傅成祥，魏紅梅，李鋒

一種摩天輪地空停車場(chǎng)裝置

傅成祥，魏紅梅，李鋒*

（山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253034）

當(dāng)今社會(huì)的不斷發(fā)展，人們擁有的汽車數(shù)量持續(xù)增多，如今城市停車難得問(wèn)題不容小覷。鑒于此，本設(shè)計(jì)的研究目的為設(shè)計(jì)新型的摩天輪地空停車場(chǎng)以利用有限的地表面積停放多輛車輛。方法為采用摩天輪結(jié)構(gòu)，該裝置主要由中央控制系統(tǒng)、支架部分、平板部分組成。通過(guò)將駛?cè)胲囄坏能囕v移至空中來(lái)增加空間利用率，采用模塊化設(shè)計(jì)，多套裝置可以并列建設(shè)。以解決社會(huì)停車車位不足，停車難的問(wèn)題。

摩天輪停車場(chǎng)；智能控制；模塊化；低空停車

引言

截至2018年底，我國(guó)汽車保有量為2.4億輛，較2017年增長(zhǎng)10.51%。現(xiàn)如今，我國(guó)停車泊位數(shù)建設(shè)嚴(yán)重不足。按照國(guó)際城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，停車泊位數(shù)應(yīng)達(dá)到車輛保有量的1.1-1.3倍，按照1.1的最低比率計(jì)算，僅2017年的停車泊位數(shù)應(yīng)達(dá)到2.39萬(wàn)億個(gè)。然而事實(shí)上，2017年年我國(guó)停車設(shè)備泊位數(shù)僅為82萬(wàn)個(gè)，遠(yuǎn)低于市場(chǎng)需求量，不能滿足當(dāng)前用戶的停車需求，這就造成了城市交通擁堵的現(xiàn)象，并且越來(lái)越嚴(yán)重，在智能交通建設(shè)日趨推進(jìn)和市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大的情形下， 停車場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品不僅需要能滿足簡(jiǎn)單的車輛進(jìn)出，更需要能針對(duì)不同停車場(chǎng)景滿足多樣化停車需求。因此定制化服務(wù)日益成為停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)發(fā)展的一大趨勢(shì)。

所以針對(duì)日前對(duì)停車場(chǎng)的需求有必要研發(fā)一種能夠節(jié)省空間的停車場(chǎng)。摩天輪地空停車場(chǎng)采用傳統(tǒng)娛樂(lè)設(shè)施摩天輪結(jié)構(gòu)，并改進(jìn)結(jié)構(gòu)利用地下空間，將車輛移動(dòng)到地下地上，智能化程度高，外觀美麗，能夠提高客戶停車體驗(yàn)。

摩天輪地空停車場(chǎng)利用地下與低空空間，將有限的車位提高二到三倍的數(shù)量，能夠有效提高停車空間利用率，緩解停車壓力，為城市的交通帶來(lái)更大的發(fā)展機(jī)遇，改善城市的交通條件和停車設(shè)施的利用效率。

圖1 2017-2020年我國(guó)汽車保有量（單位：億輛）

圖2 2016-2019年我國(guó)停車位需求量（單位：億輛）

1 摩天輪地空停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)方案

該裝置類似摩天輪轉(zhuǎn)輪狀的機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要由中央控制系統(tǒng)、支架部分、平板部分組成，該裝置所有車位均有自平衡裝置，在汽車駛?cè)牒螅R近停車口的車位自動(dòng)旋轉(zhuǎn)至停車口。具有正反轉(zhuǎn)模式。該停車裝置可以為模塊化設(shè)施，多套裝置可以并排組成一個(gè)整體，各裝置的運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并不影響，更好的增加空間利用率。

圖1 停車場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為停車場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中：1.圓盤，2.支撐桿，3.電機(jī)，4.驅(qū)動(dòng)鎖定單元，5.停車車位，6.底盤。

該設(shè)施為一種智能停車場(chǎng)方案，停車場(chǎng)底板安裝一個(gè)支撐桿，支撐桿固定在底板上，在支撐桿上安裝兩個(gè)圓盤通過(guò)中間軸固定，在兩個(gè)圓盤之間安裝六個(gè)停車車位，在一個(gè)圓盤一側(cè)安裝驅(qū)動(dòng)鎖定單元且每個(gè)停車車位都有，以保持車位平衡。停車平臺(tái)機(jī)構(gòu)包括兩對(duì)結(jié)構(gòu)相同的豎桿、銷軸、承載板，兩隊(duì)承載板中間設(shè)置一個(gè)擋板并設(shè)置停車用的凹槽用于限制汽車滑動(dòng)，并在下方安裝紅外探測(cè)器，用于檢測(cè)其下方是否有行人。電機(jī)以齒輪傳動(dòng)方式連接支撐桿以及圓盤，帶動(dòng)車位旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)停車功能。電機(jī)外側(cè)安裝保護(hù)殼，并設(shè)置散熱用的散熱槽，用來(lái)保護(hù)電機(jī)。中央控制系統(tǒng)連接電機(jī)，實(shí)現(xiàn)智能控制。該摩天輪地空停車裝置，采用摩天輪結(jié)構(gòu)外觀震撼、使用便捷、結(jié)構(gòu)安全可靠，通過(guò)圓盤上的的驅(qū)動(dòng)鎖定單元以及停車單元，能夠有效的減少停車所占地面空間，增加單位面積的停車數(shù)量，提高停車效率。

