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摘要：随着科学技术的迅猛进步，立体车库的设计越来越向着智能化和人性化方向发展，机械式智能立体车库成为当前研究的重点内容。城市化进程的加快引发了一些社会问题，例如停车难就引起广泛关注和热议。文章立足于现实，意在解决当前社会存在的停车位难寻的问题，首先阐述机械式智能立体车库产生的原因和国内外发展现状，其次分析现有用户的需求与期待，最后阐明机械式智能立体车库创新设计的原理及实际应用意义，希望具有一定的借鉴意义和参考价值。
关键词：机械式； 智能立体车库； 创新设计； 应用；
0 引言
21世纪10年代以来，停车难是广大汽车拥有者们共同面对的问题!也是国家交通网络所面临的严峻问题!汽车作为当今世界最有价值与最值得关注的经济产品之一，必然带动着各行各业的发展。这其中就有一个行业正在以闪电般的速度迅猛发展，向我们扑面而来，这个行业就是立体车库。其实“立体车库”这个概念早在20世纪初就已经由美国的相关学者所提出，并有专业研究人员进行研发，随后建成了世界第一座机械式停车设备。
1 立体车库产生原因与国内外发展现状
目前我国汽车保有量已经突破2亿辆!而需要车位数量已经超过2.8亿，但是现有停车位数量远远不够。因此仅从数量分析便可了解到，如何解决停车位数量急缺的问题已经迫在眉睫。
据不完全调查，每年我国汽车因自然、人为因素等其他因素造成损害的案件高达数万件。汽车作为一个经济产品，也有其使用寿命。自然或人为等其他因素对汽车所造成损害，其实也是直接损害消费者根本利益。因此对于汽车的保护措施，应该提升到一个新的高度，那就是机械停车保护设备。
从以上两个案例得出结论，目前我国既要增加车位的数量，又要保证汽车“生命安全”。我们用科学的手段解决这个难题，以至于诞生了一个新的生命体———立体车库。
目前以德国、日本、美国等在立体车库的技术研究领域处于世界领先水平。欧美国家由于进入后工业化时代，汽车普及，立体车库的发展也已经较为广泛。我国立体车库研发比较晚，主要是大型公共停车场。而对于城市住宅小区居民来说，这样的大型立体车库一般距离居民区较远，给停车取车出行带来不便。
为了解决住宅小区内停车难问题，我们需要体积小、结构简单、适应性强的模块化停车设备来适应现在绝大部分小区的地势条件。而已存在的诸多小型立体车库由于功能性单一、适应性差、所受局限较多等因素没有得到普及。
2 分析现状及用户需求构成
2.1 现存立体车库的功能与结构
根据功能的实现方式，当前市场上拥有的小型立体车库主要包括四大类，第一，升降横移式，应用钢结构框架，动力采用电机驱动，传动采用链条戴氏载车板作为升降横移运动的主要方式。缺点主要是保存和取出上层车辆时需要平移出下层载车板，因此需要占用旁边的车位；其优点是从整体上直接参照空间大小调整，适应能力强。第二，俯仰升降式，这类的立体车库传动系统运用的是液压传动的方法，优点是占地面积小[3]。结构组成方便；缺点是保存和取出上层车辆时要平移下层车辆，具有限制性。第三，垂直升降式，空间使用率高。这类型的立体车库归属于大型车库，其组成结构模块化，可以有效降低层数，因此当前可用于小型立体车库。主要的缺点是保存和取出上层车辆是不便利。第四，无避让式，这类型的立体车库主要是以提升效率为主要想法，节省停车取出的时间，在存取上层车辆时不需要平移下层车辆，但是其缺点是安全性没有保障，需要进一步优化和创新。
2.2 分析用户需求构成
在对汽车停车需求用户开展调查时统计，立体车库集中用户群主要包括四方面需求：第一公共配套，例如，立体车库的选址要尽量靠近城市中心商业区或者大型娱乐休闲场所地区等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二单位使用，由于学校、医院、单位等单位人流密集，相对需求用户多，采集密集无法在当前停车服务中得到满足，因此考虑使用立体车库。第三公共设施，当前住宅区需要的公共设施越来越齐全，例如健身娱乐设施，更加重视用户的享受体验，注重对生活质量的提升，因此选择满足用户需求的立体车库[4]。第四交通需求，城市道路两边经常设有定时定点停车服务，道路车辆通行数量不断增加，如果车辆停放位置不恰当，疏松且不规范，容易对整个城市的交通带来不便影响，堵塞问题产生，立体车库可以解决这种现象。
