调研自动化立体车库结构分类.doc

北京交通大学

调研课题：自动化停车库结构分类
指导老师： 张东泉
调研学生： 刘晓军
学院班级： 机电1302
学生学号： 13221040

机械与电子控制工程学院
摘要
立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题主要对自动化立体车库结构的种类进行调研，分析各种类的有点和不足，最后对自动化立体车库这个产业结构进行分析。
本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。

关键词：立体车库，市场调研，结构分类，自动化

目录
一、立体停车库的概念 3
二、立体停车库结构分类 3
1.升降横移类(psh) 3
2.垂直循环类(pcs) 4
3.多层循环类(pds) 5
4.平面移动类(ppy) 6
5.巷道堆垛类(pxd) 6
6.水平循环类(psx） 7
7.垂直升降类(pcs) 8
8.简易升降类(pjs) 8
9.汽车专用升降机类(pqs) 8
三、其他现有车库按其结构可分为以下几种 8
四、立体停车的优势 9
五、调研心得 9
六、参考文献 9

一、立体停车库的概念：

 将车辆采用高架式存放，它的特点是节省土地面积，即在一个单位的面积上各异容纳多个车位，同时，可以根据场地的大小确定车库的面积及层数。简单来说就是要汽车也住楼房。现在中国主要以机械立体停车设备占主流。

二、立体停车库结构分类：

国家质量监督检验检疫总局颁布的《特种设备目录》（国质检锅[2004]31号）中，把机械式停车设备共分为九大类，代码4D10---4D90
1.升降横移类(psh)
采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备。
A.适用场合：连续平面车位的扩增，提高平面停车率。
B.优点：
1) 市场占有率大 约占81%、故障率高。
2) 由于型式比较多，规模可大可小，对地的适应性较强。
钢结构部分、载车板部分、链条传动系统、控制系统、安全防护措施等。
3) 有效利用空间，提高空间利用率达数倍。
　　 4) 存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。
　　 5) 采用PLC控制，自动化程度高。
　　 6) 环保节能，低噪音。
7) 人机界面好，多种操作方式可选配，操作简便。
C.缺点：每组设备必须留有至少一个空车位；为链条牵动运行过程不具有防止倾斜坠落功能。
2.垂直循环类(pcs)
用垂直方向做循环运动来存取车辆的机械式停车设备。
A.适用场合：一般情况下小型循环多安装在室外，大型循环可与主体建筑连在一起，或在室外设置独立的车库。占地面积较小，设置灵活，操作简便，设备可靠，便于管理。常用存取车数量：小型：8～10辆；大型：12～34辆。
B.使用条件：1) 环境工作温度：室内型-5～+40℃；室外型-15～+40℃
2) 相对湿度：最湿月的月平均相对湿度不大于95%
3) 海拔高度：2000m以下，相应的大气压力为86～110KPa
4) 使用场所环境：使用环境无爆炸介质，不含有腐蚀金属、破坏绝缘的介质和导电的介质。
C.优点：1) 省地：在58m2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车，可省去购置土地的大量费用。在停车设备的市场份额约占3-5%。
2) 方便：使用PLC自动调车， 一次按键即可完成存取车。
　　 3) 迅速：调车时间短，取车快速。
　　 4) 灵活：可设置在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台组合。
5）维护容易，耐用性高。
　　 6）经济：可省去购置土地的大量费用，有利于合理规划和优化设计。
　　 7）省电：一般不需要强制通风，无大面积照明，耗电量仅为普通地下车库的35%。
D.缺点：设备结构复杂，没有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始拆除。
3.多层循环类(pds)
用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的机械式停车设备。
A.圆形循环式停车库：1) 用于场地窄小，无法设置车道，且只允许设置一个出入口的场地。
2) 许用高度或深度较小，但长度较长的场合。
3) 车位数要求不多。
4) 要求存取车迅速。
B.方形循环式停车库：1) 用于场地窄小，无法设置车道，且只允许设置一个出入口的场地。
2) 许用高度或深度较大，但平面尺寸较小的场地。
3) 地下多层车库，但共用一个出入口的场合。
4) 要求车位数较多。
5) 对存取车速度要求不高。
D.适用场合：1) 根据经济合理和使用方便的原则，单套水平循环类停车设备的存容量为6～46辆。
　　 2）机械式停车设备出入口的宽度应大于存放汽车车宽加500mm，但不小于2250mm；仅存容轿车的停车设备出入口的高度应不小于1600mm，存放客车类车辆的应不小于2150mm，人车共用时应不小于1800mm。
　　 3）车库土建结构应以满足停车设备所需尺寸为前提，首先应根据所选择的不同形式的停车设备的不同尺寸，留有足够的空间，即库内的净空尺寸，应能达到设备运行的要求。
E.优点：车库无需坡道，节省占地面积。最适宜建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所，如建筑物的地下，广场、便道的地下，以及高架桥的下面等。可以省去进出车道，提建于狭长地形的地方，降低拉通风装置的费用，若多层重叠可为大型停车场。但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长。在停车设备的市场份额约占3-5%。
F.缺点：但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长，最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。
4.平面移动类(ppy)
在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合实现多层平面移动存取车辆的机械式停车设备。
A.适用场合：最适宜建于巷道长度长、层数不多的地下大容量存车库。
B.应用条件：1) 环境温度为-5℃～+40℃。
　　 2) 相对湿度为最湿月的月平均相对湿度应小于95%。
　　 3) 海拔不超过2000m相应的大气压力为86～110KPa。
　　 4) 使用环境中应无爆炸、腐蚀、破坏电绝缘和导电的介质，并应避免强磁场的干扰。
C.优点：一般设置在地上或半地下，准无人方式，地平面层为自走式，不仅降低建立立体车库投资费用，而且地平面层可停放大尺寸车辆。容车密度较大，存取车快捷，适宜建在机场、车站、繁华商业中心、体育馆、办公楼等不同区域在停车设备的市场份额约占2-3%。
D.缺点：设备结构复杂，相对比较故障率高。 存车超过20辆时，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。

