城市小区便捷式停车设备研究

侯浩南，张静胜，罗轸柳，赵秋雨，肖 垚

(沈阳化工大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110142)

近年来随着我国经济的快速发展，人民生活水平不断提高，私人汽车拥有量也不断增加[1]。但同时停车难也给人民生活带来了一些困扰。尤其在城市这一难题更为突出。据城市交通管理部门的统计显示,停车位的数量很有限并且难以达到供求目的,目前我国的城市机动车停车位与保有量比例为1∶5,但是停车位的占有率却只有五分之一,经济发达的大型城市,占比更加低。“车多位少”、“停车困难”不仅仅让有车的人头疼,也会影响城市交通秩序,成为广大群众切身关心的问题。与此同时,长时间的漫无目的的寻找停车位不仅仅是一种能源浪费,更会加大环境污染和噪声污染。由此可见,为提高资源利用率, 有效缓解停车难的问题，对城市小区停车设备进行系统调研,观测城市停车需求，并提出了一款一款新型城市小区便捷式停车设备。

1 产品的基本思路

利用移动互联网搭建平台[2]，利用手机等移动设备对用户地理位置进行确定同时搜寻所在位置的闲置车位，然后引导用户前去使用。车库内设传感器接收系统，车辆由车主驶上停车塔上的载车板上, 随后由传感器接收系统确认车主正确停放, 当车主离开停车舱时, 车轮固定装置启动夹死轮胎，保证车体稳定后，停车塔通过GPS导航系统定位最近空闲车位，空闲车库所在的车库层开始转动，当车库转动到指定位置的同时停车塔上升到指定高度，最后由推送装置将车辆送人车库,停车完成后停车塔回到原位置，等待下一辆车的停放;取车流程则与上述过程相反,更加便捷的方法是车主可以通过手机APP预约取车,车库将被预约车辆将会准时停放在取车位置,待车主到达后即可直接将车辆开走。最大程度的方便客户，节省车主的时间。本车库采取无人工，完全自动化停取车。采用智能收费结算，当用户到达预约车位前，车位锁自动下落，用户便可直接停车，同时系统开始计时，当汽车驶离时,系统计时结束。并将所有相关信息上传至云端、用户及业主[3]。

2 技术要求

(1)技术关键点: 搭建软件平台、能兼容现有停车管理系统APP、安装GPS导航系统对车位进行定位。

(2)针对用户主要实现以下功能:易操作,能方便查看附近车位情况，并实时准确提供定位，规划用户和停车场车位的最优路径,在此基础上实现最优导航，用户在到达指定车位一定范围内, 可实现车位锁自动开与关，可在线支付，支持支付宝、微信、QQ钱包等支付APP小程序，用户还可以进行身份验证，办理停车会员，尊享私人御用停车位，最大程度的方便用户[4]。

(3)业主方面:可以实时查看车位使用情况，可在合理的范围内设置不同的收费标准，可以设置车位共享时间段和对外开放对象，同时具有较低安装成本。

(4)维护方面:车锁位置直接上传服务器并存储数据库, 检测到需要维护车锁通知维修人员进行及时维修。设置监控设备，防止恶意损坏车库、车锁，及时维修并要求理赔。

3 具体实施方案

停车设备总体结构示意图如图1所示，从图1可以看出，虽然当三个停车位完全承侧边连接等边三角形时其外接支撑圆的半径最小，但是升降装置与停车位入口的距离大，很难准确且稳定的实现送车入库，所以应该在占地面积与升降装置到停车位入口的距离之间取到一个合适的数值，既能减小总体的占地面积，又能准确且稳定的停车入库。

1-外圆支撑柱；2-停车位；3-支撑圆环轨道；

另外，单层可旋转式停车库是基于现有的升降横移式停车库，中间旋转式停车库以及垂直循环式停车库改进创新而成。由于升降横移式和中间旋转式停车库工作空间大，空间利用率并不高，但是其运行机理完善，故对用于停放车辆的停车库进行了改进，重新布局，减小占地面积，使空间利用率更高；又结合垂直循环式停车库的运行机理，使得用于停放车辆的车库可单层旋转。单层可旋转式停车设备主要由机械系统和自动控制系统组成。其中机械系统包括升降结构，伸缩支撑结构，单层旋转结构及传动结构四大部分组成。通过模块化车位的重新布局，使其仍满足停放9辆轿车的规格，使得每层留有3个停车位，共3层，每层可以实现独立的旋转，通过旋转实现空车位及指定车位的锁定，其原理和垂直循环式停车设备相近，但该设备是通过水平循环旋转，故功耗较小。由于为了满足平面内车位的水平旋转来实现各个车位到达指定的出口位置，故初步设计时将其设计为等边三角形的排布，连接每个车位底部支撑架的尾部，然后前端由圆环形状的支撑架支撑，实现车位的稳定支撑。但是，用于支撑三个停车位前端的圆形支撑架外接于由三个车位形成的等边三角形外，并且其所占的占地面积及为该车库的总体占地面积，所以若想在实现功能的前提下减小整个车库的占地面积，必须减小由三个车位形成的等边三角形的外接圆半径的大小。虽然当三个停车位完全承侧边连接等边三角形时其外接支撑圆的半径最小，但是升降装置与停车位入口的距离大，很难准确且稳定的实现送车入库，所以应该在占地面积与升降装置到停车位入口的距离之间取到一个合适的数值，既能减小总体的占地面积，又能准确且稳定的停车入库。最后确定车位布局方式。

4 市场需求和推广

跟据《2018中国停车行业发展白皮书》[5]可知，国内机动车保有量突破3.10亿辆，较2017年增加1500万辆。其中，私家车保有量也已突破1.7亿辆。以上数据明确显示车位是供不应求。这应该是多种因素所造成的, 考虑到直接增加车位的数量是最直接最有效的办法, 但是这样做的话资金花费是巨大的，而且城市的土地面积也不允许我们这样浪费的做法。所以需要用别的方式来改善这种情况。设想如果一个车主的目的地的停车库的车位已停满,但是他可以去较近车库停车,但怎样能最快找到车位呢?若用我们的停车GPS导航系统就可以轻松解决。你只需要下载我们的停车导航APP，在里面点击就近停车，导航就会给你规划最近的停车库路线，也可以帮助你看你的目的地满车位的车库，是否有预约即将离开的车辆，这样可以帮助你少走冤枉路哟。这样就会减少盲目寻找车库的时间, 既提高时间效率又起到了保护环境作用。我们设计的这款APP具有停车平台就近、无人收费、方便、准确、快捷停车的优点。如一经推广将给车主提供方便省心且收费合理的服务同时还能增加业主的收入。使停车难的问题得到一定程度的缓解，同时提高现有车位的利率。我们的停车设备大大的提高了停车库的使用率，与此同时也节省了工作员工的数量，并且降低了工作人员的劳动强度,将车库的后期管理成本降到最低。全自动化提升用户体验，控制自动化、结构模块化、存取快速化。车牌人脸识别，实现实名制停车和车辆信息的绑定，降低管理难度，多种电子支付方式，降低运营成本，大幅度提升运营效率。