图1-3 垂直提升式立体车库
我国在20世纪年代初开始研制机械式立体车库，进入90年代，有了突飞猛进的发展。从1992年进口第一座垂直循环式车库到1996年成立立体停车设备协会，短短几年时间就完成了从产品和技术引进到自主开发、制造的过程。几年来各种类型的车库设备相继出现，协会成员己发展到60多家企业和研究院所。目前上海、北京、深圳、广州、天津、成都、大连、南京、济南、福州、沈阳等城市都相继出现了立体车库。库型以小型车库为主，100个车位以下的占64%，100-500个车位的占33%，500个车位以上的大型车库占3%，但已有增长的势头。使用地以商业住宅小区为主，用于小区配套的占50%，单位自用停车库占30%，公共停车库占20%。
我国立体停车设备的技术主要来自日本。生产初期大多是仿制日本等国的产品，经过多年的努力，到目前己经形成一定的生产规模和市场。据有关方面统计，目前约有生产企业100余家，成立了由国家认可的立体停车设备制造企业资质认证中心。产品有很大部分来自自开发项目，生产技术水平也有了很大提高。
目前国内立体停车设备是以升降横移类为主，约占总量的84%。此外还有垂直升降类和平面移动类。在技术方面，由最初的机械传动式逐步在发展液压传动式、机械液压传动式、电传动式。控制方式也由单纯的手动控制发展到电气控制、控制和现场总线控制。
与各种先进技术的融合将促进停车场向高技术方向的发展，形成停车场产业。我国停车场的需求在不断增大，尽管我国立体停车设备工业起步较晚，但人们己经认识到立体停车场建设的必要性和紧迫性。我国机械停车行业从第一台机械式立体停车设备的建成到现在，己经走过了二十多个年头时间。从姗姗起步到近几年的高
4
速蓬勃发展机械式停车设备，从最初人们对它的陌生和排斥使用到如今在大中城市的现代化建筑、居民小区等场合被大量采用，最终成为解决城市“停车难”的一种有效工具，立体车库经历了它发展的低谷和高潮，
特别是机械式立体车库在最近几年发展尤其迅速，可以预见在未来时间里立体车库将会呈现处越来越多的优势，使立体车库技术会像汽车一样得到飞跃式的发展，。
虽然我国停车设备行业和技术得到了快速发展，但与停车设备的市场需求还相差甚远。停车设备需要进一步降低制造成本，提高技术含量以及设备使用的安全性和可靠性。
1.2.2立体车库发展趋势
随着当今社会各种高新技术的引入，立体车库正在向专业化、复杂化、智能化和高自动化方向发展，重点表现为以下几个方面
①专业化立体车库系统稳定可靠，能正常运行而不出故障是用户的首要要求，也是一套停车场系统的重中之重。因此，必须提高制造厂家的专业化程度，才能保证设备的可靠性，立体车库的软硬件设施及各种设备的配套也应当达到专业化程度。
②复杂化立体车库产业正在向多元化方向发展，它已经不仅是纯粹的机械设备，还包含了当今机械、电子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技术等领域的大量先进技术。立体停车系统己经日臻完善，如汽车出入车库时采用声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动
识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、图像识别技术、科学管理等，各种领域先进技术的综合使用，已经使立体车库成为一个独立的大型复杂的高技术设备。
③智能化立体车库的发展越来越向着智能化方向发展，一些新技术正在迅速进入该领域，如变频技术、全电脑控制系统、导航定位技术、图像识别技术、传感技术、光纤通讯技术、防火防盗系统、停电及电源故障的自动判别排除及处理系统等。对于全电脑自动控制系统，要开发、设计专用硬件系统和专用软件，使之适用于存取车全过程的管理和控制，尤其是对于“模块”阁架式立体车库的电梯调配，自动送车找位、自动平层，应快捷、准确、可靠。系统安全装置的设置要与动态过程安全检测形成闭环，确保存取车过程的安全运行。
④高自动化立体车库的高自动化主要表现为先进的自动控制技术和科学的管理方法。控制技术和管理方法互为所长，大幅度提高了存取车效率。在控制方法上采用了遥控技术和自动识别系统车辆停靠稳妥在车库外面需要自动转向后，车库可以将汽车自动停放到合适的位置，可实现无人操作在科学管理方面，计算机中心对停车场实行全方位管理，整个停车场完全在计算机监控之下，包括设备监控、出入口
