作者：黃秋霞 曾超 魏文晨 林理科
摘 要：在城市停車難問題愈演愈烈的今天，傳統平面停車場已無法滿足城市發展需求。佔地面積少、空間利用率高、庫容率大的機械式立體停車庫已成為緩解停車難問題最有效的手段之一。文中介紹了機械車庫發展起源，重點分析了圓形垂直升降立體停車庫國內外發展現狀，從技術層面、駕駛員需求層面、市場接受度層面、政策層面分析目前圓形垂直升降立體車庫在建設運營中存在的問題並對其原因進行探究。最後，針對圓形垂直升降立體停車的發展趨勢進行定性分析並提出規劃建設及運營管理建議。
0 引言
隨著國民經濟和汽車工業的飛速發展，我國城市機動車保有量急劇增長。截至2018 年底，全國汽車保有量已達2.4 億輛，北京、上海、廣州、深圳、南京等城市的停車位缺口已高達69~150 萬個。一方面是持續增長的汽車消費帶來的泊位需求, 一方面是基礎設施建設發展緩慢、城市用地資源日趨緊缺，車位供需矛盾日益突出，由此導致交通堵塞、秩序混亂、停車佔道等問題層出不窮。因此，發展機械式立體停車設施壓縮泊位缺口成為緩解城市停車難題的迫切需求。目前市場上機械式立體停車位主要有九類，本文主要針對目前技術先進、結構新穎的圓形垂直升降立體停車庫開展研究。
1 機械式立體停車庫的發展起源
據文獻記載第一座機械式立體停車庫於1920 年落地美國伊利諾斯州芝加哥市華盛頓西大街 215 號的一家賓館[1]，進入50 年代後，各式各樣的立體停車庫相繼被提出。60 年代，隨著汽車工業的發展，美國、日本、歐洲開始出現停車難問題[2，3 ]。日本由於地域狹小，可用於建設停車場的空地很少且地價昂貴，所以能最大限度利用空間的機械式立體停車庫得到迅速發展。
2 圓形垂直升降立體停車庫的發展現狀
2.1 國外圓形立體停車庫發展案例
國外立體停車行業發展技術遠遠領先於國內，其中以德國、日本、以色列為代表，其圓形垂直升降立體停車庫技術在世界處於領先地位。
1）德國
1998 年9 月，沃爾夫斯堡已建成兩棟20 層42 m高圓柱形玻璃汽車塔，被喻為「撞擊心靈的發動機」,見圖1。其每座車庫可存放400 輛大眾新車，設有2 套存取系統，存取一輛車時間約3 min。採用自動金屬、機械手臂技術以及多個存取車通道，避免其中一個出入口故障而車主無法用車的情況。
圖1 德國沃爾夫斯堡立體停車庫
2）日本
日本最初採用的停車技術主要借鑑於歐洲最早出現的倉儲式立體車庫，但由於其國土資源面積受限，後來出現的塔式立體停車庫得到了更為廣泛的應用。為有效避免自行車共享盛行年代單車成堆的尷尬局面，日本工程公司Giken Seisakusho 於2013 年研發了Eco-Cycle 自行車存放系統並建造自行車地下垂直停車塔。每根地下圓柱只有7 m 寬11 m 深，卻能容納204 輛自行車，用戶停取車時間間隔僅為13 s，見圖2。
圖2 日本地下單車立體停車庫
3）以色列
2010 年，以色列建造了一座中間雙循環圓形塔式立體停車庫，主要運用以色列Unitronics 公司研發的新型自動智能停車系統，見圖3。整個流程無需任何人工操作，由定製軟體控制自動機器人、電梯和平臺接手。
圖3 以色列科技機械停車庫
2.2 國內圓形立體停車庫案例
目前國內知名的停車設備製造企業有深圳中科利亨、湖南天橋利亨、杭州西子、萊鋼泰達、中國電子科技集團公司第三十八研究等。近年來國內典型的圓形立體車庫案例如表1 所示，本文選取國內具有代表性的5個圓形車庫案例進行闡述。
2009 年9 月，國內首座「全智能化多出入口圓形塔式立體車庫」在深圳市寶安區人民醫院投入使用，見圖4。該立體車庫分為兩座圓塔，均設有3 個出入口，15 層高，共設有234 個車位，僅佔地480 ㎡。採用了智能控制和停車引導技術、節能低噪的高速升降機技術、輸送帶式車位無動力車輛快速平移技術等一系列技術，融合多個領域的專業技術。
圖4 深圳寶安區人民醫院雙塔式立體停車庫
2015 年8 月，天津市高新區智能停車樓項目於2015 年8 月正式投入使用，被媒體評為「天津智能車庫之最」，見圖5。21 層鋼架結構，4 套升降系統，340 個泊位，10 個出入口，其存取速度平均60 s，存取車一次耗電少於0.2 kwh，具有效率高、節能環保的優勢，並設有多個出入口，有效緩解存取車高峰期的擁堵狀況。
