力自行車融合發(fā)展的新型服務(wù)模式，是分享經(jīng)濟(jì)的典型業(yè)態(tài)。電踏車作為“人力+電助力”混合驅(qū)動(dòng)的自行車，不同于一般的電動(dòng)自行車，對(duì)于發(fā)展綠色交通具有積極作用。近年來，城市互聯(lián)網(wǎng)租賃電踏車快速發(fā)展，在更好地滿足公眾出行需求、有效解決城市交通出行3～10 km的問題、緩解城市交通擁堵、構(gòu)建綠色出行體系等方面發(fā)揮了積極作用，有力推動(dòng)了分享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但同時(shí)也存在車輛標(biāo)準(zhǔn)不符合國(guó)標(biāo)、質(zhì)量安全隱患、車速過快、鉛酸電池環(huán)境污染、車輛亂停亂放、線下運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理不到位、企業(yè)主體責(zé)任不落實(shí)、用戶資金和信息安全風(fēng)險(xiǎn)等問題。如何充分利用城市公共自行車系統(tǒng)的現(xiàn)有資源與優(yōu)勢(shì)，尤其是站點(diǎn)的場(chǎng)地和電力網(wǎng)絡(luò)等資源，以及把城市單車有序化管理要求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“有站、有家又有電”的共享電踏車模式成為了新課題。

1 行業(yè)分析

1.1 國(guó)內(nèi)外行業(yè)分析

電踏車在國(guó)外已有二十多年歷史，目前歐洲傳統(tǒng)自行車的銷量正在持續(xù)減少，即便是自行車王國(guó)荷蘭亦如此，但與此同時(shí)智慧電單車的銷量卻在高速增長(zhǎng)，市場(chǎng)占有率穩(wěn)步提高，英國(guó)、意大利、法國(guó)等均有同樣趨勢(shì)。德國(guó)博世預(yù)計(jì)到2022年每賣出3輛自行車中就有一輛是智慧電單車。

在國(guó)內(nèi)，我國(guó)汽車年產(chǎn)量早已突破兩千萬輛，大量汽車在城市使用，其燃油消耗、尾氣排放、交通擁擠造成的社會(huì)成本高昂。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)共享經(jīng)濟(jì)日趨受大眾認(rèn)同，與公交車、出租車、自駕車等交通方式相比，電踏車采用人力和電助力混合驅(qū)動(dòng)，不排放污染物，出行更健康環(huán)保，中短途出行采用電踏車將成人們首選。現(xiàn)如今有政策支持與民眾接納，共享電踏車的發(fā)展和應(yīng)用前景十分廣闊。

1.2 部委政策文件指引

2017年8月2日，交通運(yùn)輸部首次公開發(fā)文表示，鼓勵(lì)投放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電踏車。提出“加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)，指導(dǎo)地方相關(guān)部門抓好互聯(lián)網(wǎng)租賃自行車政策落實(shí)工作，鼓勵(lì)相關(guān)城市引導(dǎo)運(yùn)營(yíng)企業(yè)投放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電踏車等服務(wù)產(chǎn)品，為電踏車發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境”，對(duì)電踏車發(fā)展采取包容審慎的監(jiān)管。電踏車作為交通出行代步工具在國(guó)內(nèi)外都有著龐大的用戶群體和豐富的不可替代的使用場(chǎng)景，因此鼓勵(lì)投放電踏車不僅符合社會(huì)發(fā)展的要求，更符合人們消費(fèi)意識(shí)升級(jí)的要求。

2017年8月25日，工業(yè)和信息化部公開回應(yīng)表示積極嘗試研究出臺(tái)支持“電踏車”發(fā)展的政策措施，努力從加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作、積極推動(dòng)鋰離子電池在電動(dòng)自行車領(lǐng)域的推廣和普及等方面促進(jìn)“電踏車”產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，有計(jì)劃、有步驟地推動(dòng)制定和實(shí)施工作，從而為產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。工信部認(rèn)為“電踏車”具有體積小、重量輕、使用方便、健康環(huán)保等特點(diǎn)，不僅占用道路資源較少，而且騎行安全隱患更小，特別適合廣大工薪階層在路面交通較為緊張的大中城市中使用，能夠很好地滿足這部分人群的上下班通勤等短途出行需求。

2018年1月16日，由工業(yè)和信息化部、公安部、工商總局、質(zhì)檢總局（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委）四部委共同制訂的《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》面向社會(huì)征求意見。規(guī)范增加了防篡改、防火性能、阻燃性能、充電器保護(hù)等技術(shù)指標(biāo)，并對(duì)電動(dòng)自行車的車速限值、整車質(zhì)量、腳踏騎行能力、外形、電池等技術(shù)指標(biāo)作出要求，進(jìn)一步完善電動(dòng)自行車的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)電動(dòng)自行車行業(yè)深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和質(zhì)量提升，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。該技術(shù)規(guī)范的適時(shí)出臺(tái)，以及技術(shù)參系數(shù)的明確，為行業(yè)的健康發(fā)展指明了方向。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于公共自行車的共享電踏車系統(tǒng)除包含公共自行車系統(tǒng)的鎖止器、站點(diǎn)控制器以外，另有智能充換電柜、電池寶、電動(dòng)助力車、移動(dòng)端與后臺(tái)管理系統(tǒng)等部分?；诠沧孕熊嚨墓蚕黼娞ぼ囅到y(tǒng)如圖1所示。

