機械式公交立體車庫方案設計要點探討*

陳再興 周正山 劉寶軍

上海振華重工（集團）股份有限公司 上海 200125

0 引言

隨著城市的發展、綠色環保的要求與土地成本的上升，公共交通越發成為國內各主要大城市交通出行的主導方式。然而，公交場站的不足嚴重制約著各地公共交通的發展，特別是公交車夜間無處安放、占道停車造成了極大的安全隱患。傳統的大面積平面停車場已不適應建在城市中心，公交停車立體化將是未來集約化發展的趨勢。

機械式公交立體車庫為采用機械式停車設備存取、停放由內燃機驅動或新能源驅動的公交車輛的停車庫。目前，國內外關于機械式公交立體車庫的研究技術處于起步階段，公交車的主要特點是噸位大、尺寸大，其質量為15 t，長度為12 m。停車設備需要鋼結構具有較大的強度、剛度與穩定性以及驅動能力。機械式公交立體車庫采用高精準運行控制技術，能實現車輛自動、準確、可靠的達到指定位置。如圖1、圖2 分別為某科技園立體鋼結構公交車庫和某兩層簡易升降類公交車庫。多層立體建設公交綜合車場，既提高了土地資源的使用效率，又可以發揮規模效益，提高公交企業的運營管理效率，能有效解決公交車停車難、充電難等問題。

圖1 某科技園立體鋼結構公交車庫

圖2 某雙層簡易升降類公交車庫

當前，國內許多城市在進行模式開發（Transit Oriented Development，TOD），使商業、住宅、辦公樓、公園和公共建筑設置在步行可達的公交站點范圍內，并在城市更新、保障房建設、綜合商業開發等都可以將機械式公交立體車庫植入其中，既能滿足原有建設需求，又能很好地解決公交停車難問題，實現雙向促進發展。

目前，上海、深圳、重慶、成都、青島等地都在探索各類創新政策與模式，促進機械式公交立體車庫的建設，從投融資模式，多元化建設形態，到收益分配等方面使公交立體車庫落地實施。

國外相關文獻顯示，美國、日本、德國等發達國家正在從選型、抬升、充電等方面進行研究與探索。美國某高校公開了一種雙層公交車庫多目標優化配置與選型的方法，對公交車停車場的分配和規模進行了研究；日本某園區在研一種升降平臺式公交車庫；德國某公交車站對充電網格結構進行了探索建設。

根據國內外研究現狀，結合項目建設和設計單位的關注重點，實現預期技術經濟指標，本文通過公交車庫的選址、規模分析、總平面圖設計、停車設備選型、參數確定、結果輸出等方面的闡述，從外部條件分析與停車設備設計2 方面來探討公交車庫方案設計的要點。

1 外部條件分析

1.1 選址

立體公交車庫利用效率與項目運行的優劣情況很大程度上取決于其選址。選址成功且設備運行狀態良好、管理得當將會取得較好的應用效果，否則將可能會使得效率低下、加劇堵車、浪費投資。選址應充分考慮社會、經濟、自然、文化、居民生活習慣、出行方式等因素，如周邊商圈、地鐵、車站等布局情況。

1.2 規模分析

停車場規模、車位數量的確定應充分考慮服務對象的數量、公交線路的規劃、投資估算與社會經濟效益。場地大小與車位數量在很大程度上決定了公交車庫的類型。如深圳南山某公交場站，共服務8 條公交線路，擁車數為170 輛，原平面停車場僅能停放18 輛公交車，停車位配比嚴重不足，夜間大量車輛需要停靠在馬路邊。根據場站運營管理，起點站和終點站車輛配合，以及排班優化，最終站點夜間實際需求量為50 輛，考慮到未來的發展情況，場站總需求量為55 個以上車位。

1.3 總平面圖

總平面圖應考慮設置客流集散區、站務用房區、車輛運行區以及配套設施區，如上下客區、車輛維修工間、車輛清洗區等。在布局上，應滿足人車分流、機動車與非機動車分流，避免人車沖突，通行安全簡捷。按照規范要求需設置上落客區的場站，應設置人行通道，且應與外部市政道路的人行道相連。場站內無設置上落客區條件的，應結合公交運營線路走向，在場站外市政道路就近按照規范設置上落客區。

