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.

 

  1. 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)

АВС-П предназначена для организации  стоянок-парковок легковых автомобилей  в условиях крупных современных  городов. Предлагается организовать АВС-П  в виде высотного стеллажного  склада с автоматизированными кранами-штабелерами. Такая технология позволит создавать стоянки различной емкости – от 144 до 2-3-х тысяч машино-мест и более. Высотные автоматизированные склады, принцип организации которых лег в основу АВС-П, широко применяются на предприятиях автомобильной промышленности во всем мире, и, в том числе, в России. В одном ОАО “КамАЗ”, градообразующем предприятии г. Набережные Челны, находится в эксплуатации около 100 единиц кранов-штабелеров для обработки самых разнообразных по весу и габаритам грузов. Принцип работы предлагаемой АВС-П следующий. При сдаче а/м водитель останавливается перед шлагбаумом при въезде на АВС-П. Оператор в операторской кабине с персонального АРМа вводит в систему управления АВС-П регистрационный номер и модель а/м 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 здания АВС-П, в зону приема, и останавливает а/м на приемном столе, на котором краном-штабелером заранее установлен специальный поддон. Приемщик а/м контролирует правильность остановки а/м и устанавливает под колеса а/м ограничивающие башмаки. Водитель выходит из а/м и покидает зону приема, а приемщик дает команду “отправка” крану-штабелеру. Кран-штабелер в автоматическом режиме снимает поддон с а/м с приемного стола, перемещает его в зону хранения и устанавливает в ближайшую свободную ячейку стеллажного блока. При получении а/м водитель сдает жетон оператору, рассчитывается за время стоянки (в варианте парковки) и проходит внутрь здания АВС-П к соответствующему приемному столу. Оператор вводит номер жетона в систему управления АВС-П, давая тем самым крану-штабелеру команду на выдачу а/м. Все краны-штабелеры и въездные ворота работают параллельно и независимо друг от друга. Основные характеристики одного из возможных вариантов АВС-П следующие: - количество машино-мест 576 ед.; - занимаемая площадь земельного участка 1400кв.м, в том числе площадь здания 1176к.м; - высота здания 25м; - количество кранов-штабелеров и, соответственно, въездных ворот 4ед.; - количество стеллажных блоков, обслуживаемых одним краном-штабелером, 2шт.; - количество мест хранения по длине 6ед.; - количество мест хранения по высоте 12ед.; - максимально допустимые габаритные размеры а/м (длина*ширина*высота) 5200мм*2160мм*2100мм; - максимально допустимая снаряженная масса а/м 2500кг; - максимальное время ожидания при сдаче-получении одного а/м 1,5мин.; - численность персонала в смену 6чел.; - стоимость  машиноместа от 150 000 до 200 000 рублей.

     

 

 

Выполнение  настоящего проекта организуется по следующим этапам:

 

1. Разработка проектно-конструкторской  документации на оборудование  и систему управления АВС-П.

2. Изготовление и испытание  опытных образцов оборудования.

3. Приобретение заказчиком (инвестором) земельного участка  и получение разрешительной документации  на строительство. 

4. Строительство и  ввод в эксплуатацию опытно-экспериментальной

АВС-П.

      5. Изучение и анализ опыта эксплуатации.

      6. Подготовка  производства.

      7. Проведение  рекламных компаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Описание рынка сбыта инновационного продукта

 

По различным оценкам  нехватка стояночных мест для автомобилей только в г. Москва составляет от 1 до 1,5млн. единиц. С учетом того, что основной проблемой является нехватка площадей и что АВС-П – самый эффективный, с точки зрения занимаемой площади и себестоимости машиноместа, способ организации стоянок, можно ожидать, что доля АВС-П составит не менее 15-20%. Таким образом, по самым осторожным подсчетам, только московский рынок можно оценить в 150-200тыс. машино-мест, т.е. примерно в 40 млрд. рублей.

 

Эффективнее всего такие  парковки использовать как:

  1. Перехватывающие парковки. Для уменьшения автомобильной нагрузки на городское хозяйство существует идея организации так называемых "перехватывающих" парковок. Такие парковки организуются на конечных станциях метро для автомобилей, въезжающих в Москву из области и других городов. Водители оставляют свои автомобили на таких парковках и дальнейшее передвижение по Москве осуществляют на метро и других видах общественного транспорта. Для эффективного осуществления своих функций, такая парковка должна соответствовать дополнительным требованиям:

      - расположение  в непосредственной близости  от станции метро;

      - значительная  емкость – от 2-х ÷ 3-х тысяч  мест;

      - высокая  производительность.

        Важнейшие требования к парковке  такого типа является организация  зон приема и выдачи автомобилей с разных сторон здания, без чего невозможно организовать безаварийный и производительный грузопоток автомобилей.  Для повышения эффективности использования площади в парковке данного вида целесообразно выделить некоторое количество ячеек для крупных автомобилей (5200х2050х2000), а остальные – для малых и средних (4800x1850x1605).

