Проект создания комплекса автоматизированных парковок

1. Введение

 

Автомобиль – самое  многочисленное транспортное средство современности, техническая система, которая уже исчерпала себя в  развитии и требует немедленной  замены. Но пока не будет изобретено новое индивидуальное средство транспорта, которое станет перемещать человека из точки “А” в точку “В” так же просто и естественно, как это делает автомобиль, но с большей эффективностью, он будет оставаться самым верным помощником людей. Сегодня сотни миллионов автомобилей колесят по дорогам мира, но, являясь спутником человека, наибольшее их количество сосредоточено именно там, где он живет и работает. Наши города большие и маленькие, низкие и высокие, тихие и шумные, зеленые и бетонные. Автомобили везде! Чем выше плотность населения, тем острее проблема сосуществования человека и автомобиля, чем больше город, тем неразрешимей весь спектр противоречий в отношениях между нами: от транспортных пробок до дефицита мест для временного и постоянного хранения автомобилей.

По мере роста плотности населения  города стали расти вверх над землей и вниз под землю, обеспечивая человеку новое жизненное пространство. Транспорт устремился вслед за человеком, в том числе и автомобиль. Сегодня во всем мире его можно увидеть и глубоко под землей и высоко над ней. Перемещается автомобиль попрежнему по земле, в крупных городах еще по эстакадам и тоннелям, а вот хранить его уже приходится все чаще и значительно глубже, и значительно выше. Парковка автомобилей – одна из сложнейших технических и социальных проблем современных городов. Головная боль городских властей, архитекторов, строителей, бизнесменов, автовладельцев и простых горожан.

Так в чем же, собственно, суть проблемы? Парковки можно классифицировать по разнообразным признакам: временного и длительного хранения автомобилей; перехватывающие, гостевые, ночные, плоскостные, открытые, закрытые, рамповые многоэтажные, подземные, наземные и смешанные и т.д. Но все они выполняют одну и ту же функцию – обеспечивают хранение автомобиля на причитающихся ему примерно 15 м2. Однако этих квадратных метров не хватает для размещения всего количества автомобилей, которым полны наши города. Логика решения кажется проста: нет места в горизонтальной плоскости, нужно развиваться в вертикальной. Рамповые многоэтажные паркинги, будь то подземные или наземные, были первыми в развитии эволюции вертикальных парковок. Однако в современных крупных городах и они уже не справляются с проблемой. Основные недостатки: значительные потери площади на одно машиноместо изза необходимости организации рамповых въездов/выездов на этажи и проезды; сложные, трудозатратные, энергоемкие и дорогостоящие инженерные коммуникации (вентиляция, освещение, системы пожаротушения, системы безопасности и т.д.), длинные пути перемещения автовладельца и пассажиров от запаркованного автомобиля к месту назначения. Самый минимальный размер общей площади традиционного рампового паркинга в пересчете на одно машиноместо, который может обеспечить архитектор при проектировании с учетом всех норм, составляет не менее 25–30 м2, но, как правило, этот показатель выше и в среднем достигает 40 м2.

Весь мир пытается искать дополнительные резервы в решении парковочных  проблем как одной из составляющих мировой транспортной инфраструктуры. Технократический путь развития нашей  цивилизации и тут подсказал  решения для сложных технических вопросов, связанных с необходимостью перемещения автомобилей в вертикальной и горизонтальной плоскостях без участия водителя.

Существует целый пласт технологичных  инженерных решений различной сложности  и степени автоматизации, обеспечивающих компактное многоярусное размещение автомобилей. К механизированным парковочным системам относятся системы, позволяющие с помощью специальных устройств перемещать автомобиль без водителя в вертикальной и горизонтальной плоскости, размещая его в отдельных парковочных ячейках для хранения. Одни из этих конструкций устанавливаются просто на открытой площадке или помещаются в индивидуальный гараж при коттедже, размещая автомобили вертикально в несколько ярусов, другие интегрируются в многоэтажные гаражи (паркинги), третьи сами по себе являются многоярусными и даже высотными сооружениями.

Современные автоматизированные парковочные  системы (АПС) начали свое развитие на стыке 60х и 70х годов прошлого столетия в Европе и Азии. К настоящему моменту технологические решения всех существующих в мире АПС можно классифицировать по методам увеличения парковочных мест:

– зависимый;

– независимый;

– метод мобильных платформ;

– полуавтоматический;

– автоматический.

Зависимый метод предполагает размещение на одном парковочном месте с помощью лифтовподъемников от 2 до 4 автомобилей один над другим. Особенностью метода является то, что верхний автомобиль может покинуть стоянку после освобождения нижнего парковочного места. Монтаж и установка подъемников не требуют специальной подготовки площадки.

