如何实现机械式立体停车设备的畅通性？
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[日期：2011-12-28]
由于我国汽车保有量不断增加，城市静态交通矛盾日益突出，为了有效解决城市停车难，机械式立体停车库应运而生，城市停车方式步入自走式停车、机械式停车二元化发展之路。虽说立体停车设备有着客观市场需求，但其顺畅性与便捷性却不及自走式停车方式，这也正是当前很多司机喜欢停在地上而不愿进入立体车库的重要原因。随着以人为本的观念增强，如何实现高度人性化的停车理念，这将对立体停车库顺畅性，使用便捷性提出了更高要求。
机械式立体停车库顺畅性标准
设置机械式立体停车库应以用为本，在这个理念指导下，就需要出入车库便捷，使用顺畅有序，避免存取出入库时间较长，存取车等待排队，引发交通堵塞，车库使用运行效率低等现象。
提高立体车库顺畅性的性能参数
机械式立体停车库顺畅性的两个性能参数就是存容量与出入库频率（或平均出入库时间）。
存容量表示一套控制系统机械式停车设备能够最大存放的汽车数量。
出入库频率表示一套控制系统下，在一定时间内能够最大程度出入库汽车数量，可用n/h表示，这要取决于停车设备搬运器运行参数与数量等。平均出入库时间即出入库频率的倒数，可用h/n表示。
在综合因素要求下，设置停车设备最大存容量应在合理范围内，一定要与主机或搬运器、出入口等适宜匹配，并非单库车位数愈多愈好。单套停车设备存容量应基于以下两方面要求：单套停车设备满库停车运行时全部汽车出入库作业时间应小于2小时；满库停车运行时全部汽车出库时间或入库时间应小于1.5小时。平均出入库时间、满库出库时间或入库时间是评价机械式立体停车库顺畅性重要指标。出入库时间愈短，清库所用时间愈少，则机械式立体停车库顺畅性愈好，愈受市场青睐。一般自动化立体停车库单车出入库时间不超120s为宜，存取车快捷性充分体现整个停车系统技术的先进性，是判断停车设备产品技术性的最佳准绳。提高立体停车库顺畅性的有效途径
机械式立体停车库顺畅性不单纯是停车设备制造商一家之事，还涉及城市规划、交通管理、建筑设计、客户等部门，因此必须多组织协调一致，优化设计，科学规划，设置匹配合理、运行高效、经济适用的立体停车设备。
机械式立体停车库出入口位置布局合理性
机械式立体停车库规划选址合理，与周边建筑、道路、环境、景观、行人等协调一致，交通畅通安全，使用方便。出入口设置符合相应国家或地方交通法规要求。对出入口位置布局是机械式立体停车库顺畅性设置考虑主要因素之一，从出入口着手提高顺畅性措施：
1）出入口前通道留有适宜场地面积，良好视野，保证汽车安全方便行驶出入库。在无其它有效措施时，一般出入口与道路间不小于停放于车库内两辆汽车距离尺寸，留有一定汽车出入缓冲区间。如汽车入口与出口分开，根据实际情况而不影响顺畅性，在入口侧设置有可供停车库存放一辆汽车规格大小场地也可；
2）采用折返式的出入口，停车库应设置回转盘，实行前进入库前进出库，内置式回转盘比外置式回转盘顺畅性高，设有回转装置的搬运器能够实现升降或运行同时回转时，降低出入库时间，尽量避免倒车出库，提高车库顺畅性；
3）采用贯通式出入口，出入库台一端汽车入口另一端汽车出口，实行前进入库前进出库，这种方式效果较好；
4）采用分离独立式出入口，车库一侧出入库台为汽车专用入口，另侧出入库台为汽车专用出口，实行前进入库前进出库，并能够满足汽车同时出入库要求，顺畅性更优；
5）设置多出入口，出入口数量与车库的停车位指标一定匹配合理，能够满足多辆汽车同时进行出入库，更加有效提高车库顺畅性；
6）完善其它措施：如出入口足够尺寸，汽车出入库自行行驶面平整，驾驶员存取车进出通道、开车门空间等宽敞明亮，人员通道路面平坦，出入库平台设置的文字导引和语音提示系统清晰方便，出入口门运动快捷，出入口进出车信息提示及时，如此一系列辅助措施，利于缩减驾驶员或汽车自行行驶出入库时间，提高停车设备顺畅性。
机械式立体停车库工作速度快捷性
机械式立体停车库各搬运器或工作机构的工作速度愈快，各动作所用时间愈短，机械式立体停车库顺畅性愈高。各运动参数是机械式立体停车设备的重要指标，涉及有升降速度、水平运行速度、存取交接速度、旋转速度等，从设备运动着手采取的措施有：