1.1 停車場(chǎng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行星減速機(jī)、蝸桿、蝸輪、傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸、固定齒輪、鏈條。

將電機(jī)和行星減速機(jī)安裝在底板上，電機(jī)在支撐桿一側(cè)，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端上安裝蝸桿，行星減速機(jī)的輸入端安裝渦輪，并且和蝸桿嚙合。在行星減速機(jī)的輸出端上安裝傳動(dòng)齒輪，并將傳動(dòng)軸固定在其中一個(gè)支撐桿上，在傳動(dòng)抽上安裝固定齒輪，在傳動(dòng)齒輪和固定齒輪安裝鏈條實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)功能。實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)存取車的基本目的。

1.2 停車場(chǎng)裝置支撐固定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

支撐固定機(jī)構(gòu)包括：兩個(gè)支撐桿、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓盤、從動(dòng)軸、兩對(duì)結(jié)構(gòu)相同的連接桿以及兩對(duì)結(jié)構(gòu)相同的安裝座。

兩個(gè)圓盤通過(guò)從動(dòng)軸連接固定到支撐桿上，兩對(duì)連接桿安裝在兩個(gè)圓盤之間防止圓盤晃動(dòng)，兩對(duì)連接桿的下壁面安裝兩對(duì)安裝座以加強(qiáng)固定。支撐桿與底座通過(guò)螺紋連接穩(wěn)定停車場(chǎng)裝置支撐固定機(jī)構(gòu)，使該裝置停車車位穩(wěn)定、安全可靠。

1.3 停車場(chǎng)裝置泊車單元機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

泊車單元機(jī)構(gòu)包括兩對(duì)結(jié)構(gòu)相同的豎桿、銷軸和承載板。

兩對(duì)豎桿通過(guò)兩對(duì)銷軸活動(dòng)安裝到兩對(duì)支撐固定機(jī)構(gòu)的安裝座上。兩對(duì)承載板的中心安裝到豎桿的下端面上。在兩對(duì)承載板的中間位置安裝擋板，防止汽車晃動(dòng)，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。并在承載板下面安裝紅外檢測(cè)器，來(lái)檢測(cè)承載板下面是否有行人經(jīng)過(guò)，若有行人位于承載板下面設(shè)施停止旋轉(zhuǎn)，保證行人安全。

承載板前后安裝45°的坡角方便客戶停車，承載板上面設(shè)置停車所用淺槽防止汽車打滑。

2 停取車具體實(shí)施方案

建造該設(shè)施時(shí)設(shè)置兩個(gè)停車出入口，并在出入口通過(guò)讀取車牌實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)。該智能停車場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，控制系統(tǒng)選擇最合理的旋轉(zhuǎn)方式將車位送到客戶面前減少設(shè)施旋轉(zhuǎn)時(shí)間。車位下安裝壓感檢測(cè)裝置，中央管理系統(tǒng)檢測(cè)車位是否為空車位，并將空車位旋轉(zhuǎn)至地面服務(wù)客戶。當(dāng)多人同時(shí)使用時(shí)，按順序服務(wù)客戶。提高存取車效率，提高客戶的滿意度。

2.1 停車

在設(shè)施空閑時(shí)，通過(guò)入口的監(jiān)控檢測(cè)來(lái)車時(shí)或客戶停完車后，中央控制系統(tǒng)控制設(shè)施旋轉(zhuǎn)將空車位停至地面，減少客戶停車等待時(shí)間。當(dāng)客戶需要停車時(shí)，只需將車停放在空車位并記住車位編號(hào)，放心離去便可。

2.2 取車

當(dāng)客戶需要取車時(shí)，在停車場(chǎng)管理平臺(tái)輸入車位編號(hào)，設(shè)施旋轉(zhuǎn)將車位停放在客戶面前完成取車服務(wù)。在停車場(chǎng)出口根據(jù)停車時(shí)間進(jìn)行智能收費(fèi)，而后便可離去。

圖2 停車場(chǎng)裝置側(cè)視圖

3 市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)