5.巷道堆垛类(pxd)
一种专门用于停放小型汽车的立体停车设备。
A.适用场合：1）这是一种技术含量和智能化程度较高的停车设备。
2）可根据场地的不同设置在室外（一般采用全封闭型式）、室内、地上或地下。
3）存车容积率高，安全可靠。
4）该设备也要求存车空间相对独立，无其它设备的干扰，且设备成本较高。
5）负责的车辆在50～100辆之间较为合适，不宜超200辆。每一层的停车数量一般20辆以上。
6）层数的确定应根据不同车库的具体使用面积，通常选择五层左右较为合适。
B.优点：是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车设备，它的出现解决了人们希望解决的大型自动化停车难题；全封闭车库，存车安全等特点。该类车库主要适用于大型密集式存车。在停车设备的市场份额约占3-5%。
C.缺点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。
6.水平循环类(psx）
采用通过使载车板作上下循环运动而实现车辆多层存放的机械式停车设备。
A.适用场合：可省去原平面停车的进出车道，提高了土地利用率，最适宜建于狭长地形的地方。地下室采用这种设备后，既减少了进出车道，提高了土地利用率，还减少了废气排放，减少了污染，降低了通风所需的费用。
B.优点：无需坡道，充分利用特殊场地节省占地，只需要一个车辆出入口可在任意层取车，故汽车进出口可在地上，也可在地下。建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所。在停车设备的市场份额约占1-2%。
C.缺点：设备结构复杂，相对比较故障率高。 最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。
7.垂直升降类(pcs)
垂直升降类汽车停车设备亦可称为塔式立体停车设备，通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。
A.优点：整个存车库可多达20～25层，即可停放40～50辆车，占地面积不到50m2 ，空间利用率最高。适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。在停车设备的市场份额约占3-4%。
B.缺点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。
8.简易升降类(pjs)
车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易升降类机械式停车设备。简易升降类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。
A.优点：这类停车设备的结构简单、操作容易，多用于私人住宅、企事业单位、地下室等。该类停车设备可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。在停车设备的市场份额约占5-8%。
B.缺点：整体结构设计不科学，力学结构不合理，二层以下可以，三上升降运行时摆动幅度过大，风力过大时发生摇晃，连设计人员自己都担心，留有巨大的安全隐患，是停车设备需要技术改进的产品，否则将被淘汰。
9.汽车专用升降机类(pqs)
汽车专用升降机是专门用作不同平面的汽车搬运的升降机，它只起搬运作用，无直接存取的作用。
A.优点：可以代替汽车进出车库的斜坡道，大大节省空间，提高车库利用率，汽车专用升降机常用于地下或楼层、屋顶或建筑内自走式车库存取汽车的搬运。
B.缺点：只起搬运作用，无直接存取功能