  1. Корпоративная парковка. Один из вариантов размещения парковки – использование подземного пространства под офисными зданиями. Дополнительным эффектом в данном случае является то, краны-штабелеры принимают автомобиль на уровне первого подземного этажа, и необходимость дополнительного устройства – грузовых лифтов – отпадает.
  2. Парковка встроенная в здание. В некоторых случаях возникает необходимость встроить парковку в уже существующие реконструируемое здание. Это так же может быть реализовано с помощью предлагаемой технологии. В данном варианте парковка встраивается в существующее здание. Благодаря модульной конструкции такую парковку можно организовать даже в исторические объекты, например при его реконструкции, не нарушая их целостности внешнего вида.

 

  1. Универсальная парковка. Данный вид парковки обладает всеми характерными особенностями и носит универсальный характер. В связи с небольшой занимаемой площадью и всевозможными различными вариантами исполнения легко может быть вписана в городскую инфраструктуру.
  2. Мини парковка. Такой вариант парковки предназначен для размещения небольшого количества автомобилей — несколько десятков. Данный тип парковок также может быть выполнен как в наземном, так и в подземном варианте. Отличительной особенностью этого типа парковок является то, что автомобили устанавливаются на свои места не с помощью кранов - штабелеров, а с помощью подъемника, принцип работы которого аналогичен работе обычного лифта. Доезжая до нужного этажа, парковки автомобиль перемещается на передаточную тележку (в автоматическом режиме) и, затем, передаточная тележка в пределах одного этажа устанавливает автомобиль на свободное место. Рекомендуемое количество этажей 2—5.

Данный вид особо  актуален в жилых домах, школах, больницах  и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Анализ конкуренции на рынках сбыта предлагаемой продукции.

 

Аналогичные проекты  конкурентов менее технологичны, безопасны и более дороги. Используя  в качестве средств доставки автомобилей в ячейки поддон и независимый от ячеек кран-штабелер, мы опережаем всех конкурентов по описанным выше показателям.

Конкуренты используют сложные механизмы доставки автомобилей, жестко связанные с той платформой на которой и хранится автомобиль, что ведет к сложности эксплуатации, обслуживания и ремонта подобных систем, как впрочем, и к их удорожанию. Так же данная система хранения а/м (один над другим) негативно сказывается на пожаробезопасности. 

Используемый метод, описанный  в данном проекте, не только снижает стоимость всей системы и реализации проекта в целом, но и заметно выигрывает в снижении расходов на обслуживание по сравнению с конкурентами, обеспечивает безопасность и экологичность.

 

Главными препятствиями  в осуществлении проекта являются:

1. Только начавшаяся  переориентация данного рынка  услуг (в частности, по г.  Москва - в связи с утверждением  программы "О целевой программе  строительства гаражей-стоянок в  Москве" и принятием закона "О  размещении автотранспортных средств  на территории города"), не позволяющая определению потенциальными заказчиками и инвесторами эффективности предлагаемого способа организации “стояночного” бизнеса.

    2. Предлагаемая  технология принципиально отличается  от существующих в настоящее  время способов организации стоянок, что вызывает у потенциальных заказчиков и инвесторов сомнения в реальности достижения заявленных характеристик.

  1. Заключение

 

Градостроительная ситуация современных крупных городов  нашей страны, в особенности г. Москва, как и во всем мире, находится под непосредственным и значительным давлением проблемы дефицита парковок во всех районах города - от центральных до окраинных. Значимость ее варьируется в зависимости от плотности застройки и престижности района. Острота проблемы требует поиска новых эффективных решений, обладающих инвестиционной привлекательностью. Применение современных парковочных технологий – одно из возможных и перспективных направлений. Однако поиску должен предшествовать доскональный анализ конкретной ситуации, места, где сосредоточена парковочная проблема. Необходимо проанализировать функциональность объекта, который обеспечивается парковочными местами, размер и стоимость земли в сравнении со стоимостью строительства одного машиноместа и точно идентифицировать собственника проблемы. Анализ совокупности этих факторов и множества их производных является основой для поиска наиболее эффективного и рационального парковочного решения в каждом конкретном случае.

Использование автоматизированных парковочных технологий позволяет решать огромное количество парковочных проблем в тех случаях, когда традиционные способы не в состоянии обеспечить эффективность решений.

 

 

 

 

 

Источники информации:

 

  1. Веб-сайт журанала “Архитектура и строительство”, http://ais.by/
  2. Веб-сайт компании ООО НПФ «Инжер» http://www.inger.ru/
  3. Веб-сайт “Конкурс русских инноваций” от “Открытого инновационного университета” http://www.inno.ru/

 


Проект создания комплекса автоматизированных парковок