1）各工作机构运动速度快捷，运动过程用时短；
2）运动平顺，爬行时间短，停止定位快速精准；
3）各存取作业动作协调，运动参数匹配合理，动作衔接灵敏，环节效率高；
4）参与同时运动搬运器多，存取交叉作业，多搬运器叠加运动，叠加效应高。
总之，立体停车库各搬运器或工作机构做到运动“快、稳、准”，可以有效提高顺畅性。
机械式立体停车库存取交接技术的先进性
对于全自动机械式停车库采用何种存取交接技术，存取车时间还是有较大差别的。从存取交接技术着手，以单一连续取车作业方式为例分析自动化立体停车库顺畅性：
1)单层板停车板式交接方式。由于连续取车时，存在搬运器将上次在出入库台的空载车板送归对应车位过程，送空板归位时间含有从出入库台取空载车板时间、在井道或巷道内升降运动或水平运动时间、把空载车板存入空车位时间。搬运器再运行取目的车位送至出入口过程，存取车时间偏长。
2）板式停车双层板分次交接方式。方式之一为泊位双层板设置，取车时，搬运器直接将上次出入库台的空载车板送至要取目的车位停放汽车下面存放后，微升运动再取车送至出入口出库。方式之二为存取交接搬运器双层板设置，与方式一不同是空板在搬运器下层，先取有车载车板之后，搬运器再微升存空板。与单层板停车方式比较，省去空板归位时在井道或巷道内升降运动或水平运动占用时间，顺畅性有所改善。
3）梳状架停车叉动置换交接方式。取车时，搬运器直接从出入库台出发运动至目的车位取车后，送至出入口出库。与板式停车双层板分次交接方式比较，由于存取交接叉动置换时也需要微降微升等动作，与上述2）顺畅性相当。
4） 无板直接承载停车夹持车轮交接方式。取车时，搬运器直接从出入库台位置出发运动至目的车位取车后，送至出入库台出库。由于这种在泊位存取车时，交接有往返运行过程，技术上小动作相对较多，与2）、3）相比在顺畅性上很难有明显优势。但在其它方面如技术、车位高度尺寸等具有明显竞争优势。
5）板式停车双层板同时交接方式。取车时，搬运器携带空板位于下层，直接从出入库台位置出发运动至目的车位时，搬运器上层交接取车，与此同时，搬运器下层交接存空板，搬运器取车后直接送至出入库台出库。由于在泊位取车和存板同时进行，存取交接往返时间叠加，顺畅性有效提高。
6）链板或平带停车输送交接方式。取车时，搬运器直接从出入库台位置出发运动至目的车位，直接取车后送至出入库台出库。由于存取车整个过程仅单向运行，交接也没有往返运行过程，顺畅性很高。
7）辊子停车输送交接方式。与链板或平带停车输送交接过程类似、顺畅性相仿。
从上述分析中，板式停车双层板同时交接方式、链板或平带停车输送交接方式、辊子停车输送交接方式，执行任务为单向一次性、定向运行，存取车时间短，交接运行效率高，就顺畅性而言，比较优势明显。
机械式立体停车库停车设备类型选择合理性
不同停车设备类型出入库能力不同，一定因地制宜，因时制宜，确定停车设备类型。以单库存容量等条件相同比较出入库顺畅性。水平循环、多层循环（矩形）类停车设备出入库用时最长，一般用于特定空间环境条件的场合，很难设置其它类别停车设备；垂直升降明显优于垂直循环，垂直循环类停车设备在早期有少量使用，现已基本没有市场了，已被垂直升降类停车设备取而代之；平面移动与巷道堆垛类停车设备在顺畅性方面因设置不同而异，在大库容量多层搬运器交叉互动作业时，平面移动类停车设备叠加效应明显优势；简易升降不及升降横移，升降横移因设置灵活，成本低，操作简便等诸多优势，目前在我国市场上占主导性地位。
机械式立体停车库设计优化机械式立体停车库顺畅性，不仅与停车设备搬运器运动参数有关，还与存取车作业方式、停车规格、库容量等因素也有关。存取车作业基本方式有：单一作业方式和复合作业方式。单一作业方式指单入库从出入库台存车到预定车位，搬运器再返回到出入库台，或单出库，从出入库台到指定车位取车送到出入库台。复合作业方式：从出入库台出发运动到预定的车位存车，然后再运行到另一车位直接取车送回到出入库台。从停车设备运动参数、存取车作业方式等方面优化设计，寻求最佳方案，提高机械式立体停车设备顺畅性。
1）优化速度参数。如对巷道堆垛类、平面移动类停车设备，一般适宜设置存容量较大停车设备，巷道长度较长，堆垛机或搬运台车优化行走速度Vx≈0.5√L?ax。（其中Vx搬运器行走速度，m/s；L为搬运器工作最大行程，m；ax为搬运器的行走加速度，m/s2。）
