一种地下圆形智能停车库及存取车控制方法

技术领域

本发明涉及地下停车场技术领域，更具体的说是涉及一种地下圆形智能停车库及存取车控制方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，城市机动车保有量达到较高水平，而城市停车位和充电设施的建设滞后，需求缺口逐年加大，城市停车难的问题越来越突出；城市停车难的最根本原因是城市没有足够的土地用来停放日益增长的汽车，将汽车停放空间由地表、地上转化到地下空间，特别是地下深层空间是一个重要发展方向；随着地下空间施工技术的发展，圆形基坑开挖超过50米深的案例也有多起；因此构建超过地下25层以上的圆形地下停车场技术上成为可能。

城市地下圆形智能停车场是近年来开始发展的一种地下停车新业态，特别适合缺乏地面停车空间，不方便修建地上停车场的老旧社区、大型医院和商业场所；但已现有建成的地下圆形地下停车库，受限于升降设备等原因，鲜有地下停车层数超过六层地下圆形停车场，由于总停车位数少，单位停车位成本高，政府控制定价权，加上存取车效率和用户使用感受差，商业投资收益偏低，实际社会应用推广缓慢。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种地下圆形智能停车库及存取车控制方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地下圆形智能停车库，自上至下依次分为，起吊设备层、存取车层以及地下车库体；

所述起吊设备层以及存取车层建于地面上；所述地下车库体位于地面下；

所述存取车层具有贯通式出入口；

所述地下车库体侧壁采用钢筋混凝土地下连续墙构建；底板为钢筋混凝土封底结构，侧壁与底板相连；内部自上至下布设多层停车层；

还包括升降系统，所述升降系统为中心通道多轿箱整体旋转起吊升降系统，贯通存取车层以及地下车库体，并与起吊设备层连接，可升降，又可旋转，又可将车送入车位同时又能将车从车位取出。

优选的，所述地下车库体外侧迎水面复合有带锚钉的HDPE立体膜。

优选的，所述停车层包括与所述地下车库体侧壁连接的钢筋混凝土圆形拱圈，圆形拱圈与地下车库体侧壁通过预埋件联结成为整体。

优选的，所述升降系统包括，

多层载车轿箱，所述多层载车轿箱呈上下连续分层结构；

杆式桁架半圆形承重支撑架，所述杆式桁架半圆形承重支撑架的数量为两个，两个所述杆式桁架半圆形承重支撑架对称分布于所述多层载车轿箱两侧；

双电动卷扬起吊系统，所述双电动卷扬起吊系统布置于杆式桁架半圆承重支撑架的顶部圆形平台上；

车辆搬运器，所述车辆搬运器用于将车辆从停车层的存车位搬运到载车轿箱或从载车轿箱搬运到停车层的存车位上；

底部回转轴承支撑旋转平台，所述底部回转轴承支撑旋转平台位于所述杆式桁架半圆形承重支撑架的底部，起到支撑以及带动所述多层载车轿箱旋转的作用；

轿厢对重系统，所述轿厢对重系统装配于所述杆式桁架半圆形承重支撑架内。

优选的，所述车辆搬运器为梳齿搬运器。

优选的，每层所述停车层均具有多个停车位，每个所述停车位均具有承重部、装配于承重部上的梳齿交换架以及车辆位置传感器；每个停车位之间通过薄钢板分隔开。

优选的，还包括多层升降平移停车系统，所述多层升降平移停车系统装配于存取车层，并与多层载车轿箱相匹配。

本发明还提供了一种地下圆形智能停车库的存取车控制方法，人工或计算机自动控制系统控制地下圆形智能停车库存车以及取车；包括以下步骤：

S1、进车，存车人存好车并确认；

S2、多层升降平移存车系统自动通过下降平移功能，确定与起吊升降轿箱匹配的车位，停放需要存放的车辆；

S3、搬运机器将车辆搬运到起吊系统的轿箱中，起吊升降系统根据计算机指令下降并旋转到地下停车的特定位置；

S4、指令搬运机器搬运轿箱中车辆进入地下停车位，搬运完成后，搬运机器回到载车轿箱，完成车辆的存放；

S5、起吊升降系统起降和旋转到需要取车的地下车位，搬运机器将地下车位的车辆搬运到载车轿箱中；

S6、起吊升降系统的多层载车轿箱与多层升降平移取车系统对接，疏齿搬运机器搬运汽车到对应的停车位，多层升降平移取车系统通过平移上升，把多辆车送到地面层出车位，完成取车。

