機械式立體車庫在既有住區改造中的應用

■ 姚 剛 YAO Gang 吳 斌 WU Bin 趙雪剛 ZHAO Xuegang

1 背景與意義

隨著中國經濟社會持續快速發展，機動車保有量持續保持快速增長態勢。而與快速增長的機動車數量相比，城市停車位的配置大幅滯后，供需矛盾突出，遠遠不能滿足需求，停車難已經成為城市發展的一大痛點，隨之帶來的隨處停車、路邊占道等現象愈演愈烈，給居民的生活帶來極大不便，也影響了城市風貌景觀的營造，解決城市停車難題已經迫在眉睫。

既有住區是當前城市停車難問題的“重災區”之一。經調查，既有老舊住區停車問題主要體現在以下幾個方面：①停車泊位嚴重短缺，供需矛盾較為突出；②住區亂停車現象嚴峻，增加管理壓力，存在安全隱患；③住區停車擠占居民生活空間，影響環境風貌。

露天停車、地下車庫的模式是目前既有住區普遍采用的停車方式。然而，既有住區規劃及空間條件參差不齊，空間局促，小區布局道路關系難以改變，種種限制因素導致能增加的停車數量十分有限。如果使用下挖的方式來增建地下車庫的話，又將遭遇如何解決早已埋下的地下管網系統、如何進行結構交接等技術難題。

這兩種方式在解決停車難問題上的先天不足，越來越難以滿足日益增長的停車需求。在有限的土地空間和復雜的場地環境下，要達到高效率的空間使用，機械式立體停車庫的建設具有無可企及的優勢：機械式立體停車庫是從地面普通車庫走向立體化空間車庫的轉變，它使城市停車場的結構逐漸改變，將原有的停車空間進行折疊，提高停車場上單位土地面積的停車位數量，可以有效提升土地空間利用率，在同等占地條件下，停車位較傳統平面停車場增加2～4倍，并且能有效提高管理效率，節省管理成本。

機械式立體停車庫的特點之一，是對場地的適用性很強，它既能應用于戶外、也能置于地下，或是建筑物內部等空間環境中，可以單獨安裝，也能夠由不同的部分組裝集合而成，較為靈活，較容易在復雜的既有住區中實現（圖1、2）。經過調研得知，社區停車設施改造的空間通常有四處：建筑物內地下室、室外地上、室外地下和公共建筑物頂部（或商業裙樓頂部），這些傳統停車方式難以建造或者效率無法提升的位置，機械式立體停車庫都體現了良好的適應性，對小區復雜空間、不規則空間都可以高效利用。

當前，國家大力推進發展集約型城市，從停車設施下手，充分提高土地利用率則成為節約城市資源的有效途徑。立體停車庫已成為公認的發展趨勢，在政策和資本的引導下，全國多個城市都將立體停車庫納入城市規劃，利用智能化技術手段，大力發展停車設施建設，充分利用空間資源，增加車位供應，以滿足市民的停車需求。

我國機械式停車設備經過30多年發展，現在累計建成泊位約500萬個，機械立體泊位占傳統平面泊位的比例約為2%，而發達國家的比例為20%左右，日本停車設施中機械立體泊位占比高達63.5%，這說明機械立體停車設施在我國還有巨大的發展空間，研究機械式立體車庫在既有住區停車改造中的應用，必將在解決我國既有住區停車難上發揮重大作用。

圖1 機械式立體停車庫出入口

圖2 機械式立體停車庫工作過程

2 核心要求

機械式立體停車庫需要解決的最核心問題是滿足基本的停車車位需求，應對城市高速發展的需求，方便居民的生活。分析目前停車方式存在的問題，在既有住區中建造機械式立體停車庫有以下5個方面的要求。

（1）安全性要求：“高安全性”。機械式立體停車設施做到安全使用，首先是保障使用者即人的安全，包括司機與日常檢驗保養人員；第二是要保障車輛安全；第三是停車設備本身的安全；最后要考慮誤操作時極端情況下建筑物或構筑的安全。

（2）停車密度要求：“高密度”。既有住區土地資源稀缺，提高土地利用率即是節約資源，則要求使用同樣的空間要創造出更多的停車位，由此大幅度提高停車密度。

（3）進出庫效率要求：“高效率”。高的停車密度還要有高的效率，需要有單位時間內進出庫車輛總數量的要求。不同于傳統停車方式，機械式立體停車庫的停車效率體現為車庫單位時間的實際使用吞吐量，并受車庫方案布局、設備三維方向運行速度和司機占用出入口設備時間等方面影響。