中國(guó)目前停車產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)管理市場(chǎng)存在以下不足：市場(chǎng)停車車位不足，專業(yè)化管理低下，管理混亂；智能化水平不高，多為人工收費(fèi)；停車體驗(yàn)差，停車成本高，停車秩序混亂等。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能化程度不斷增高，普通的停車場(chǎng)并不能滿足人們的需求。

該設(shè)施可以提高停車空間利用率；智能化程度高，實(shí)現(xiàn)智能收費(fèi)減輕管理人員工作；通過(guò)智能控制系統(tǒng)使停車合理有序，提高客戶停車體驗(yàn)。并在后期可以不斷優(yōu)化實(shí)現(xiàn)更多更加人性化的功能。以此該設(shè)施具有較高的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

就目前社會(huì)發(fā)展來(lái)看，國(guó)內(nèi)智能停車場(chǎng)并不發(fā)達(dá)但發(fā)展?jié)摿薮?，隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，人民物質(zhì)需求的加大，將會(huì)越來(lái)越重視對(duì)智能停車場(chǎng)的發(fā)展。

該停車場(chǎng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，智能化程度高，設(shè)施建設(shè)完成后，通過(guò)對(duì)智能停車場(chǎng)的研究與發(fā)展情況，其商業(yè)潛力將會(huì)進(jìn)一步加大。

4 其他功能與優(yōu)勢(shì)

4.1 優(yōu)勢(shì)

同時(shí)使用地下和低空的位置，與地面停車場(chǎng)相比，節(jié)省了大量的占地面積。而且，避免了高空停車所帶來(lái)的能耗高、高成本、費(fèi)時(shí)間等問(wèn)題。又不會(huì)因?yàn)檠b置過(guò)高阻礙別人的視線而引起的不滿情緒。且采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同的車輛建造不同種類的停車裝置。

4.2 其他功能

停車場(chǎng)的管理通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，建造智能停車場(chǎng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)手機(jī)預(yù)定車位，引導(dǎo)停車，出入口智能付費(fèi)，快速出入等功能。

（1）停車設(shè)施安裝TTS語(yǔ)音播報(bào)模塊，自定義播報(bào)及顯示內(nèi)容。

（2）車輛車位壓線語(yǔ)音警示提醒。

（3）實(shí)時(shí)語(yǔ)音引導(dǎo)，節(jié)約客戶時(shí)間，服務(wù)程度高。

（4）出入口視頻查看功能，提高停車場(chǎng)內(nèi)安全措施。

（5）空車位指示燈詳細(xì)顯示。

5 結(jié)語(yǔ)

本文章通過(guò)當(dāng)前社會(huì)停車現(xiàn)狀，提出一種摩天輪地空停車場(chǎng)裝置，來(lái)緩解當(dāng)今社會(huì)停車難的問(wèn)題。該裝置采用轉(zhuǎn)輪狀的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)設(shè)施使車位離開地面來(lái)增加車位數(shù)量，達(dá)到有限地面空間多停車的目的。

該摩天輪地空停車場(chǎng)可以建設(shè)在機(jī)場(chǎng)、火車站等交通設(shè)施以及景點(diǎn)、游樂(lè)場(chǎng)等公共場(chǎng)所這些車流量大停車車位緊缺的地方，可以更有效的解決停車問(wèn)題。

當(dāng)摩天輪地空停車場(chǎng)裝置投入使用后，收集客戶的體驗(yàn)評(píng)價(jià)，不斷完善改進(jìn)該裝置，使其在智能停車場(chǎng)領(lǐng)域不斷發(fā)展，為社會(huì)停車問(wèn)題帶來(lái)更好的解決措施。

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Ground and Empty Parking Lot Device for Ferris Wheel

Fu Chengxiang, Wei Hongmei, Li Feng*

( Shandong Huayu Institute of Technology, Shandong Dezhou 253034 )

With the continuous development of today's society, the number of cars owned by people continues to increase, and the problem of rare urban parking cannot be underestimated. In view of this, the research purpose of this design is to design a new ferris wheel parking lot to use the limited surface area to park multiple vehicles. Methods: Ferris wheel structure was adopted. The device was mainly composed of central control system, bracket part and plate part. By moving the vehicle into the parking space to the air to increase the utilization of space, modular design, multiple sets of devices can be built side by side. In order to solve the social parking space shortage, parking difficult problem.

Ferris wheel parking lot;Intelligent control; Modularization;Low-level parking

A

1671-7988(2020)24-50-03

傅成祥（1998-），男，學(xué)生，就讀于山東華宇工學(xué)院，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。通訊作者：李鋒，就職于山東華宇工學(xué)院。

TH122

A

1671-7988(2020)24-50-03

山東省高等學(xué)校國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《摩天輪地空停車場(chǎng)》（201913857002）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.017

CLC NO.: TH122