共享自行车斜放式停放装置的设计研究

茹洒威　华瑞驿　沈秋豪

摘 要：随着共享自行车数量在城市内的剧增以及普遍范围的不断扩大化，其缺陷与弊端也随着普及化越来越明显。共享自行车本意应是通过共享，来调动社会闲置资源，但它如今在街头却存在无序投放、违规停放等问题，影响了正常的交通和生活。针对于这一现象，笔者设计了一种共享自行车斜放式便捷停放设施，依靠这种停放设施，自行车在停放时车身的前后与地面成60度夹角，使自行车的停放比自由状态停放节省了近一半的空间，使用方便，占地小，大大提高了城市路面空间利用率。

关键词： 共享自行车；停放；设计

一、研究背景

随着绿色出行理念的不断盛行，自行车成为人们出行的首选，共享自行车这个行业不断发展壮大，共享自行车的数量也在持续增加，城市共享自行车的停放问题也变得棘手，尤其是在人流和车流较大的繁华商业地段。自行车的停放方式多种多样。主要如图1所示。图1是传统的停车方式，主要是依靠人工进行共享自行车的排列。有时共享自行车排放行数增加，排列的密度过大，虽然空间利用率有所提高，但会导致使用者面临取车和还车困难的问题。现在也有很大一部分采用的是停车桩的停放装置，这种停放装置具有多方面的优点，如还取车方便、整洁有序，安全性能好，但是这种装置所需要的占地面积较大，会加大面积的占用人行道，减低了路面的空间利用率，极易造成交通的拥堵，还存在一定的安全隐患。因此，现有的共享单车停放装置和方式仍然存在不足，亟需加强改进与完善。

图1 传统停车方式

二、现状分析

分析共享自行车停放问题出现的原因主要有以下几点，第一，个人自行车随意停放，由于共享单车使用与归还的随意性，导致了停放位置也具有随机性，在没有任何规划的情况下，城市内自行车停放往往出现在路边任意停放的现象，甚至于停放在路中央，此时不仅自行车的安全得不到保障，并且城市道路利用率降低，阻碍交通。第二，停放在城市特定的自行车停放设施处，但停放设施的位置往往不是很便利，停放繁琐，且设施占用道路路面，城市路面空间利用率与人们存取车的方便性是目前仍然存在的矛盾。因此，在满足自行车停放使用的前提下，设计合理的自行车停放设施，提高城市路面的空间利用率，充分发挥公共交通的优势，节约土地资源，降低城市污染，充分结合绿色环保和可持续发展的理念已十分必要。

三、设计思路

分析城市自行车停放出现问题的原因，旨在设计合理的自行车停放设施。

现在自行车停放设施的设计理念是要在满足使用要求的前提下，同时满足人机工程学，并且要提高城市路面的空间利用率。考虑到自行车斜放时，它的占地面积大大减小，所以设计了一种自行车斜放式停放设施，提高自行车停放时的空间利用率，根据车宽，确定每辆自行车停放间距，以此为根据研究设计共享自行车的斜放式便捷停放装置。

四、整体设计

本文以某一自行车停放设施为例，如图2.1所示，此自行车停放设施包括8个斜放式停车装置，一根水平支柱，两根支架。考虑到车宽以及人取车时所需的空间，每个停车装置长度180cm，相邻两个停车装置之间距离70cm，为了节省停车时自行车所占地面面积，停车装置与地面的夹角为60度，并通过焊接在水平支柱上，两根支架固定在水平支柱的两端，支架与停车装置的底部通过螺栓固定在地面上，使整体的停放设施得以牢固地固定在地面上。

图2.1 自行车斜放式停车设施整体图

五、斜放式停车装置的设计

（一）自行车导轨的设计。为了便于人们将自行车顺利推到停车装置上，该设计将停车装置的底部导轨设计成圆弧面，并且导轨两侧钢板略微高起，防止自行车上推时从侧边滑落，为了防止自行车停放时侧倾角度过大，在导轨上部的两侧钢板的面积较大，如图3.1。

3.1 自行车导轨

（二）锁紧装置的设计。为了满足自行车在倾斜60度放置时不会滚下，本装置设计了一个自动锁紧装置，如图4.1，图4.2所示，

图4.1 整体宏观图 图4.2 局部放大图

锁紧装置由两个分布在导轨两侧的支杆，焊接在导轨两侧的两个支杆支撑以及两个弹簧构成。安装时，压缩弹簧具有预紧压力，根据杠杆原理，支杆的三角形凸起会挤压在一起，两者压力与弹簧预紧力成正比。

车主推着自行车沿导轨往上移动，当自行车前轮与三角形凸起开始接触时，车轮继续前进，支杆克服弹簧弹力，两三角形凸起分开，车轮继续向前移动，当自行车前轮圈超过三角形凸起，三角形凸起在弹簧弹力作用下，穿过辐条空隙，再次挤压在一起，发出“啪”的声音，提醒车主自行车已锁紧，此时自行车在不受人力的作用下，可以靠三角形凸起及导轨两侧钢板支撑在斜放式停车装置上。

（三） 取车装置的设计。该装置主要结构如图5.1，图5.2所示，该装置主要由剪刀式夹紧机构，

图5.1 取车装置部分三维图 图5.2 取车装置部分三维图

剪刀机构大头端接触支杆的弹簧端，剪刀机构小头端与两个连杆前端通过销钉相连；两连杆的末端通过销钉连接，销钉再与钢绳一端相连；钢绳的另一端连接在踏板中央，如图5.3所示，踏板左端通过销轴固定在地面上且可以绕销轴轴线发生转动。

图5.3 整体三维图

当车主需要取车时，只需踩一下踏板的右边，此时踏板通过钢绳拉动连杆末端向下运动，两连杆带动剪刀机构，使剪刀机构大头端收紧，克服弹簧弹力使支杆的弹簧端向内移动，从而三角形凸起分开，自行车便可取下。自行车一旦离开鎖紧装置，车主松开踏板，因为压缩弹簧预紧力的作用，弹簧继续使三角形凸台接触挤压，并且使踏板恢复原状。

六、创新特色

（1）本自行车停放设施充分利用公交停靠站、商场、小区，公园等闲置空间见缝插针地进行安置，几乎不影响原有设施的功能。

（2）纯机械结构，避免了类似电机传感器故障的发生，使用寿命长，造价低。

（3）创造性的提出斜放式便捷自行车停放设施设计，占地面积仅为0.63㎡，相比水平放置的停放设施占地面积仅为其一半；城市可停放自行车面积变大，人们停车更加方便，从而增加了私有自行车的使用率，符合当前绿色出行的时代主题。

七、应用前景

随着经济发展，私家车保有量会在短期内持续增加，会导致城市地区交通拥堵问题更加突出，给市民的正常生活带来许多不便之处，也给道路、环境的负担加重，因而共享自行车可能会是人们短途出行的首选交通工具，共享自行车的数量也会持续增加并保持在一定数量高度。便捷自行车停放设施设计适应时代的需求，充分发挥公共交通的优势，节约土地资源，降低城市污染。结合可持续发展的理念，从而实现互利共赢的局面。

参考文献

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[2] 孙杉.浅议城市公共自行车系统的建设[J].江苏建筑，2011，3：15-17.

[3] 王琴，杨连发，张震，张苗苗.自行车停放装置的开发应用现状及发展趋势[J].现代机械，2009（5）：82-95.