新型城市共享單車智能借還系統的設計與實現

文/張李皓，蘇皖翼，李弈謀，曹蕓豪

（上海電機學院，上海 201306）

近年來，共享經濟已經深入到我國生產生活的方方面面，諸如共享雨傘、共享充電寶、共享單車、共享籃球等。共享產品的出現給人們的生活帶來便利，人們可以借助第三方信息技術平臺實現資源共享。雖然如今共享經濟成為主要的新型經濟模式之一，熱度較高，但其發展中也面臨著一定的困境。

1.共享單車發展的相關概述

1.1 共享單車發展的產業背景簡述

隨著我國社會經濟的快速發展，人們生活水平顯著提升，各類電子產品迅速涌入市場，以智能手機為代表的電子產品幾乎成為大多數人的必備品。與此同時，手機上網方式也趨于便捷高效。在這樣的背景之下，各類共享產品應運而生。共享產品是互聯網時代下的標志性產物，人們可以借助手機互聯網方便地獲取所需的產品，現實中共享產品的出現也確實方便了人們的生活。共享單車則是重要的共享產品之一，其緩解了城市交通方面的壓力，也為人們提供了更為便捷的出行方式，尤其是當步行太遠而駕車又太近時，共享單車無疑是多數人的首選。

1.2 共享單車的發展現狀及存在的問題

結合近年來共享單車行業報告分析可知，共享單車的數量及其用戶規模都在迅速增長。截至2018年，共享單車后臺統計的用戶便已經達到了3200萬左右，其中以ofo和mobike的產業規模最大，但其用戶重疊率也是比較高的。據統計，現階段共享單車的投放量太大，且一度超出市場的合理容量，大量的共享單車占據著較大的道路面積，影響到人們的正常出行。因此，有關共享單車的消極影響也引發了社會各界的廣泛關注。各地政府針對共享單車的管理使用出臺了諸多管理意見及行業規范，旨在有效控制共享單車企業的投放量，使其更好地服務于社會。

2.新型共享單車智能借還系統的設計

2.1 新型共享單車智能借還系統的原理及其產品概述

新型共享單車智能借還系統為機械升降式，在設計中運用了立體式存放自行車技術，從而有效地避免了共享單車借還時占用道路的情況。與此同時，該智能借還系統也結合使用了平臺程序掃碼，用戶通過實名認證后，便可以從手機平臺進行掃碼，實現共享單車的智能借還。有關該產品的裝配圖如圖1所示。

新型共享單車智能借還系統通過配合使用地下停車場、停車架一、停車架二、支腳一、支腳二、減震結構、升降機和艙門，構建起完整的共享單車借還體系，由此極大地降低了外界因素對于共享單車所造成的破壞，進而起到顯著延長單車壽命的作用。具體而言，該智能借還系統包括地面，且所述地面內墻開設有地下停車場，地下停車場表面又與停車架一、停車架二進行連接。其中，停車架一是在停車架二的前面，兩個停車架的表面均與若干支腳固定連接。此處稱停車架一所固定連接的支腳為支腳一；相應地，停車架二與支腳二固定連接，且支腳在停車架表面是均勻分布的。支腳一及支腳二的內腔均設置了減震結構，且其表面與共享單車直接連接。所述的地下停車場的內腔后側與升降機固定桿固定連接，升降機則設置在固定桿的表面。此外，上述地層表面還開設了推拉槽，推拉槽的內腔右側與電動伸縮桿固定連接，伸縮桿輸出軸固定連接著艙門。