优选的，计算机自动控制系统包括自检模块、多屏显示模块、计费功能模块、流量预测模块以及车辆匹配模块。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种地下圆形智能停车库及存取车控制方法，具有以下有益效果：

本发明提出了一种基于中心通道多轿箱整体旋转起吊升降系统的地下圆形智能停车场及控制方法，实现多车同时智能存取、超多层数、超大容量等功能，整体上降低单位车位投资成本，显著提升存取效率、缩短取车时间，提升用户体验，能提升此类地下开间开发的商业投资价值。

本发明地下车库体采用永临一体化“膜+墙+拱”的地下圆筒结构，采用立体HDPE膜与钢筋混凝土地下连续墙复合成为整体构成地下车库体的筒壁，采用逆做法从上往下开挖，内部根据停车楼层布设装配式钢筋混凝土圆形拱圈，内拱与筒壁通过预埋件联结成为整体，充分发挥圆形刚性墙和拱圈整体的拱效应，理想实现地下圆筒结构的结构稳定，开挖到底部后采用钢筋混凝土进行封底，从而构建超深大容量地下圆形停车库。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的整体结构示意图；

图2附图为本发明提供的停车层结构示意图；

图3附图为本发明提供的杆式桁架半圆形承重支撑架结构示意图；

图4附图为本发明提供的多层升降平移停车系统取车侧结构示意图；

图5附图为本发明提供的多层升降平移停车系统存车侧结构示意图；

其中，

1、起吊设备层；2、存取车层；3、地下车库体；4、HDPE立体膜；5、圆形拱圈；6、多层载车轿箱；7、杆式桁架半圆形承重支撑架；8、双电动卷扬起吊系统；9、车辆搬运器；10、底部回转轴承支撑旋转平台；11、薄钢板；12、多层升降平移停车系统；13、半环式约束件；14、钢格栅；15、竖向钢管柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-5，本发明实施例公开了一种地下圆形智能停车库，自上至下依次分为，起吊设备层1、存取车层2以及地下车库体3；

起吊设备层1以及存取车层2建于地面上；地下车库体3位于地面下；

存取车层2具有贯通式出入口；

地下车库体3侧壁采用钢筋混凝土地下连续墙构建；底板为钢筋混凝土封底结构，侧壁与底板相连；内部自上至下布设多层停车层；

还包括升降系统，升降系统为中心通道多轿箱整体旋转起吊升降系统，贯通存取车层2以及地下车库体3，并与起吊设备层1连接，可升降，又可旋转，又可将车送入车位同时又能将车从车位取出。

在本实施例中，地下车库体3侧壁采用钢筋混凝土地下连续墙构建，迎水侧由带锚钉的HDPE立体膜4复合固定于地下连续墙外侧，使得地下连续墙具有高防渗性，高耐久性，长使用寿命，符合永久使用的功能。

每层停车层基底为高强度混凝土装配式支撑拱圈，提供地下井筒的内部支撑，与地下连续墙构成稳定的结构体系，并提供开敞的内部空间；多个支撑拱圈间隔固定于井筒侧壁的内侧，提供井筒内部支撑。

