智能车库

■ 何于江

开栏语

随着机动化的迅猛发展，静态交通矛盾已成为城市交通管理和发展的难题，增加停车供给是解决城市停车矛盾的有效途径之一。然而，现有模式下，停车设施从规划到建设、从运营到盈利仍然存在诸多难题，如何把握国家政策层面前所未有的良好契机，破解停车设施规划建设困局？

本刊特开辟“停车设施”栏目，探索新的停车规划与建设模式。

我国国情是人多车多地少。随着城市化、机动化的进一步发展，城市人口密度、汽车保有量一路攀升，巨大的停车位缺口不可能采用平面方式，只能采用立体停车方式。就实际应用来看，立体停车方式最大的特点是节省土地及空间。早在上个世纪中，欧美、日韩就推广机械立体停车方式。欧美国家目前立体停车方式占传统停车方式已达15%至20%，日本路外停车中立体停车方式占63.5%。中国机械立体停车行业经过30年的发展，从业企业多达600家，但累计建成机械立体泊位只有408万个，占传统平面泊位不到2%。既有建筑增设停车设施，基本建在地上或地下“见缝插针”，而机械立体停车设施尤其是机器自动车库的最大优点却是向不规则空间要停车位。这是传统平面停车方式所不具备的。

机械式停车设备的需求侧分类

参照GB/T26559《机械式停车设备分类》，机械式停车设备按其工作原理可分为9类：升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类、汽车升降机类。

九大类停车设备分类是早期从供给侧进行划分的，机械式停车设备是光机电一体化成套特种设备，涉及产品和设备很多技术问题，对于用户和客户购买与选用立体停车方式带来很多困扰。而机械立体车库最终形态是建筑物或构筑物的一部分，也是交通设施的一部分，国内停车专家、建筑专家将九大类几十种机械式停车设备，从停车设施从需求侧的角度进行重新归类，简单划分为三大类，方便客户和用户了解、使用和推广。

需求侧新划分标准：泊位是固定的还是可移动的；车辆是机器搬运到泊位上还是司机开到泊位上；设备、构筑物或建筑物。而单纯从设备划分的9类机械车库可以重新划分3类：

A类：机器人搬运立体车库—2类（PPY、PXD）

B类：多层机械立体停车库—6类（PSH、PJS、PCX、PSX、PDX、PCS）

C类：传统多层平面停车场—1类（PQS）

A类对应设备：PPY平面移动类和PXD巷道堆垛类

A类设备示意图 PPY平面移动类停车设备

A类设备示意图 PXD巷道堆垛式停车设备

B类设备示意图 PSh升降横移类

B类设备示意图 PjS简易升降类

B类设备示意图 PCX垂直循环类

B类设备示意图 PSX水平循环类

B类设备示意图 PDX多层水平循环类

B类设备示意图 PCS垂直升降类

基本特征：车库整体形态主要是建筑物或构筑物。停车位是建筑楼板，是固定不动的，车辆停放到停车位上是机器搬运的，不是司机自己开车到泊位上。

主要优点：车辆停放在建筑楼板上更安全；车库内主要为建筑物（构筑物），停车设备数量少、故障率低、日常保养部位少；机器设备自动调转车头，进出口无须倒车；停车不会象考驾照，设备对停偏车辆自动纠偏等。

B类对应设备：PSH升降横移类、PJS简易升降类、PCX垂直循环类、PSX水平循环类、PDX多层水平循环类、PCS垂直升降类。

C类设备示意图

基本特征：纯设备、“金属鸟笼子”，整个车库是安装在建筑空间里的设备，人员、车辆、停车设备共处于建筑空间。停车位是金属载车板，载车板悬挂于钢丝绳（链条等）上，停车位可移动，存车时载车板移动到地面，司机将车辆倒车至载车板上，设备运行将车辆停放到指定空间。

