我国立体车库发展现状的初探

2020-06-23张明宇费叶琦赵建平

科技创新与应用 2020年19期

张明宇费叶琦赵建平

摘要：立体车库是缓解停车困难问题的一个有效途径，近年来在国内得到迅速发展，但目前立体车库的发展还存在许多不足和限制因素，文章主要阐述了发展立体车库的可行性，首先分析出现停车难的原因，其次分析了立体车库的发展现状和存在的问题并提出相应的解决对策，最后对立体车库的发展趋势做出展望。

关键词：立体车库;发展现状;停车问题;对策

中图分类号：U491 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）19-0045-03

Abstract： Stereo garage is an effective way to alleviate the difficulty of parking， and it has developed rapidly in China in recent years. But at present， there are still many deficiencies and limiting factors in the development of stereo garage. This paper mainly expounds the feasibility of developing stereo garage. First of all， it analyzes the causes of parking difficulties， and then analyzes the development situation and existing problems of stereo garage and puts forward the corresponding countermeasures. Finally， the development trend of stereo garage is prospected.

Keywords： stereo garage; development status; parking problem; countermeasures

隨着经济的快速发展和人们生活水平的提高，购车成本越来越低，汽车这种舒适便捷的出行工具逐渐从奢侈品变成生活必需品。近年来人们对汽车的需求逐年增加，汽车保有量逐年上升，截至2019年底，我国汽车保有量达到2.6亿辆[1]，汽车数量与停车位的比率为0.5至0.8，不能达到国际惯例的1.2至1.4的相对合理值，停车位缺口在8000万-9500万之间[2]，停车位严重不足。在国民经济水平不断提高的同时，交通拥堵、停车困难严重影响了城市交通的发展，立体车库正是解决停车困难问题的有效途径，在一定程度上缓解了城市交通压力。

1 立体车库发展现状

根据停车位缺口分析，现有车位的数量远远不够，加之土地资源越来越匮乏，发展立体车库是缓解停车难问题的重要途径，目前市场上对于立体车库的研究主要有以下几个方面。

1.1 立体车库控制系统的研究

科学技术的发展造就人们期待更加智能化的立体车库，如：基于PLC控制系统的可遥控功能、触摸屏智能人机交互系统、智能收费管理系统、车位检测及号牌识别功能等。近年来无论是立体车库制造厂商、研究院或者高校都在不停地探索创新，向着更高效、更完善的立体车库控制管理系统发展。刘晓娟等[3]以垂直升降电梯式立体车库为主要研究对象，确定了以三菱FX2N-80MR可编程序控制器（PLC）为主控单元的控制方案，完成了控制系统的输入输出分配及其与PLC硬件端子的连接，满足了立体车库的控制功能和使用要求。潘晓晶等[4]基于PLC和HMI进行智能化立体车库软件设计，通过触摸屏人机界面实现了立体车库操控及管理的智能化，同时保证了系统运行的可靠性。张育斌等[5]针对仓储式立体车库控制系统将DSP与PLC有机结合，降低了控制系统芯片的成本，在存取车速度的控制上取得了更大的突破。何聪等[6]以电梯式立体车库为主要研究对象，设计以较短的液压缸行程实现了较大的升降高度，为电梯式立体车库控制升降方式提供了一种全新的解决方案。关榆君等[7]针对停车效率问题从存取车装置方面进行考虑和分析，通过仿真分析，最终研究表明采用双存车取车装置可以明显提高立体车库的运行效率，缩短存取时间;立体车库控制系统通过研究人员们不断地优化日趋完善，为立体车库未来的智能化发展奠定了坚实的基础。

