基于数学建模的停车场优化设计

本文根据国奥城小区地下停车场的尺寸，设计了二层四列立体车库，它是一种升降横移式立体车库，可以实现汽车的升降、横移，使车辆能快速地进入上下结构的车库。首先，确定了车库的整体方案，然后，对横移系统、升降系统进行了设计，对零部件进行了校核，并在SolidWorks上进行了仿真，以确保能够满足使用要求，该立体车库解决了小区停车位紧张、停车不规范等问题，扩充了升降横移式立体车库的种类，为后续生产提供了相关资料。

中国幅员辽阔，人们的出行离不开汽车。大多数城市都面临着停车难的问题，虽然因地制宜的采取了措施进行改善，但最重要的问题仍然是如何在一定空间内停放多辆汽车。就这样，立体车库随着时代要求应运而生[1]，国外研制出了各式各样的立体车库，使得相关技术和产业得到了快速的发展。立体车库和传统车库相比，具有明显的优势，最主要体现在对土地的利用率高，能够在一定空间内最大限度地停放汽车，缓解停车难的问题。

随着我国科技的不断发展，立体车库正逐步走向智能化、模块化、结构化，并不断改进[2]，其稳定性越来越高，控制系统越来越复杂，智能化程度越来越高[3]。立体车库不是简单的一堆钢铁结构，而是基于机械、电子、控制、计算机等领域的高科技的模型，其功能逐渐增多，如自动识别、自动控制、自动存取等[4] [5] [6] [7] [8]。立体车库在我国发展迅速，但在住宅领域应用较少，主要用于工厂和商场。

国奥城小区是一个大型居民区有着一个84 × 89 × 6.2 m3 地下停车场、立柱的柱距为9100 × 11,000， 随着人们生活水平的改善，停车位出现短缺，根据该地下停车场的大小，需要最大限度地利用现有空间增加车位数量，节约改造成本。考虑到层高和立柱的柱距，在原有车位规划的基础上，设计二层四列式立体车库是最合理的，这是一种升降横移式立体车库，其结构较为典型，是应用比较广泛的车库。二层四列式立体车库的第一层可以停放三辆汽车，第二层可以停放四辆汽车，整体结构长8990 mm、宽5375 mm 和高4880 mm，根据地下停车场的大小，可以设置72 台，增加216 个停车位。

2. 立体车库的特点 立体车库的种类多样，可以按照安装位置、自动化程度、密集程度、结构形式等进行分类，常见结构有升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式[2]，本次研究设计的二层四列立体车库的结构为升降横移式，其结构已呈现出整体模块化设计，可以根据实际情况放置多台，增加车位数量，对基础设施建设的要求相对较低[9]，安装使用比较灵活，结构如下图1 所示： Figure 1. Schematic diagram of the two-storey four-row stereo garage structure 图1. 二层四列立体车库结构示意图