Thiết kế mô hình bãi đỗ xe tự động

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ kHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ
CHUYÊN NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ

C
C

R
L
. ĐỖ XE TỰ ĐỘNG
THIẾT KẾ MƠ HÌNHTBÃI
CĨU
GIÁM SÁT
D
ĐỀ TÀI:

Người hướng dẫn: THS. BÙI TRƯƠNG VỸ
Sinh viên thực hiện: LÊ XUÂN NGUYÊN
Số thẻ sinh viên: 101110378
TRẦN PHƯƠNG THÀNH
Số thẻ sinh viên: 101110394
Lớp: 11CDT1
Đà Nẵng, 06/2017

TÓM TẮT
Đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập, kinh tế tăng trưởng mạnh mẽ, cơ sở hạ
tầng khơng ngừng được mở rộng, các cơng trình xây dựng ngày càng nhiều và đầu tư
với qui mô lớn. Trong khi đó hệ thống giao thơng chưa được phát triển một cách tương
xứng, phương tiện giao thông quá tải, các bãi giữ xe khơng đủ diện tích. Trước tình
hình đó, cần phải tìm ra phương án giải quyết cho vấn đề thiếu bãi đỗ xe hiện nay.
Với đề tài: “Thiết kế bãi đỗ xe ô tô tự động” chúng em đã tìm hiểu được với các nội
dung chính sau:
Tổng quan bãi đỗ xe ơ tơ tự động: Tình trạng các bãi đỗ xe hiện nay trên thế giới và ở
Việt Nam, các kiểu loại bãi đỗ xe ô tô tự động hiện có trên thế giới và thực tế ở Việt
Nam
Tính tốn cơ cấu di chuyển ngang

C
C

Tính tốn cơ cấu di chuyển đứng
Tính tốn kết cấu thép
Tìm hiểu sơ lược về hệ thống điều khiển bãi đỗ xe ô tô tự động

U
D

R
L
.
T


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Phương Thành - Lê Xuân Nguyên
Số thẻ sinh viên: 101110394 - 101110378.
Lớp: 11CDT1 Khoa:Cơ Khí. Ngành: Cơ điện tử.
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động có giám sát
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Diện tích 20m x 10m, 4 tầng, sức chứa 40 xe.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Nghiên cứu, khảo sát các hệ thống bãi đỗ xe ơ tơ tự động
- Tính tốn thiết kế bãi đỗ xe ơ tơ tự động
- Lên bản vẽ tổng thể, các cụm cơ cấu làm việc điển hình

U
D

R
L
.
T

C

C

5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Bản vẽ mơ hình tổng thể
- Bản vẽ cụm chi tiết
- Bản vẽ sơ đồ động
- Bản vẽ sơ đồ nối dây
- Bản vẽ lưu đồ thuật toán
- Bản vẽ giản đồ thời gian
6. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Bùi Trương Vỹ
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
15./02/2017
8. Ngày hoàn thành đồ án:
30/05/2017
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2017
Trưởng Bộ môn ……………………..
Người hướng dẫn


LỜI NÓI ĐẦU
Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới tât cả các thầy cô giáo trong
trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và các thầy cơ giáo trong khoa Cơ khí,
đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian
qua.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Bùi Trương Vỹ, người đã hết sức
tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt
nghiệp. Trong thời gian làm việc với thầy, chúng em không ngừng tiếp thu thêm nhiều
kiến thức bổ ích mà cịn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiêm túc, hiệu quả,
đây là những điều rất cần thiết cho chúng em trong q trình học tập và cơngtác sau
này.

Sau cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động viên, đóng
góp ý kiến và giúp đỡ trong quá trình học tâp, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt
nghiệp.

C
C

U
D

R
L
.
T


CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu và thực hiện của chúng tôi và được sự
hướng dẫn khoa học của Ths. Bùi Trương Vỹ. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong
đề tài này là trung thực và chưa cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những số
liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác
giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các
tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào chúng tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội
dung đồ án của mình. Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng không liên quan đến những
vi phạm tác quyền, bản quyền do tơi gây ra trong q trình thực hiện (nếu có).

