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圆形垂直升降立体停车库发展现状及展望

作者:和记娱乐 发布于:2020-08-11 03:19 点击量:

  摘 要:在城市停车难问题愈演愈烈的今天,传统平面停车场已无法满足城市发展需求。占地面积少、空间利用率高、库容率大的机械式立体停车库已成为缓解停车难问题最有效的手段之一。文中介绍了机械车库发展起源,重点分析了圆形垂直升降立体停车库国内外发展现状,从技术层面、驾驶员需求层面、市场接受度层面、政策层面分析目前圆形垂直升降立体车库在建设运营中存在的问题并对其原因进行探究。最后,针对圆形垂直升降立体停车的发展趋势进行定性分析并提出规划建设及运营管理建议。

  随着国民经济和汽车工业的飞速发展,我国城市机动车保有量急剧增长。截至2018 年底,全国汽车保有量已达2.4 亿辆,北京、上海、广州、深圳、南京等城市的停车位缺口已高达69~150 万个。一方面是持续增长的汽车消费带来的泊位需求, 一方面是基础设施建设发展缓慢、城市用地资源日趋紧缺,车位供需矛盾日益突出,由此导致交通堵塞、秩序混乱、停车占道等问题层出不穷。因此,发展机械式立体停车设施压缩泊位缺口成为缓解城市停车难题的迫切需求。目前市场上机械式立体停车位主要有九类,本文主要针对目前技术先进、结构新颖的圆形垂直升降立体停车库开展研究。

  据文献记载第一座机械式立体停车库于1920 年落地美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街 215 号的一家宾馆[1],进入50 年代后,各式各样的立体停车库相继被提出。60 年代,随着汽车工业的发展,美国、日本、欧洲开始出现停车难问题[2,3 ]。日本由于地域狭小,可用于建设停车场的空地很少且地价昂贵,所以能最大限度利用空间的机械式立体停车库得到迅速发展。

  国外立体停车行业发展技术远远领先于国内,其中以德国、日本、以色列为代表,其圆形垂直升降立体停车库技术在世界处于领先地位。

  1998 年9 月,沃尔夫斯堡已建成两栋20 层42 m高圆柱形玻璃汽车塔,被喻为“撞击心灵的发动机”,见图1。其每座车库可存放400 辆大众新车,设有2 套存取系统,存取一辆车时间约3 min。采用自动金属、机械手臂技术以及多个存取车通道,避免其中一个出入口故障而车主无法用车的情况。

  日本最初采用的停车技术主要借鉴于欧洲最早出现的仓储式立体车库,但由于其国土资源面积受限,后来出现的塔式立体停车库得到了更为广泛的应用。为有效避免自行车共享盛行年代单车成堆的尴尬局面,日本工程公司Giken Seisakusho 于2013 年研发了Eco-Cycle 自行车存放系统并建造自行车地下垂直停车塔。每根地下圆柱只有7 m 宽11 m 深,却能容纳204 辆自行车,用户停取车时间间隔仅为13 s,见图2。

  2010 年,以色列建造了一座中间双循环圆形塔式立体停车库,主要运用以色列Unitronics 公司研发的新型自动智能停车系统,见图3。整个流程无需任何人工操作,由定制软件控制自动机器人、电梯和平台接手。

  目前国内知名的停车设备制造企业有深圳中科利亨、湖南天桥利亨、杭州西子、莱钢泰达、中国电子科技集团公司第三十八研究等。近年来国内典型的圆形立体车库案例如表1 所示,本文选取国内具有代表性的5个圆形车库案例进行阐述。

  2009 年9 月,国内首座“全智能化多出入口圆形塔式立体车库”在深圳市宝安区人民医院投入使用,见图4。该立体车库分为两座圆塔,均设有3 个出入口,15 层高,共设有234 个车位,仅占地480 ㎡。采用了智能控制和停车引导技术、节能低噪的高速升降机技术、输送带式车位无动力车辆快速平移技术等一系列技术,融合多个领域的专业技术。

  2015 年8 月,天津市高新区智能停车楼项目于2015 年8 月正式投入使用,被媒体评为“天津智能车库之最”,见图5。21 层钢架结构,4 套升降系统,340 个泊位,10 个出入口,其存取速度平均60 s,存取车一次耗电少于0.2 kwh,具有效率高、节能环保的优势,并设有多个出入口,有效缓解存取车高峰期的拥堵状况。

