黃業(yè)華　王春雷

摘? 要：隨著我國(guó)汽車保有量的不斷增加，城市停車用地緊張與車主停車難的問(wèn)題日益尖銳，已經(jīng)嚴(yán)重制約了城市基礎(chǔ)建設(shè)以及城市交通的發(fā)展。伴隨著智能車庫(kù)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，發(fā)展本質(zhì)安全的柔剮轉(zhuǎn)動(dòng)垂直循環(huán)類智能立體停車庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)行停車庫(kù)的智能系統(tǒng)及友好人機(jī)界面的開發(fā)，將有效地解決這類矛盾。

關(guān)鍵詞：智能停車庫(kù);本質(zhì)安全;立體停車庫(kù);垂直循環(huán)

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）22-0161-03

Abstract：With the continuous increase of car ownership in China，the problem of urban parking land and car owners’parking difficulties has become increasingly acute，which has seriously restricted the development of urban infrastructure and urban traffic. With the continuous development and improvement of intelligent garage technology，develop the key technology development and industrialization of the intrinsically safe soft cycle intelligent stereo parking garage，and develop the intelligent system and friendly man-machine interface of parking garage，which will effectively solve this kind of contradiction.

Keywords：intelligent parking garage;essential safety;stereo parking garage;vertical cycle

1? 背景和意義

機(jī)動(dòng)車保有量高位增長(zhǎng)催生龐大的車位需求，但是限于土地資源剛性約束、停車位配建標(biāo)準(zhǔn)滯后，車位供給嚴(yán)重不足，特別是城市中心區(qū)域的停車難痼疾難以解決，目前我國(guó)城市中心區(qū)域停車位缺口率已經(jīng)達(dá)到50%，到2020年，停車缺口將達(dá)到3.7億停次。在此背景下，立體車庫(kù)相對(duì)于傳統(tǒng)停車場(chǎng)所具有的眾多優(yōu)勢(shì)，使其成為傳統(tǒng)停車場(chǎng)的有效替代產(chǎn)品。

為此，本停車庫(kù)旨在進(jìn)行本質(zhì)安全的柔剮轉(zhuǎn)動(dòng)（即柔性材料剛性化轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)）垂直循環(huán)類智能立體停車庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。宣城市華菱精工科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱本公司）在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制造出柔剛轉(zhuǎn)動(dòng)的、具有安全冗余措施的新型立體停車庫(kù)。該停車庫(kù)進(jìn)行了智能系統(tǒng)及友好人機(jī)界面和模塊化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了同層車庫(kù)的價(jià)格接近升降橫移類車庫(kù)的價(jià)格，且更安全、更節(jié)能，可以替代升降橫移類停車庫(kù)。該新型垂直循環(huán)類立體停車庫(kù)更符合我國(guó)國(guó)情，有利解決我國(guó)城市停車難的問(wèn)題。

2? 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1? 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

由于市場(chǎng)及政策的支持，近幾十年來(lái)我國(guó)的立體停車庫(kù)發(fā)展快速。但垂直循環(huán)類立體停車庫(kù)卻發(fā)展緩慢，針對(duì)垂直循環(huán)類立體停車庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)，幾十年來(lái)幾乎沒(méi)有更新。立體停車庫(kù)安全性方面，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17907-2010《機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求》和JB/T 10215-2000《垂直循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備》，都未要求垂直循環(huán)類停車庫(kù)的載車板具備防墜措施，對(duì)升降橫移類也無(wú)載車板在升、降過(guò)程中的防墜要求。特別是JB/T 10215-2000已實(shí)施18年，至今未有更新版本，嚴(yán)重滯后。