3 机械式智能立体车库的创新设计
解决或优化现有小型机械式停车设备所存在的问题，使其设计方案能应用到现实生活中，解决实际存在的问题，更倾向于提升像城市住宅区、中心商用区等人口密集区域以及道路两侧公共停车区的应用性能。
创新设计包括两个方面：（1）功能原理方案设计。针对用户的需求特征建立功能原理模型，包括总功能和功能元，设计出立体车库功能原理方案。（2）环境约束的综合方案设计。对使用环境进行综合分析，根据立体车库的结构与功能的特点，设计出不同条件下的合理方案。
功能原理方案如下：
机械式智能立体车库由两层停车位组成，分别为移动式停车层和固定式停车层，移动式停车层位于固定式停车层上方，移动式停车层包括平面移动装置、滑动臂、汽车升降臂、指定停车盘，滑动臂位于平面移动装置的两侧，滑动臂内设置了滑道，指定停车盘通过汽车升降臂与滑道内的链条相连；固定式停车层包括基架、固定停车位、基柱，基柱位于基架的下方，固定停车位均匀设置在基架上。
图5 移动装置结构示意图
图5中，4为滑动臂，5为平面移动装置，6为滑轮，7为滑道，8为指定停车盘，9为车升降臂。
4 创新设计的实际应用意义
创新设计出机械式智能立体车库具有如下应用性能：
（1）应用模块化，设计方案根据实际条件需求，立体车库可在一定前提下进行单位模块组装，空间上可大可小。（2）简单化，结构简单、零件标准化，安装过程简单，所需零件匹配性好。（3）智能化，基于对用户体验的考虑，应要求立体车库实现一定程度上的智能化。（4）安全化，在汽车移动的时候，保证了汽车的整体安全和人的生命安全。（5）节能化，在立体车库投入使用期间，降低其耗能。
对于本机械式智能立体车库的功用及配置，作如下说明：总功能：立体车库可以实现汽车空间上的叠加停放，车位数量翻倍，减少占地面积。控制系统：采用智能联网控制系统，用户的一切操作均可通过移动网络设备实现，软件方面可以增加计时计费、定位等功能。移动系统：动力采用电机驱动，传动采用齿轮、滑轮、绳索。结构系统：整体采用钢结构框架，既能降低成本又能提供所需要的强度支持。能源系统：以线路电能为主要能源，可配备太阳能电板，风力发电机。
这使得机械式智能立体车库在用户体验、产品性能、使用成本上更具优势。
5 结束语
综上所述，车库是每辆汽车频繁来往的路程，在新时代发展潮流中立体车库是未来重点研究方向，致力于解决停车位数量不足、停车不到位、停车易碰撞、停车时间长等问题，对于现存的停车问题加以解决。立体车库在研究过程中不断取得新突破，添加时代新元素，例如，采取人工智能、和交通网络接轨、无人驾驶停车以及汽车新能源供给等多方面停车服务等，立体车库最终的目标是要成为连接用户和汽车之间的互联网移动平台[7]。本文机械式智能立体车库融合了多项新时代下立足社会前沿的先进技术，以其独特的结构设计和多种优势性能的形式，在多样化的立体车库中占据绝对性优势地位，引起用户的兴趣和体验，不断创造未来立体车库发展的新形势。机械式智能立体车库符合我国城市交通发展现状，符合城市功能区建设现状，必定会受到广大用户的认可和青睐。
参考文献
[1]程子健，赵永强.机械式智能立体车库的创新设计[J].内燃机与配件，2017（23）：1-2.
[2]吴建锋.创造停车新空间——浅谈智能立体车库的型式与控制[J].科技创新与应用，2017（11）：69.
[3]陈承隆，高菲，刘启航，等.智能塔式立体车库创新设计与研究[J].科技创新导报，2016（18）：88.
论文作者:郑成军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/6
标签：立体车库论文; 智能论文; 汽车论文; 用户论文; 功能论文; 停车位论文; 需求论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;