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学术课题|SSP智能车库与传统自走式车库的对比分析

2021年04月17日

伴随人民生活水平的不断提高以及机动车数量的不断趋升,导致城市停车位需求的不断激增,存在占地面积大、空间利用率低等缺点的传统自走式车库已无法成为解决城市停车难问题的首要选择。为加快推进停车设施建设,有效缓解停车供给不足,国家层面自2015年8月国家发改委等七部委颁布《关于加强城市停车设施建设的指导意见》,各部门、各地持续出台政策利好文件,鼓励智能化立体车库建设,充分挖掘空间资源,引领城市停车设施建设与管理在“新基建”趋势下向数字化、智能化、网联化、无人化新方向发展。本文从空间利用率、停车行程时间等方面对SSP智能车库与传统自走式车库进行对比分析,并从科学的角度确定SSP智能车库的适用范围。


车库特征分析


SSP智能车库(SSP人工智能停车机器人)

图1 SSP智能车库


SSP智能车库可以节约传统自走式车库的进出车道,提高土地利用率。

工作原理:采用并行工作逻辑,在平面所有的位置都设置完全相同的动力单元。每个动力单元都能够将载车板/车辆向前后或左右移动,遇到建筑立柱或其他结构,采用中继单元连接动力单元,不会影响载车板移动。

设备特点:采用人工智能控制系统,可根据历史数据、项目布局、客户使用习惯,自动推演、优化、预测不同情况下的路径运行方案及存取车时间。



传统自走式车库

图2 传统自走式车库



传统自走式车库需要驾驶员将车辆通过平面行车道及各层连接坡道直接驶入驶出停车位。相对于平面停车设施,自走式停车楼在空间利用上更具优势。在空间上可建造于地上或地下,在建造形式上可建造为单建式多层停车楼或位于主体建筑底部或内嵌于主体建筑内部的附建式多层停车楼。

车库特点:传统自走式车库具有容车量大、建造成本相对较低、施工技术成熟等特点。

不足之处:该类车库需占用较大面积的土地,建造周期长;由于行车道和坡道需要占用大部分面积,空间利用率较低;为确保车库使用者在车库内活动的安全与舒适,照明、通风、消防等费用均较其他停车方式高。



SSP智能车库&传统自走式车库对比分析

停车行程时间(存取车效率)

车辆在停车场内部的停放过程(即进入停车场入口至完成停放)可视为车辆接受服务的过程。针对不同的停车场,接受停车服务的过程如下:

SSP智能车库:驶入停车场入口(或机械车库出入口)——等候空闲搬运器或升降平台——前进入库——下车离开。

传统自走式车库:车辆驶入停车场入口——通过停车场内部道路(坡道)寻找空闲停车位——倒车入库——下车离开。

SSP智能车库结构如图3所示,由车库钢结构、升降机、载车板、人车交换区、动力单元和控制系统等组成。SSP智能车库车辆的存取操作通过人工智能控制系统进行,驾驶员将车辆驶入人车交换区后离开车辆,系统将载车板及车辆通过升降机的垂直运动和水平循环运动方式进行存储。出库时,车辆通过水平循环运动和升降机的垂直运动方式运送至出入口,驾驶员进入人车交换区,开车离开,完成取车过程。

通过对传统自走式车库与SSP智能车库开展大数据调查与实车实验,考虑车库内部环境的多样性与复杂性,以停车最利行程时间与最不利行程时间为研究目标,得出不同泊位规模与停车行程时间的关系曲线(如图4所示)。


图4 SSP智能车库与传统自走式车库 泊位规模与停车行程时间关系曲线图

【注:停车最利行程时间:车辆入场后至距离最近(最便利)的空闲车位行程时间;停车最不利行程时间:车辆入场后至距离最远(最不便利)空闲车位行程时间。】


对比分析SSP智能车库与传统自走式车库泊位规模与停车行程时间关系的结果表明,传统自走式车库的停车行程时间上下浮动程度较大,不仅受泊位规模等级(小型、中型、大型、特大型)的影响,还与车库的出入口数量、坡道形式等因素相关。而SSP智能车库的停车行程时间较稳定,经大量实验检测,连续存取车平均时间约57s。因此,在车库使用便捷性方面,与传统自走式车库相比,停放时间较短,减少了无效的寻找车位时间,提升了车库使用者的体验感。


空间利用率

定义单位泊位建筑面积为车库总建筑面积与泊位数之比。我国现行《城市停车规划规范》(GB/T 51149-2016)建议:在估算停车场用地规模时,地下机动车停车库与地上机动车停车楼标准车停放建筑面积宜采用30m2~40m2,机械式机动车停车库标准车停放建筑面积宜采用15m2~25m2。

SSP智能车库单位泊位建筑面积包含每辆车所需停车位面积以及升降机、旋转盘等设备及附属配套设施所占的建筑面积。而针对传统式自走式车库(包括地下立体停车库、地上立体停车楼),单位泊位建筑面积不仅包含每个泊位的停车位面积,还包括坡道、柱网及管理、服务、附属配套用房所占建筑面积。因此,本文对青岛崂山区某大学的车库规划设计方案进行对比分析,比较SSP智能车库与传统自走式车库的空间利用率。



a)SSP智能车库平面布置图

b)传统自走式车库平面布置图

c)SSP智能车库剖面布置图

d)传统自走式车库剖面布置图

图5 SSP智能车库与传统自走式车库方案布置图

由SSP智能车库与传统自走式车库方案布置图表明(如图5所示),在相同占地面积的条件下,SSP智能车库方案的规划车位数要远大于传统自走式车库方案,因此,SSP智能车库的空间利用率较传统自走式车库更高。如表1所示,已知车位数与总建筑面积,计算得出SSP智能车库与传统自走式车库的单位泊位建筑面积分别为18.87m2、30.192m2,估算值符合现行规范的建议值。

表1 SSP智能车库与传统自走式车库方案对比


结语


本文从建设方关注的用地面积、泊位规模,使用方关注的停车行程时间、便捷性等方面对比分析SSP智能车库与传统自走式车库,得出以下结论:

(1)得益于华容道式的运行原理和成熟的人工智能调度软件系统,SSP技术在相同空间和用户体验条件下,相较于传统自走式车库,可设置多至两倍的车位,特别适合于有停车配建指标缺口的城市核心区项目。

(2)相对于传统自走式车库,SSP智能车库在前期建造成本、占地面积、空间利用率、配置灵活性方面都有明显优势,SSP技术不仅可以节省50%的建设空间,更是能够实现至多4层车库共用一层混凝土楼板,应用于地下车库项目时,可以实现项目总成本持平或降低。

(3)SSP智能车库能够实现出入口、升降机以及各层动力单元全并行工作,进而实现了连续存取车状态下运行效率的最高化,在使用便捷性、使用体验感方面比传统自走式车库具有较大优势。


文章来源:重庆交通大学&华通石川岛课题研究组