國(guó)際上，立體車庫(kù)的發(fā)展較早的是日本、德國(guó)等，在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。日本從事機(jī)械式停車庫(kù)及其設(shè)備開發(fā)、制造的公司約有200多家，從20世紀(jì)90年代起日本每年投入運(yùn)行的機(jī)械停車泊位都在10萬(wàn)以上，到今已開發(fā)生產(chǎn)出九大類近百個(gè)品種，管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面日趨完善。德國(guó)Smart Parking公司（智能停車公司）、德國(guó)STOPA公司（斯托帕公司）的垂直循環(huán)（板鏈?zhǔn)剑C(jī)械立體車庫(kù)是我國(guó)引進(jìn)使用較多的產(chǎn)品，但由于德國(guó)對(duì)立體停車庫(kù)的需求不高，目前的技術(shù)已經(jīng)可以滿足其使用，因此發(fā)展較為緩慢。目前我國(guó)市場(chǎng)占有率最高的是升降橫移類車庫(kù)，但是其易發(fā)生沖頂事故，且其各載車板升、降過(guò)程中無(wú)防墜保護(hù)措施，造成廢庫(kù)、死庫(kù)、爛庫(kù)、壞庫(kù)等事故頻發(fā)。垂直循環(huán)類立體停車庫(kù)由于造價(jià)高，雖然具有停車保護(hù)措施，但升、降過(guò)程中無(wú)防墜措施。由此可見，我國(guó)的立體停車庫(kù)已經(jīng)到了必須自主創(chuàng)新、開發(fā)出符合我國(guó)國(guó)情的新型車庫(kù)的時(shí)候。

停車設(shè)備行業(yè)面臨著國(guó)內(nèi)持續(xù)增長(zhǎng)的汽車產(chǎn)銷量和不斷增長(zhǎng)的私人汽車保有量帶來(lái)的巨大的停車需求，而停車設(shè)備行業(yè)產(chǎn)能規(guī)模不斷擴(kuò)張，停車設(shè)備行業(yè)在市場(chǎng)需求大、資金少。

2017年新安裝機(jī)械式停車泊位617386個(gè)，同比增長(zhǎng)5.2%;新增項(xiàng)目2079個(gè)，同比增長(zhǎng)5.3%;國(guó)內(nèi)銷售總額1109223.36萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)2.9%;新增項(xiàng)目中，住宅小區(qū)配套占54.0%，與上年基本持平;公共配套項(xiàng)目占24.8%，同比增長(zhǎng)2.7%，有逐年上升趨勢(shì);單位自用車庫(kù)項(xiàng)目占21.1%。

2.2? 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

首先是垂直循環(huán)停車庫(kù)的技術(shù)更新、安全性提高及低成本控制，以便可以在大城市中心快速及大規(guī)模建設(shè)。其次，車庫(kù)的智能化同樣重要，立體車庫(kù)要搭上互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的快車，以實(shí)現(xiàn)存取車自動(dòng)化、便捷化（線上預(yù)約、移動(dòng)支付等）。最后，立體車庫(kù)的安全性始終是人們關(guān)注和擔(dān)憂的重點(diǎn)，必須不斷地對(duì)現(xiàn)有車庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高安全性能，訂立一整套自動(dòng)化立體車庫(kù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立立體車庫(kù)建造、運(yùn)營(yíng)、維修保養(yǎng)的一體化系統(tǒng)，用百分百的安全贏得人們的信任。

3? 技術(shù)創(chuàng)新要點(diǎn)

3.1? 新型智能立體車庫(kù)設(shè)計(jì)、優(yōu)化

本公司針對(duì)現(xiàn)有垂直循環(huán)立體停車設(shè)備存在的安全性差、取車效率低及價(jià)格昂貴等問(wèn)題，采用新技術(shù)、新方法，實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)性能高、運(yùn)行噪聲小、可拆分、低成本的新型智能垂直循環(huán)立體車庫(kù)設(shè)計(jì)，采用有限元分析方法、模態(tài)分析方法以及實(shí)驗(yàn)研究方法實(shí)現(xiàn)車庫(kù)系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能分析，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)車庫(kù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)新型智能車庫(kù)產(chǎn)品的開發(fā)。

3.2? 立體停車庫(kù)的模塊化生產(chǎn)技術(shù)

