基于公共自行车的共享电踏车行业分析与系统实现

毛方强 杨华 方勇 郑寅 夏添

摘 要：文中通过城市公共自行车系统的电动智能化改造与升级迭代，借助智能充换电柜完成用户电池租赁和更换，实现现有公共自行车“不踩不动、一踩智动”的车电分离混合型电力骑行模式，升级成本和日常运营维护管理成本更低，方便用户使用。基于公共自行车系统的电助力分离模式是国内首创，是城市公共交通系统的重要补充，能够积极鼓励市民更多地使用慢行交通工具来完成短距离出行，为城市绿色生态交通体系的建设添砖加瓦，打造有序化绿色城市。

关键词：共享电踏车；公共自行车；互联网租赁电动助力自行车；电单车；绿色慢行交通系统

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）07-00-02

0 引 言

互联网租赁电动助力自行车（俗称“共享电踏车”）是移动互联网和租赁电动助力自行车融合发展的新型服务模式，是分享经济的典型业态。电踏车作为“人力+电助力”混合驱动的自行车，不同于一般的电动自行车，对于发展绿色交通具有积极作用。近年来，城市互联网租赁电踏车快速发展，在更好地满足公众出行需求、有效解决城市交通出行3～10 km的问题、缓解城市交通拥堵、构建绿色出行体系等方面发挥了积极作用，有力推动了分享经济的发展。但同时也存在车辆标准不符合国标、质量安全隐患、车速过快、铅酸电池环境污染、车辆乱停乱放、线下运营维护管理不到位、企业主体责任不落实、用户资金和信息安全风险等问题。如何充分利用城市公共自行车系统的现有资源与优势，尤其是站点的场地和电力网络等资源，以及把城市单车有序化管理要求相结合，实现“有站、有家又有电”的共享电踏车模式成为了新课题。

1 行业分析

1.1 国内外行业分析

电踏车在国外已有二十多年历史，目前欧洲传统自行车的销量正在持续减少，即便是自行车王国荷兰亦如此，但与此同时智慧电单车的销量却在高速增长，市场占有率稳步提高，英国、意大利、法国等均有同样趋势。德国博世预计到2022年每卖出3辆自行车中就有一辆是智慧电单车。

在国内，我国汽车年产量早已突破两千万辆，大量汽车在城市使用，其燃油消耗、尾气排放、交通拥挤造成的社会成本高昂。当前，国内共享经济日趋受大众认同，与公交车、出租车、自驾车等交通方式相比，电踏车采用人力和电助力混合驱动，不排放污染物，出行更健康环保，中短途出行采用电踏车将成人们首选。现如今有政策支持与民众接纳，共享电踏车的发展和应用前景十分广阔。

1.2 部委政策文件指引

2017年8月2日，交通运输部首次公开发文表示，鼓励投放符合国家标准的电踏车。提出“加强部门联动，指导地方相关部门抓好互联网租赁自行车政策落实工作，鼓励相关城市引导运营企业投放符合国家标准的电踏车等服务产品，为电踏车发展营造良好环境”，对电踏车发展采取包容审慎的监管。电踏车作为交通出行代步工具在国内外都有着庞大的用户群体和丰富的不可替代的使用场景，因此鼓励投放电踏车不仅符合社会发展的要求，更符合人们消费意识升级的要求。

2017年8月25日，工业和信息化部公开回应表示积极尝试研究出台支持“电踏车”发展的政策措施，努力从加快相关标准修订工作、积极推动锂离子电池在电动自行车领域的推广和普及等方面促进“电踏车”产业健康有序发展，有计划、有步骤地推动制定和实施工作，从而为产业的健康发展保驾护航。工信部认为“电踏车”具有体积小、重量轻、使用方便、健康环保等特点，不仅占用道路资源较少，而且骑行安全隐患更小，特别适合广大工薪阶层在路面交通较为紧张的大中城市中使用，能够很好地满足这部分人群的上下班通勤等短途出行需求。

