樊雪梅 陳祥秋 陳鑫

摘 要： 近些年來，隨著多數(shù)高校校園規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大，校園內(nèi)出現(xiàn)了不少共享單車的身影。共享單車在高校校園內(nèi)的普及，豐富了師生們的出行方式，促進(jìn)更多人選擇低碳環(huán)保的出行方式，但也產(chǎn)生了以無序停放為代表的治理問題。為了能有效地減少自行車和電單車的亂停亂放問題，設(shè)計(jì)一種采用多功能、集成理念，既能停放腳踏單車，又能停放電單車的立體結(jié)構(gòu)車庫的立體車庫。

關(guān)鍵詞：立體車庫 ;共享車位;互聯(lián)網(wǎng)

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國的城市規(guī)模日益壯大，但其公共交通問題也日益突出。共享單車應(yīng)運(yùn)而生，共享單車作為共享經(jīng)濟(jì)生態(tài)體系中獨(dú)具特色的一環(huán)[1]，給廣大居民的生活帶來了便利，促進(jìn)了人們選擇更加綠色環(huán)保的出行方式。2016-2020年我國共享單車市場發(fā)展規(guī)模及增速突飛猛進(jìn)。共享單車的出現(xiàn)順應(yīng)了綠色低碳理念，將傳統(tǒng)租車系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)模式進(jìn)行創(chuàng)新結(jié)合，志在解決市民出行“最后一公里”難題。但如今，共享單車產(chǎn)生爆炸式增長，甚至已經(jīng)到了“泛濫”的地步[2]。廣大群眾也表現(xiàn)出對于共享單車發(fā)展前景的質(zhì)疑和擔(dān)憂[3]。 隨著共享單車在人們?nèi)粘Ｉ钪械钠占?，我國校園內(nèi)也涌進(jìn)了大量的共享單車，而大量的共享單車引起了嚴(yán)重的亂停亂放問題。

2立體自行車庫和平臺(tái)的介紹

2.1立體自行車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

多功能能立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)立體車庫由支撐模塊、車輛儲(chǔ)存模塊、發(fā)電模塊、動(dòng)力傳輸模塊、電能儲(chǔ)存模塊組成。旋轉(zhuǎn)型立體車庫以廂式車庫為主要存儲(chǔ)模塊，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條帶動(dòng)存儲(chǔ)模塊做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，完成存儲(chǔ)模塊的轉(zhuǎn)換。如圖1所示，立體單車庫簡圖。

1）支撐模塊：支撐模塊采用可拆裝的框架式結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)輸與現(xiàn)場安裝。使用膨脹螺絲將立柱打入地面，再將可承載單車存儲(chǔ)箱的鋼架結(jié)構(gòu)搭建在立柱上。便可使得整個(gè)立體車庫平穩(wěn)的立在地面上。

2）傳動(dòng)模塊（結(jié)構(gòu)簡單）：采用四槽輪間歇回輪機(jī)構(gòu)（如圖三）。槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為簡單，便于加工，工作可靠，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，機(jī)械效率高，能夠平穩(wěn)的、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過減速器降低轉(zhuǎn)速增加扭矩帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)的撥盤，當(dāng)外撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)90度，恰好使得能存放單車的箱體能回到地面，方便使用者將車輛推入。

3）車輛儲(chǔ)存模塊（補(bǔ)給、維護(hù)方便）：采用抽拉箱體結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，方便維護(hù)與更換。每當(dāng)需要進(jìn)行自行車補(bǔ)給或者維護(hù)時(shí)，只要拆掉兩邊的固定螺絲，便可以將回收車廂拉出進(jìn)行更換。

4）控制設(shè)備（安全可靠）： 控制設(shè)備安裝在集成電路箱中，進(jìn)行設(shè)備調(diào)試和控制站點(diǎn)步進(jìn)系統(tǒng)，存取車庫兩側(cè)裝有紅外感應(yīng)設(shè)備，有人取車或異物干擾時(shí)便不進(jìn)行車廂的切換操作。

5）光伏發(fā)電（清潔環(huán)保）：利用車庫頂部空間，安裝一塊光伏發(fā)電板，將轉(zhuǎn)化的電能并入電網(wǎng)，既能起到環(huán)保發(fā)電，又能為車庫里的電動(dòng)車進(jìn)行充電。在太陽暴曬和暴雨天氣里也能起到為車庫里的車輛遮風(fēng)擋雨的作用。