升降速度考虑搬运器运动在时间上叠加效应，电机功率匹配合理，降低设备成本及运行成本，优化升降速度Vy≈H/L?Vx（其中Vy升降速度，m/s；H为升降行程，m；）
现以巷道堆垛类停车设备为例，充分体现升降、行走运动叠加效应。设置堆垛机水平行走速度与升降速度同时运动都以最大速度运行，运到某车位升降与行走用时相等，对于单一入库或出库呈现如下图所示的等时线图。AB、BC为等时线，在AB段401至406车位及CB段106至406车位，这些车位单一存车或取车时间相当的。
2）实行存车优先原则。基于存车时，对于汽车入口与出口为同一出入口时，存在出入口的汽车影响正出库汽车，最易引起出入口阻塞不畅。传统单层板式停车方式，根据平均存取车时间分析，存车优于取车。总之，就停车设备顺畅性而言，实行入库优先原则。
3）复合交叉存取原则。复合交叉作业方式，实行是一存一取原则，系统可以优化服务顺序，载车运行时间明显高于空载运行时间，运作效率高，使单车存取所用时间最少情况。但实际存取车时间和作业顺序为随机的，具有不确定性，这种存取方式往往与实际不符。
4）原地待命原则。搬运器完成存取作业后停在原地接受等待下次存取车任务，从顾客与系统方面综合考虑，可以采用原地待命原则，能够一定程度提高顺畅性。
5）路径最短原则。对于自动化立体停车设备，通常作业方式是搬运器运动出发点与运动终点均以出入库台位置为原点计算出入库时间，改变出发点即原点位置可以得出不同平均出入库作业时间，显然出发点在巷道最端头，搬运器运行路径最长，存取车时间相对较长。通过比较分析，在H/L≤Vz/Vx或H/L≥Vz/Vx条件下，改变出入口位置，将出入口设置在井道或巷道接近中点位置即设备中部位置，平均存取出入库时间较短。一般来说，对立体停车设备中部位置出入口优于其它位置出入口，中部出入式优于上部、下部出入式停车库。在此也需要特别说明，由于存取交接技术不同，存在交接置换动作上的差异，以及安全保护的要求，有时存在中部出入式或下部出入式停车设备出入库时间反而比上部出入式停车设备时间长的情况，如板式停车叉动交接置换方式自动化停车设备；有时下部出入式比中部出入式或上部出入式自动化停车设备存取车用时短，如梳齿板停车垂直升降类停车设备。总之，因技术、其它条件等不同，应具体情况具体分析比较顺畅性。
6）停车库汽车规格优化。对于具体一座机械式立体停车库而言，停车设备系统应简约化，停放汽车规格尽量相同一致，而对一些非常用规格车型如特大型或客车组别汽车尽量集中单独设置在一个库内，尽量避免不同规格型号汽车分散停放到不同库中。单层板停车板式交接方式的停车设备，或如升降横移类停车设备等，载车板与车位呈一一对应关系，对于不同车位或不同层混库柔性停放汽车，必须不同规格汽车停放于对应车位上。存车时，若存放汽车规格超出出入口已有载车板对应车位汽车规格，汽车必须退出，重新调换与此汽车规格对应一致的车位载车板，出现汽车空行驶、设备空运行时间，做无用功过程。尤为超规格汽车停于不适合车位载车板上，驾驶者离开而因电气安全装置正常连锁保护造成停车设备停机现象，这种情况对顺畅性影响就更大了。基于存取车随机性，载车板与车位一一对应关系，同一机械式立体停车库优化停放汽车规格，利于停车系统简约化存取车，提高车库顺畅性。对于板式停车双层板交接方式，梳齿板停车梳齿叉动交接方式，载车板具有通用性、互换性时，单库柔性存车不需要重新调换板；采用其它交接方式，实行单库混存柔性停车，在准许范围内，停放汽车位姿自动纠偏等，对顺畅性影响甚微。实行单库柔性停车时，停车规格大的、重量重的汽车通常停放在低层车位，或离出入口近的层上，就进停车。
7）机械式立体停车库汽车出入库频次优化停放车位。对于一些配建车库，单位自用车库，许多为固定车主或固定车位，根据汽车出入库频次高低优化停放车位位置。出入库频次高汽车设置在最有利车位位置，离出口就近停车，存取车时间短，出入库频次少停放时间长汽车设置在最不利车位位置，存取车时间相对较长，优化汽车车位排序，提高车库顺畅性。