三、其他现有车库按其结构可分为以下几种：

平面式停车库
地下平面式
地下停车场，各个建筑的地下停车场
占地面积大，浪费空间资源
地上平面式
地上停车场，以固定停车场或路边停车场为主

立体式停车库
自行式
自走式停车库
安全性底、启停车耗时长
半自动式
机械式停车库

全自动式
两层或多层平面式全自动立体停车库
占地面积小，合理利用空间，安全性高，取车方便。
竖向密集型全自动立体停车库
特殊造型结构全自动立体停车库
四、立体停车的优势 
1.占地面积较小，空间利用率高。一般情况下，其占地面积约为平面停车场的１／２～１／２５，空间利用率比建筑自走式停车库提高了７５％。
2.造价低。机械式停车设备每个车位投资约1.5万～8万元，而建筑自走式停车库每个车位的造价约为１５万元以上； 
3.存取快捷，一般一次存（取）车时间不超过１２０秒。此外在防盗性和防护性，以及改善市容环境等方面都具有优越性。
五、调研心得：
经过为期一周的网上找资料的调研，真的收获挺大的。
首先一个就是知道了什么是自动化立体车库，还有其机构分类的依据、不同的自动化立体车库不同的应用场合、各类自动化立体车库的优缺点以及部分立体车库要注意的使用条件。顺便还查了一下其他的停车库的结构分类及其优缺点。学到很多跟自动化有关的知识，比如PLC现场控制等等。
通过这次调研我们看到了自动化立体车库这个行业的发展前景：机遇和挑战并存。总的来说还很朝阳的。在便利的同时，还节省停车空间和节约建造成本。
在调研过程中，我还发现自己的调研广度还不够，主要的条件的限制，这次的调研资料主要是国内的情况，我们对国外的立体车库发展情况还不是很了解。
六、参考文献：
[1]李浩[1],郑均宜[1],鲁芳[2].堆垛式立体车库存取车的优化.起重运输机 械,2006,(5);28-29
[2]孟建军[1],杨泽青[1],蒋兆远[1].基于蚁群算法的大型自动化立体车库计算机监控软件设计.计算机应用与软件,2006,23(1);56-58
[3]黄琼雁[1].一种基于专家系统的自动化立体车库出入库调度策略.计算机与现代 化,2007,(8);41-43
[4]熊光华[1].自动化立体车库与车库群监控系统的设计.物流科技,2007,30(11);31-33
[5]李娜[1].基于钢丝绳传动的机械立体停车库.装备制造技术,2011,(9);191-193
[6]朱建军[1].基于PLC的升降横移自动化立体车库.科技信息,2013,0(34);66-66
[7]王远彬[1].浅析立体车库的自动化控制.大观周刊,2013,(1);64-64
[8]宋义涛[1].自动化立体车库设计.中国电子商务,2014,(10);66-66
[9]张鑫[1].基于PLC控制的自动化立体车库研究.企业技术开发：下旬刊,2015,34(5);13-13

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