Использование зависимых лифтовподъемников  позволяет увеличить количество парковочных мест на 100–400 %. Простота конструкции, надежность, высокая операционная скорость, низкое энергопотребление  делают метод эффективным и недорогим решением для открытых площадок офисных зданий, клубов, ресторанов, гостиниц, автомобильных дилеров, дворовых территорий, индивидуальных гаражей и многоярусных паркингов.Независимый метод обеспечивает размещение на одном парковочном месте при помощи лифтовподъемников 2–3 автомобилей один над другим и предоставляет возможность выезда любого автомобиля с любого яруса независимо от других машин, размещенных на системе. Монтаж и установка независимых подъемников предполагают обустройство технологических приямков.

Применяемые механизмы позволяют  увеличивать количество парковочных  мест на 100–300 % в зависимости от количества ярусов. Метод применим и эффективен для различных решений как  в индивидуальных гаражах, так и  в паркингах различного функционального  назначения.Метод мобильных платформ предоставляет возможность заполнять крытые стоянки максимально возможным количеством автомобилей, которые в этом случае занимают и площади, предназначенные для проездов и разворотов. Подвижные платформы с установленными на них автомобилями перемещаются в горизонтальной плоскости и освобождают по мере необходимости выезд машин с других стояночных мест. Если ширина гаражного бокса не позволяет открыть двери автомобиля, используются специальные подтягивающие устройства, которые втягивают машину без водителя в узкий бокс. Платформы бесшумны, безопасны и надежны в эксплуатации.Полуавтоматический метод многоярусной парковки включает два этапа. Первый этап – водитель самостоятельно въезжает на свободную нижнюю платформу и покидает автомобиль. Второй – система автоматически помещает автомобиль на свободное машиноместо. Эффективное решение для обустройства компактных, но одновременно вместительных многоярусных паркингов, как на открытых площадках любого назначения, так и в многоэтажных паркингах при двухъярусном размещении автомобилей.

В случае автоматического метода всем процессом парковки без участия  человека управляет автоматическая система, которая самостоятельно перемещает автомобиль из въездного бокса в  парковочную ячейку и обратно. Многообразные автоматические системы используют различные комбинации лифтов, шаттлов, систем лазерных и оптических датчиков контроля для быстрого и безопасного размещения автомобиля в парковочную ячейку.

 

Преимущества автоматизированных механических автомобильных парковочных систем.

Пространство. При использовании одного и того же пространственного объема АПС позволяют парковать в два раза больше автомобилей по сравнению с рамповыми паркингами. Автоматизированные автомобильные паркинги могут быть построены в очень узком пространстве и использовать объем значительно эффективнее. Конструкции полностью автоматизированных паркингов могут быть различного исполнения: наземная башня, подземное сооружение или объект смешанного типа с наземной и подземной частью. Их строительство не препятствует трафику, и благодаря заводскому изготовлению срок реализации проектов сокращается. Благодаря гибкости АПС многоэтажный гараж и его въезд/выезд могут быть интегрированы в любую существующую инфраструктуру или систему сервиса.

Экономика. Стоимость каждого машиноместа снижается за счет значительно более эффективного использования площади. Экономический эффект достигается и за счет уменьшения использования человеческих ресурсов. Снижение потерь от пожаров, грабежей и как следствие – снижение страховых издержек.

Безопасность. Полное отсутствие человека внутри паркинга и как следствие – отсутствие опасности нападения, вскрытия автомобиля, причинения ущерба личному имуществу. Минимальная угроза пожара, двигатели машин никогда внутри паркинга не работают. Экология. Отсутствие шума и вредных выхлопов в атмосферу также обусловлено тем, что двигатели в паркинге не работают.

Качество. Высокое качество обслуживания, полностью автоматическое управление. Непрерывный контроль занятых мест, следовательно, возможность использования смешанного паркинга (общественный и частный). Возможно телематическое управление с дистанционным бронированием машиноместа. Простые операции размещения автомобиля на хранение и возврата: среднее время около 2 минут. Система может быть масштабирована для очень больших потоков (для примера: 1 автомобиль каждые 10 секунд), а выезд автомобилей контролироваться дистанционно.

 

2. Основная часть

 

1. . Описание инновационного продукта

Принцип действия парковки основан  на технологии «автоматизированного складирования», широко применяемой в автомобильной и некоторых других отраслях промышленности, в том числе и в России. То есть парковка представляет собой набор стеллажей, в ячейки которых на стальных поддонах устанавливаются автомобили.