5
监控、停车场内部监控，整个停车场运行的状态信息都可以存入计算机，通过便捷的人机管理界面，实现车流量统计、系统故障查询、收费状况查询、进出车辆信息查询、系统运行状态的实时查询，同时可以设置打印报表功能。
未来的车库系统管理更开放、更灵活，整个管理系统能够实现控制与管理一体化，系统操作更加简便，功能更加强大。整个车库的管理可以纳入楼宇自动化系统，联入网络，形成一个综合的计算机管理网络信息系统，真正实现立体车库的无人化管理。
1.3课题的主要研究内容
随着土地资源的不断开发，城市人均占地面积不断缩小，代表着机械与电气控制最新科技的立体车库将是未来商业宾馆、酒店、办公娱乐场所及居民小区的主要停车方式。本课题以升降横移式立体车库为主要研究对象，通过对国内知名立体车库制造企业和济南等地立体车库实际使用情况的市场调研，针对立体车库的钢结构和系统控制中排队论和控制策略进行了研究。
立体车库的钢结构是车库重量的主要部分，钢结构的材质型号及板料厚度对车库的安全性起着至关重要的作用由于车库在停放车辆的时候，需要将汽车进行横移或升降，汽车的重量本身会对车库产生一定的作用力，存取车动作时的动力势能也会加重这种作用，因此，如果车库板材厚度不够，会影响车库整体的刚度和强度，对车库的安全性有一定的隐患如果车库板材过厚，一方面会加重车库的总重量，不便于移动和运输，同时也会增加车库自身的制造成本另一方面，会对钢铁造成浪费，这与国家“十一五”规划强调的“节能减排”约束性指标相矛盾。
因此，为了满足企业的发展需求，同时使车库整体刚度和强度满足使用要求，达到车库停放车辆的安全性指标，也为了满足减少材料浪费的目标，课题研究了以下几个内容：
（1）立体车库的方案选型和确定
通过对立体车库各种型号结构、原理及其特点的分析研究，确定出企业开发车库的类型，并对车库的机械结构方案和控制方案进行初步规划。
（2）立体车库受力情况分析，确定主要受力构件，分析其稳定性，并对车库 进行模型简化
考虑车库在运行过程中所要承受的力和其他各种外部因素，对车库钢结构
6
进行受力情况分析，确定出存取车过程中的主要影响因素和关键受力部件，并 对车库模型进行简化。
（3）通过分析软件对机械结构进行分析优化
运用分析软件对简化后的车库钢结构模型进行分析优化，得到最优化结构尺寸，并与原先设计的钢结构进行比较。
7
第二章 升降横移式立体车库的总体方案设计
2.1产品的选型和定位
多层式立体车库普遍采用高架式存放，它的特点是节省土地面积，即在一个单位的面积上可以容纳多个车位同时，可以根据场地的大小、形状排列，具有灵活多变的特性。停车位有一个横移矩形框架及一个载车板组成，载车板为保安全采用链条传动或钢丝绳传动。传动件密封于横移框架中，可免受风吹雨淋，对延长寿命及降低维护费用有明显效果。
除以上独特性以外，现代先进的立体车库更具备详尽完善的安全保护功能以及引进国外技术与器件的电脑全自动操作的管理系统。
另外，对于不同型号的立体车库，又具备其独特的结构和运行模式，能适用于不同的场地和现有停车空间。因此，如何选择一款合适的立体车库型式作为企业进行市场推广的切入点，对于企业未来生存和市场竞争力有着紧密的联系。下面我们通过对系列不同车库的原理和适用情况的分析，来确定作为该企业市场切入口的车库类型。
2.1.1当前立体车库的种类及其特点
立体车库的类别根据JB/T8713-1998机械行业标准，按其工作原理区分主要包括以下九种:(1)升降横移类SH;(2)垂直循环类CX；（3）水平循环类SX;(4)多层循环类DX;(5)平面移动类PY;(6)巷道堆垛类XD;(7)垂直升降类CS;(8)简易升降类JS;(9)汽车升降机类QS。
(1)升降横移类
利用存车板升降或横移存取车辆，适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。它以钢结构框架为主体，采用电机驱动钢丝绳或链条带动载车板做升降横移运动，实现存取车辆。每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升降横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车辆只作横移，不必升降，而停泊在顶层的车辆只作升降，不作横移。中间
8