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        高密度??亢拖嗷ゼ嫒莸墓沧孕熊嚭凸蚕韱诬嚧嫒∠到y(tǒng)研究

        2019-04-08 06:21:30李由金輝李瑞鴿何春木金嘉嫻
        工程建設(shè)與設(shè)計 2019年6期
        關(guān)鍵詞:后向車軸高密度

        李由 ,金輝 ,李瑞鴿 ,何春木 ,金嘉嫻

        (1.臺州學(xué)院建筑工程學(xué)院,浙江臺州 318000;2.臺州市規(guī)劃局,浙江臺州318000)

        1 引言

        2008年5月1日,杭州市公共自行車系統(tǒng)開始試運行。經(jīng)過試運行探索之后,為了提出具有杭州特色的、先進的公共自行車規(guī)劃,并為后續(xù)建設(shè)提供指導(dǎo),2008年6月開始編制杭州市公共自行車規(guī)劃[1~3]。2009年,上海市、蘇州市、臺州市等一批大中型城市也陸續(xù)建設(shè)并運行了首批由政府主導(dǎo)的公共自行車系統(tǒng)。收到首批應(yīng)用城市的良好反饋和國家政策積極鼓勵后,隨后幾年公共自行車系統(tǒng)開始在全國多個城市迅速推廣,截至2017年,全國已有超過百個城市投入運行了由不同公司建設(shè)和維護的公共自行車存取系統(tǒng)。

        2014年,第一批共享單車在北京大學(xué)校園投入使用,由于它適應(yīng)了校園出行的需要,取得了預(yù)期的效果。在大學(xué)校園取得成功之后,共享單車開始向城市擴展。2016年,共享單車先后進入廣州、北京、上海、深圳、杭州等30多個城市。不同于政府主導(dǎo)的具有公益性質(zhì)的公共自行車系統(tǒng),共享單車是由運營企業(yè)有償出租給大眾使用的一種具有互聯(lián)網(wǎng)控制功能的自行車,公眾通過手機向企業(yè)支付費用,就近取車和交還[4]。

        隨著公共自行車和共享單車系統(tǒng)的推廣,不同學(xué)者針對以下方面進行了理論研究:

        1)公共自行車和共享單車系統(tǒng)在不同城市的項目實施策略及應(yīng)用經(jīng)驗總結(jié);

        2)公共自行車和共享單車出行需求,租賃站遠期發(fā)展規(guī)模分析和站點布設(shè)優(yōu)化;

        3)公共自行車和共享單車系統(tǒng)的軟硬件優(yōu)化改進和先進技術(shù)的應(yīng)用[5]。

        本文針對各個城市的各種公共自行車和共享單車系統(tǒng)之間各自獨立運行,特別是存取方式、鎖車位置和方式各不相同,無法實現(xiàn)系統(tǒng)之間的相互兼容和無縫轉(zhuǎn)換的缺陷,以及城市交通空間有限、道路用地緊張的現(xiàn)狀,首先從多種鎖車位置和鎖車方式的技術(shù)特點入手,研究滿足高密度停放和鎖具兼容等技術(shù)需求的新型公共自行車和共享單車存取系統(tǒng)。并運用SWOT分析法研究新型系統(tǒng)推廣的可行性、發(fā)展定位和發(fā)展戰(zhàn)略,對實現(xiàn)國內(nèi)公共自行車和共享單車系統(tǒng)的之間的互聯(lián)互通和標(biāo)準化、規(guī)范化提供一定的參考。

        2 現(xiàn)狀問題和原因分析

        國內(nèi)公共自行車和共享單車系統(tǒng)存在的主要問題是由于缺乏相應(yīng)國家規(guī)范和國家標(biāo)準的指導(dǎo),各個城市采用各種不同的公共自行車和共享單車存取系統(tǒng),各自獨立運行無法實現(xiàn)互聯(lián)互通和通存通取,主要原因如下:

        1)鎖車位置和鎖車方式的多樣化是造成這一問題的主要因素。以車體鎖為例,其鎖舌安裝位置有在車頭、車叉、車架上等多種形式,而且鎖舌的形狀和長度也是不相同的。這不僅造成車身外形的怪異,也直接導(dǎo)致了不同系統(tǒng)的自行車只能在相對應(yīng)系統(tǒng)的停車樁上進行存取,無法實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的相互兼容[6~8]。

        2)各個城市的公共自行車和共享單車管理控制系統(tǒng)獨立運行。市民在另外一個城市無法使用原有城市的租車媒介(公共自行車卡),或者在城市交界處無法跨區(qū)域?qū)崿F(xiàn)租還車。

        3)公共自行車和共享單車系統(tǒng)各自獨立運行。公共自行車系統(tǒng)一般由政府相關(guān)部門或者委托系統(tǒng)建設(shè)公司運營管理,具有穩(wěn)定可靠、停放有序、調(diào)度和維護保障及時的優(yōu)點,但是站點的布置密度有限無法覆蓋城市的每一個角落,并且必須在站點存取,使用靈活性不足。共享單車由運營企業(yè)有償運營,可以依托移動通信網(wǎng)絡(luò)和定位系統(tǒng)實現(xiàn)隨停隨取,但無法利用公共自行車的固定存取站點實現(xiàn)有序???,隨意停放的共享單車成為城市管理的新問題。

        3 公共自行車和共享單車的鎖車位置和鎖車方式

        鎖車位置和鎖車方式的統(tǒng)一和兼容是實現(xiàn)多種公共自行車和共享單車系統(tǒng)之間的相互兼容的硬件基礎(chǔ),以下針對多種鎖車位置和鎖車方式的技術(shù)特點進行分析。

        3.1 鎖車位置和鎖車方式的基本類型

        國內(nèi)公共自行車和共享單車系統(tǒng)的鎖車位置和鎖車方式主要分為以下4種基本類型:

        1)車體鎖:在自行車車體的特定位置,如:車頭、前后車叉、車架上附加特定形狀的鎖舌,利用鎖舌和停車樁上的鎖孔、鎖具相互配合,實現(xiàn)鎖車存取作業(yè);

        2)車軸鎖:延長車輪車軸作為鎖舌或?qū)④囕S固定螺母替換為特定形狀的鎖舌螺母,利用鎖舌和停車樁上的鎖孔、鎖具相互配合,實現(xiàn)鎖車存取作業(yè)(見圖1、圖2)[9];

        3)車輪鎖:通過特定鎖具穿插和抱合前后車輪,實現(xiàn)鎖車存取作業(yè)(見圖 3、圖 4)[10,11];

        4)車鑰匙鎖:通過控制箱存取和分發(fā)車鑰匙,實現(xiàn)鎖車存取作業(yè)。

        圖1 車軸鎖的案例

        圖2 車軸鎖的停靠點案例

        圖3 車輪鎖的案例

        圖4 車輪鎖的??奎c案例

        3.2 鎖車位置和鎖車方式技術(shù)特點的分析比較

        采用車鑰匙鎖的公共自行車系統(tǒng),由于在存取過程中需要刷卡、取車鑰匙、開鎖取車等多個操作步驟,且車鑰匙不便保管容易丟失,采用該系統(tǒng)的城市案例數(shù)量較少,例如,武漢市曾經(jīng)使用過該原理的公共自行車系統(tǒng)并且很快被淘汰。因此,本文僅針對應(yīng)用案例較多的其余3種主要鎖車方式:車體鎖、車軸鎖、車輪鎖,分別從以下7個因素分析比較其技術(shù)特點(見表1)。

        1)改裝性:是否需要安裝附加鎖舌以及鎖舌的安裝是否便捷;

        表1 3種主要鎖車方式的多因素分析比較

        2)牢固性:鎖車固定位置的數(shù)量和方式,車身是否容易發(fā)生晃動和位移;