C
C

Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2017

U
D

R
L
.
T


MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu và cảm ơn
Lời cam đoan liêm chính học thuật
Mục lục
Danh sách các bản biểu, hình vẽ và sơ đồ
Danh sách các cụm từ viết tắt
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG
1.1 NHU CẦU TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẮP XẾP VÀ QUẢN LÝ XE TỰ ĐỘNG
Ở CÁC BÃI ĐỖ ................................................................................................................. 1
1.1.1 Hệ thống bãi giữ xe tự động .................................................................................... 1
1.1.2 Sự hình thành và phát triển hệ thống bãi đỗ xe tự động .......................................... 1

C
C

1.2 CÁC HOẠT ĐỘNG TẠI BÃI ĐỖ XE THÔNG THƯỜNG VÀ TỰ ĐỘNG ......... 3

R
L
.
T

1.2.1 Các hoạt động tại bãi đỗ xe thông thường ............................................................... 3
1.2.1.1 Bãi đỗ chung cư ................................................................................................. 3

U
D

1.2.1.2 Bãi đỗ trong khu đô thị ...................................................................................... 4
1.2.1.3 Bãi đỗ trên đường phố ....................................................................................... 4
1.2.2 Các hoạt động tại các bãi đỗ xe tự động trên thế giới và Việt Nam ........................ 5
1.2.2.1 Tháp ô tô Autostadt, Wolfburg, Đức ................................................................. 5
1.2.2.2 Bãi xe ở DuBai .................................................................................................. 5
1.2.2.3 Bãi xe “Thiên niên kỉ” ở Birmingham-Anh ...................................................... 6
1.2.2.4 Bãi giữ xe thông minh ở Nhật Bản (Xe đạp) .................................................... 7
1.2.2.5 Bãi đỗ xe thông minh ở sân bay quốc tế Baltimore, Washington, Mỹ ............. 8
1.2.1.6 Bãi giữ xe ở Tokyo Carousel,Nhật Bản ............................................................ 8
1.2.3 Tình trạng các bãi đỗ xe ở Việt Nam hiện nay ........................................................ 9
1.2.3.1Tình trạng ơ tơ ở các đô thị lớn .......................................................................... 9
1.2.3.2 Các bãi đỗ xe tự động hiện có ở Việt Nam ....................................................... 9
1.3 CÁC GIẢI PHÁP CHO BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG ................................................... 12
1.3.1 Giải pháp “Xếp chồng” (Auto Stacker) ................................................................. 12


1.3.2 Giải pháp “Nhà gửi xe nhiều tầng” (Drive-in Parking)......................................... 12

1.3.3 Giải pháp “Nhà gửi xe tự động lộ thiên” (Above-ground Automated Parking) ... 13
1.3.4 Giải pháp “Nhà gửi xe tự động dạng ngầm” (Underground Automated Parking) 15
CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG
2.1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY ................. 17
2.1.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (Car Lift) ............................................................. 17
2.1.2 Đỗ xe tự động dùng hệ thống xoay vòng đứng ..................................................... 18
2.1.3 Đỗ xe tự động dùng hệ thống thang nâng di chuyển ............................................. 19
2.1.4 Đỗ xe tự động dùng hệ thống tầng di chuyển ........................................................ 20
2.1.5 Hệ thống thang nâng-quay vòng tròn .................................................................... 21
2.2 THƠNG SỐ KÍCH THƯỚC MỘT SỐ LOẠI XE ................................................. 22
2.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ...................................................................................... 22

C
C

2.3.1 Các thông số lựa chọn ........................................................................................... 22
2.3.2 Các phương án thiết kế khả thi .............................................................................. 23

R
L
.
T

2.3.3 Chọn phương án truyền động ................................................................................ 24
2.3.4 Mặt bằng dự trù. .................................................................................................... 25

U
D

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG

3.1 CƠ CẤU DI CHUYỂN XE VÀO – RA VỊ TRÍ ĐỖ ............................................... 27
3.1.1 Chọn phương án và nguyên lý hoạt động .............................................................. 27
3.1.2 Tính sơ bộ và chọn động cơ .................................................................................. 27
3.1.3 Tính tốn động lực học và kết cấu......................................................................... 28
3.2 CƠ CẤU NÂNG XE LÊN ......................................................................................... 30
3.2.1 Chọn phương án và nguyên lý hoạt động .............................................................. 30
3.2.2 Tính sơ bộ và chọn động cơ .................................................................................. 31
3.2.3 Tính toán động lực học và kết cấu......................................................................... 32
3.3 CƠ CẤU DI CHUYỂN THEO PHƯƠNG DỌC .................................................... 37
3.3.1 Chọn phương án và nguyên lý hoạt động .............................................................. 37
3.3.2 Chọn bánh xe và ray .............................................................................................. 38
3.3.3 Tính tốn động lực học và chọn động cơ .............................................................. 40
3.4 CƠ CẤU QUAY ĐẦU XE ........................................................................................ 43


