新型城市共享单车智能借还系统的设计与实现

文/张李皓，苏皖翼，李弈谋，曹芸豪

（上海电机学院，上海 201306）

近年来，共享经济已经深入到我国生产生活的方方面面，诸如共享雨伞、共享充电宝、共享单车、共享篮球等。共享产品的出现给人们的生活带来便利，人们可以借助第三方信息技术平台实现资源共享。虽然如今共享经济成为主要的新型经济模式之一，热度较高，但其发展中也面临着一定的困境。

1.共享单车发展的相关概述

1.1 共享单车发展的产业背景简述

随着我国社会经济的快速发展，人们生活水平显著提升，各类电子产品迅速涌入市场，以智能手机为代表的电子产品几乎成为大多数人的必备品。与此同时，手机上网方式也趋于便捷高效。在这样的背景之下，各类共享产品应运而生。共享产品是互联网时代下的标志性产物，人们可以借助手机互联网方便地获取所需的产品，现实中共享产品的出现也确实方便了人们的生活。共享单车则是重要的共享产品之一，其缓解了城市交通方面的压力，也为人们提供了更为便捷的出行方式，尤其是当步行太远而驾车又太近时，共享单车无疑是多数人的首选。

1.2 共享单车的发展现状及存在的问题

结合近年来共享单车行业报告分析可知，共享单车的数量及其用户规模都在迅速增长。截至2018年，共享单车后台统计的用户便已经达到了3200万左右，其中以ofo和mobike的产业规模最大，但其用户重叠率也是比较高的。据统计，现阶段共享单车的投放量太大，且一度超出市场的合理容量，大量的共享单车占据着较大的道路面积，影响到人们的正常出行。因此，有关共享单车的消极影响也引发了社会各界的广泛关注。各地政府针对共享单车的管理使用出台了诸多管理意见及行业规范，旨在有效控制共享单车企业的投放量，使其更好地服务于社会。

2.新型共享单车智能借还系统的设计

2.1 新型共享单车智能借还系统的原理及其产品概述

新型共享单车智能借还系统为机械升降式，在设计中运用了立体式存放自行车技术，从而有效地避免了共享单车借还时占用道路的情况。与此同时，该智能借还系统也结合使用了平台程序扫码，用户通过实名认证后，便可以从手机平台进行扫码，实现共享单车的智能借还。有关该产品的装配图如图1所示。

新型共享单车智能借还系统通过配合使用地下停车场、停车架一、停车架二、支脚一、支脚二、减震结构、升降机和舱门，构建起完整的共享单车借还体系，由此极大地降低了外界因素对于共享单车所造成的破坏，进而起到显著延长单车寿命的作用。具体而言，该智能借还系统包括地面，且所述地面内墙开设有地下停车场，地下停车场表面又与停车架一、停车架二进行连接。其中，停车架一是在停车架二的前面，两个停车架的表面均与若干支脚固定连接。此处称停车架一所固定连接的支脚为支脚一；相应地，停车架二与支脚二固定连接，且支脚在停车架表面是均匀分布的。支脚一及支脚二的内腔均设置了减震结构，且其表面与共享单车直接连接。所述的地下停车场的内腔后侧与升降机固定杆固定连接，升降机则设置在固定杆的表面。此外，上述地层表面还开设了推拉槽，推拉槽的内腔右侧与电动伸缩杆固定连接，伸缩杆输出轴固定连接着舱门。

2.2 新型共享单车智能借还产品的实际操作过程简述

对共享单车智能借还系统而言，其实际产品的操作方案预计如下。首先是共享单车使用者的借车流程。使用者有借车需求时，需要从手机共享单车App中进行扫码，扫码后该系统地面舱门会自动向上开启，且当支脚移动到与升降机相扣后，升降机应可以带动自行车支脚向上运动，直至到达地面处。此时，使用者便可以将共享单车取出，升降机也可以自动感应并降下，由此地面舱门便又处于关闭状态。其次是共享单车使用者的还车流程。在还车时，归还者以同样的方式进行扫码，该产品舱门再次向上开启。此时，未夹有共享单车的支脚会向着升降机移动，二者相扣后，升降机会再次带动自行车的支脚运动至地面。还车者仅需要将共享单车放到支脚上，升降机便会携带着夹有自行车的支脚下降到地下车库，地面舱门也会随之关闭，由此便完成了还车操作。

3.新型共享单车智能借还系统的优势

3.1 新型共享单车智能借还系统的技术创新

新型共享单车智能借还系统于技术方面有着极大的创新突破，主要在于其通过地下停车场、支脚、升降机等的配合使用，构建起了完整的共享单车借还体系，由此实现了对共享单车的保护，有效延长了共享单车的使用寿命。此外，该产品在设计中组成了对应的减震结构，即智能借还系统中增设了减震槽、T形垫片以及弹簧，这一减震结构的设计对于共享单车的升降意义重大。由于利用该智能系统所设计的产品在共享单车借还过程中，均需要由升降机将固定在支架上的共享单车上升至地面或下降到地下车库中，所以频繁的升降只有具备一定的减震效果，才能防止共享单车因长期受震动影响而导致使用寿命的下降。因此，该智能借还系统减震结构的设计属于是突出的技术创新，最大化地实现了对共享单车的保护。

3.2 新型共享单车智能借还系统设计产品的其他优势

新型共享单车智能借还系统，其最终产品在技术方面创新优势明显。第一，本文所设计的新型共享单车智能借还系统是将共享单车停放于地下车库，正是这一创新，极大地减少了外界环境对共享单车所造成的磨损。第二，该系统改善了共享单车随意停放的现状。它的设计宗旨之一便是，针对共享单车乱停乱放的严峻现状进行改进，从而实现智能化管理。不论是扫码借车还是还车，都需要通过微信实名认证后才能扫码使用。对于借车不归还的使用者，也可以监测其个人信息，平台可据此禁止其再次使用共享单车。第三，该系统通过系统集成，与微信平台之间实现通信，进而组成了智能存储及借还系统，极大地提升了共享单车的借还效率，同时也节约了成本。第四，该系统的地面部分设置有太阳能板，且整个借还系统正常运转所需要的电能也大多来自太阳能，因而在环保创新方面表现出了较大的优势。

4.城市共享单车智能借还系统的实施战略

在完成共享单车智能借还系统的设计工作后，我们便要重点考虑该产品的推广策略及借还系统的后续发展规划。具体而言，产品的推广需要根据不同阶段所存在的不同问题进行战略调整。尤其是市场环境、竞争对手的变化，这些都是影响最终战略实施的重要因素。上海跃腾科技股份有限公司在共享单车高新技术的研究方面有着较大优势，其主要研究共享单车存储系统地下空间利用。

在充分考虑现有资源能力状况的基础上，上海腾跃科技股份有限公司结合当前市场发展趋势，初步确定了共享单车智能借还系统实施的战略意图，即推出面向不同细分市场的地下单车存储系统产品，有效推动共享单车地下存储系统产业的发展。此外，上海腾跃科技有限公司也与共享单车的厂商建立起了短中期的合作关系，且在合作期间给予厂商以领先整个行业的共享单车地下存储技术，于某一时间段内达到对单车市场的大幅度占领，实现从共享单车地下存储系统产品中获取利润，同时也将实现对该产品的进一步优化。

5.结语

本文就城市共享单车智能借还系统的设计与实现展开深入的探讨分析，介绍了上海跃腾科技股份有限公司所提出的一种新型共享单车智能借还系统。由此也可以了解到该产品的优势所在。后续该系统仍将进一步完善，从而实现更大范围的推广。