其中，設備運行速度對車庫運行效率影響不是決定性的，還要綜合考慮車庫布局方案，盡量提高使用效率。好的車庫方案不僅空間利用率高、車庫安全，而且能夠重疊司機占用設備時間，實現存取車動作之間的“接力”，這樣的車庫方案在設計階段要下功夫研究現場環境、空間利用、模塊接力、出入口通暢等。

（4）成本要求：“高性價比”。成本主要包括建設成本和運營成本兩大方面，需要控制單位泊位的土地、土建、停車設備等綜合成本，并對運營成本進行預估和控制，主要是設備電耗、管理人工、設備保養等。

（5）停車體驗要求：“高停車體驗”。機械式立體停車設施存取車的體驗與傳統平面停車場大不相同，提高停車體驗，是其能夠被用戶接受的關鍵。

3 類型與特點

按照工作原理的差異性，機械式立體車庫可細分多種類型，其特點和應用條件也各不相同，如果對機械式車庫的認識不足，出現選址、選型不合理的現象，必將影響其運營效果。經調研，很多既有住區中機械式立體車庫利用率低、滿意度差的問題，主要是由此引發。

機械式立體車庫的主要構成要素為建筑和設施兩大部分。機械式停車設施有平面移動PPY、巷道堆垛PXD、升降橫移類PSH、簡易升降PJS、垂直循環PCX、水平循環PSX、多層水平循環PDX和汽車升降機PQS類等9種基本類型（圖3）。按照設備和建筑的關系，可以劃分成以下三類：①機器人搬運立體車庫，對應的停車設施有2類（PPY、PXD）；②多層機械立體停車庫，對應的停車設施有6類（PSH、PJS、PCX、PSX、PDX、PCS）；③傳統多層平面停車場，對應的停車設施有1類（PQS）。

機器人搬運立體車庫的重要特點是停車位為樓板，停車位固定，車輛由機器人搬運到泊位上。由于車輛停放在建筑樓板上，安全性高，停車設備的數量較少，所以日常保養工作量較少，故障率低；從使用方面，機器設備可以自動調轉車頭，對停偏車輛自動糾正，在進出口無需倒車，操作簡便（圖4、5）。

多層機械立體停車庫的基本特征為建筑僅提供一個大的空間，具體的停車位為金屬板構成，整個車庫可以看做安裝在一個建筑空間里的設備，即“金屬鳥籠子”。人員、車輛、停車設備共處一個建筑空間。停車位以金屬制成，可以隨著設備移動。停車時司機將車輛停到地面載車板上，設備將車輛停放到設定好的停車空間。由于建筑只需提供一個大空間，僅起到圍護作用，建造較為簡單，設備和建筑之間的關系較為靈活。

傳統多層平面停車庫對應PQS汽車升降機，不具備單獨提供車輛保管功能。這種停車場即為以坡道或汽車升降機聯系的多層停車場，將平面的地面停車場折疊成了多層，需要司機將車輛開到泊位，但這一方式也最接近人們的停車習慣。

在實際建造中，需要根據場地條件進行合理選型，同時，結合既有住區整體的交通規劃進行內部交通規劃布置。

在既有住區中，車庫建筑的空間位置通常是地上、地下、樓下、樓中、樓頂和樓側；車庫的截面形狀有方形、圓形、多邊形和不規則形狀等。無論是方形、圓形、多邊形，還是向上或向下的“瘦長”車庫，內部基本都可以安裝PPY平面移動類、PCS垂直升降類等設備。

機械式立體車庫內部安裝的停車設備是其運行的核心，建筑必須為停車設備工藝服務，同樣是沉井式車庫，井內可以安裝有車板塔庫、無車板塔庫，平面移動自動車庫可以安裝折疊臂機器人、固定臂機器人、伸縮臂機器人、浮動臂機器人，停車體驗大不相同。

圖3 機械式立體停車設施分類圖

圖4 平面移動類停車設備

圖5 平面移動類停車設備

4 停車智能化

發展智能化是建設智慧社區、智慧城市的必然要求，停車智能化是提高居民生活品質的重要環節，進行智慧化、智能化的停車設備研發是技術轉型、促進產業發展的重要部分。加快互聯網+、大數據為代表的信息技術與停車設備的融合，發展智能停車，方便與智慧城市其他系統的互通互聯。

