作為物聯(lián)網(wǎng)、大數據等信息技術(shù)與城市管理、地下工程技術(shù)相結合的產(chǎn)物，隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，第五類(lèi)運輸供應系統——地下物流系統(Underground Logistic System)應運而生。

地下物流系統簡(jiǎn)稱(chēng)ULS，是指利用AGV(自動(dòng)引導車(chē))和DMT（兩用車(chē)）等運載工具，通過(guò)超大型地下管道、隧道等運輸通道，運輸固體貨物的一種新型運輸供應系統。

簡(jiǎn)而言之，就是在地下建立起一套運輸網(wǎng)絡(luò )，將其前端倉儲和終端配送環(huán)節與地面相連，使整套物流系統在地下通道內進(jìn)行運輸。

地下物流系統作為城市基礎設施的一部分，能突破現有交通網(wǎng)絡(luò )運輸能力的瓶頸，實(shí)現城市地下空間的綜合利用，其環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)引起越來(lái)越多國家的關(guān)注。本期，我們將對國內外地下物流系統的發(fā)展動(dòng)向進(jìn)行分析。

國外地下物流系統發(fā)展動(dòng)向分析

20世紀90年代以來(lái)，許多發(fā)達國家在地下物流系統的可行性、網(wǎng)絡(luò )規劃和工程技術(shù)方面做了大量的研究和實(shí)踐。其中，以英國、荷蘭、德國、日本和美國為代表的國家，已初步采用了地下物流系統。

No.1英國

英國對于ULS的應用研究有近百年的歷史。

自1928年以來(lái)，倫敦街道下20米處存在一個(gè)皇家地下郵件軌道系統“Mail Rail”，全長(cháng)37公里，每天運營(yíng)19小時(shí)，每年工作286天，在其最高峰時(shí)每天處理9個(gè)州超過(guò)400萬(wàn)個(gè)信件和包裹，現在他們計劃通過(guò)該系統向英國首要購物街——牛津街配送貨物。

此外，倫敦還擁有一條全新的自動(dòng)化地下管道運輸系統，管徑為2.74米，行駛速度為60km/h，共可載貨50噸，

No.2荷蘭

針對性和標準性是荷蘭建設ULS最為明顯的特性。

眾所周知，荷蘭擁有世界上最大的花卉市場(chǎng)—阿姆斯特丹花卉市場(chǎng)，為了確保鮮花高效、高質(zhì)量的運輸，1996年1月，荷蘭開(kāi)始研究如何連接重要交通樞紐，如首都阿姆斯特丹國際機場(chǎng)、hoofd dorp鐵路中轉站，形成阿姆斯特丹花卉市場(chǎng)地下物流系統。

花卉的運輸均在地下完成，只有到達終點(diǎn)時(shí)才將花卉呈現在地上。

2004年，荷蘭已完成阿姆斯特丹花卉市場(chǎng)地下物流系統的建設，并且應用于商業(yè)運輸。

No.3德國

德國對于ULS的研究主要集中在未來(lái)三維城市交通運輸系統的建設上。

自1998年以來(lái)，德國進(jìn)行了一項名為“地下運輸和供應系統”的聯(lián)合研究，并將其定義為 CargoCap。

圖 1 CargoCap智能系統運輸集裝箱工具[3]

如圖 1所示，為了促進(jìn)CargoCap智能系統與傳統運輸供應系統的協(xié)作，該系統以托盤(pán)為載貨平臺，實(shí)現標準化運輸。

該項目計劃在魯爾地區建立一條由三相交流電動(dòng)機驅動(dòng)的地下貨運系統，該系統長(cháng)約80公里，管徑為1.6米，以36km/h的速度恒定運行，圖 2所示為CargoCap智能系統示意圖。

圖 2 CargoCap智能系統示意圖[3]

更特別的是，被雷達監控的CargoCap智能系統能夠有效降低能耗、提高運輸速率并做到零排放。

No.4日本

日本對物流隧道網(wǎng)狀結構的研究進(jìn)行了更深層次的分析。

目前已投入2個(gè)用于商業(yè)運輸的PCP系統，其中之一用來(lái)運輸隧道沙石，該系統全長(cháng)約5公里，速度可達100m3/h；另一個(gè)用來(lái)將礦石從礦井運送到水泥混廠(chǎng)，該系統全長(cháng)約3.2公里，每年可運輸200萬(wàn)噸礦石。

此外，日本發(fā)明了標準載荷為2噸的DMT，該運載工具不但能在地上利用電池供電進(jìn)行人工駕駛，而且可以能地下特定導軌上利用電能進(jìn)行自動(dòng)駕駛。

2000年，日本將地下物流技術(shù)列為政府重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)領(lǐng)域之一，提出建立總長(cháng)201公里、倉儲設施106個(gè)的地下物流系統。

預計該系統將在整個(gè)東京地區運載超過(guò)三分之一的貨物，地面車(chē)輛也將能夠增加30%的速度行駛。

No.5美國

2000年，美國Texas A＆M University和荷蘭Technische University Delft的專(zhuān)家學(xué)者提出美國休斯頓地下物流系統項目，進(jìn)行可行性分析并設計初步規劃。據報道，該項目將使用AGV小車(chē)作為運載工具。