2.1 智能充換電柜

配備32寸高清觸摸顯示器，廣告、操作引導(dǎo)輪番播出，支持市民卡和自主研發(fā)APP租借，操作簡(jiǎn)單，租還方便；與后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信，可隨時(shí)掌握每個(gè)智能充換電柜的情況；智能判斷電池電量，對(duì)電池寶進(jìn)行智能充電；有兩個(gè)型號(hào)，分別支持12或28個(gè)電池寶，腔體獨(dú)立設(shè)計(jì)，多重防護(hù)；智能判斷電池電量，自動(dòng)分配；與管理后臺(tái)通信，異常情況自動(dòng)報(bào)警；獨(dú)立穩(wěn)控系統(tǒng)，過熱、漏電、過充實(shí)時(shí)保護(hù)；28組移動(dòng)式電源模塊，單塊重量1 kg，容量為100 W·h，單塊支持配速行程約15 km；APP移動(dòng)端智能化管理。智能充換電柜如圖2所示。

2.2 電池寶

公共自行車插上電池寶就可助力騎行，不僅可作為充電寶使用，給手機(jī)等電子產(chǎn)品充電，緊急情況下還能作為應(yīng)急照明使用。支持公共自行車助力騎行15 km，或者給大約10部手機(jī)充電，照明7天，儲(chǔ)能0.1 kW·h，具備城市應(yīng)急能源屬性。電池寶是一款革新性的電源，采用進(jìn)口電芯，配備了復(fù)雜的可編程操作系統(tǒng)，保證高性能，智能和安全，所采用的材料及標(biāo)準(zhǔn)：18650三元鋰電芯，36 V，2.7 Ah，2C放電，智能再生充電，5 V/1.5 A，USB輸出，過充、過流、過放保護(hù)，PC+ABS材質(zhì)，重量1 kg，尺寸為190 mm×135 mm×55 mm，執(zhí)行QB/T2947.3-2008標(biāo)準(zhǔn)。電池寶如圖3所示。

2.3 電動(dòng)助力車

電動(dòng)助力車采用一體化電源及控制模塊，內(nèi)置LED大燈及雙模尾燈，一體式鋁鎂合金車輪；內(nèi)置智能傳感器，非零啟動(dòng)，限速為15 km/h，更安全；人力/智能混動(dòng)雙模騎行，不踩不動(dòng)，一踩“智”動(dòng)；1～10 km城市公共出行新方式，人體工學(xué)車型，多重免維護(hù)、騎行安全設(shè)計(jì)；共享電動(dòng)助力車可以直接定制生產(chǎn)，或者直接對(duì)現(xiàn)有公共自行車車輛進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝，加裝電機(jī)、電池盒（內(nèi)含控制器）、速度傳感器，不會(huì)對(duì)車體結(jié)構(gòu)造成重大的影響。電動(dòng)助力車如圖4所示。

2.4 移動(dòng)端

用戶端APP方便用戶使用，用戶下載此APP注冊(cè)、登錄后掃描智能柜上的租賃二維碼即可在線租賃電池。

移動(dòng)應(yīng)用便于維護(hù)人員對(duì)智能柜電池的監(jiān)控、操作和調(diào)運(yùn)，維護(hù)人員通過該應(yīng)用可實(shí)時(shí)查看附近智能柜的位置與狀態(tài)，若智能柜出現(xiàn)問題或電池滿儲(chǔ)則提示相應(yīng)人員去解決。

2.5 后臺(tái)管理系統(tǒng)

后臺(tái)管理系統(tǒng)包含運(yùn)營(yíng)管理模塊、智能柜監(jiān)控模塊、會(huì)員管理模塊、基礎(chǔ)信息管理模塊、圖表管理模塊等。系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)人員可以監(jiān)控所有智能柜的運(yùn)行狀態(tài)，了解所有電池的租還情況，及時(shí)處理出問題的智能柜和訂單。后臺(tái)管理系統(tǒng)如圖5所示。

3 結(jié) 語(yǔ)

各市應(yīng)充分貫徹落實(shí)各部委對(duì)共享電踏車的方針政策與指導(dǎo)意見，基于城市公共自行車系統(tǒng)現(xiàn)有的龐大體量及站點(diǎn)電力網(wǎng)絡(luò)等資源優(yōu)勢(shì)，以及出色的線下運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力，出臺(tái)鼓勵(lì)共享電踏車發(fā)展的政策與措施并給予相關(guān)制度資金等配套支持，為城市市民提供信得過、有保障的電踏車產(chǎn)品與服務(wù)，持續(xù)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)、用戶安全、網(wǎng)絡(luò)押金與動(dòng)態(tài)管理等的監(jiān)管考核，促進(jìn)綠色出行在城市的健康持續(xù)深入發(fā)展。

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