3.4.1 Chọn phương án và nguyên lý hoạt động .............................................................. 43
3.4.2 Tính sơ bộ và chọn động cơ .................................................................................. 44
3.5 CƠ CẤU NÂNG BỘ PHẬN BÀN XOAY ............................................................... 45
3.5.1 Chọn phương án và nguyên lý hoạt động .............................................................. 45
3.5.2 Tính sơ bộ và chọn động cơ .................................................................................. 46
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỀU KHIỂN
4.1 YÊU CẦU VỀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG ............................... 48
4.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI ĐIỀU KHIỂN ........................................................ 48
4.2.1 Điều khiển Logic khả lập trình ( PLC ) ................................................................. 48
4.2.1.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 48
4.2.1.2 Một số đặc điểm cơ bản................................................................................... 49
4.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.................................................................. 55

C
C

4.3.1 Cách giải quyết vấn đề .......................................................................................... 55
4.3.2 Phân tích hướng điều khiển ................................................................................... 55

R
L
.
T

4.3.3 Phần cứng .............................................................................................................. 58
4.3.4 Phần mềm .............................................................................................................. 60

U
D

4.3.4.1 Các bước lập trình ........................................................................................... 60
4.3.4.2 Lưu đồ thuật toán ............................................................................................ 61
CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH
5.1 CÁC U CẦU CỦA MƠ HÌNH ............................................................................ 62
5.2 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC CHẾ TẠO MƠ HÌNH .................................................... 62
5.3 LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO MƠ HÌNH ............................................................... 62
CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN
6.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ............................................................................................ 66
6.2 HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................................... 66
6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỀN ĐỀ TÀI ............................................................................. 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 2.1 Thơng số kích thước một số loại xe
BẢNG 3.1 Thông số cáp thép
BẢNG 3.2 Thông số bánh xe theo tải trọng
BẢNG 3.3 Thông số ray được chọn
BẢNG 3.4 Hệ số phụ thuộc
BẢNG 3.5 Chế độ làm việc
BẢNG 3.6 Bảng tra hệ số
BẢNG 4.1 Các tín hiệu đầu vào
BẢNG 4.2 Các tín hiệu đầu ra

HÌNH 1.1 Bãi đỗ xe ngồi chung cư
HÌNH 1.2 Bãi đỗ ngồi trời
HÌNH 1.3 Đỗ xe trên đường phố (Vĩnh n)
HÌNH 1.4 Tháp ơ tơ ở Wolfburg, Đức
HÌNH 1.5 Bãi đỗ xe lớn nhất thế giới ở Dubai
HÌNH 1.6 Bãi đổ xe Thiên niên kỷ, Birmingham, Anh
HÌNH 1.7 Các giá giữ xe ngầm dưới lịng đất ở Nhật Bản.
HÌNH 1.8 Bãi đỗ xe thơng minh ở sân bay Baltimore, Mỹ
HÌNH 1.9 Bãi đỗ xe Tokyo Carousel, Nhật Bản
HÌNH 1.10 Bãi giữ xe tự động đầu tiên của Hà Nội
HÌNH 1.11 Bãi đỗ xe thơng minh tại tịa nhà M5Nguyễn Chí Thanh, Hà Nội
HÌNH 1.12 Bãi giữ xe dạng di chuyển ngang do Việt Nam sản xuất
HÌNH 1.13 Bãi đỗ xe tại tịa nhà Viện dầu khí Việt Nam – Trung Kính, Hà Nội
HÌNH 1.14 Giải pháp đậu xe “xếp chồng” (Auto Stracker)
HÌNH 1.15 Mơ hình nhà gửi xe nhiều tầng (Drive-in Parking)
HÌNH 1.16 Giải pháp nhà gửi xe tự động
HÌNH 1.17 Mơ hình nhà xe tự động
HÌNH 1.18 Mơ hình nhà gửi xe tự động hình trụ
HÌNH 1.19 Mơ hình nhà đỗ xe dạng ngầm
HÌNH 1.20 Quy trình xây dựng nhà gửi xe tự động dạng ngầm

HÌNH 1.21: Cảnh quan phía trên nhà xây dựng dạng ngầm
HÌNH 2.1 Mơ hình car lift (hình bên)
HÌNH 2.2 Mơ hình đỗ xe tự động hệ thống xoay vịng đứng
HÌNH 2.3 Mơ hình đỗ xe tự động hệ thống thang nâng di chuyển

C
C

U
D

R
L
.
T


HÌNH 2.4 Mơ hình đỗ xe tự động hệ thống tầng di chuyển
HÌNH 2.5 Mơ hình đỗ xe tự động hệ thống thang nâng quay vịng trịn
HÌNH 2.6 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
HÌNH 3.1 Sơ đồ nguyên lý của bộ phận ra vào
HÌNH 3.2 Sơ đồ chuyển động của cơ cấu
HINH 3.3 Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu nâng
HINH 3.4 Sơ đồ chuyển động của cơ cấu nâng
HÌNH 3.5 Tang kép
HÌNH 3.6 Bảng thơng số cơng nghệ
HÌNH 3.7 Kích thước hộp giảm tốc
HÌNH 3.8 Sơ đồ ngun lý cơ cấu di chuyển dọc
HÌNH 3.9 Kết cấu ray và bánh xe
HÌNH 3.10 Lực cản chuyển động