2.2相關(guān)平臺(tái)介紹

要實(shí)現(xiàn)預(yù)選存取車位，車主只需要在地圖（高德地圖、百度地圖等）上搜索到距離自己較近的多用途光伏立體共享單車/電單車車庫，在手機(jī)小程序上面點(diǎn)擊選擇空閑車位，通過互聯(lián)網(wǎng)傳到車庫的處理器，處理器智能操作車庫機(jī)械運(yùn)動(dòng)將車廂放置最下層進(jìn)行遠(yuǎn)程存取車。 此APP平臺(tái)的停車流程主要有：車型選擇、系統(tǒng)檢測、系統(tǒng)查詢、存車方式等（如圖四 遠(yuǎn)程控制立體車庫停車流程）。

當(dāng)檢測到停車區(qū)域內(nèi)無人時(shí)，根據(jù)用戶所選擇的車型多用途光伏立體共享單車/電單車庫車庫將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行識別，若用戶選擇的車型為自行車，車庫的自行車滑道鎖將會(huì)開啟，用戶只需要等待車庫開放之后將自行車推入滑道，自行車入庫成功，完成停車;若用戶選擇的車型為電動(dòng)車，車庫的電動(dòng)車滑道將會(huì)開啟，用戶只需要等待車庫開放之后將電動(dòng)車推入滑道，電動(dòng)車入庫成功，電動(dòng)車的停車與自行車的區(qū)別僅在于電動(dòng)車用戶可自行檢查電動(dòng)車是否有充電需求，若需要進(jìn)行充電，用戶則需要通過APP進(jìn)行選擇，將車庫內(nèi)的充電口開啟，待車庫充電口開啟后將電動(dòng)車連接電源，便可完成電動(dòng)車停車。為了安全起見，多用途光伏共享單車/電單車車庫內(nèi)將會(huì)設(shè)置自動(dòng)識別程序，此程序可識別電動(dòng)車是否完成充電，若充電已完成，那么系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉此充電口電源，避免漏電、電源爆炸等意外發(fā)生。

3 總結(jié)

立體車庫，又可稱之為“機(jī)械式停車設(shè)備”，它是利用機(jī)械和電氣系統(tǒng)組成的，用來存取車輛的設(shè)備[4]。立體車庫作為一種新型的停車形式，已經(jīng)成為有效解決城市“靜態(tài)交通”問題的必然選擇[5]。對于我國城市共享單車的發(fā)展現(xiàn)狀，此款多用途光伏立體共享單車和電單車車庫在確保用戶的人身安全的條件下，不僅能有效提高共享單車的管理效果，還解決了校園內(nèi)共享單車和電單車的隨停隨放問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳彥文，王群笑.基于“2P+3T”模型的共享單車可持續(xù)發(fā)展機(jī)理.行政事業(yè)資產(chǎn)與財(cái)務(wù)，2020，（16），123-124.

[2]葉卓雅，張?jiān)?城市共享單車發(fā)展存在的問題及其對策研究.景德鎮(zhèn)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，35（03），77-80.

[3]徐盈婷.城市共享單車立體停放空間布局設(shè)計(jì)研究.藝術(shù)科技，2019-07-15.

[4]李玉嬋.立體車庫的結(jié)構(gòu)形式及發(fā)展趨勢向分析.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018-04-28.

[5]賀擁軍，楊承超，周緒紅，劉永健.立體車庫的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用與發(fā)展[A].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009-12.

作者簡介：

1.樊雪梅，廣西南寧人，本科，武漢商學(xué)院車輛工程專業(yè);主要研究方向：非標(biāo)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì);

2.陳祥秋，湖北隨州人，本科，武漢商學(xué)院機(jī)器人工程專業(yè);主要研究方向：非標(biāo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)。

[通訊作者] 陳鑫（1988-），男，湖北武漢人，碩士，武漢商學(xué)院教師，工程師;主要研究方向：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)仿真，視覺識別。

[項(xiàng)目基金]：武漢商學(xué)院2020年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，項(xiàng)目編號：202011654069，項(xiàng)目名稱：校內(nèi)多用途光伏立體共享單車/電單車

（武漢商學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 ?湖北 ?武漢 ?430056）