        3)可靠性:鎖舌和鎖具的機械強度和可維修性能;

        4)防盜性:能否防止車身和車輪被拆卸和盜??;

        5)便捷性:鎖舌和鎖具的配合是否容易操作,鎖孔是否容易對正;

        6)兼容性:是否可以保留原有鎖車方式和??繕恫⑴c新型存取系統(tǒng)相互兼容;

        7)??棵芏龋菏欠窨梢酝ㄟ^正反向交錯停放方式實現(xiàn)高密度停車[12~14]。

        圖5 鎖舌損壞案例

        圖6 車輪丟失案例

        圖7 正反向高密度??靠刂品椒ò咐?/p>

        3.3 鎖車位置和鎖車方式的優(yōu)化選擇

        通過上述分析可以得出3種主要鎖車位置和鎖車方式的技術(shù)特點比較結(jié)果:

        1)車軸鎖和車輪鎖相對于車體鎖,對于公共自行車和共享單車的改裝條件要求較低,改裝迅速便捷,市民存取操作使用方便。兩者均能實現(xiàn)不同公共自行車和共享單車系統(tǒng)之間的兼容使用和正反向交錯高密度停車。因此,車軸鎖和車輪鎖相對于車體鎖具有較大的技術(shù)優(yōu)勢,是優(yōu)先選擇的新型公共自行車和共享單車系統(tǒng)的技術(shù)方案。

        2)車軸鎖相對于車輪鎖,在鎖車牢固度、鎖具可靠性和防盜性能上具有技術(shù)優(yōu)勢。

        3)車輪鎖相對于車軸鎖,在可改裝性、停車靈活性和存取便捷性上具有技術(shù)優(yōu)勢。

        4 正反向高密度??抗沧孕熊嚧嫒】刂葡到y(tǒng)及控制方法

        由于高密度??抗沧孕熊嚧嫒∠到y(tǒng)采取正向停車和后向停車相結(jié)合的方式提高單位面積的停車數(shù)量,在具體使用過程中會由于正向和后向車位存取順序問題產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,導(dǎo)致一些存取車位的公共自行車無法取車或一些空余車位無法還車。上述因素制約了高密度??抗沧孕熊嚧嫒∠到y(tǒng)的無顧慮使用,影響其操作的簡易性和使用的便捷性。

        4.1 正反向高密度??抗沧孕写嫒】刂葡到y(tǒng)

        正反向高密度??抗沧孕写嫒】刂葡到y(tǒng)通過在每個前向、后向停車樁內(nèi)安裝監(jiān)測器,監(jiān)測器監(jiān)測公共自行車停入狀況并輸送信號給控制器,控制器通過邏輯判斷該停車位是否可以借還車,并控制該停車樁鎖定機構(gòu)執(zhí)行開鎖或鎖止動作(見圖8)。

        圖8 正反向高密度??抗沧孕熊嚧嫒】刂葡到y(tǒng)圖

        4.2 正反向高密度停靠公共自行存取控制方法

        正反向高密度??抗沧孕熊嚧嫒】刂品椒?,包括以下步驟:

        4.2.1 公共自行車借車

        用戶對后向停車樁刷卡時,控制器控制后向停車樁的公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖,用戶可順利取出后向停放的自行車;用戶對前向停車樁刷卡時,由監(jiān)測器監(jiān)測該前向停車樁的兩側(cè)的后向停車樁的公共自行車停放情況后,向控制器輸送信號,由控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖或控制警報器發(fā)出提示,分為如下情況:

        1)該前向停車樁兩側(cè)的后向停車樁均無公共自行車停入的情況時,控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖,該前向停車樁停放的自行車可順利取出;

        2)該前向停車樁兩側(cè)的后向停車樁其中之一有公共自行車停入的情況時,控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖,該前向停車樁停放的自行車可順利取出;