本公司針對(duì)立體停車庫(kù)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，以便減少停車庫(kù)安裝時(shí)間、縮短現(xiàn)場(chǎng)工期，主要模塊有：結(jié)構(gòu)框架模塊、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊和安全防護(hù)模塊等。其中結(jié)構(gòu)框架模塊是停車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)安裝周期的主要影響因素，其包含載車板連接模塊和外部結(jié)構(gòu)框架模塊。載車板上下連接，連接方式采用以形鎖合為主，緊固連接為輔的方案，需要增加載車板模塊連接層數(shù)時(shí)，只需通過(guò)緊固螺栓連接即可;外部結(jié)構(gòu)框架的主要作用是支撐動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊，載車板連接模塊使用柔性鏈繩轉(zhuǎn)動(dòng)吊裝，通過(guò)外部結(jié)構(gòu)框架模塊與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊連接。

3.3? 立體停車庫(kù)設(shè)備智能管理調(diào)度軟件系統(tǒng)及最優(yōu)存取調(diào)度策略

基于PC平臺(tái)，本公司開發(fā)了立體車庫(kù)智能管理調(diào)度系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)具備車輛自動(dòng)識(shí)別、智能導(dǎo)引以及自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)等功能，同時(shí)為機(jī)器人的引入留出數(shù)據(jù)接口，幫助用戶實(shí)現(xiàn)一鍵存取車。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車庫(kù)遠(yuǎn)程管理和維護(hù)。系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布車庫(kù)狀態(tài)信息、故障信息、使用信息至云端，用戶通過(guò)手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)車位查找、預(yù)約等功能。同時(shí)為提升車庫(kù)存取車工作效率，基于人工智能技術(shù)，開展智能存取車調(diào)度算法研究，對(duì)車輛的存取策略進(jìn)行最優(yōu)化控制，減少車輛存取時(shí)間。

3.4? 智能立體車庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)研究

本公司攻克了制約立體車庫(kù)智能化存在的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，在原有立體車庫(kù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)新技術(shù)、新方法，開展新型智能垂直循環(huán)立體車庫(kù)研發(fā)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究，開發(fā)新結(jié)構(gòu)形式的立體車庫(kù)，研究車庫(kù)動(dòng)態(tài)性能、安全可靠性分析與優(yōu)化以及輕量化設(shè)計(jì)方法，開發(fā)具備智能化、網(wǎng)絡(luò)化功能的智能車庫(kù)監(jiān)管控制系統(tǒng)，研究車庫(kù)環(huán)境共融技術(shù)、車庫(kù)運(yùn)行降耗以及降噪技術(shù)，提升垂直循環(huán)立體車庫(kù)產(chǎn)品性能和品質(zhì)。

3.5? 智能立體車庫(kù)新產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣

本公司通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，完成了新型智能垂直循環(huán)立體車庫(kù)研發(fā)，并形成產(chǎn)業(yè)化推廣能力。公司通過(guò)新產(chǎn)品的研發(fā)以及對(duì)原有產(chǎn)品的升級(jí)改造，將帶動(dòng)企業(yè)和相關(guān)行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推進(jìn)車庫(kù)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂，提升國(guó)產(chǎn)車庫(kù)的智能化技術(shù)水平。

4? 關(guān)鍵技術(shù)

4.1? 智能化車庫(kù)管理調(diào)度系統(tǒng)

