贵州大学本科毕业论文（设计）

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第一章 前 言

1.1立体车库概述

几十年来，科学技术的飞速发展使得人们的生活日新月异，曾几何时，作为权力与身份象征的汽车已经成为们人日常生活的一部分，迅速的普及开来。然而，随着我国城市化率越来越高，城市的数量不仅越来越多，其体积也越来越大，产生的停车难问题越来越凸显出来。就普通住宅小区而言，私家汽车增加的数目早已超过大多数小区建设时的规划，这使得许多车辆只能停在道路两边，给本已拥挤不堪的城市交通带来了更多隐患。车辆无处停放在很大程度上是城市发展到一定程度，滞后的基础设施建设与高昂的用地成本相互作用产生的结果，也是经济高速发展后，城市规划部门对未来车辆数量预估不足造成的。因此，提高停车的空间利用率就成了解决这一问题的最佳选择，立体车库就这样应运而生了。

立体车库顾名思义就是通过机械式结构让车库“立体”起来，使其成为像住宅一样的多层结构，以实现用较少的用地面积停更多车辆。与传统停车方式相比较，立体车库具有节省占地面积、出人库管理方便、存取车省时省力、配置灵活等特点，在一般住宅小区，若使用双层升降横移式立体车库，可节约近一半用地面积；在某些大型商场和城市中心地带采用的垂直升降式立体车库由于存车库可达20~25层，可存放40~50辆车，而占地面积仅需50㎡。

此外，立体车库和传统的地下停车场相比能够更加有效的保证人们的安全，人在车库内或车停的位置不正确时，自动停车系统便不会启动，以保证人车安全。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。

1.2立体车库的分类

立体车库诸多的优势使得它拥有广阔的发展前景。因此，各种类型的立体车库应运而生，根据使用规模和使用地点不同，立体车库主要有以下几种： （1）水平循环式立体车库

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顾名思义，它是一种采用一个水平循环运动的车位系统来存取和停放车辆的立体车库，可分为圆形循环式和箱型循环式两种形式。它具有这些优点：能够省去进出车道，适合建于狭长地形的地方，因此可以降低通风装置的费用，而且若多层重叠可建成大型停车场。虽然安装性价比较高，但由于大多数情况下只有一个出入口，因此建的越大取车越困难，特别是在上下班高峰取车时间过长，因此难以广泛推广。

图1.1 水平循环式立体车库

（2）垂直升降式立体车库

这种结构的立体车库一般是两个停车板为一层，由一个提升机将车辆运送到指定层次停车，结构原理与电梯类似，这种停车库一般可以建成数十米高，由于每层只停两辆车，因此占地面积一般不到50平方米，由于它土地利用率极高，因此非常适合在寸土寸金的都市繁华地段，其在欧美及日本的大城市中应用非常的多。不过由于层数太高，立体车库的控制系统和安全系统会比较复杂，因此故障发生情况较多且建设维护成本会比较高。

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图1.2 垂直升降式立体车库

（3）升降横移式立体车库

升降横移式立体车库大多数为小型停车库，一般为2—5层，采用链传动或钢丝绳传动的方式来提升载车板，顶层以下每层空出一个车位，以方便下层车横移给上层车让出通道。它型式多样，建设成本低，并且能适应许多场地，特别是居民住宅小区停车的需要，因此应用极其广泛。

图1.3 升降横移式立体车库

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（4）巷道堆垛式立体车库

巷道堆垛式立体车库的运行原理在一定程度上和堆垛式仓储中心相似，通过一个可升降横移的搬运机将车辆运送到各个停车位。一般规模较大，封闭性高，监控检测设备多种多样，因此可实现车辆防盗及保护人员安全，适用于大型地下停车库的建立。但是由于规模较大，因此建设成本较高，维护不易。