        3)該前向停車樁兩側(cè)的后向停車樁均有公共自行車停入的情況時,控制器不控制前向停車樁的公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖,控制兩側(cè)的后向停車樁其中之一的公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖并控制警報器發(fā)出提示,兩側(cè)的后向停車樁其中之一中停放的公共自行車可順利取出。

        4.2.2 公共自行車還車

        用戶對前向停車樁刷卡還車時,控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖,使用戶順利歸還公共自行車至前向停車樁,然后控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)鎖止。

        用戶對后向停車樁刷卡還車時,由監(jiān)測器監(jiān)測該后向停車樁的兩側(cè)的前向、后向停車樁的公共自行車停放情況后,向控制器輸送信號,由控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖/鎖止并控制警報器發(fā)出提示,分為如下情況:

        1)該后向停車樁兩側(cè)的前向停車樁均有自行車停入的情況時,控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖,用戶順利歸還自行車至后向停車樁,然后控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)鎖止;

        2)該后向停車樁兩側(cè)的前向停車樁均無自行車停入情況時,由監(jiān)測器監(jiān)測該后向停車樁兩側(cè)間隔的后向停車樁自行車停入情況,若兩側(cè)間隔的后向停車樁有/無自行車停入,則控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖/鎖止并控制警報器發(fā)出提示。

        3)該后向停車樁的一側(cè)前向停車樁無自行車停入情況時,由監(jiān)測器監(jiān)測該后向停車樁一側(cè)間隔的后向停車樁自行車停入情況,若一側(cè)間隔的后向停車樁有/無自行車停入,控制器控制公共自行車鎖定機構(gòu)解鎖/鎖止并控制警報器發(fā)出提示。

        具體的實施過程如圖7:將排列的自行車依次編號為(1、2、3、4、5、6、7、8、9)。借車過程:如用戶需借(2、4、6、8)號車,刷卡即可順利取出,如用戶需借(1、3、5、7、9)號車,以 3 號車為例,則需2號、4號車均無停放,3號車可順利取出;2號或4號無停放,3號車可順利取出,若2號和4號均有停放,3號車不允許取出。

        還車過程:如用戶需還(1、3、5、7、9)號車,可順利還車。若用戶需還((2、4、6、8)號車,以 4 號車為例,當(dāng) 3 號與 5 號車均有停放,4號車可順利還車;

        當(dāng)3號無停放,5號有停放,則需判斷2號的停放情況:2號無停放,則允許4號還車,2號有停放,則不允許4號還車。

        當(dāng)5號無停放,3號有停放,則需判斷6號的停放情況:6號無停放,則允許4號還車,6號有停放,則不允許4號還車。)

        當(dāng)3號和5號車均無停放,則需判斷2號和6號的停放情況:2號和6號均無停放,則允許4號還車,2號和6號均有停放或2號、6號有一車停放,則不允許4號還車。

        5 新型公共自行車和共享單車存取系統(tǒng)的SW O T模型分析

        SWOT分析(SWOT Analysis)也稱SWOT分析法、道斯矩陣,及態(tài)勢分析法。來自麥肯錫咨詢公司的SWOT分析法,就是用于分析、比較和確認各種技術(shù)方案和實施策略所面臨的優(yōu)勢(Strength)與劣勢(Weakness)、機會(Opportunity)與威脅(Threat),并據(jù)此選擇和確定選用何種各種技術(shù)方案和實施策略,最大限度地利用內(nèi)部優(yōu)勢和機會,使得劣勢和威脅降低到最低。模型的分析步驟如下所示:

        1)明確SWOT模型分析對象。

        2)內(nèi)部條件分析,提出對象現(xiàn)在所涉及領(lǐng)域中自身所具備的優(yōu)勢和劣勢。

        3)外部環(huán)境分析,提出對象外部環(huán)境中所存在的發(fā)展機會和發(fā)展威脅。

        4)編制SWOT分析矩陣。以外部環(huán)境機會和威脅為一方,另一方為內(nèi)部條件中的優(yōu)勢和劣勢,將4種因素相互匹配加以組合,形成一個二維矩陣,組成4種SWOT情景組合:S-O組合、W-O組合、S-T組合和W-T組合,得到未來發(fā)展可選擇的所有對策。