立體車庫(kù)發(fā)展涉及電氣自動(dòng)化技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及嵌入式計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等多方面。隨著各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的引入，立體車庫(kù)正朝著信息化、全自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。本公司研發(fā)的智能化車庫(kù)控制系統(tǒng)，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，將使立體車庫(kù)更加智能。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程管理和維護(hù)，將車庫(kù)狀態(tài)信息、故障信息、用戶信息上傳到網(wǎng)絡(luò)，對(duì)車庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)智能化管理。通過(guò)采用最優(yōu)化存取策略，根據(jù)用戶的存取車需求，把前來(lái)停車的車輛傳送到最優(yōu)停車位置，同時(shí)給取車的車輛選擇消耗時(shí)間最短的取車路徑，實(shí)現(xiàn)存取車過(guò)程全程自動(dòng)化最優(yōu)控制。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)立體車庫(kù)之間的系統(tǒng)聯(lián)合和消息同步，實(shí)現(xiàn)對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集中管理與監(jiān)控，使得分散的用戶可以快速尋找到停車位置。增加網(wǎng)絡(luò)查詢功能，使得用戶可以通過(guò)手機(jī)APP登錄客戶端查詢車庫(kù)的使用狀態(tài)，對(duì)車位進(jìn)行選擇性預(yù)約，縮短車主尋找車位、進(jìn)出庫(kù)時(shí)間，提高城市交通的管理水平。

4.2? 最優(yōu)化車輛存取調(diào)度策略

為提高車庫(kù)的整體效率，研究車庫(kù)車輛存取調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題是提高其存取車工作效率的關(guān)鍵。傳統(tǒng)意義上的自動(dòng)化只是利用傳感和光電元件，把車輛自動(dòng)隨機(jī)地存入和取出車庫(kù)的車位，存取順序和車位的管理還沒(méi)有達(dá)到科學(xué)化、智能化、合理化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，本公司開發(fā)出通過(guò)智能控制算法在計(jì)算機(jī)上完成高級(jí)決策功能，通過(guò)車輛的存取順序進(jìn)行最優(yōu)化控制研究，提高了車庫(kù)的整體效率和利用率，減少了車輛的存取時(shí)間和存取車的設(shè)備能耗，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)立體車庫(kù)向智能化方向發(fā)展。

4.3? 新型立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

現(xiàn)有垂直循環(huán)采用板鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，將剛性材料進(jìn)行柔性化，結(jié)構(gòu)上存在一定問(wèn)題，能耗高、安全性差、材料及配件成本昂貴，主要支撐采用焊接的一體化結(jié)構(gòu)，噸位大、運(yùn)輸成本高，對(duì)安裝場(chǎng)地技術(shù)要求很高?，F(xiàn)行的國(guó)內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及國(guó)際公司（德國(guó)Smart Parking、德國(guó)STOPA）生產(chǎn)的垂直循環(huán)類車庫(kù)均對(duì)載車板無(wú)防墜要求，這也增加了車庫(kù)的不安全性。市場(chǎng)占有率最高的（85%）升降橫移式立體車庫(kù)，事故發(fā)生率高，安全性極差。本公司針對(duì)現(xiàn)有車庫(kù)的不足之處進(jìn)行分析研究，開發(fā)出一種成本低廉的新型鏈?zhǔn)窖h(huán)車庫(kù)。該車庫(kù)在庫(kù)架的前、后支架上，安裝前、后托繩輪，同時(shí)安裝前、后主動(dòng)鏈輪和前、后被動(dòng)鏈輪;前、后鏈條分別對(duì)應(yīng)繞過(guò)前、后主動(dòng)鏈輪和前、后被動(dòng)鏈輪，前、后鏈條的各自兩端連接后呈封閉環(huán)形狀，分別固定連接在與地面呈平行狀的長(zhǎng)頂橫桿的前、后端;長(zhǎng)頂橫桿的前、后端，固定連接在對(duì)應(yīng)繞過(guò)前、后支架上設(shè)置的托繩輪的安全繩上，前、后安全繩各自呈環(huán)形狀;在前、后各自呈環(huán)形狀的安全繩上，每隔一段距離分別固定連接與長(zhǎng)頂橫桿平行的短頂橫桿;長(zhǎng)頂橫桿、短頂橫桿的前、后端分別對(duì)應(yīng)設(shè)置前、后滾輪，前、后滾輪沿庫(kù)架的前、后支架相關(guān)對(duì)應(yīng)的部分滾動(dòng)、運(yùn)行;長(zhǎng)頂橫桿、短頂橫桿上分別設(shè)置載車板，各載車板上存放車輛。

