城市小區(qū)便捷式停車設備研究

侯浩南，張靜勝，羅軫柳，趙秋雨，肖 垚

(沈陽化工大學 機械工程學院，遼寧 沈陽 110142)

近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，私人汽車擁有量也不斷增加[1]。但同時停車難也給人民生活帶來了一些困擾。尤其在城市這一難題更為突出。據(jù)城市交通管理部門的統(tǒng)計顯示,停車位的數(shù)量很有限并且難以達到供求目的,目前我國的城市機動車停車位與保有量比例為1∶5,但是停車位的占有率卻只有五分之一,經(jīng)濟發(fā)達的大型城市,占比更加低。“車多位少”、“停車困難”不僅僅讓有車的人頭疼,也會影響城市交通秩序,成為廣大群眾切身關心的問題。與此同時,長時間的漫無目的的尋找停車位不僅僅是一種能源浪費,更會加大環(huán)境污染和噪聲污染。由此可見,為提高資源利用率, 有效緩解停車難的問題，對城市小區(qū)停車設備進行系統(tǒng)調(diào)研,觀測城市停車需求，并提出了一款一款新型城市小區(qū)便捷式停車設備。

1 產(chǎn)品的基本思路

利用移動互聯(lián)網(wǎng)搭建平臺[2]，利用手機等移動設備對用戶地理位置進行確定同時搜尋所在位置的閑置車位，然后引導用戶前去使用。車庫內(nèi)設傳感器接收系統(tǒng)，車輛由車主駛上停車塔上的載車板上, 隨后由傳感器接收系統(tǒng)確認車主正確停放, 當車主離開停車艙時, 車輪固定裝置啟動夾死輪胎，保證車體穩(wěn)定后，停車塔通過GPS導航系統(tǒng)定位最近空閑車位，空閑車庫所在的車庫層開始轉(zhuǎn)動，當車庫轉(zhuǎn)動到指定位置的同時停車塔上升到指定高度，最后由推送裝置將車輛送人車庫,停車完成后停車塔回到原位置，等待下一輛車的停放;取車流程則與上述過程相反,更加便捷的方法是車主可以通過手機APP預約取車,車庫將被預約車輛將會準時停放在取車位置,待車主到達后即可直接將車輛開走。最大程度的方便客戶，節(jié)省車主的時間。本車庫采取無人工，完全自動化停取車。采用智能收費結(jié)算，當用戶到達預約車位前，車位鎖自動下落，用戶便可直接停車，同時系統(tǒng)開始計時，當汽車駛離時,系統(tǒng)計時結(jié)束。并將所有相關信息上傳至云端、用戶及業(yè)主[3]。

2 技術要求

(1)技術關鍵點: 搭建軟件平臺、能兼容現(xiàn)有停車管理系統(tǒng)APP、安裝GPS導航系統(tǒng)對車位進行定位。

(2)針對用戶主要實現(xiàn)以下功能:易操作,能方便查看附近車位情況，并實時準確提供定位，規(guī)劃用戶和停車場車位的最優(yōu)路徑,在此基礎上實現(xiàn)最優(yōu)導航，用戶在到達指定車位一定范圍內(nèi), 可實現(xiàn)車位鎖自動開與關，可在線支付，支持支付寶、微信、QQ錢包等支付APP小程序，用戶還可以進行身份驗證，辦理停車會員，尊享私人御用停車位，最大程度的方便用戶[4]。

(3)業(yè)主方面:可以實時查看車位使用情況，可在合理的范圍內(nèi)設置不同的收費標準，可以設置車位共享時間段和對外開放對象，同時具有較低安裝成本。

(4)維護方面:車鎖位置直接上傳服務器并存儲數(shù)據(jù)庫, 檢測到需要維護車鎖通知維修人員進行及時維修。設置監(jiān)控設備，防止惡意損壞車庫、車鎖，及時維修并要求理賠。

3 具體實施方案

停車設備總體結(jié)構示意圖如圖1所示，從圖1可以看出，雖然當三個停車位完全承側(cè)邊連接等邊三角形時其外接支撐圓的半徑最小，但是升降裝置與停車位入口的距離大，很難準確且穩(wěn)定的實現(xiàn)送車入庫，所以應該在占地面積與升降裝置到停車位入口的距離之間取到一個合適的數(shù)值，既能減小總體的占地面積，又能準確且穩(wěn)定的停車入庫。