1.2 立体车库结构设计的改进

立体车库的结构设计决定了设备的安全性和稳定性，对立体车库结构改进极大程度避免了因设备本身结构问题而造成的危险。梁秀英等[8]融合了巷道堆垛式和平面移动式两类立体车库，设计出一种大容量高效率的巷道平移式立体车库，控制精度高且运行稳定可靠。张锡治等[9]以坡道式立体车库为研究对象，利用有限元软件SAP2000对其结构抗震性能进行弹塑性分析，为坡道式立体车库的建设提供理论分析，有利于减少设备制造时出现的问题。林旺阳等[10]研究设计了一种新型的钢结构高层平面移动式立体车库，通过ANSYS软件Workbench对钢结构框架进行稳定性分析，保证了结构的整体稳定性。王岩等[11]针对老旧小区车库及平面式停车场停车位不足的问题设计出一种双层结构的、相比较于单立柱悬臂机构立体车库安全性更高的双层载车板无避让式立体车库，为老旧小区停车位改造提出了切实可行的方案。李茂等[12]设计了一种齿轮传动和链传动的托架式立体车库，节省了材料，降低车库制造成本，同时保证了设备运行过程中的安全性和稳定性。立体车库结构形式多样，适应能力强，但应力、载荷及其稳定性是立体车库能在现实中应用的保障，确保设备在运行过程中结构的稳定性和安全性，就要不断优化整体结构。

1.3 立体车库存取策略的优化

与传统的平面式停车场相比，立体车库需优化立体车库存取策略，缩短存取车时间，才能更好的发展。华文瀚等[13]打破了传统先来先服务的存取策略，通过分析数据设计出新的优化策略由连续存车、连续取车、交叉存取三种模式组成，分别针对上班高峰、下班高峰及一般时间段，极大地提高了设备利用率，减少空载率，减少顾客等候时间。王丽杰等[14]在研究巷道堆垛式立体车库存取策略时，运用混合可切换控制手段完成车辆的存取传送，以工控计算机和单元车库控制器PLC为节点，采用MCGS＼VC++编制PLC控制及管理软件，为立体车库控制策略的优化提供了有效方法。

应市场需求立体车库要求保证安全、稳定的基础上，逐渐向智能化、高效化发展。目前市场上立体车库的主要品牌有杭州西子、唐山通宝、深圳伟创、山东天辰等。

2 立体车库的优势

2.1 提高空间利用率，节约土地资源

在土地資源紧缺的城市中心，立体车库因在泊车位相同的前提下能有效节省占地面积，在占地面积相同的前提下能大大增加泊车位的空间利用率优势，成为替代平面式车库的首选，从而减少道路资源占用，降低单位土地使用成本。

2.2 自动化程度高，安全更有保障

传统平面式停车场需要车主自行驾驶车辆并且寻找停车位停车，由于车主驾驶技术的差异，在停车过程中可能造成停车拥堵和车辆刮蹭，甚至产生一些纠纷。立体车库能结合电子科学、自动化、计算机科学等技术，实现自动存取车、自动收费管理、自动道闸开闭、火灾自动报警系统、远程诊断控制等一体化操作，存取车时人车分离，降低人为操作的事故率，保证人员安全性，提高停车效率及车辆出入库管理。

3 立体车库目前主要问题

3.1 存取车效率不高

就目前市场上使用的立体车库而言，需要较长的存取车时间。车主要等车停稳停好才放心离开，没有平面车库随停随走的高效感，因而车主更喜欢把车直接停在地面上。

3.2 安全性有待进一步提高

多数人顾忌立体车库的质量以及整体结构的稳定性和安全性，想要发展高层的立体车库，容纳更多的汽车，就要以高标准、严要求建设立体车库，避免付出人与车辆的惨痛代价。在互联网如此发达的今天，“从停车楼掉落”“车位坍塌”……这类立体车库发生事故的报道还偶有发生，在大众眼中缺乏相应安全感，这也是车主不愿尝试停立体车库的原因之一，致使立体车库利用率不高。

3.3 投资成本高，收费标准高，效益低

立体车库较于传统车库而言，建设成本高，导致投资成本过高、收费高、消费群体变相缩小、回本慢、回本周期长、利润空间有限，投资者更追捧相对于投资成本低，回本快利润高的项目，进而导致立体车库厂商的生产积极性不高、更新迭代的速度慢。

4 推进立体车库普及发展的措施

4.1 加大宣传力度

加大立体车库的市场宣传力度，让人们对这个行业有更深入的了解，为未来收入创造更大的利润空间，吸引外资，提高企业竞争力，提高经济效益。同时应加大技术宣传、加强技术培训，广招贤才、创新提高，提高立体车库市场竞争力，保证售后服务跟进。