機械式立體車庫必須以人性化為核心，須摒棄以簡單建設“鐵架子”來滿足規劃要求的方式，要以滿足用戶安全、便捷停車為目的。智能化是實現人性化的重要手段：在設計階段，合理規劃停車系統，真正實現全自動、全封閉，以及高密度、智能化，同時簡化車輛存取動作和簡約存取步驟；而在生產階段，通過智能控制、模塊化工廠生產，實現裝配式、綠色建造與施工；在運營階段，導入智能管理與控制功能，實現智能化便捷停車及收費管理，實現停車數據的遠程統計，完成停車誘導和車位預約。通過智能控制系統，并入城市智能交通網絡將更加便利，停車空間、出入口與道路可以靈活配置，停車空間能有效得到利用。

在既有住區中，建造智能化機械式立體車庫需重視以下幾個方面。

（1）設備智能化：智能化機械式立體停車庫采用搬運機器人方式存取車輛，其特點是安全可靠、操作簡單、管理方便、存取速度快，同時，防盜性和防護性較高。可以配置遙控、預約等功能，提高存取效率，可采用升降導向裝置，降低噪聲，增強車庫的適應性。

（2）操作智能化：智能化機械式立體停車庫采用人性化界面，如利用觸摸屏、IC卡等，考慮人性化需求，降低上手難度，并可設有緊急開關、實效控制、糾錯等功能。

（3）安全模式智能化：安全是機械式立體停車庫的重中之重，智能化安全措施有防震裝置、雙保險限位開關、光電保護裝置、停車定位及固定裝置、四點電磁防墜落裝置，以及確保人車安全的機電連鎖裝置、安全柵保護連鎖等，以智能化的手段進行安全防護。

（4）監控智能化：智能化機械式立體停車庫可配備自動檢測和識別設備，可查詢車位狀態，提供信息，引導停車，實現遙控檢車，避免誤區、失竊等現象。

（5）維保智能化：引入智能維保系統，可以檢測設備的運行情況，降低故障的發生，使設備能夠長期處于良好的運行狀態，降低維護費用。

（6）管理系統智能化：智能化機械式立體停車庫配有智能管理系統，包括即時計價和收費、信息管理等功能，便于用戶和管理人員的使用。

（7）“線上線下互通互聯”：包括多套智慧停車系統之間聯網（庫內多系統平衡）、多個出入口之間聯網（不同出入口負荷平衡）、小區或單位配建車庫與公共停車庫聯網（平衡不同時段車位供需）、區域或城市內多座車庫之間聯網（車輛與車位）、城市之間停車設施聯網（城市交通、分時租賃）、靜態交通與動態交通聯網（道路空車位實時發布、停車誘導）、停車設施與智能建筑聯網（智能大廈門禁、閘機等）；人車位聯網（城市靜態交通網絡、手機移動網絡APP、大數據云端網）、線上線下兩張網互動（車聯網、物聯網與互聯網）。便于統籌管理，也方便用戶選擇合適的停車場所。

5 結語

基于既有住區的種種限制因素，建設機械立體停車庫是解決停車問題的主要途徑。為了應對既有住區停車的各方面問題，機械式立體停車庫在應用時需要針對性的技術策略：①因地制宜進行設備選型，在設計規劃階段應對既有住區的停車需求、場地特性、社會效益、資金能力等多方面進行綜合考慮，選擇適宜的設備類型，才能將其價值最大化；②停車效率與效益優化，既有住區的停車需求不僅體現在數量上，還體現在效率和綜合效益上，提出了便捷、高效、易于維護管理等要求，以緩解乃至解決停車問題；③智能化技術的應用，隨著新科技融入到居民生活的方方面面，對停車設施也提出了智能化、智慧化的要求，以滿足未來新型智慧社區的發展需要。

“十三五”期間，國家著力解決既有住區現存問題，切實提高居民生活水平。既有居住建筑宜居改造及功能提升關鍵技術被列為國家“十三五”重點研發項目，該項目設有既有居住建筑停車關鍵技術研究與示范課題，并由江蘇中泰停車產業有限公司承擔，根據研發計劃，中泰停車率先開發出了“四高”機器人縱向交換智能車庫、“四高”機器人側向交換智能車庫以及直徑12m 深井式智能立體車庫，并在廈門、常州、青島、南京和上海分別開展了示范工程的建設，隨著課題推進和更多研發成果落地，相信能夠為緩解既有住區停車難問題提供更多更有效的解決方案。