在總平面圖設計中，出入口的設計是重點。出入口的數量、尺寸、位置將直接關乎場站人車安全、進出車效率，甚至會反向影響周邊動態交通的通行能力。

JGJ 100-2015《車庫建筑設計規范》中規定了停車庫出入口數量和車道數量與停車當量之間的關系，一般公交車按3 輛當量小轎車計算。公交場站的出口與入口宜分開設置，根據深圳市《建設項目機動車出入路口開設技術指引（試行）》的規定，單車道時寬度不小于4 m，雙車道時寬度不應小于7 m。當出口與入口合并設置時，寬度不宜小于12 m。另外，出入口應能滿足公交車轉彎半徑的需求，當條件受限時，可考慮降低路側沿石高度等有效措施，保證車輛的順利進出。為避免造成交叉口處交通組織的混亂，出入口應盡量設置在次干道或支路上，如設置在主干道旁，應盡可能遠離道路交叉口；如果出入口設置在交通量很大的干道上，在高峰時間應設置信號控制或要求公交車“右進右出”。

總平面布置圖還應考慮公交場站蓄車數量、停車設備綜合存取車效率、車輛排隊等候時長等多方面因素，等候入庫車輛不得對外部交通造成較大影響，出庫車輛能滿足線路運營要求，車輛組織流線與場站內部功能相適應。根據GB 55037-2022《建筑防火通用規范》，高層建筑應至少沿其一條長邊設置消防車登高操作場地。未連續布置的消防車登高操作場地，應保證消防車的救援作業范圍能覆蓋該建筑的全部消防撲救面。

2 停車設備設計

停車設備的設計是方案設計的重點，可從停車設備類型的選擇、需求參數的確定、設備參數的計算、安全裝置的設計、技術成果等方面進行考慮。

2.1 停車設備類型的選擇

目前，市面上較常見的機械式公交立體車庫類型有垂直升降類、簡易升降類、平面移動類等，每種類型都有各自的特點與適用范圍。

垂直升降類機械式公交立體車庫又稱塔庫，占地面積小，空間利用率高，運行速度快，自動化程度高，單座占地長寬約為15 m×12 m，一般建設高度為45 ～60 m，9 ～12 層較為合適與經濟，可多座并排或背靠背布置，適用于占地要求小，停車數量要求多的繁華都市區、公交車首末總站。

某公交總站場站位于深圳繁華都市核心商業辦公區，場站總用地面積約4 400 m2，辦公樓、輔助用房等占地約900 m2，除去道路、綠化、地面固定車位等，適合建設停車設備的部分約600 m2，但需要立體車位數約50 個。此地塊類型特別適合采用垂直升降類停車設備，單車位占地面積約為12 m2。圖3 為實際應用中公交塔庫內部情況。

圖3 公交塔庫內部

簡易升降類公交車庫可單列布置，也可多列并排布置，也可利用邊角地塊，布置靈活，成本低、建設周期短，總高較低，易于搬遷，當多列布置時，短時間內能出大量車，單座占地長寬約為12 m×4 m，含2 車位，通常情況下建設高度為10 m 左右，適用于有限高要求、早晚高峰有大量車進出需求的地塊。

圖4 所示為成都某公交場站地塊，占地約3 000 m2，除去辦公樓、輔助用房、綠化、車道等，剩余850 m2適合建設停車設備，停車位需求為36 個，單車位占地約24 m2。

圖4 簡易升降公交車庫

平面移動類車庫采用倉儲式管理，自動化程度高，占地需求較大，單座占地長寬約在60 m×40 m以上，一般建設高度在30 ～40 m，適用于大型密集存儲地塊。

停車設備類型的選擇應考慮投資規模、地塊限高要求、地塊形狀、地塊規整程度、建設周期、日后維護成本與便利性等因素。

2.2 需求參數的確定

需求參數是用戶業主想要達到的技術參數，及設計單位進行停車設備設計的輸入信息，如車輛信息、地塊限高要求、車位需求信息、平均存取車時間、滿庫時間、清庫時間等。

車輛信息主要有公交車的長度、寬度、高度、質量、主要車型占比，當車輛信息更全時，設計將會更具針對性，如車輛軸距、輪胎數量及型號、前后輪距、軸荷、前懸、后懸、離地間隙等。長寬高重信息主要涉及車庫的外形尺寸、樓層凈高、層高等，車輛軸距涉及搬運、夾持裝置的承載部件的設計，軸荷涉及車輛載荷的分布情況，前懸、后懸、軸距信息關乎車輛停車定位、轉彎半徑等，離地間隙涉及坡道大小、搬運器高度等。

地塊的限高信息對于停車設備類型的選擇至關重要，當地塊允許建設高度超過40 m 時，適合建設垂直升降類停車設備，其額定起升速度能發揮出來，效率高，單車位占地面積小，土地利用率高。當地塊限高在20 m 以內時，適合建設簡易升降類停車設備，如此有大量地面停車位，能解決高峰時間段大量進出車的需求。當地塊限高約30 m，形狀規整，面積較大時，適合建設平面移動類停車設備，其額定橫移速度能發揮出來，停車存儲量大，降低單車位設備費用。