  2017 年6 月于厦门海沧行政区竣工的地下圆形塔库为全国首个预制装配沉井式地下机械停车库,见图6,其内径20 m、深10 m、共5 层,每层10 个泊位,平均存取车时间60 s。采用预制装配结合沉井法施工,合理利用周边绿地地下空间建设停车库,且施工工期短、可产品化生产、可复制性强,可有效解决老旧小区、商业区停车难题。此类借用地下空间并巧妙应用建筑施工技术的多元融合车库建造模式应得到广泛的推广运用。

  2017 年7 月,神农城智能立体车库建成于湖南省株洲市炎帝广场神农城森林路与水心路交汇处,是目前国内最大的四圆塔组合立体车库,项目总占地977 ㎡,总高13 层(高33.5 m),4 套升降系统,16 个出入口,400 个泊车位。停车楼内均可安装新能源充电系统,车库南侧配备5 个充电停车位等配套设施,见图7。

  2018 年年底,位于重庆市九龙坡区政府南侧、临西郊支路的重庆九龙坡区政府智能停车楼竣工。该车库占地675 m2,共19 层钢架结构,387 个泊位,总高49.3 m,配有4 套升降系统,政府院内出入口8 个,外围道路出入口6 个。停车容量超平面停车10 倍以上,极大改善了区政府周边的交通状况。

  为有效缓解城市停车难题,自2015 年起,国家及地方相继出台政策鼓励各大城市推进立体停车库建设,凭借其便捷性、储位效率高、运营容量大,立体停车设施的发展得到政府的大力支持,是国家重点扶持发展对象。然而圆形垂直升降立体停车库在发展中存在如下问题。

  1)国内技术不足缺乏自主研发能力,车库安全性亟待提高立体停车行业在我国起步较晚,大部分车库的核心技术从国外引进,国内本土企业车库设备制造经验不足、缺乏技术创新人才及自主研发能力,不具备外来立体车库内化意识,导致引进技术设备产生“水土不服”状况且在占用土地资源时间价值和机会价值的现状下无法保证投资收益。

  圆形立体车库属于大型复杂、高冗余度结构系统,在取车过程中承受动、静态荷载以及电机运行和提升设备自身产生的冲击、振动等[4] 共同作用,容易导致失稳倾覆状况。而国内多数生产企业的规模达不到要求[5],特别是生产过程中缺少科研设计单位的参与,导致设备生产能力严重不足、技术创新能力严重匮乏。

  2)较低选择意愿下立体车库普遍利用率不及预期,导致运营收益低立体停车行业在国内属于新兴行业,市民的普遍接受度远远不及传统自走式以及路边停车场。就用户选择行为规律而言,驾驶员倾向于选择熟悉车位,并将立体

  车库视为传统车位供给不足情况下的无奈之选。同时,部分圆形车库位置偏僻且缺乏引导信息及停车标识,这进一步阻碍驾驶员的选择行为。

  除了医院、政府、城市中心商业区等车位资源非常低的区域,其他地方的立体车库利用效率较低,由此导致管理人员经营不善,后期维护无法得到切实保障,车库事故频发。

  3)车库一次性投入大且后期维保费用高,成本回收期长圆形机械式立体停车库中金属结构固有的金属疲劳属性易导致在循环应力或循环应变作用下产生局部永久性累计损伤[6],一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂,加之车库运行过程中电机、链条等的磨损,因此,建造圆形立体停车库一次性投资大且平时保养和维修费用高,运营者通常只能通过收取停车费以回收资本,导致车库收费高且长期收支不平衡,建设成本回收期过长,这极大地阻碍立体停车库的发展。

  4)车辆存取高峰时段车库效率低引起排队现象由于圆形立体车库存取车出入口一次仅能服务一辆车,即在某个出入口取车的同时无法进行存车服务且有多个车辆同时产生存取需求时只能按照先到先服务的原则进行运作,由此产生排队现象。尽管每次存取车时间短,但在高峰时段无法避免整体效率低的现象。

  5)缺乏国家统一标准和行业规范,市场环境秩序混乱且产业链不完善国家政策对停车产业的发展和管理严重滞后,政策不配套。国家相关部门几乎未对立体停车库颁布过有效政策,基本上是政府与各地方出台相关政策。虽然近年来我国地方政府相继颁布政策利好文件鼓励发展立体停车设施,但仍存在缺乏地方性规划管理审批的具体细则以及相关的技术标准,且难以落实到具体实施层面。