2.2 新型共享單車智能借還產品的實際操作過程簡述

對共享單車智能借還系統而言，其實際產品的操作方案預計如下。首先是共享單車使用者的借車流程。使用者有借車需求時，需要從手機共享單車App中進行掃碼，掃碼后該系統地面艙門會自動向上開啟，且當支腳移動到與升降機相扣后，升降機應可以帶動自行車支腳向上運動，直至到達地面處。此時，使用者便可以將共享單車取出，升降機也可以自動感應并降下，由此地面艙門便又處于關閉狀態。其次是共享單車使用者的還車流程。在還車時，歸還者以同樣的方式進行掃碼，該產品艙門再次向上開啟。此時，未夾有共享單車的支腳會向著升降機移動，二者相扣后，升降機會再次帶動自行車的支腳運動至地面。還車者僅需要將共享單車放到支腳上，升降機便會攜帶著夾有自行車的支腳下降到地下車庫，地面艙門也會隨之關閉，由此便完成了還車操作。

3.新型共享單車智能借還系統的優勢

3.1 新型共享單車智能借還系統的技術創新

新型共享單車智能借還系統于技術方面有著極大的創新突破，主要在于其通過地下停車場、支腳、升降機等的配合使用，構建起了完整的共享單車借還體系，由此實現了對共享單車的保護，有效延長了共享單車的使用壽命。此外，該產品在設計中組成了對應的減震結構，即智能借還系統中增設了減震槽、T形墊片以及彈簧，這一減震結構的設計對于共享單車的升降意義重大。由于利用該智能系統所設計的產品在共享單車借還過程中，均需要由升降機將固定在支架上的共享單車上升至地面或下降到地下車庫中，所以頻繁的升降只有具備一定的減震效果，才能防止共享單車因長期受震動影響而導致使用壽命的下降。因此，該智能借還系統減震結構的設計屬于是突出的技術創新，最大化地實現了對共享單車的保護。

3.2 新型共享單車智能借還系統設計產品的其他優勢

新型共享單車智能借還系統，其最終產品在技術方面創新優勢明顯。第一，本文所設計的新型共享單車智能借還系統是將共享單車停放于地下車庫，正是這一創新，極大地減少了外界環境對共享單車所造成的磨損。第二，該系統改善了共享單車隨意停放的現狀。它的設計宗旨之一便是，針對共享單車亂停亂放的嚴峻現狀進行改進，從而實現智能化管理。不論是掃碼借車還是還車，都需要通過微信實名認證后才能掃碼使用。對于借車不歸還的使用者，也可以監測其個人信息，平臺可據此禁止其再次使用共享單車。第三，該系統通過系統集成，與微信平臺之間實現通信，進而組成了智能存儲及借還系統，極大地提升了共享單車的借還效率，同時也節約了成本。第四，該系統的地面部分設置有太陽能板，且整個借還系統正常運轉所需要的電能也大多來自太陽能，因而在環保創新方面表現出了較大的優勢。

4.城市共享單車智能借還系統的實施戰略

在完成共享單車智能借還系統的設計工作后，我們便要重點考慮該產品的推廣策略及借還系統的后續發展規劃。具體而言，產品的推廣需要根據不同階段所存在的不同問題進行戰略調整。尤其是市場環境、競爭對手的變化，這些都是影響最終戰略實施的重要因素。上海躍騰科技股份有限公司在共享單車高新技術的研究方面有著較大優勢，其主要研究共享單車存儲系統地下空間利用。

在充分考慮現有資源能力狀況的基礎上，上海騰躍科技股份有限公司結合當前市場發展趨勢，初步確定了共享單車智能借還系統實施的戰略意圖，即推出面向不同細分市場的地下單車存儲系統產品，有效推動共享單車地下存儲系統產業的發展。此外，上海騰躍科技有限公司也與共享單車的廠商建立起了短中期的合作關系，且在合作期間給予廠商以領先整個行業的共享單車地下存儲技術，于某一時間段內達到對單車市場的大幅度占領，實現從共享單車地下存儲系統產品中獲取利潤，同時也將實現對該產品的進一步優化。

5.結語

本文就城市共享單車智能借還系統的設計與實現展開深入的探討分析，介紹了上海躍騰科技股份有限公司所提出的一種新型共享單車智能借還系統。由此也可以了解到該產品的優勢所在。后續該系統仍將進一步完善，從而實現更大范圍的推廣。