主要优点：与建筑物之间关系简单，一般安装于室外空间，二三层设备也可以安装于地下室。

C类对应设备：PQS汽车升降机

基本特征：本质上就是传统地面停车场，只是建筑建成了多层，不同层之间设置坡道或者汽车升降机，基本特征为泊位是固定的建筑楼板，需司机将车辆开至泊位上。

主要优点：最接近人们的停车习惯。

机械车库及机器人自动车库技术演变

欧洲机械立体车库发展有50多年历史，主要仓储类型自动车库，已是业界公认的机器自动车库鼻祖。20世纪60年代中期，由于土地资源缺乏，人口密度高，其机械式立体车库发展起步早、种类齐全、技术水平及开发经验丰富，现已经发展成有数十个品种的大家族，日本在停车场（库）的技术研究与开发、制造、管理等方面的水平都处于领先地位，所建成的立体停车场的数量和其容车量也居于世界前列。

中国的机械停车设备技术起步较晚，但经过这几个阶段的发展，我国已经形成了新兴的停车设备行业。主要经历了三个发展阶段：自主研发阶段：为20世纪80年代的自主开发阶段，此阶段生产企业根据客户要求，自行开发设计，因此种类较少，技术单一；技术引进阶段：为90年代的技术引进阶段，国内外许多企业都开始看好中国的停车行业，出现了许多合资企业，或是引进国外的技术，利用廉价的生产成本与国外的成熟技术结合参与停车行业的竞争；消化创新阶段：2003年以后的消化与创新阶段，各企业为增强自身的竞争力，开始对引进的技术，进行充分的消化与分析，并根据国内的实际使用情况进行改造与创新，走上自主开发的道路。

目前全世界机器人车库中的车辆搬运器人技术发展，经历了以下几个阶段：

1代折叠臂搬运器

此类停车设施最早在1963年于欧洲面市。搬运器利用有8个可以折叠的机械臂，实现对汽车8个轮胎的夹持和搬运的，欧洲早期也有4个机械臂类车辆搬运器。这类搬运器最早是在1963年在意大利面市，其优点是停车层的净层高较低，停放D型车只须1.75米。但其最大的缺点是搬运器不能对出入口停放偏离中心位置的车辆进行纠偏和对中调整，机械臂夹持车辆轮胎时会影响没有打正的方向机，轮胎上有异物等会触发机械臂误动作等。

2代固定梳齿搬运器

此类搬运器最早出现在上个世纪八十年代末的欧洲，其车辆搬运交换的原理是通过与搬运器耦合的一对梳齿进行的。

优点：结构相对简单易实现，其缺点是停放D型车需要2米的净空间高度，对前后轮距不同的车辆不能实现精准纠偏，搬运器行走稳定性差。

3代固定伸缩臂搬运器

此类搬运器是欧洲于2003年申请专利，2004年投放市场。搬运原理：前端采用一对伸缩臂，后端采用一对伸缩梳齿来对车辆进行对中、提升和搬运的。

优点：搬运器搬车时行走快速平稳，前后轮胎间距不同也能自动纠偏和对中。不足：出入口和停车位必须设计与搬运器相耦合的凹凸形槽。

4代浮动伸缩臂搬运器

此类搬运器2011年申请国家专利，2016年投放市场，是固定伸缩臂搬运器的升级版本。浮动伸缩臂搬运器是对固定式伸缩臂搬运器的改进，其搬车原理与固定式伸缩臂搬运器类似，同属于伸缩臂类型，改进后主要是将后端伸缩梳齿改为一组可浮动的伸缩臂，克服固定式伸缩臂的缺点，出入口平整安全，车辆要搬运时不会出现滑动，行走更平稳。

5代自适应搬运机器人

此类搬运器2014年申请专利，自适应搬运机器人是全新的设计理念，与前四代搬运器完全不同，是全新一代车辆存取搬运机器人，集成了智能机器人、物联网、车辆感知、智慧停车与智慧交通，可融入智慧城市。前四种搬运器的所有机械动作是依据PLC既定程序完成既定动作，不能根据现场工况作出分析判断，没有交到动作，被动式完成车辆搬运的一系列动作。自适应车辆搬运机器人则有大脑，能自动识别与判断车辆外形尺寸及停放位置信息，根据这些信息指挥机械手臂完成三维方向的各种动作。此类搬运器提升重量为3吨，行走速度比前面三种更快。