除以上代表性國家之外，瑞士也對地下物流系統進(jìn)行了深入研究，其建設計劃已提上日程。

為緩解城市壓力，瑞士提出建立“Cargo Sous Terrain地下物流系統（CST）”，其技術(shù)和商業(yè)可行性的研究已于2015年通過(guò)確認。

由互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)操控的“Cargo Sous Terrain地下物流系統”通過(guò)隧道連接物流中心與城市中心，如圖 3所示，根據瑞士的地下物流規劃，在隧道頂板上，三個(gè)輸送機能夠以60km/h的速度運輸小包裹，沿路線(xiàn)分布的樞紐可作為與其他運輸工具的接口。

圖 3 隧道斷面示意圖[5]

在隧道內部，無(wú)人自動(dòng)駕駛車(chē)輛以30km/h的速度行駛并在車(chē)尾處帶托運輸。

據報道稱(chēng)，CST項目的一期開(kāi)發(fā)需要投資超過(guò)35億瑞士法郎，預計2030年完成從尼德比普到瑞士最大城市蘇黎世長(cháng)約70km的管道建設任務(wù)，其建設工作將在2023年開(kāi)始[5]。

國內地下物流系統發(fā)展動(dòng)向分析

隨著(zhù)城市現代化的發(fā)展和物流技術(shù)水平的提高，我國對地下物流系統的研究主要集中在理論層面，在實(shí)踐應用方面也進(jìn)行了踴躍的探索。

1998年中國工程院院士錢(qián)七虎提出在中國發(fā)展城市地下空間，并呼吁開(kāi)展對地下物流系統的研究。

2003年，田聿新與聶小方分析了新興城市地下物流系統發(fā)展情況及其優(yōu)勢。

2004年，錢(qián)七虎院士結合國外地下物流系統發(fā)展經(jīng)驗和北京市交通現狀，明確提出利用地下物流解決特大城市交通問(wèn)題，代表著(zhù)我國地下物流系統應用研究里程碑式建設。

此后，城市交通、物流、地下工程、裝備制造等各領(lǐng)域專(zhuān)家學(xué)者對城市地下物流系統節點(diǎn)選址、線(xiàn)路優(yōu)化、可行性分析等的研究便層出不窮。

各個(gè)高校也成立了地下物流系統研究小組，積極投入到中國地下物流系統建設。

2017年中國成立第一個(gè)地下物流專(zhuān)業(yè)委員會(huì )，由上海市政總院牽頭聯(lián)合解放軍理工大學(xué)、北京交通大學(xué)、上海海事大學(xué)及同濟大學(xué)共同發(fā)起成立，成為地下物流領(lǐng)域的研究創(chuàng )新、行業(yè)技術(shù)交流、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養的專(zhuān)業(yè)服務(wù)平臺。

2018年11月，國際地下物流協(xié)會(huì )和中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì )地下物流專(zhuān)業(yè)委員會(huì )聯(lián)合主辦了“第八屆國際地下物流大會(huì )”，論述了世界地下物流系統的主導概念和設計，闡述了未來(lái)城市地下物流系統的發(fā)展趨勢，并探討了相應政策和管理等經(jīng)濟性問(wèn)題。

中國正奮力譜寫(xiě)應用城市地下物流系統的新篇章。

2004年廣州提出建設垃圾分類(lèi)管道傳輸系統，引入瑞典相關(guān)技術(shù)，以減少垃圾處理產(chǎn)生的污染并實(shí)現就地資源再利用。

2014年我國自主研發(fā)了“LuGuo種子輸送分類(lèi)貯藏智慧系統”，其地上軌道物流可以流暢銜接地下管道物流，實(shí)現智能配送、精準分流，自動(dòng)送達入戶(hù)。

雖然現階段中國投入使用地下物流系統的實(shí)例不多，但也不乏政策鼓勵和支持，各科研院所和企業(yè)等在地下物流系統理論研究以及實(shí)踐探索方面都做了大量工作。

以京東為代表的電子商務(wù)公司正積極探索建設地下物流系統。

2017全球新一代物流峰會(huì )上，京東表示已經(jīng)開(kāi)始規劃磁懸浮技術(shù)在物流管理方面的應用，并與美國Magplane Technology簽訂戰略合作協(xié)議，共同開(kāi)發(fā)地下物流磁懸浮管道技術(shù)即“地下膠囊物流系統”，以建立地面和地下智能軌道交通網(wǎng)。

2019年4月舉辦的雄安城市物流發(fā)展論壇上，京東透露已經(jīng)著(zhù)手布局雄安地下物流系統。

2019年11月初，京東發(fā)布了“地下膠囊物流系統”的快遞配送概念視頻，圖 4為該系統的動(dòng)畫(huà)圖。

圖 4 京東“地下膠囊物流系統”動(dòng)畫(huà)圖