地下立体停车场的设计研究

王琛?于嘉浩?陆雪亿

摘 要：随着私家车保有量剧增，停车难问题越发严重，不仅影响市民的生活质量，也成为阻碍城市发展的顽疾。本文分析设计一种新型地下立体停车场，解决现有停车难等问题。通过地下结构的拓展，提高了空间利用效率;利用结构的创新设计，有效节约了能源消耗。这是一种绿色高效的停车设施。

关键词：停车难;立体停车场;停车设施

1 设计背景

我国正处于汽车化发展时代，停车难的问题日益严重。城市停车难问题有多方面原因。汽车保有量增长迅猛，停车供需矛盾突出，是引发停车难的直接原因。眼下，城市停车设施已经成为城市居民日常生活和城市综合交通体系的重要组成部分，但在原有的城市规划中，停车设施设置并不完善。传统自走式停车场，往往由于占地面积过大，空间利用率低，车位设计数量远远不够，难以满足停车需求，造成恶性循环。因此，立体停车设施的建设和推广成为解决城市停车难问题的必然趋势。

2 设计原理

地下立体停车场由钢结构框架、机械传动系统、控制系统和载车板装置四部分组成。钢结构框架包括竖向矩形钢板、基座钢板、链轮承托导轨和连接件;机械传动系统包括电机、制动器、受电机驱动的链轮、四组导轨链条、齿轮链条和开式齿轮;控制系统包括上位机监控模块、下位机PLC控制模块、人机交互模块和检测模块。

机械传动系统的电机和制动器由液压控制系统控制，液压控制系统接收到用户的预约请求信号后，控制制动器瓦片打开，电机开始转动;当控制系统的检测模块检测到车辆停好后，液压控制系统接收到用户的取车请求信号后，控制制动器瓦片抱紧，电机停止转动。

多块载车板中有两块载车板通过下方两侧的横梁两端与链轮固定连接，其中一侧横梁两端的链轮与第一组相对设置的链轮承托导轨和导轨链条啮合，另一侧横梁两端的链轮与第二组相对设置的链轮承托导轨和导轨链条啮合;两块载车板下方两侧的各横梁中心均有开式齿轮，每个横梁中心的开式齿轮和电机输出轴上的开式齿轮通过齿轮链条交错地啮合传动。除了所述的两块载车板外，其余载车板均直接与链轮固定连接。在工作过程中，利用链轮与链轮承托导轨和导轨链条的同时啮合进行传动，载车板装置左右两端的链轮分别与第一组链条承托导轨与第二组链轮承托导轨啮合。这样，载车板装置及车辆自身的重力可以作为推动系统运转的辅助能源，可以适当减小电机拖动系统时的负荷，有效节约了能源消耗。载车板在机械传动系统和自身重力的共同作用下，沿链轮承托导轨循环运动，以实现存车和取车的功能。具体结构如图1所示。

3 工作过程

存车时，用户通过触摸屏人机交互模块，查看车库内是否还存在车位，如有空位则发出存车申请，指定载车板就会到达地面的出入口。驾驶员即可将车开到已编号的载车板上，停好后电机点击屏幕上操作按钮;电机减速器组件启动，载车板随机械传动系统运动，下一载车板运动到出入口位置即停止，以进行下一个存车操作。

取车时，用户通过触摸屏人机交互模块，点击所需车位编号并点击取车，电机减速器组件启动;通过检测模块中的载车板测位装置检测，然后在下位机PLC控制模块的作用下，按最短路径将车运行至出入口，用户便可将车开出。

4 创新点

第一，地下立体停车场位于地面以下的空间，采用堆积的方式，不占用地面空间，有效地减小了占地面积，提高了空间利用效率。

第二，地下立体停车场有效地利用了载车板装置及车辆自身的重力，以此作为推动系统运转的辅助能源，推动系统转动，有效节约了能源消耗，践行了节能环保的理念。

第三，地下立体停车场采用智能化的存取车方式，设备灵活，可以减少车辆排序的时间，方便驾驶员出库和入库。同时，配备以自动检测系统、安全防范设施，保障了存取全程的安全可靠。

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作者简介：王琛，男，南京林业大学家居与工业设计学院实验师，主要研究方向：工业设计工程。