李 薇
(南充職業技術學院機電工程系,四川南充 637131)
隨著我國經濟高速發展,人們生活水平不斷提高,私家汽車保有量呈指數增長,由于我國城市建設預見性較差,早期建設的建筑停對車位規劃不足[1]。資料表明,發達國家的汽車保有量與停車位的比例在左右,而我國大城市約為,中小城市約為,停車位缺口巨大[2]。車輛不斷增多,造成了城市道路交通的嚴重阻塞,交通秩序混亂,給停車空間和設施帶來了巨大壓力,汽車違規停放的問題十分普遍[3]。使用立體車庫能有效提高空間利用率,保障車輛安全,實現智能化車輛管理。
立體車庫是用來大量存放車輛的機械設備,由機械系統、液壓系統、電氣系統、傳感器系統、控制系統等部分組成。立體車庫具有占地面積小、自動化程度高、安全性強等特點。相對于占地面積較大的平面停車場,立體車庫向高空和地下拓展,充分利用垂直空間,在泊車位相同的情況下,占地面積約為平面停車場的一半,大大提高了土地的利用效率。立體車庫結合信息技術能實現自動存取車、自動道閘開閉、自動收費管理、遠程診斷控制等自動化操作,能顯著提高停車效率,減少人為操作造成的車輛剮蹭、碰撞等事故,保證停車安全。
簡易升降式立體車庫利用減速機驅動鏈條傳動,借助俯仰或者升降機構實現汽車的存取。車位分為上下2層,停車時先將車倒入升降機構,再上移至高處,取車時先將下層車輛開出,再將載車板下移取出上層車輛。主要適用于別墅、地下室等場所。
升降橫移式立體車庫采用鋼絲繩、液壓、鏈條等方式驅動載車板升降或橫移實現車輛的存取。駕駛員將車開入載車板,再通過其上下左右移動完成存車,取車時要保證有空位可以移動才能進行移出操作。主要適用于商場、醫院等場所。
垂直升降式立體車庫又稱塔式立體車庫,利用提升機的升降和橫移機構的移動來實現汽車的存取。停車時將車輛開上載車板,升降機將車輛上升至車位,然后進行載車板與空車板的替換,實現車輛的存放。占地面積小,空間利用率高,主要適用于寫字樓、賓館等場所。
巷道堆垛式立體車庫由進出口設備、巷道堆垛機、車輛存放設施、電控系統、安全檢測裝置等部分組成,巷道堆垛機將車輛移動到指定位置后,再利用存取機構實現車輛的存取。是一種封閉式的立體車庫,安全性好,適用于運動廣場、劇場等場所。
立體車庫在我國的發展始于20世紀90年代,屬于新興產業,國內企業技術水平不高,未掌握核心技術,產品的可靠性和高效性待提升。立體車庫屬于大型的特種設備,具有高度冗余的結構系統,主要由鋼結構組成,其施工質量受原材料的質量、施工方案的制定、裝配精度的控制等因素影響。受鋼結構和車輛自重、電機運行、提升設備振動、車輛運動等載荷的作用,立體車庫在循環應力作用下會產生疲勞破壞,對其進行結構設計和仿真是當前面臨的技術難題。傳統立體車庫的收費系統、監控系統、車輛管理系統采用的可編程邏輯控制器控制,響應速度難以滿足立體車庫高效存取的要求。
立體車庫的建設成本和維護管理成本遠高于普通停車場,由于技術條件復雜,前期建設的一次性投入較大。立體車庫具有的自動化管理系統雖然可以減少人力成本,但后期使用需要專業技術人員定期進行設備的維修保養,為防止突發狀況,還要配置額外的安保人員,后期維護成本較高。因此,立體車庫往往利用提高停車費來縮短成本回收期。相比于立體車庫,傳統停車場操作更簡單,排隊等候時間更短,收費更低,因此人們更傾向于選擇傳統停車場,造成立體車庫車位大量閑置。
國家制定了相應的稅收優惠和財政補貼政策來推動立體車庫行業的發展,但由于相應的國家標準制定滯后,規劃、交通、消防等部門按照現行標準進行項目審批,使得項目報建難以通過。當前立體車庫行業缺乏健全的行業規范,對參與各方的行為約束不足,準入門檻低,市場秩序混亂。國內從事立體車庫研發的企業有100多家,但核心技術多來自國外專利,自主研發能力較弱。各家企業生產的整體立體車庫及功能部件質量參差不齊,嚴重制約了行業的快速發展。
提高立體車庫的質量水平,要在車庫結構設計、鋼結構安裝、控制系統開發等方面下功夫。結構設計要對載荷計算和校核進行動態分析,通過精確的載荷計算和仿真,優化車載板、執行機構、機械控制系統的精度和穩定性。鋼結構安裝要加強對施工單位的資質審查,規范鋼材、高強度螺栓等材料的采購,注重焊接工作開展的規范性,嚴格依照圖紙來施工,確保安裝精度。采用DSP(Digital Singnal Processor,數字信號處理器)與CPLD(Complex Programmable Logic Device,復雜可編程邏輯器)綜合控制,利用DSP系統進行數字運算,CPLD系統進行邏輯運算,提高立體車庫運行的可靠性和存取效率。
加強立體車庫的智能化發展,將停車收費系統、安全監控系統、車位定位系統、車輛管理系統聯系在一起,實現無人化管理,將車庫的維護工作交給專業化水平更高的第三方,降低管理成本。發展“互聯網+車庫”業務,將信息技術與立體車庫的使用結合起來,研發集停取車預約、停車費支付、實時監控等功能于一體的停車軟件,實現智能化停車。增加汽車清洗、保養、加油、充電等柔性服務,創新盈利模式。通過媒體報道、社區活動等形式對立體車庫進行宣傳,提高公眾認可度。
為推動立體車庫行業的發展,需要政府加強頂層設計,制定并落實相應的政策,進行統籌規劃和監督管理。出臺財政補貼和稅收優惠政策,鼓勵企業科技創新。開展校企合作,推動產教融合,由企業與高校共建技術團隊,開展與立體車庫相關的研究課題。深化國際交流與合作,學習美國、日本、韓國等國家的先進經驗,吸引跨國公司來我國設立研發機構。加快立體車庫行業及相關部門標準體系建設,簡化審批程序。制定行業規范,搭建立體車庫檢驗試驗平臺,規范產品和工藝。完善產業鏈,打造“產品+運營”的全產業鏈布局。
立體車庫有簡易升降式、升降橫移式、垂直升降式、巷道堆垛式等結構類型,具有占地面積小、自動化程度高、安全性強等特點。發展立體車庫產業要優化結構設計,開發存取效率高的控制系統;創新盈利模式,降低管理成本;加強頂層設計,打造全產業鏈布局。