优点：对车辆对中纠偏时不伤车，对中动作由之前被动左右强行推动车辆，改进为主动左右伸缩移动机械手臂，对车辆进行左右对中，不会伤害车辆轮胎和轮毂。

不同类型停车设施分析

停车设施选型的原则

机械立体车库种类甚多，过去30年机械车库事故频频，有些城市建设规划部门已叫停机械车库。不同的立体停车方案、相同的立体停车方方案采用不同设备类型，车库方案与停车设备类型相同而采用不同技术年代的停车技术，同样技术年代的设备而不同的品牌，建成的车库性能是大不相同的，既有建筑在增设停车设施时，对停车方案、设备类型、技术特点等选择要把握以下五个方面的原则。

1．高可靠性原则（高安全性原则）

主要考虑司机及操作管理人员安全，日常检修保养人员安全、车辆及车内物品安全、停车设备安全、建筑物或构筑物安全等。

2．高效利用土地原则（高的停车密度可以节地）

既有建筑最稀缺的是空间资源，增设立体停车就是向空间要车位，这个是显而易见的，但要注意的是，方方正正的空间比较容易实现高的停车密度，对于不规则异形空间，并不是所有停车设备都可以满足高的停车密度。对于异形空间宜采用机器人自动停车设施，此类车库非常适合不规则的空间，无论是地上还是地下，无论是裙楼还是地下室，机器人停车设施与既有建筑很容易融合，不会破坏原有的建筑风格和环境，容易实现“人”“车”和谐共处。

不同类型的机器人车库，停放相同尺寸的汽车所需净层高，主要与搬运机器人厚度和提升高度有关，升降机是否占用停车泊位，多升降机接力搬运，每台升降机每层可以增加2个泊位，“异形空间”是否可以停车，城市中心区地块边角料多半为规则，可以采用多模块组织，充分利用空间，提高停车密度，出入口缓冲区大小也影响空间利用率，库体地上与地下组合方式，也可以节省空间。

3．高进出库效率原则

立体停车方便地实现高效利用土地，也必然地带来了立体车库出入口的车辆进出瓶颈，影响了车辆通行效率，规划方案时，要充分考虑并克服立体车库高的停车密度带来的低的进出库效率，设备运行速度对进出库效率的影响不是第一位的，而规划方案才是第一位的。

影响效率的因素主要有：设备三维运行速度，设备动作并行与串行，入口宽度、停放位置左右偏离冗余大小，司机停放动作与设备动作并行，出入口可视化引导，停车设备运行稳定性等。

4．高性价比原则（单车位建设成本与运营成本）

从们普遍对立体车库建设成本与运营成本有个误区：设备太贵，运营费用太高。其实不同停车方式的综合建设成本与综合运营成本，比传统停车方式要经济。

建设成本：单车位综合建设成本包括土地、建施工、建筑安装、停车设备等。运营成本：主要包括管理人员成本、电力消耗、维修保养与零件更换等。

5．高停车体验原则（停车不能像考驾照）

立体停车与传统平面停车是不同的，A类车库停车体验要比传统平面停车方式易用，停车体验也是最好的，特别是适合公共公共建筑的停车。B类停车库，其实就是设备，业内通常称为“金属鸟笼子”，司机自己把车辆倒放到车板上，停车体验最差，B类停车设备的“人车”安全性相对A类也要差一些，必须有专人管理与运营。

影响因素：不能倒车进出库，不能小毛病不断，设备成熟稳定，进出口通行方便，不能像考驾照，司机存取车要方便、快捷，要有较高的使用体验，存取车比考驾照还难的立体车库，是没有市场生命力的。