圖5 天津智能立體停車庫
2017 年6 月於廈門海滄行政區竣工的地下圓形塔庫為全國首個預製裝配沉井式地下機械停車庫，見圖6，其內徑20 m、深10 m、共5 層，每層10 個泊位，平均存取車時間60 s。採用預製裝配結合沉井法施工，合理利用周邊綠地地下空間建設停車庫，且施工工期短、可產品化生產、可複製性強，可有效解決老舊小區、商業區停車難題。此類借用地下空間並巧妙應用建築施工技術的多元融合車庫建造模式應得到廣泛的推廣運用。
圖6 廈門沉井式地下停車庫
2017 年7 月，神農城智能立體車庫建成於湖南省株洲市炎帝廣場神農城森林路與水心路交匯處，是目前國內最大的四圓塔組合立體車庫，項目總佔地977 ㎡，總高13 層（高33.5 m），4 套升降系統，16 個出入口，400 個泊車位。停車樓內均可安裝新能源充電系統，車庫南側配備5 個充電停車位等配套設施，見圖7。
圖7 湖南神龍城智能停車庫
2018 年年底，位於重慶市九龍坡區政府南側、臨西郊支路的重慶九龍坡區政府智能停車樓竣工。該車庫佔地675 m2，共19 層鋼架結構，387 個泊位，總高49.3 m，配有4 套升降系統，政府院內出入口8 個，外圍道路出入口6 個。停車容量超平面停車10 倍以上，極大改善了區政府周邊的交通狀況。
2.3 發展中的現存問題
為有效緩解城市停車難題，自2015 年起，國家及地方相繼出臺政策鼓勵各大城市推進立體停車庫建設，憑藉其便捷性、儲位效率高、運營容量大，立體停車設施的發展得到政府的大力支持，是國家重點扶持發展對象。然而圓形垂直升降立體停車庫在發展中存在如下問題。
圖8 重慶九龍坡區政府立體停車庫
1）國內技術不足缺乏自主研發能力，車庫安全性亟待提高立體停車行業在我國起步較晚，大部分車庫的核心技術從國外引進，國內本土企業車庫設備製造經驗不足、缺乏技術創新人才及自主研發能力，不具備外來立體車庫內化意識，導致引進技術設備產生「水土不服」狀況且在佔用土地資源時間價值和機會價值的現狀下無法保證投資收益。
圓形立體車庫屬於大型複雜、高冗餘度結構系統，在取車過程中承受動、靜態荷載以及電機運行和提升設備自身產生的衝擊、振動等[4] 共同作用，容易導致失穩傾覆狀況。而國內多數生產企業的規模達不到要求[5]，特別是生產過程中缺少科研設計單位的參與，導致設備生產能力嚴重不足、技術創新能力嚴重匱乏。
2）較低選擇意願下立體車庫普遍利用率不及預期，導致運營收益低立體停車行業在國內屬於新興行業，市民的普遍接受度遠遠不及傳統自走式以及路邊停車場。就用戶選擇行為規律而言，駕駛員傾向於選擇熟悉車位，並將立體
車庫視為傳統車位供給不足情況下的無奈之選。同時，部分圓形車庫位置偏僻且缺乏引導信息及停車標識，這進一步阻礙駕駛員的選擇行為。
除了醫院、政府、城市中心商業區等車位資源非常低的區域，其他地方的立體車庫利用效率較低，由此導致管理人員經營不善，後期維護無法得到切實保障，車庫事故頻發。
3）車庫一次性投入大且後期維保費用高，成本回收期長圓形機械式立體停車庫中金屬結構固有的金屬疲勞屬性易導致在循環應力或循環應變作用下產生局部永久性累計損傷[6]，一定循環次數後產生裂紋或突然發生完全斷裂，加之車庫運行過程中電機、鏈條等的磨損，因此，建造圓形立體停車庫一次性投資大且平時保養和維修費用高，運營者通常只能通過收取停車費以回收資本，導致車庫收費高且長期收支不平衡，建設成本回收期過長，這極大地阻礙立體停車庫的發展。
4）車輛存取尖峰時段車庫效率低引起排隊現象由於圓形立體車庫存取車出入口一次僅能服務一輛車，即在某個出入口取車的同時無法進行存車服務且有多個車輛同時產生存取需求時只能按照先到先服務的原則進行運作，由此產生排隊現象。儘管每次存取車時間短，但在尖峰時段無法避免整體效率低的現象。
5）缺乏國家統一標準和行業規範，市場環境秩序混亂且產業鏈不完善國家政策對停車產業的發展和管理嚴重滯後，政策不配套。國家相關部門幾乎未對立體停車庫頒布過有效政策，基本上是政府與各地方出臺相關政策。雖然近年來我國地方政府相繼頒布政策利好文件鼓勵發展立體停車設施，但仍存在缺乏地方性規劃管理審批的具體細則以及相關的技術標準，且難以落實到具體實施層面。