1-外圓支撐柱；2-停車位；3-支撐圓環(huán)軌道；

另外，單層可旋轉(zhuǎn)式停車庫是基于現(xiàn)有的升降橫移式停車庫，中間旋轉(zhuǎn)式停車庫以及垂直循環(huán)式停車庫改進創(chuàng)新而成。由于升降橫移式和中間旋轉(zhuǎn)式停車庫工作空間大，空間利用率并不高，但是其運行機理完善，故對用于停放車輛的停車庫進行了改進，重新布局，減小占地面積，使空間利用率更高；又結(jié)合垂直循環(huán)式停車庫的運行機理，使得用于停放車輛的車庫可單層旋轉(zhuǎn)。單層可旋轉(zhuǎn)式停車設備主要由機械系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。其中機械系統(tǒng)包括升降結(jié)構，伸縮支撐結(jié)構，單層旋轉(zhuǎn)結(jié)構及傳動結(jié)構四大部分組成。通過模塊化車位的重新布局，使其仍滿足停放9輛轎車的規(guī)格，使得每層留有3個停車位，共3層，每層可以實現(xiàn)獨立的旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)空車位及指定車位的鎖定，其原理和垂直循環(huán)式停車設備相近，但該設備是通過水平循環(huán)旋轉(zhuǎn)，故功耗較小。由于為了滿足平面內(nèi)車位的水平旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)各個車位到達指定的出口位置，故初步設計時將其設計為等邊三角形的排布，連接每個車位底部支撐架的尾部，然后前端由圓環(huán)形狀的支撐架支撐，實現(xiàn)車位的穩(wěn)定支撐。但是，用于支撐三個停車位前端的圓形支撐架外接于由三個車位形成的等邊三角形外，并且其所占的占地面積及為該車庫的總體占地面積，所以若想在實現(xiàn)功能的前提下減小整個車庫的占地面積，必須減小由三個車位形成的等邊三角形的外接圓半徑的大小。雖然當三個停車位完全承側(cè)邊連接等邊三角形時其外接支撐圓的半徑最小，但是升降裝置與停車位入口的距離大，很難準確且穩(wěn)定的實現(xiàn)送車入庫，所以應該在占地面積與升降裝置到停車位入口的距離之間取到一個合適的數(shù)值，既能減小總體的占地面積，又能準確且穩(wěn)定的停車入庫。最后確定車位布局方式。

4 市場需求和推廣

跟據(jù)《2018中國停車行業(yè)發(fā)展白皮書》[5]可知，國內(nèi)機動車保有量突破3.10億輛，較2017年增加1500萬輛。其中，私家車保有量也已突破1.7億輛。以上數(shù)據(jù)明確顯示車位是供不應求。這應該是多種因素所造成的, 考慮到直接增加車位的數(shù)量是最直接最有效的辦法, 但是這樣做的話資金花費是巨大的，而且城市的土地面積也不允許我們這樣浪費的做法。所以需要用別的方式來改善這種情況。設想如果一個車主的目的地的停車庫的車位已停滿,但是他可以去較近車庫停車,但怎樣能最快找到車位呢?若用我們的停車GPS導航系統(tǒng)就可以輕松解決。你只需要下載我們的停車導航APP，在里面點擊就近停車，導航就會給你規(guī)劃最近的停車庫路線，也可以幫助你看你的目的地滿車位的車庫，是否有預約即將離開的車輛，這樣可以幫助你少走冤枉路喲。這樣就會減少盲目尋找車庫的時間, 既提高時間效率又起到了保護環(huán)境作用。我們設計的這款APP具有停車平臺就近、無人收費、方便、準確、快捷停車的優(yōu)點。如一經(jīng)推廣將給車主提供方便省心且收費合理的服務同時還能增加業(yè)主的收入。使停車難的問題得到一定程度的緩解，同時提高現(xiàn)有車位的利率。我們的停車設備大大的提高了停車庫的使用率，與此同時也節(jié)省了工作員工的數(shù)量，并且降低了工作人員的勞動強度,將車庫的后期管理成本降到最低。全自動化提升用戶體驗，控制自動化、結(jié)構模塊化、存取快速化。車牌人臉識別，實現(xiàn)實名制停車和車輛信息的綁定，降低管理難度，多種電子支付方式，降低運營成本，大幅度提升運營效率。