HÌNH 3.11 Sơ đồ nguyên lý của bộ phận ra vào
HÌNH 3.12 Sơ đồ chuyển động của cơ
HÌNH 3.13 Bộ phân nâng cụm bàn xoay
HÌNH 4.1 Vi điều khiển
HÌNH 4.2 Cấu trúc tổng quan của vi điều khiển
HÌNH 4.3 Mơ tả vị trí đặt CTHT
HÌNH 4.4 Sơ đồ đấu dây
HÌNH 4.5 Sơ đồ các bước để lập trình
HÌNH 5.1 Các cơng tắc hành trình
HÌNH 5.2 Các đèn báo pha
HÌNH 5.3 Sơ đồ khối của rơle điện từ
HÌNH 5.4 Sơ đồ tổng quát của mạch cấp nguồn

C
C

U
D

R
L
.
T


MỞ ĐẦU
Kinh tế ngày một lớn mạnh, xã hội ngày một phát triển kèm theo đó là nhu cầu nâng cao
chất lượng đời sống được tăng cao. Phương tiện đi lại ngày càng nhiều, nhất là xe ô tô ở
các nước phát triển, nhưng diện tích xây dựng các bãi đỗ xe lại ít. Trước tình hình đó, hệ
thống bãi đỗ xe dùng thang máy đưa xe lên cao và người lái tự lái xe ra bãi đỗ là phương

án kết hợp đỗ xe nhiều tầng với hệ thống cơ khí đơn giản nhất xuất hiện từ Mỹ năm 1918
sau đó lan truyền nhanh chóng sang châu Âu. Mãi đến năm 1982, hệ thống bãi đỗ xe ô tô
tự động hồn tồn khơng người lái xe được phát minh đầu tiên ở Đức, sau đó được Nhật
Ở Việt Nam, cũng như nhiều nước trên thế giới, cùng với sự phát triển mạnh về kinh tế,
sự đơ thị hóa, đời sống nhân dân được nâng cao nên các cơng trình, tịa nhà văn phòng,
trung tâm mua sắm, khu vui chơi giải trí, siêu thị… ngày càng nhiều. Nhu cầu gửi xe ô tô
là không nhỏ. Tuy nhiên, hiện tại quỹ đất của các thành phố ở Việt Nam dành cho việc
xây dựng các bãi đỗ xe là có hạn. Nhiều chủ phương tiện khơng có nơi đỗ xe đành đỗ xe
trên các con đường gây tình trạng tắc nghẽn giao thơng.Vì vậy, cần có những cơng trình

C
C

R
L
.
T

vừa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người vừa giải quyết được nơi đỗ xe cho họ.
Trước tình hình đó các nhà lãnh đạo đang cố gắng tìm ra nhiều phương án giải quyết. Và

U
D

bãi đỗ xe ô tô tự động là phương án khả thi nhất giải quyết vấn đề đó.
Có rất nhiều phương án được đưa ra, tùy theo diện tích đất, lối ra vào, mục đích sử dụng
mà nhà cung cấp sẽ tư vấn hệ thống thích hợp. Mỗi nhà cung cấp sẽ đặt tên khác nhau
cho từng hệ thống, tuy nhiên có thể xếp loại các bãi đỗ xe theo nguyên lý vận hành như
sau:





Loại hệ thống vừa lắp được trên mặt đất, vừa lắp được dưới mặt đất, hoặc một phần trên
mặt đất, một phần dưới mặt đất: hệ thống tháp nâng dùng thang máy, hệ thống thang
nâng di chuyển, hệ thống xếp hình. Trong đó, hệ thống tầng di chuyển được lắp đặt phổ
biến nhất tại Nhật Bản và Hàn Quốc.
Loại hệ thống chỉ lắp ngầm: hệ thống xoay vòng ngang, hệ thống xoay vòng tầng.
Loại hệ thống chỉ lắp nổi: hệ thống xoay vòng đứng.