Установку и выдачу автомобилей  производят автоматизированные краны-штабелеры. По этому принципу компанией "Toyota" еще в 80-х годах прошлого века был построен склад готовой продукции  на 10 000 автомобилей. При сдаче автомобиля водитель останавливается перед шлагбаумом на въезде. Оператор в операторской кабине вводит с помощью компьютера регистрационный номер и модель автомобиля в систему и открывает шлагбаум. При проезде мимо операторской кабины водитель получает от оператора жетон с порядковым номером и номером въездных ворот. Соответствующие въездные ворота автоматически открываются. Водитель въезжает внутрь стоянки и останавливает автомобиль в зоне предварительной очистки автомобилей. В зимний период, в случае необходимости, оператором-приемщиком выполняется очистка автомобиля от снега с помощью сжатого воздуха, после чего автомобиль заезжает на приемный стол, на котором заранее установлен специальный поддон. Приемщик автомобилей контролирует правильность остановки автомобиля (приблизительно симметрично от оси приемного стола) и устанавливает под колеса автомобиля ограничивающие башмаки. Водитель выходит из автомобиля и покидает зону, а приемщик фиксирует команду «отправка». Поддон с автомобилем перемещается к приемной ячейке стеллажа, после чего кран-штабелер в автоматическом режиме снимает поддон с автомобилем с приемной ячейки и устанавливает его в ближайшую свободную ячейку стеллажного блока. При получении автомобиля в зоне отгрузки водитель сдает жетон оператору, рассчитывается за время стоянки (в варианте парковки) и проходит внутрь стоянки к соответствующему отпускному столу. Оператор вводит номер жетона в систему, давая тем самым команду крану-штабелеру на выдачу автомобиля. Кран-штабелер в автоматическом режиме снимает заданный поддон с автомобилем с ячейки и устанавливает в отпускную ячейку, после чего поддон с автомобилем перемещается к отпускному столу. В варианте парковок средней и большой емкости между приемными столами и приемными ячейками стеллажных блоков устанавливается специальная передаточная тележка. Это позволяет запараллелить циклы приема-выдачи, тем самым увеличивая производительность и более удобным образом разместить приемно-отгрузочные столы. Все краны-штабелеры и ворота работают параллельно и независимо друг от друга.

 

2.2. Преимущества данного инновационного продукта перед своими аналогами

 

Эффективность использования площадей

Конструкцией стеллажных блоков предусматривается  размещение до 12-ти ячеек по высоте (ярусов хранения), а система управления позволяет устанавливать автомобили с высокой точностью и минимальными зазорами. Все это обеспечивает очень высокую плотность хранения. Занимаемая удельная площадь земельного участка в расчете на одно машино-место составляет 2÷2,5 м2.

Модульность

Основным элементом  парковки является двойной стеллажный блок, обрабатываемый одним краном-штабелером. Количество ячеек в этом блоке, как  по длине, так и по высоте может  изменяться в широких пределах. В  различных парковках может использоваться различное количество таких модулей. Это дает возможность построения самых разнообразных парковок по количеству мест, занимаемой площади, организации заездов и выездов. Важной особенностью является возможность размещения парковок как в подземном, так и в наземном пространствах.

Надежность

В конструкции оборудования применены самые современные  технические решения и элементная база ведущих мировых производителей, таких как "Siemens", "Omron", "Telemechanique", "Demas" и другие. Опыт эксплуатации аналогичного автоматизированного оборудования подтверждает его высокую надежность и безотказность.

 

 

Быстрота обслуживания

Затраты времени при  сдачи автомобиля определяются только временем заезда в зону приема и  выхода водителя из автомобиля, что  составит ~ 1 мин.; максимальное время ожидания автомобиля при выдаче – не более 2-х мин.

Экологичность

Двигатели автомобилей  включены только в зоне заезда-выезда, все операции в зоне хранения производится при выключенном двигателем.

Низкое энергопотребление

Все операции в зоне хранения производятся в автоматическом режиме, то есть без присутствия персонала. Это позволяет существенно снизить затраты на освещение.

Круглосуточное  использование

Так как места в  парковке (ячейки в стеллажных блоках) не являются жестко закрепленными за конкретным владельцем, появляется возможность двойного использования мест: в вечернее и ночное время – жителями близлежащих микрорайонов, в дневное время – под дневную парковку приезжающих автомобилей.

Конкурентоспособная цена

В связи с высокой  плотностью хранения автомобилей стоимость строительных работ в расчете на одно машино-место значительно меньше, чем в других вариантах парковок, что, несмотря на наличие автоматизированного оборудования, позволяет обеспечить относительно низкую стоимость.

 

 

 

2.3.  Описание инновационного проекта

 

Автоматизированная  стоянка - парковка автомобилей (АВС-П)