图1.4 巷道堆垛式立体车库

立体车库种类繁多，形式多样，除以上主要四种以外，还有垂直循环式、多层循环式、多层圆盘旋转式，平面移动式等，这些种类由于应用较少，因此不做介绍。

1.3立体车库在国内外的发展状况

就发展类型来说，自动立体停车装备系统在世界各地的发展是不尽相同的，德国开发最早，技术居于领先地位，在二层及多层平面式立体停车库系列中，它已发展了H型、U型和V型。日本由于国土面积小而应用最广，自从1959年引进了建造机械式立体停车库技术之后，其已经在本土上共建造了数万座多种形式的机械式车库，平均每座容车量达到十辆左右，最多的能达到百辆以上。从技术特征上看，日本更重视竖式自动立体车库的发展，即密集型自动立体停车库的发展。

进入20世纪以来，在国内举办了多个与停车设备相关的展览会，这些展览会吸引了来自德、日、美等世界上知名的停车设备制造商，全自动立体停车设备的容车能力及其技术完备，先进程度已被世界广泛承认和接受。国内正处于经济与建设发展阶段，立体车库系统在国内大型城市的发展已有一定时间，在解决停车难的问题上取得了较为良好的效果，但在一些三线城市及大多数中小城市还未普及开来。

就控制技术来说，目前国内外大多数自动立体停车装备系统采用PLC控制，通讯方

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式以有线通信为主。尽管PLC在功能特点上有很多优势，完全能够满足小型立体停车系统的需求，但是对于大型立体停车系统而言，运行速度和生产的成本两个方面成为了制约其发展的因素。在运行速度方面，PLC的运算速度只能达到脚(微秒)级，这随着大型电子智能化立体车库的发展已经逐渐地不能满足出库对控制芯片的要求了；在生产成本方面，大型电子智能化立体车库需要的I/O点数比较多，如果用PLC的控制方法，生产成本将会很高，这对于降低电子智能化立体车库的存取车的成本来说是一个严峻的挑战。有线通信作为一种已经趋于成熟的通信技术，具有多方面的优势特点。首先，低损耗、高容量、低色散的单模光纤在通信干线中占绝对的主导地位。其次，智能型网络及外围设备用电缆作为接口。由于立体车库的特殊性，有线通信方式在车库的应用中存在一些问题，具体表现如下：

（1）由于PLC的I/O点数限制，有线线缆布线的复杂,使系统采集的信号数量有限，对于大型智能型立体车库的实现是一个瓶颈，性能很难再有进一步的提升。其次，有线传输电缆在车辆调度过程中，随拖车板升降横移，很容易出现故障，对于规模巨大的车库，成本较高、布线复杂而且影响美观。

（2）RS-485通信速度慢，不支持热插拔、需要专门的驱动程和485卡，给使用带来诸多不便。

因此，就未来大型化和智能化立体车库的发展来看，作为控制核心，用DSP外扩CPLD比PLC更有优势。首先在运行速度方面，PLC的运算速度只能达到us级，而DSP的运算速度可以到ns级，因此能更好地满足电子高智能化立体车库对于控制芯片的要求；在生产成本方面，由于立体车库需要的 I/O点数比较多，如果用PLC的控制方法，生产成本将会很高，但是用DSP+CPLD实现的话会在生产成本上大大降低，目前DSP外扩CPLD的方法已经得到了广泛的应用；在功能扩展方面，DSP在片内集成了各种工业上常用的各种模块，为立体车库功能的升级提供了强大的硬件保障。另外，相比于传统的通信方式，无线通信能解决有线通信无法解决的问题。利用无线通信代替原来的有线通信方式,可有效增加采集信号的数量，提高立体车库的智能性，为进一步的技术升级打下基础，避免了布线的复杂性，有利于故障的迅速定位和设备维护，同时可以大大节省立体车库有线线缆的成本，当立体车库规模较大时尤为明显。采用无线通信方式代替有线通信方式，使立体车库能够监控的信号更加丰富，工作更加稳定可靠，为新型电子高智能化立体车库的实现打下了坚实的基础。