4.2 公开安全测试结果

要保证产品整体结构框架的安全性和合理性，对各方面安全性能不断优化测试，公开测试结果，让用户在使用前充分了解产品相关安全参数，如承载设备材料的硬度、刚度及稳定性、车辆入库时设备对人车未分离紧急停止的测试结果，以及对立体停车设备可能出现的危险进行充分了解，如设备运行时液压或齿轮对人和车可能造成的伤害、地面塌陷或断裂、结构不稳定造成的倾倒或塌陷、零件劳损造成的故障以及地震台风火灾等不可抗力造成的伤害等，只有真正保证立体停车设备的安全性、稳定性，才能保证在使用过程中的安全，用户才放心把爱车停在立体车库内。

4.3 鼓励创新，引进先进技术

国家出台相关政策，大力扶持鼓励立体车库研发力度，促进学校、企业、科研机构三方合作，比如学校和科研机构负责立体车库的研发，企业负责生产及市场的开拓，充分发挥各自优势，实现合作共赢。随着新型材料和制造工艺技术的应用，如耿亮等[15]对立体车库的加工和制造方法进行分析介绍，包括焊接、结构、涂装等通用加工工艺以及立柱、钢梁结构等特殊加工工艺，为其他加工单位提供借鉴，开辟了一条传统钢结构转型为绿色现代化钢结构新的道路。这将会使立体车库设备在强度、刚度、耐用性、美观化等各个方面得到进步，以提高立体车库的安全性和稳定性。对立体车库的形式和结构不断创新，积极引进学习先进的技术，提高产品质量和生产效率，促进立体车库行业的蓬勃发展。

4.4 多技术合并，融合发展

借助发达的互联网技术，在自动化控制的基础上增加物联网应用，实现立体车库“互联网+”升级，远程监控立体车库内的情况，做到远程控制预约存取车及危险报警机制;开发互联网移动APP应用或小程序，车库管理系统将车库实时状态及信息推送到用户移动终端上，车主只需提前预约车库停车位，到达指定车库后即停即存，取车前车主可在即将到达车库前某段时间预约取车，如此一来，不仅缩短存取车的时间而且大大提高存取车的效率;另外，可对立体车库的空气循环装置进行智能化升级，实时监测车库内空气质量，智能净化，节约设备用电成本。

5 结束语

相比于单一的平面式车库，立体车库更能适应未来的发展趋势。虽然目前立体车库行业发展欠佳、还不够成熟，但是随着私家车数量的不断增多，就停车位面积吃紧的情况下，立体车库有很广阔的市场前景，需要国家未来出台更多政策支持、市场推广、企业创新、高校科研机构的研发合作，使立体车库行业得到健康迅速的发展。

参考文献：

[1]张璁.全国私家车保有量首次突破2亿辆[EB/OL].http：//paper.people.com.cn/rmrb/html/2020-01/08/nw.D110000renmrb_20200108

_5-04.htm，2020-1-8.

[2]张帮泉，余佳亮，张耀林，等.立体车库发展现状分析与推广措施研究[J].起重运输机械，2018（12）：95-99.

[3]刘晓娟，潘宏侠.垂直升降式立体车库系统设计与研究[J].机械设计与制造，2011（05）：48-50.

[4]潘曉晶，张能，赵京，等.基于PLC的智能化立体车库的软件设计[J].苏州科技学院学报：自然科学版，2011，28（2）：50-52.

[5]张育斌，王万成，王志琴，等.基于DSP的仓储式立体车库控制系统设计[J].计算机测量与控制，2013，21（3）：648-650.

[6]何聪，肖素梅.电梯式立体车库升降系统设计与安全研究[J].西南科技大学学报，2014，29（4）：82-86.

[7]关榆君，和淼.一种提高立体车库运行效率的新策略[J].华北理工大学学报：自然科学版，2018，40（3）：100-106.

[8]梁秀英，段成财，李庆伟.巷道平移式立体车库结构和控制系统设计[J].制造业自动化，2010（2）：181-183.