地下车库体3底板为钢筋混凝土封底结构，与侧壁地下连续墙结构相连，底部设有HDPE膜且与地下连续墙膜采用双缝焊接，实现HDPE膜对地下井筒的外防水包裹。

由于新型的永临一体化井筒结构，可以实现远比现在更多层，更深，更大容量的圆形地下停车库，从土建上降低单位停车位的成本。

为了进一步优化上述技术方案，地下车库体3外侧迎水面复合有带锚钉的HDPE立体膜4。

为了进一步优化上述技术方案，停车层包括与地下车库体3侧壁连接的钢筋混凝土圆形拱圈5，圆形拱圈5与地下车库体3侧壁通过预埋件联结成为整体。

为了进一步优化上述技术方案，升降系统包括，

多层载车轿箱6，多层载车轿箱6呈上下连续分层结构；

杆式桁架半圆形承重支撑架7，杆式桁架半圆形承重支撑架7的数量为两个，两个杆式桁架半圆形承重支撑架7对称分布于多层载车轿箱6两侧；

双电动卷扬起吊系统8，双电动卷扬起吊系统8布置于杆式桁架半圆承重支撑架的顶部圆形平台上；

车辆搬运器9，车辆搬运器9用于将车辆从停车层的存车位搬运到载车轿箱或从载车轿箱搬运到停车层的存车位上；

底部回转轴承支撑旋转平台10，底部回转轴承支撑旋转平台10位于杆式桁架半圆形承重支撑架7的底部，起到支撑以及带动多层载车轿箱6旋转的作用；

轿厢对重系统，轿厢对重系统装配于杆式桁架半圆形承重支撑架7内。

在本实施例中，本发明的升降系统各部件具有以下特点：

多层载车轿箱6：中心通道多层载车轿箱6结构，传统的单个载车轿箱由于其效率无法满足更深，更大停车容量的地下停车需要，因此在中心升降通道配置至少两层载车轿箱结构，多层载车轿箱6结构呈上下连续分层结构，可以同时满足上下装载多辆汽车的需要，这样可以实现一次存取多辆车的功能，大幅度提升存取车效率，克服超深地下井筒情况下的存取车效率低下的痛点，提升客户体验；多层载车轿箱6四个角设有沿桁架边杆可滑动的半环式约束件13，保证多层载车轿箱6升降和旋转过程中的稳定。

杆式桁架半圆形承重支撑架7，杆式桁架具有承载能力强，桁架结构轻的特点，为此很多大吨位的起重设备都采用桁架桅杆，半圆形桁架结构的布置还能提供更好支撑刚度，有利于提升承载结构的抗变形能力；中心通道布置上，中间位置为载车轿箱，两侧对称从上到下布置杆式桁架半圆形承重支撑架7，支撑架结构为现有的常规使用结构，在此不再赘述。

双电动卷扬起吊系统8，现行的电梯多采用曳引电动机，通常功率较小，无法承担多台汽车的快速升降，因此采用具有蓄能能量回收模块、卷扬同步功能的双电动卷扬起吊系统8，能满足多层载车轿箱6的重型经济升降功能；起吊系统对称布置在杆式桁架半圆承重支撑架的顶部圆形平台上；该圆形平台与周边结构分离，但受圆形方向限位约束，可以自由旋转。

车辆搬运器9，车辆搬运器9为梳齿搬运器，配置于多层载车轿箱6，当前梳齿搬运是最经济稳定最有效率的方式，每层轿箱需要配置性价比高的梳齿搬运器，实现把车辆从存车位搬运或移动到载车轿箱或从载车轿箱搬运到存车位上；与梳齿搬运器配套的存在位或载车位特定的梳齿存车架。

底部回转轴承支撑旋转平台10，是两个对称布置的杆式桁架半圆承重支撑架的基础，上部重力通过回转轴承支撑传递到地面结构，通过变频电控的回转齿轮驱动回转轴承支撑的齿圈实现中心通道多层载车轿箱6整体旋转起吊升降系统围绕中心360度旋转，结合起吊升降功能，实现多层载车轿箱6能在圆形地下车库的任何停车位对正，实现存取车。

轿厢对重系统，匹配电动卷扬的轿厢对重系统，降低起降系统空载情况下能耗，对重升降空间设在半圆形桁架支撑的内部，沿一个固定在桁架上的约束滑道上下滑动；此外，还需要配备其他常规满足起吊设备和智能停车升降限位、回转阻尼、失速锁定、水平检测、空间分隔等安全设施，此为现有常规配置，在此不再一一赘述。

对于上下两层载车轿箱结构的整体旋转起吊升降系统，提升效率至少150％以上，若上下三层载车轿箱结构，提升效率提升超过200％。

为了进一步优化上述技术方案，每层停车层均具有多个停车位，每个停车位均具有承重部、装配于承重部上的梳齿交换架以及车辆位置传感器；每个停车位之间通过薄钢板11分隔开。

在本实施例中，停车层的承重功能由围绕停车位的四角的竖向钢管柱15独立承担，每一层的停车位由横向型钢与竖向钢管柱15联系作为水平主横梁，主横梁之间由较小型钢作为次横梁，上铺钢板作为停车地面，配置与车辆搬运器9匹配梳齿交换架，以及必须的车辆位置测量和感知物联网实施。

车位的侧面采用薄钢板11进行分割，高度不超过停车层的三分之二；相邻承重柱设有斜向联系的斜撑，靠近侧墙支撑拱的钢管柱与支撑拱预埋件螺栓连接，以增强停车层整体稳定性。

停车位地面之间的三角空间采用轻型钢格栅14铺设，采用钢结构连接件与横梁采用螺栓连接，能够实现日常维修时承重需要。

停车层上的三角区设置有检修梯，可到车库的底部，方便日常检查和维修；此外在个别停车层地下停车的相关规范标准设有通风和消防系统，以及监控和照明系统，保证正常的工作安全。

为了进一步优化上述技术方案，还包括多层升降平移停车系统12，多层升降平移停车系统12装配于存取车层2，并与多层载车轿箱6相匹配。

在本实施例中，多层升降平移停车系统12本身可以临时停放多辆需要停放或取出的车，多车的临时存放功能，可以平抑高峰期存车或取车的排队需求，提升客户感受，同时为起吊升降系统的高效率多车存取提供保证。