  基于用户体验度以及驾驶员停车选择行为规律,从便捷性、安全性、经济性、时间效率以及驾驶员自身习惯对驾驶员选择圆形立体停车库的行为进行多元分析评价:圆形立体车库作为新型的停车模式,大众对其缺乏足够认识,市民接受度低;驾驶员从自身便捷性出发,优先选择距离目的地近、周转路线少的路边停车位;再次,驾驶员基于经济性,考虑机械式立体车库此类环境优良、技术先进、模式新颖的停车场价格较高;相比传统停车场,圆形立体停车库是全封闭设备,可视性低,给用户心理带来不安全感。

  圆形垂直升降立体停车库作为一种结构新颖的立体停车设备,融合自动化技术、智能感知技术、机器人技术、计算机技术于一体,对技术人员的要求高且安装精度直接影响到车库的使用寿命和安全可靠性。圆形垂直升降类立体车库受载荷作用复杂、工况组合多样,而国内技术经验不足,核心技术多为国外引进且无法结合当地地理环境完美吸收内化。技术上的短板极大程度上阻碍了圆形立体车库的发展。

  据最新统计,2018 年国内新增车库项目2 603 个,新增泊位865 542 个。机械式停车设备用户分为住宅小区、公共配套以及单位自用三类,均以升降横移式为主要建设项目,圆形垂直升降类由于建设成本高,技术含量大而受到发展限制。另外,少数企业为占有市场,采取低价竞争,导致市场竞争无序 [7],且市场上充斥着国外淘汰的技术和仿制的低端产品[8],其以低价获取项目,牺牲设备的安全及稳定性,对车库后期维护运营带来极大的困扰。

  缺乏统一的国家标准和行业规范,导致市场上的技术标准参差不一、产品质量良莠不齐,市场环境秩序混乱。

  城市停车场建设作为一项系统工程,其建设涉及众多不同的主管部门,导致多方管理、审批流程长、政策无法切实保障投资人利益等问题,民间资本对该领域望而却步,极大地阻碍立体车库的发展。

  随着科技的飞速发展,智能手机、智能家电、立体车库无不深受智能化技术的影响和推动。圆形垂直升降立体停车库作为九大类停车库中自动化水平高的具智能化设备,为继续推进智能便捷的深入发展,应综合运用智能管理系统、传感技术、导航定位技术、电子地图实时监控技术以及图像对比功能。

  在大数据、云平台以及物联网高速发展的有力支撑下,通过手机终端完成信息对接已成为现代都市必不可少的生活方式。以手机停车APP 为主的停车平台也是当下互联网市场和停车行业的一个热门话题,泊位信息共享、停车引导、车辆状态查询、预约存取车等功能极大地满足了用户需求的便捷性和有效性。

  资本积极参与以政策为导向,放宽市场准入,鼓励停车行业健康有序发展以缓解城市停车难题。首先,对于申请建设圆形立体停车场,国土和规划行政管理部门应简化审批流程,提高审批效率,并积极制定优惠补偿政策鼓励资本参与;其次,停车场用地政策是影响社会资本投入的最大瓶颈,应对城市公共停车场规划具体的土地供应,避免投资企业自主寻找商业用地产生的高成本。

  支持国内圆形立体停车设备企业自主创新,鼓励行业联盟等形式开展技术研发,逐步提升核心装配国产化水平;将停车产业纳入高端制造业清单,给予相关政策优惠,打造自主装配品牌;积极引导自主品牌走出去,实现停车产业优势产能输出。

  从用户体验度的原则出发,考虑便捷性、安全性、时效性等,加强车库运营组织管理,规范停车收费政策的同时打击违法收费现象,淘汰劣质产品,加大圆形立体车库技术研发支持,使之成为缓解城市停车问题、规范城市形象的一剂良药。

  圆形垂直升降立体停车停车库由于占地面积少、空间利用率大、自动化程度高、布置灵活等特点近年来得到快速发展,但市场占有率仍然偏低,原因在于圆形车库技术含量高、国内生产研制水平不足、市场环境混乱、国家政策不配套。因此,加强政策导向、提高产品竞争力、实现核心技术自主创新是进一步推广圆形垂直升降立体停车库的有效措施,使其朝着智能化、信息化、多元化方向发展,为有效缓解停车位供需矛盾所带来的一系列停车问题做出贡献。

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