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
1.1 NHU CẦU TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẮP XẾP VÀ QUẢN LÝ XE TỰ ĐỘNG
Ở CÁC BÃI ĐỖ
1.1.1 Hệ thống bãi giữ xe tự động
Hệ thống bãi giữ xe ôtô tự động là hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt
động của hệ thống lưu kho tự động mà hàng hóa là ơtơ và có độ chính xác nhất định.
Trong hệ thống này xe được lưu giữ ở các ô ( Block parkings ) dưới mặt đất hoặc
trên cao. Để thực hiện việc lưu giữ này hệ thống sử dụng các thiết bị nâng chuyển.
Đây là thiết bị có thể có chuyển động theo các phương sau: phương ngang, phương

C
C

đứng, phương chuyển động xoay với độ chính xác và an toàn cao. Hoạt động của

R
L
.
T

các máy nâng chuyển được điều khiển bởi máy tính. Máy tính quản lý toàn bộ hoạt
động của hệ thống như: số lượng xe đang gửi, số chỗ trống còn lại, trạng thái tại các
ơ lưu trữ, …

U
D

1.1.2 Sự hình thành và phát triển hệ thống bãi đỗ xe tự động
Sự ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất giúp các hãng xe ngày càng giảm chi
phí sản xuất, cùng với sự phát triển về nghành công nghiệp ôtô ở các nước đang phát
triển như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan, … đã làm cho ngành công nghiệp ôtô
ngày càng phát triển về số lượng cũng như chất lượng. Vì thế dự đốn ơtơ sẽ là
phương tiện di chuyển cá nhân trong những thập kỷ tới.
Vấn đề nan giải là cơ sở hạ tầng: Đường sá, chỗ giữ xe không tăng lên mà có chiều
hướng giảm xuống do sử dụng vào mục đích khác, điều này làm cho nạn kẹt xe
ngày càng nghiêm trọng. Vì thế các nhà quy hoạch, thiết kế hạ tầng mới nghĩ đến
việc tận dụng chiều cao, chiều sâu của khơng gian nhằm làm tăng lên diện tích sử
dụng. Ban đầu người ta xây dựng các nhà cao tầng hoặc các bãi xe ngầm dưới mặt
đất, hệ thống này thì người lái xe phải tự mình lái xe vào vị trí gửi bằng các đường
1|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1

GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

xoắn ốc vì thế khó quản lý với số lựợng xe lớn. Hoặc tốn rất nhiều nhân lực và tốn
diện tích dùng làm các làn đường cho xe chạy. Vào đầu thập niên 90, hệ thống giữ
xe ôtô tự động ra đời. Các thiết bị cơ khí, điện tử được sử dụng để thay thế người lái
xe vào bãi nhờ việc áp dụng nguyên lý thiết bị nâng chuyển cùng với ngành điều
khiển tự động, tự động hóa sản xuất và điện tử. Đến giữa thập kỷ 90 rất nhiều công
ty được thành lập và đã xây dựng nhiều bãi giữ xe có qui mơ lớn. Bãi đỗ xe ôtô
nhiều tầng theo kiểu dùng thang máy đưa lên tầng cao, sau đó lái xe ra tầng đỗ là
kiểu đỗ xe nhiều tầng kết hợp hệ thống cơ khí đơn giản nhất, xuất hiện từ năm 1918
tại Mỹ, sau đó lan truyền sang châu Âu. Ngay tại thành phố Hồ Chí Minh hiện nay
vẫn cịn dấu tích của thang nâng xe này lại bãi đỗ xe bên hông khách sạn Kim Đơ.
Sau đó, đến năm 1964, hệ thống bán tự động ra đời tại Châu Âu (Đức và Ý), với hệ
thống này thang nâng kết hợp di chuyển xe đến vị trí của tầng, nhưng vẫn cần người

C
C

lái xe đưa xe vào hệ thống .

R
L
.
T

Loại hình này được ứng dụng tại Nhật Bản từ khoảng năm 1975. Kể từ năm

1982, hệ thống tự động hồn tồn khơng cần người lái tiếp tục được phát minh tại

U
D

châu Âu (đầu tiên tại Đức). Do tính chất đất chật người đơng, các cơng ty Nhật Bản
nhanh chóng phát triển cơng nghệ này tại Nhật bản và ứng dụng rộng rãi từ năm
1985.

2|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.2 CÁC HOẠT ĐỘNG TẠI BÃI ĐỖ XE THÔNG THƯỜNG VÀ TỰ ĐỘNG
1.2.1 Các hoạt động tại bãi đỗ xe thơng thường
1.2.1.1 Bãi đỗ chung cư

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1.1 Bãi đỗ xe ngồi chung cư
(Nguồn: />Chỗ đỗ xe ơ tơ tại nhiều chung cư đang thiếu, chính vì thế, có chuyện khơng ít cư
dân phải “đi đêm” để th được một chỗ đỗ xe, hay bỏ cả tỷ đồng để sở hữu chỗ
đỗ lâu dài.