为了匹配多层载车轿箱6提升系统，需要在存车区和取车区配置有至少三车位的多层升降平移存和取车系统，实现多车同时存取；现行已有多层升降平移停车系统12投入使用，可以实现同侧地面层进出的多车停车功能，因此对现行多层升降平移停车系统12设备需要做适应性改装，改装为另一侧靠边的车位可以分层进车或出车，即匹配到升降系统的载车轿箱中梳齿搬运器能顺利移动到多层升降平移存车系统对应车位实现搬运取车，或送车到多层升降平移取车系统的对应车位。

起吊升降系统与多轿箱提升系统的中间有自动分隔门和红外线警报系统，避免行人误入起吊内部。

本发明还提供了一种地下圆形智能停车库的存取车控制方法，人工或计算机自动控制系统控制地下圆形智能停车库存车以及取车。

为了进一步优化上述技术方案，计算机自动控制系统包括自检模块、多屏显示模块、计费功能模块、流量预测模块以及车辆匹配模块。

在本实施例中，通过人工或计算机自动控制系统控制地下圆形智能停车库存车以及取车，存车和取车流程为：

多层升降平移存车系统，可以实现多车同时进车，存车人存好车并确认后，系统会自动通过下降平移功能，确定与起吊升降轿箱匹配的车位，停放需要存放的车辆，通过搬运机器搬运到起吊系统的轿箱中，起吊升降系统根据计算机指令下降并旋转到地下停车的特定位置，然后指令搬运机器搬运轿箱中车辆进入地下停车位，然后搬运机器回到载车轿箱；之后再按指令起降和旋转到需要取车的地下车位，再把地下车位的车辆搬运到载车轿箱中，若只有一辆车需要取车，就取一辆，若有多车取车就分次取满载车轿箱，然后起吊到顶部，与多层升降平移取车系统对接，疏齿搬运机器搬运汽车到对应的停车位，多层升降平移取车系统通过平移上升，把多辆车送到地面层出车位，实现多车取车；整个过程有计算机系统通过计算智能控制操作流程，停车场管理人员也可紧急人工干预或中止操作流程。

计算机系统实现上述功能依赖于以下功能模块：

自检功能模块，对多层升降平移存和取车系统的车位状态；起吊旋转升降系统位置角度状态；地下停车库个停车位的状态进行自动检查，并将上述状态及时呈现在监控大屏幕或推送到存取车控制屏或客户手机APP上。

多屏显示，存取车库门前的存车和取车控制屏以及手机APP上显示车辆位置，排队次序，以及需要等待的时间，减少个人焦虑感；根据时间长短可以提供购物、游戏和音乐推荐。

计费功能模块，根据存车时间、区间等进行计费，自动扣减功能，以及特定区间取车奖励优惠功能。

流量预测模块，根据节假日、星期天数、不同时段、高峰期等停取车等待时间。

车辆匹配模块，计算机及配套系统，对进入停车库的车辆具有辨别车牌号、与相应注册的手机号或微信号匹配便于付费；对未注册的临时车辆可以生成付费二维码，便于存车人支付款项；同时计算机系统会根据以下停车控制原则，智能安排停车位置，依次发出指令。

依赖计算机系统的存车和取车方法具有以下原则：

起吊升降机采用能耗最优原则：

a.当存车比较少的情况或时间段：直接停在多层升降平移存和取车系统中，不动用起吊升降系统，车辆可以由搬运器经过轿厢从存车侧搬运到取车侧，不启动起吊升降系统。

b.当存车比较多的情况或时间段：起吊升降系统每次最大载车量下降存车，并尽可能存在上部，上来时尽可能有车可取，或有最多的车可取，需要优先腾空搬运器出车车位。

c.当取车比较多的情况和时段：下降时把存车系统准备存进地下车库的车带下去放到指定位置；根据取车排队，把起吊升降系统的载车轿箱从最底部的车辆位置、向上依次上升旋转搬运出取车车辆，并升降到顶部，再搬运到取车系统。

多层升降平移存车系统采取效率优先原则

优先空出地面停车位，缩短来车停车时间，并把车辆升降平移到与起吊升降系统对接搬运车位上；

多层升降平移取车系统采取效率优先原则

优先空出与起吊升降系统对接搬运车位，便于不影响起吊升降系统的效率，最大限度缩短取车时间；

根据上述要求和原则以及安全应急条件，构建智能停车管理系统实现停车管理智能化。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。