8）停车系统功能优化，分块管理。对高度自动化，存容量大的停车设备，按系统功能要求，功能分块管理，模块化设计。如平面移动式停车设备强调了功能分块化管理，克服主机功能过度集中，避免主机功能集中度高，故障停机风险高不利现象。减少故障修复，整体系统故障停机停库时间，提高系统可靠性，为有效提高立体停车设备运行效率和顺畅性的有利之举。
机械式立体停车库存取车集中度分散优化。
由于配建车库服务对象的不同，受位置、时间分布不均衡性的影响，停车库往往出现非均衡性存取车，常表现存取车波动性、间歇性、突出性、集中性等特点，取车出库或存车入库是离散的、随机的，车库内形成蜂窝空缺是不确定的。在某一时间段出现集中取车、集中存车或集中存取交叉作业，形成存车或取车高峰期情况。据此将配建车库按某一时段存取车集中度由高至低依次为：电影院、体育馆（场）、餐馆（饭店）、宾馆、写字楼、商场、住宅、银行、医院等。针对不同配建车库存取车集中度不同，做到因地制宜、因需制宜、因库制宜，设置与之相适应顺畅性的停车设备有关措施。
1）在停车库往往表现取车集中度大于相应停车库存车集中度，在某一时间段存车集中度低而取车集中度高时，对不能实行前进出入库的停车设备，如升降横移类停车设备，要求尽量倒车入库，提高取车顺畅性；
2）实行错时停车或限时停车，差别化停车收费标准，施行价格引导，提高泊车周转效率。鼓励避开高峰期提前泊车者停于较远车位，降低存、取车集中度，趋于时间与车位均衡化存取车；
3）多库统一调度并发联动运作，提高整体联动性，协调性，趋于多停车库出入库频次平均化，按库均匀分布，实行分配均衡性存取车，发挥整体协同效应，避免出入库率高低分化，忙闲不均现象；
4）对于同一时间段存取车单位员工尽量分配控制、分散存放，按库依次均匀化停放； 5）如平面移动类停车设备同一时间段存车应分层停放，按层依次均匀化停放；
6）单库多出入口全自动立体停车库，应按出入口依次导引进出车，整体联动，分配控制，统一调度，多出入口分散均衡进出存取车；
7）升降横移类等低端停车设备分区分层分散停放，依次均匀化停放。对出入库频率高车辆停放于地面层车位，实行就近停车原则。集中时间段存取汽车停放于地面层车位，非集中时间段不连续存车，或临时停车、取车的汽车停放在不利位置；
8）对于存取车集中度高的配建车库，在节假日、大型商务、文体等活动时，存在存取车突发性、集中性现象，应及早做好停车预测分析和预案处理，适时前置分流，提前节流，使车流量适宜有序流入车库内，避免汽车“蜂涌而至”，产生严重的交通堵塞，影响正常交通或经营活动。
9）对于取车集中时，出现人员短暂排队现象，有必要采取其它措施，如提供舒适整洁场所让取车者临时小憩；设置安抚语言、轻音乐、动感画面等，愉悦心情，分散注意力，弱化取车者纯等待心理作用；拓展系统功能和用户、泊车者友好性；在出入口设置前置操作或付费等系统，适宜增加取车人到出口步行时间，取车时间与操作步行时间大体同步，如此等等，有利于停车设备取车有序性、顺畅性。
其它措施
1）机械式立体停车库与城市交通诱导系统联动，停车位信息动态实时采集与发布，泊车者能够快捷寻找到有空位车库，方便停车。
2）停车设备设置出入口引导标志，自动显示出库、入库信息，保证出入口通道出库汽车行驶畅通，避免正在出库汽车受到要入库汽车阻碍的影响。
3）停车库的车位按区域合理分区，设置诱导标志。尤其要为大型的复式汽车库设置停车引导系统，应设置行车路线、车位引导标志等，提供车库内车行、人行路线、空位信息等，泊车者找车位容易，反向寻车、取车便利，避免泊车者在车库内寻找空车位或寻找汽车而兜圈，减少无效行驶，提高行车效率和存取车效率。
4）库内车位布局、交通组织合理，路径短，转弯少，人车各行其道，尽量互不干扰或少干扰。
5）设置专职管理者、操作者，有序指挥熟练操作，采用先进刷卡操作、车库管理系统等，提高存取车操作效率和车库管理效率。
6) 对于汽车自行驶入车位的机械式停车库，行车通道宽敞，存取车转弯场地行驶通道尺寸大些，地面平坦；库内环境具有良好照明，光线适中柔和，汽车库内行驶进出车位无眩光等；载车板尽量设置沉入式，与地面接合处保持平齐而无斜坡等；车位上限制汽车进出的空间宽度尽量大些，车位空间尺寸大些，易于汽车进出或人员进出车位等有效措施。
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