3|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.2.1.2 Bãi đỗ trong khu đơ thị

Hình 1.2 Bãi đỗ ngồi trời
(Nguồn: />
C
C

1.2.1.3 Bãi đỗ trên đường phố

R
L
.
T

U
D

Hình 1.3 Đỗ xe trên đường phố (Vĩnh yên)
(Nguồn: />Những năm gần đây, khi số lượng xe ô tô cá nhân phát triển mạnh thì nhu cầu bãi
đỗ xe cũng trở lên bức thiết đối với người dân, đặc biệt là ở các khu vực thành
phố, đô thị. Do chưa được quy hoạch các bãi đỗ xe ô tô, hiện nay, nhiều gia đình
phải tận dụng vỉa hè, lề đường làm chỗ đỗ tạm. Việc làm trên vơ tình ảnh hưởng
đến mỹ quan đô thị; vi phạm hành lang của người đi bộ và tiềm ẩn các nguy cơ
mất an tồn giao thơng.
4|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.2.2 Các hoạt động tại các bãi đỗ xe tự động trên thế giới và Việt Nam
1.2.2.1 Tháp ô tô Autostadt, Wolfburg, Đức

Hình 1.4 Tháp ô tô ở Wolfburg, Đức
(Nguồn: xedac-biet-nhat-the-gioi-2863959.html)

C
C

Tháp ô tô này nằm trong công viên chủ đề VW Autostaft cạnh nhà máy sản

R
L
.
T

xuất xe nổi tiếng của Đức Volswagen. Bãi đỗ xe thông minh này cao 20 tầng và
chứa được 800 xe. Sau khi khách chọn xe, các robot sẽ đưa xe xuống từ chiếc “tổ
ong chứa xe” khổng lồ.

U
D

Hệ thống đỗ xe sử dụng robot có khả năng đưa xe lên tầng cao và quay chiếc
xe một góc chính xác nhằm đưa xe đúng vào ơ trống (thuộc dạng hệ thống nâng
quay trịn).

1.2.2.2 Bãi xe ở DuBai
Đây là bãi đỗ xe tự động lớn nhất thế giới với khả năng phục vụ 250 chiếc ô
tô/tiếng và sức chứa 765 xe. Những chiếc xe được tự động xếp cạnh nhau sao cho
càng tiết kiệm không gian càng tốt

5|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

Hình 1.5 Bãi đỗ xe lớn nhất thế giới ở Dubai
(Nguồn: />
C
C

gioi-2013093011303483.chn)

Bãi giữ xe theo kiểu tầng di chuyển, trên mỗi tầng đều có 1 trolley hoạt động

R
L
.
T

riêng biệt và dùng các pallet tự động để giảm thiểu thời gian nhận trả xe.
1.2.2.3 Bãi xe “Thiên niên kỉ” ở Birmingham-Anh

U
D

Đây là một trong những bãi đổ xe hiện đại bậc nhất nước Anh có chi phí
xây dựng lên đến 176 triệu USD

Hình 1.6 Bãi đổ xe Thiên niên kỷ, Birmingham, Anh
(Nguồn: />6|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1

GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

Bãi đỗ xe sử dụng hệ thống thang máy và các bộ trượt ở từng tầng để đưa xe
vào vị trí trống một cách nhanh chóng nhất ( Kiểu hệ thống tầng di chuyển)

1.2.2.4 Bãi giữ xe thông minh ở Nhật Bản (Xe đạp)
Các giá để xe ngầm ở nhật có thể chứa được 200 chiếc nếu chiều dài xe khơng
dài hơn 1m4 và khơng q 30kg. Tồn bộ quá trình gửi xe, cất xe và lấy xe chỉ 16
giây
Người dùng đặt xe đạp vào khu vực quy định và một cánh tay tự động sẽ đặt
nó vào đúng chỗ. Chủ xe sẽ nhận được thẻ gửi xe. Sau đó, xe được đưa xuống dưới
lịng đất và cất trong khoang riêng. Vị trí cất xe được lưu giữ trong bộ nhớ để khi
cần có thể đưa xe lên.

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1.7 Các giá giữ xe ngầm dưới lòng đất ở Nhật Bản.
(Nguồn: />
7|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.2.2.5 Bãi đỗ xe thông minh ở sân bay quốc tế Baltimore, Washington, Mỹ

Hình 1.8 Bãi đỗ xe thông minh ở sân bay Baltimore, Mỹ
(Nguồn: />
C
C

Đây là một trong những bãi đỗ xe lớn nhất ở Mỹ. Với sức chứa 13200 chỗ,

R
L
.
T

được trang bị cảm ứng điện tử để dị tìm xem có xe đang đậu hay khơng. Sau đó,
dữ liệu được truyền tới hệ thống máy tính và hiển thị bằng mũi tên xanh.