        5)發(fā)揮優(yōu)勢,克服弱點,利用機會,化解威脅,制定行動戰(zhàn)略。

        以下對優(yōu)化選擇的新型系統(tǒng)方案進行SWOT模型分析,并得出新型系統(tǒng)推廣實施的策略。

        5.1 新型公共自行車存取系統(tǒng)的SW O T模型分析矩陣

        新型公共自行車存取系統(tǒng)的SWOT模型分析矩陣如表2所示。

        表2 SW O T分析矩陣

        5.2 新型公共自行車存取系統(tǒng)的SW O T模型策略矩陣

        新型公共自行車存取系統(tǒng)的SWOT模型策略矩陣如表3所示。

        5.3 新型公共自行車和共享單車存取系統(tǒng)基于SW O T模型分析的指導(dǎo)策略

        通過SWOT模型分析,針對不同城市、不同地區(qū)、不同公共自行車和共享單車系統(tǒng)之間對于互聯(lián)互通,無縫兼容的實際需求和城市用地緊張對于公共自行車系統(tǒng)高密度、緊湊布置的實際要求,以SO和ST策略為重點指導(dǎo)策略,充分發(fā)揮新型系統(tǒng)技術(shù)先進,遠期效益高的比較優(yōu)勢,推動國內(nèi)公共自行車和共享單車系統(tǒng)的更新?lián)Q代和技術(shù)升級。同時,根據(jù)WO和WT策略,加強新技術(shù)和新型系統(tǒng)的推廣和宣傳,不斷推進技術(shù)改良和改進,提高產(chǎn)品成熟度和技術(shù)可靠性。

        表3 SW O T策略矩陣

        6 結(jié)論

        通過多項因素的比較分析,發(fā)現(xiàn)車軸鎖和車輪鎖相對于車體鎖在多項分析因素下均具有較大的技術(shù)優(yōu)勢,應(yīng)該成為新型公共自行車和共享單車系統(tǒng)的技術(shù)方案。車軸鎖更適合于常規(guī)和固定??空静贾?,車輪鎖更適合于臨時停靠和移動布置,兩者均能有效實現(xiàn)不同公共自行車和共享單車系統(tǒng)之間的相互兼容使用和正反向交錯高密度???。新型公共自行車和共享單車存取系統(tǒng)可以采用車軸鎖和車輪鎖結(jié)合的技術(shù)方案,同時發(fā)揮兩者的技術(shù)優(yōu)點。

        對于新建城市公共自行車和共享單車系統(tǒng):在交通出行的起點、終點和交通樞紐換乘點,布設(shè)充足的車軸鎖高密度停靠站點,滿足有序??康男枨?,減少對公共空間的占用。在商業(yè)街區(qū)或旅游風(fēng)景區(qū),使用自行車安裝的車輪鎖,滿足臨時和短時??康男枨?。

        對于已有城市公共自行車和共享單車系統(tǒng):可以采用保留原有系統(tǒng)的??空?,對原有自行車加裝前后車軸固定鎖舌螺母和智能車輪鎖進行改裝,同時在新建城區(qū)新布設(shè)車軸鎖??空荆捎谠撓到y(tǒng)的兼容性,原有自行車和停靠站可以和新設(shè)??空鞠嗷ゼ嫒菔褂?。

        通過SWOT模型分析方法,提出應(yīng)以SO和ST策略為新型公共自行車和共享單車系統(tǒng)推廣的重點指導(dǎo)策略,把握城市公共自行車系統(tǒng)和共享單車系統(tǒng)升級換代時機,發(fā)揮新型系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢。

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