2018年1月16日，由工业和信息化部、公安部、工商总局、质检总局（国家标准委）四部委共同制订的《电动自行车安全技术规范》面向社会征求意见。规范增加了防篡改、防火性能、阻燃性能、充电器保护等技术指标，并对电动自行车的车速限值、整车质量、脚踏骑行能力、外形、电池等技术指标作出要求，进一步完善电动自行车的标准体系，推动电动自行车行业深化供给侧结构性改革和质量提升，实现高质量发展。该技术规范的适时出台，以及技术参系数的明确，为行业的健康发展指明了方向。

2 系统实现

基于公共自行车的共享电踏车系统除包含公共自行车系统的锁止器、站点控制器以外，另有智能充换电柜、电池宝、电动助力车、移动端与后台管理系统等部分。基于公共自行车的共享电踏车系统如图1所示。

2.1 智能充换电柜

配备32寸高清触摸显示器，广告、操作引导轮番播出，支持市民卡和自主研发APP租借，操作简单，租还方便；与后台系统实时通信，可随时掌握每个智能充换电柜的情况；智能判断电池电量，对电池宝进行智能充电；有两个型号，分别支持12或28个电池宝，腔体独立设计，多重防护；智能判断电池电量，自动分配；与管理后台通信，异常情况自动报警；独立稳控系统，过热、漏电、过充实时保护；28组移动式电源模块，单块重量1 kg，容量为100 W·h，单块支持配速行程约15 km；APP移动端智能化管理。智能充换电柜如图2所示。

2.2 电池宝

公共自行车插上电池宝就可助力骑行，不仅可作为充电宝使用，给手机等电子产品充电，紧急情况下还能作为应急照明使用。支持公共自行车助力骑行15 km，或者给大约10部手机充电，照明7天，储能0.1 kW·h，具备城市应急能源属性。电池宝是一款革新性的电源，采用进口电芯，配备了复杂的可编程操作系统，保证高性能，智能和安全，所采用的材料及标準：18650三元锂电芯，36 V，2.7 Ah，2C放电，智能再生充电，5 V/1.5 A，USB输出，过充、过流、过放保护，PC+ABS材质，重量1 kg，尺寸为190 mm×135 mm×55 mm，执行QB/T2947.3-2008标准。电池宝如图3所示。

2.3 电动助力车

电动助力车采用一体化电源及控制模块，内置LED大灯及双模尾灯，一体式铝镁合金车轮；内置智能传感器，非零启动，限速为15 km/h，更安全；人力/智能混动双模骑行，不踩不动，一踩“智”动；1～10 km城市公共出行新方式，人体工学车型，多重免维护、骑行安全设计；共享电动助力车可以直接定制生产，或者直接对现有公共自行车车辆进行简单改装，加装电机、电池盒（内含控制器）、速度传感器，不会对车体结构造成重大的影响。电动助力车如图4所示。

2.4 移动端

用户端APP方便用户使用，用户下载此APP注册、登录后扫描智能柜上的租赁二维码即可在线租赁电池。

移动应用便于维护人员对智能柜电池的监控、操作和调运，维护人员通过该应用可实时查看附近智能柜的位置与状态，若智能柜出现问题或电池满储则提示相应人员去解决。

2.5 后台管理系统

后台管理系统包含运营管理模块、智能柜监控模块、会员管理模块、基础信息管理模块、图表管理模块等。系统运营人员可以监控所有智能柜的运行状态，了解所有电池的租还情况，及时处理出问题的智能柜和订单。后台管理系统如图5所示。

3 结 语

各市应充分贯彻落实各部委对共享电踏车的方针政策与指导意见，基于城市公共自行车系统现有的庞大体量及站点电力网络等资源优势，以及出色的线下运营服务能力，出台鼓励共享电踏车发展的政策与措施并给予相关制度资金等配套支持，为城市市民提供信得过、有保障的电踏车产品与服务，持续加强对运营服务、用户安全、网络押金与动态管理等的监管考核，促进绿色出行在城市的健康持续深入发展。

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