U
D

1.2.1.6 Bãi giữ xe ở Tokyo Carousel,Nhật Bản

Để tiết kiệm không gian, những chiếc xe được đưa lên trên bằng hệ thống nâng
trong bãi Tokyo Carousel ở Nhật Bản. Nhờ đó, bãi đỗ khơng cần đến đường để
người lái chạy loanh quanh tìm chỗ trống như thơng thường.

Hình 1.9 Bãi đỗ xe Tokyo Carousel, Nhật Bản
(Nguồn: />8|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.2.3 Tình trạng các bãi đỗ xe ở Việt Nam hiện nay
1.2.3.1Tình trạng ơ tơ ở các đơ thị lớn
Hiện nay, Thủ đô Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và gần đây là thành phố Đà
Nẵng là các đơ thị lớn ở Việt Nam có lượng xe ô tô lớn nhất cũng là các đô thị
có vấn đề đậu đỗ xe ô tô cấp bách nhất hiện nay.
Theo thống kê của bộ Giao thông và vận tải, Hà Nội có khoảng 380000 ơ tơ
các loại (theo số liệu tháng 9/2011) chưa kể các ô tô vãng lai và ở Hồ Chí Minh
là 320000 chiếc. Đây là một con số rất lớn nếu so với khả năng của hạ tầng giao
thông ở các thành phố này
Số lượng xe ô tô ở các thành phố này tăng cao nhưng các bãi đỗ xe lại chưa
đáp ứng được nhu cầu đỗ xe với lý do chính là thiếu diện tích đất bởi các bãi đỗ

C
C

ô tô đều cần một diện tích rất lớn. Điều này dẫn đến sự quá tải trong các bãi giữ

xe và gây ra tình trạng đậu đỗ xe tràn lan, gây ảnh hưởng không nhỏ đến giao

R
L
.
T

thông và liên quan đến các vấn đề khác.

1.2.3.2 Các bãi đỗ xe tự động hiện có ở Việt Nam

U
D

Có thể nói các bãi giữ xe tự động ở Việt Nam hiện nay rất hiếm hoi, chỉ mới
đếm được trên đầu ngón tay.

Hầu hết các bãi đỗ xe ở Việt Nam chỉ mới là dự án đang đề xuất hoặc đang
thi công dang dỡ.
Một số bãi đỗ xe tự động ở Việt Nam:
Bãi đỗ xe cao tầng tự động ở phố Nguyễn Công Trứ, Hà Nội
Bãi đỗ xe này đã hồn thành và đi vào thực nghiệm. Bãi có diện tích 126 m2
cao 5 tầng (10,5 m2) có sức chứa 30 ơ tơ, trong đó có 3 block đỗ xe 4 chỗ, 1
block đỗ xe 7 chỗ. Bãi giữ xe được xây dựng theo mơ hình hệ thống xoay vịng
đứng.

9|P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1

GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

Hình 1.10 Bãi giữ xe tự động đầu tiên của Hà Nội
(Nguồn: />Bãi đỗ xe thông minh tại tịa nhà M5-Nguyễn Chí Thanh, Q. Đống Đa, HN

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1.11 Bãi đỗ xe thơng minh tại tịa nhà M5Nguyễn Chí Thanh, Hà Nội
(Nguồn: />Bãi đỗ xe thông minh M5 được xây dựng ngầm dưới lịng đất với diện
tích khoảng 1.000m2, sức chứa 202 xe. Tổng đầu tư của cơng trình khoảng 55
tỷ đồng, trong đó 20 tỷ tiền lắp đặt hệ thống tự động và 35 tỷ tiền xử lý mặt
bằng. Giá dịch vụ gửi xe là 2,2 triệu/tháng. Đây là hệ thống bãi gửi xe tự động
lớn nhất hiện nay tại Hà Nội.

10 | P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1

GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

 Ngồi ra hiện nay một số cơng ty cơ khí trong nước cũng đã nghiên cứu và sản
xuất thành cơng một số mơ hình bãi đỗ xe tự động có thể đưa vào ứng dụng.


Hình 1.12 Bãi giữ xe dạng di chuyển ngang do Việt Nam sản xuất
(Nguồn: hoa-

C
C

100-621048.htm)

R
L
.
T

Bãi đỗ xe tại tòa nhà Viện dầu khí Việt Nam – Trung Kính, Hà Nội
Với khả năng phục vụ được 192 chỗ đỗ xe, hoạt động được 192 chỗ đỗ
xe, hoạt động 24/24h, bãi gửi xe tại tịa nhà Viện Dầu khí Việt Nam là bãi dỗ

U
D

xe hiện đại đầu tiên trong nước được đưa vào sử dụng. Giá gửi xe tại tòa nhà

dao động ở khoảng 2 triệu đến 2,2 triệu/tháng.