4.4? 車庫(kù)安全可靠性

智能垂直立體車庫(kù)作為集計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的智能停車設(shè)施，其安全可靠性關(guān)系到人身和轎車的安全，發(fā)生故障導(dǎo)致的后果較為嚴(yán)重，提高其安全可靠性十分迫切。立體車庫(kù)的安全可靠性能涉及車庫(kù)本身的安全功能以及對(duì)應(yīng)安全功能的可靠性?，F(xiàn)有研究主要采用一些改善性的技術(shù)手段來(lái)提高立體車庫(kù)的安全可靠性，缺乏對(duì)垂直立體車庫(kù)安全可靠性的設(shè)計(jì)方法的研究。本公司對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行分析與優(yōu)化，提出了一種車庫(kù)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)均具備可靠性的設(shè)計(jì)方法。即在庫(kù)架前、后支架上的對(duì)應(yīng)位置，分別安裝前、后曳引輪和前、后托繩輪。前、后曳引繩分別對(duì)應(yīng)繞過(guò)庫(kù)架上的前、后曳引輪和前、后托繩輪后，同根曳引繩的兩端同時(shí)固定在長(zhǎng)頂橫桿的一端呈封閉的受力環(huán)形狀，長(zhǎng)頂橫桿與庫(kù)架的前、后支架呈垂直狀并水平。等長(zhǎng)的前、后保護(hù)繩分別繞過(guò)庫(kù)架上的前、后托繩輪后，同根保護(hù)繩的兩端同時(shí)固定在長(zhǎng)頂橫桿的一端呈封閉的環(huán)形狀。在環(huán)形的前、后保護(hù)繩上從長(zhǎng)頂橫桿開始每隔一段距離分別對(duì)應(yīng)固定同根短頂橫桿的前、后端，并與長(zhǎng)頂橫桿呈平行狀;在長(zhǎng)頂橫桿的前、后端及短頂橫桿的前、后端對(duì)應(yīng)庫(kù)架前、后支架的相關(guān)橫桿和相關(guān)的直桿處安裝滾輪。滾輪沿著對(duì)應(yīng)的庫(kù)架前、后支架上相關(guān)的橫桿和相關(guān)直桿滾動(dòng)運(yùn)行，逐一避過(guò)庫(kù)架前、后支架上的曳引輪和托繩輪;在長(zhǎng)、短頂橫桿上配裝可左右擺動(dòng)的載車吊板。長(zhǎng)頂橫桿的前、后端及各短頂橫桿的前、后端上的滾輪，能在庫(kù)架的前、后支架相關(guān)橫桿和相關(guān)直桿上滾動(dòng)運(yùn)行，在庫(kù)架前、后支架的橫桿或直桿上安裝對(duì)應(yīng)長(zhǎng)頂橫桿的行程開關(guān)，長(zhǎng)頂橫桿碰到并觸發(fā)行程開關(guān)后斷電。從而有效地解決了車庫(kù)安全問(wèn)題。

5? 結(jié)? 論

本項(xiàng)目圍繞智能垂直循環(huán)立體車庫(kù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，采用柔性材料剛性化技術(shù)實(shí)現(xiàn)新型立體車庫(kù)設(shè)計(jì)，研究車庫(kù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、模塊化技術(shù)、輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)、安全可靠性冗余技術(shù)，開發(fā)智能網(wǎng)絡(luò)化立體車庫(kù)監(jiān)管控制系統(tǒng)以及車庫(kù)運(yùn)行最優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，并通過(guò)試制、優(yōu)化、定型實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣，推進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)和行業(yè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修訂，提升了我國(guó)在智能車庫(kù)制造領(lǐng)域的影響力。

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作者簡(jiǎn)介：黃業(yè)華（1969.03-），男，漢族，江蘇溧陽(yáng)人，本

科，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，研究方向：電梯控制與制造;王春雷（1971. 03-），男，漢族，江蘇溧陽(yáng)人，工程師，研究方向：電梯控制與制造。