車位需求信息是停車規模指標的重要表現，關乎停車設備類型的選擇及各車庫的布置形式，通過不同的布置方式，可以改變車位總數。

公交場站對存取車效率有一定要求，如平均存取車時間關乎發車調度管理、場地蓄車數量、排隊等候時長等。當早高峰發車時，大量公交車集中出庫，清庫時間尤為重要。當晚高峰收車時，大量公交車集中入庫，滿庫時間是重要指標。當涉及夜間輪換存取車進行充電時，清庫與滿庫時間，交叉作業時間很重要，在程序上可以設置存車優先模式和出車優先模式，能節省大量設備空行程時間，提高設備運轉效率。一般自動化程度高的公交車庫滿庫或清庫時間在1.5 h 以內較為宜。

2.3 設備參數的設計

設備參數主要有占地面積、車位凈高、層高、總高、各機構運行速度、功率大小，設備出入口數量、設備效率、裝機容量、設備平均耗電量等。

設備占地面積是根據停車設備類型而定，會影響總平面布置圖。車位凈高與停車設備類型有關，不同停車設備運行方式不同，所需要的凈空高度則不同。凈空高度再結合消防管路、消防設施、通風管路、建筑承載等建筑設計規范，可計算出各層層高，會影響建筑立面圖，并影響建筑消防等級分類，建設成本將有較大區別。

各機構運行速度（如起升機構、橫移機構、縱移機構、回轉機構、頂升機構等）根據停車設備類型初定運行速度，根據各行程尺寸與效率要求再詳細計算各機構運行速度。根據速度再結合機構運行方式、做功方式、載荷信息等計算驅動功率的大小，并初步選擇相應的機械電氣主要配套件型號及規格。

可通過設計停車設備出入口的位置與數量，確定整個設備的使用效率，并通過仿真模擬進行優化設計。另外，設備設置更多出入口，既能提高出入庫效率，也能緩解當設備出現故障時，不能進出車的情況，通過冗余設計，保證車輛正常進出車，當然成本與車位數也會相應發生變化。

明確各機構功率之后，可以確定設備的裝機容量。當有充電需求或預留充電位時，應綜合考慮充電樁的形式、類別、容量等。

通過各電源的設計，可以計算得設備單次運行的耗電量，再結合設備使用頻繁程度，計算得出單位時長平均耗電量，同時低能耗的設備更具吸引力。

2.4 安全裝置的設計

只有在滿足安全與使用功能的前提下，進行優化設計既能保證人員生命與身體健康、物品的財產安全、確保設備正常使用，又能節約成本，提高效率。

停車設備安全裝置的設計應符合GB/T 39980-2021《機械式停車設備 設計規范》、TSG 51-2023《起重機械安全技術規程》等相關國家及行業規范要求。通過機械、電氣、程序上的設計保證停車設備精準運行。公交立體車庫根據類型的不同，需要設置不同的安全裝置，比如車輛長/寬/高/限制裝置、阻車裝置、防墜落裝置、緩沖器、控制聯鎖功能等。

安全裝置在方案設計階段可不必詳細設計，但其涉及到智能化運行與管理，通過各類感知單元進行控制、監控、預判等。

2.5 結果輸出

通過前述設計可得到設備布置圖、各層平面圖、各向立面圖、各項主要技術參數表、交通流線圖等各類圖紙。為了更好地向客戶及業主展示并提出各類優化建議，還可以進行外裝飾設計、三維建模、動畫仿真演示，讓非專業人員也能理解設備的運行及指標，通過包裝設計吸引更多潛在需求者。

2.6 其他

停車設備的正常運行還需要外圍接口的支持，如土建載荷信息、預埋點位的接口信息、電源、網絡需求信息、場站及車庫內車輛的充電需求，與公交場站的運營管理接口，輔助用房需求等。

3 結論

本文通過國內外公交車庫的現狀簡述，設計流程及設計輸入輸出等信息的整理，總結了機械式公交車庫的設計要點，從外部條件分析和停車設備設計2 方面著手，重點介紹了總平面圖和停車設備參數的確定，可以快速提供一體化解決方案。在對具體地塊進行設計時，需要特別關注用戶的痛點，滿足安全與功能要求的同時，兼顧美觀性與經濟性，推動機械式公交立體車庫行業高質量健康發展。