2.4 問題原因探究
1）駕駛員層面
基於用戶體驗度以及駕駛員停車選擇行為規律，從便捷性、安全性、經濟性、時間效率以及駕駛員自身習慣對駕駛員選擇圓形立體停車庫的行為進行多元分析評價：圓形立體車庫作為新型的停車模式，大眾對其缺乏足夠認識，市民接受度低；駕駛員從自身便捷性出發，優先選擇距離目的地近、周轉路線少的路邊停車位；再次，駕駛員基於經濟性，考慮機械式立體車庫此類環境優良、技術先進、模式新穎的停車場價格較高；相比傳統停車場，圓形立體停車庫是全封閉設備，可視性低，給用戶心理帶來不安全感。
2）技術層面
圓形垂直升降立體停車庫作為一種結構新穎的立體停車設備，融合自動化技術、智能感知技術、機器人技術、計算機技術於一體，對技術人員的要求高且安裝精度直接影響到車庫的使用壽命和安全可靠性。圓形垂直升降類立體車庫受載荷作用複雜、工況組合多樣，而國內技術經驗不足，核心技術多為國外引進且無法結合當地地理環境完美吸收內化。技術上的短板極大程度上阻礙了圓形立體車庫的發展。
3）市場層面
據最新統計，2018 年國內新增車庫項目2 603 個，新增泊位865 542 個。機械式停車設備用戶分為住宅小區、公共配套以及單位自用三類，均以升降橫移式為主要建設項目，圓形垂直升降類由於建設成本高，技術含量大而受到發展限制。另外，少數企業為佔有市場，採取低價競爭，導致市場競爭無序 [7]，且市場上充斥著國外淘汰的技術和仿製的低端產品[8]，其以低價獲取項目，犧牲設備的安全及穩定性，對車庫後期維護運營帶來極大的困擾。
4）政策層面
缺乏統一的國家標準和行業規範，導致市場上的技術標準參差不一、產品質量良莠不齊，市場環境秩序混亂。
城市停車場建設作為一項系統工程，其建設涉及眾多不同的主管部門，導致多方管理、審批流程長、政策無法切實保障投資人利益等問題，民間資本對該領域望而卻步，極大地阻礙立體車庫的發展。
3 圓形垂直升降立體停車庫展望
3.1 圓形立體停車庫的發展趨勢分析
1）智能化
隨著科技的飛速發展，智慧型手機、智能家電、立體車庫無不深受智能化技術的影響和推動。圓形垂直升降立體停車庫作為九大類停車庫中自動化水平高的具智能化設備，為繼續推進智能便捷的深入發展，應綜合運用智能管理系統、傳感技術、導航定位技術、電子地圖實時監控技術以及圖像對比功能。
2）信息化
在大數據、雲平臺以及物聯網高速發展的有力支撐下，通過手機終端完成信息對接已成為現代都市必不可少的生活方式。以手機停車APP 為主的停車平臺也是當下網際網路市場和停車行業的一個熱門話題，泊位信息共享、停車引導、車輛狀態查詢、預約存取車等功能極大地滿足了用戶需求的便捷性和有效性。
3.2 圓形立體停車庫的發展規劃建議
1）規範相關政策標準，簡化審批流程, 鼓勵社會
資本積極參與以政策為導向，放寬市場準入，鼓勵停車行業健康有序發展以緩解城市停車難題。首先，對於申請建設圓形立體停車場，國土和規划行政管理部門應簡化審批流程，提高審批效率，並積極制定優惠補償政策鼓勵資本參與；其次，停車場用地政策是影響社會資本投入的最大瓶頸，應對城市公共停車場規划具體的土地供應，避免投資企業自主尋找商業用地產生的高成本。
2）鼓勵自主創新，提高市場競爭力
支持國內圓形立體停車設備企業自主創新，鼓勵行業聯盟等形式開展技術研發，逐步提升核心裝配國產化水平；將停車產業納入高端製造業清單，給予相關政策優惠，打造自主裝配品牌；積極引導自主品牌走出去，實現停車產業優勢產能輸出。
3）以用戶體驗度為基本準則
從用戶體驗度的原則出發，考慮便捷性、安全性、時效性等，加強車庫運營組織管理，規範停車收費政策的同時打擊違法收費現象，淘汰劣質產品，加大圓形立體車庫技術研發支持，使之成為緩解城市停車問題、規範城市形象的一劑良藥。
4 結語
圓形垂直升降立體停車停車庫由於佔地面積少、空間利用率大、自動化程度高、布置靈活等特點近年來得到快速發展，但市場佔有率仍然偏低，原因在於圓形車庫技術含量高、國內生產研製水平不足、市場環境混亂、國家政策不配套。因此，加強政策導向、提高產品競爭力、實現核心技術自主創新是進一步推廣圓形垂直升降立體停車庫的有效措施，使其朝著智能化、信息化、多元化方向發展，為有效緩解停車位供需矛盾所帶來的一系列停車問題做出貢獻。