Hình 1.13 Bãi đỗ xe tại tịa nhà Viện dầu khí Việt Nam – Trung Kính, Hà
Nội (Nguồn: l)
11 | P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.3 CÁC GIẢI PHÁP CHO BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG
1.3.1 Giải pháp “Xếp chồng” (Auto Stacker)
Sử dụng một hệ thống thủy lực để nâng tối đa bốn ôtô xếp cạnh nhau lên một
tầm cao, để dành chỗ cho những xe khác ở bên dưới. Tuy nhiên, giải pháp này có
hiệu quả kinh tế khơng cao, chỉ phù hợp với qui mơ nhỏ (một hoặc vài hộ gia
đình). Ưu điểm: hệ thống gọn nhẹ, dễ vận chuyển, lắp đặt nhanh.

C
C

R
L
.
T

Hình 1.14 Giải pháp đậu xe “xếp chồng” (Auto Stracker)
1.3.2 Giải pháp “Nhà gửi xe nhiều tầng” (Drive-in Parking)

U
D

Một nhà gửi xe nhiều tầng với các đường dốc để khách tự lái xe vào và ra khỏi
khu gửi xe. Mức độ tự động hóa tương đối khơng cao (thường chỉ gồm các máy
bán vé và hệ thống đóng/ mở cổng tự động). Giải pháp này tuy phổ biến nhưng
chưa thỏa đáng lắm về mặt sử dụng không gian, cũng như đối với một số yêu cầu
khác (an toàn cho xe và người, ơ nhiễm vì khói thải từ ơtơ...).

Hình 1.15 Mơ hình nhà gửi xe nhiều tầng (Drive-in Parking)
12 | P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

1.3.3 Giải pháp “Nhà gửi xe tự động lộ thiên” (Above-ground Automated Parking)
Đây là một bước cải tiến so với giải pháp nhà gửi xe nhiều tầng. Sức chứa có
thể tăng gấp hai lần so với kiểu drive-in parking có cùng diện tích sàn nhờ: loại bỏ
các đường dốc và lối chạy ơtơ trong nhà. Bố trí các xe sát nhau và thu hẹp khoảng
cách giữa các tầng .

Hình 1.16 Giải pháp nhà gửi xe tự động

C
C

Sở dĩ làm được như vậy là nhờ các khâu nhận, bảo quản và trả xe hồn tồn

R
L
.
T

được tự động hóa. Việc gửi và nhận xe cũng vì thế mà đơn giản hơn trước. Tùy
thuộc thiết kế, tiến trình có thể thay đổi đơi chút, nhưng nói chung khách gửi xe

U
D

khơng phải tự mình (hoặc nhờ nhân viên bãi xe) lái xe vào khu vực đậu xe. Tại ngõ
vào khách được nhận thẻ gửi xe. Sau khi cho thẻ vào máy đọc, khách lái xe đến
đậu vào một cabin, hoặc một pa- lét (pallet). Các màn hình video sẽ kiểm tra xe đã
đậu đúng vị trí chưa.

Hình 1.17 Mơ hình nhà xe tự động

13 | P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1


GVHD: ThS Bùi Trương Vỹ

Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động

Khách tắt máy và rời khỏi xe. Sau đó cửa cabin đóng lại, các máy tính ra lệnh
cho hệ thống băng tải và thang máy đưa xe vào một vị trí đậu xe cịn trống thích
hợp ở các tầng. Thơng tin về vị trí này được máy tính ghi nhận. Khi người khách
trở lại, chỉ cần thanh toán ở quầy thu tiền và cho thẻ vào máy đọc. Chiếc xe sẽ
được hệ thống tựđộng định vị và giao trả ở ngõ ra trong thời gian ngắn nhất (
khoảng 2ph)
Ngồi ra có thể thiết kế theo dạng hình trụ để tăng thêm diện tích để xe và
tiết kiệm được thời gian lấy xe ra vào.

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1.18 Mơ hình nhà gửi xe tự động hình trụ
Ưu điểm của giải pháp này là:
Tận dụng tối đa không gian do ôtô được dịch chuyển bằng thang máy theo
phương thẳng đứng, không cần các đường dốc và lối dành cho ôtô chạy. Khả năng
chứa xe được nâng lên tối đa do không gian cần thiết để đậu ơtơ có thể giảm,
khoảng cách giữa các tầng để xe được thu hẹp.
Thời gian và chi phí xây dựng mơ hình này ít hơn so với xây dựng mơ hình nhà
giữ xe tầng ngầm. Nhanh chóng đưa vào hoạt động, đáp ứng được nhu cầu đỗ xe
hiện nay

14 | P a g e

SVTH: Lê Xuân Nguyên - Trần Phương Thành _ 11CDT1