近期，北京地鐵開始試點(diǎn)地鐵運(yùn)快遞，這也是全國首例利用地下軌道運(yùn)輸快遞的試點(diǎn)項(xiàng)目，順豐速運(yùn)，中國郵政等試點(diǎn)企業(yè)也研發(fā)了針對(duì)地鐵送快遞的專用設(shè)備，順豐速運(yùn)研發(fā)了適用于地鐵運(yùn)輸尺寸的可循環(huán)利用箱，中國郵政與運(yùn)營企業(yè)對(duì)接，研發(fā)了城市軌道交通運(yùn)輸專用推車。

近年來，多部交通物流相關(guān)的政策文件在“發(fā)展城市地下物流配送”方面也提出了相關(guān)要求，此前發(fā)布的《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》提出發(fā)展城市地下物流配送，《北京城市副中心控制性詳細(xì)規(guī)劃》也明確提出要利用設(shè)施服務(wù)環(huán)建立地下物流配送干線系統(tǒng)。

現(xiàn)階段，物流貨運(yùn)導(dǎo)致交通需求量變大，交通擁堵情況加劇。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，物流貨運(yùn)擁堵導(dǎo)致城市物流效率降低了45%左右的履約及時(shí)率，而且在發(fā)生的交通事故中貨車造成交通事故的占比較大，貨車涉案量占比高達(dá)32％，排名僅次于小客車。而隨著自動(dòng)運(yùn)輸和地下施工等技術(shù)的不斷成熟，研究和發(fā)展新一代物流運(yùn)輸系統(tǒng)——地下管道物流系統(tǒng)，為解決城市發(fā)展與貨物運(yùn)輸需求的矛盾提供了新思路。

近年來地下管道物流系統(tǒng)成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，正積極的從試驗(yàn)階段轉(zhuǎn)向工程實(shí)踐。地下管道物流系統(tǒng)是通過地下管道或隧道等封閉空間來自動(dòng)化運(yùn)輸貨物，且符合未來城市發(fā)展需要的一種全新概念的運(yùn)輸和供應(yīng)鏈系統(tǒng)。本文主要分析地下管道物流系統(tǒng)的發(fā)展歷程和實(shí)際應(yīng)用案例，總結(jié)這類新一代運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)營管理模式、應(yīng)用難點(diǎn)和未來落地的實(shí)現(xiàn)方式，為各物流企業(yè)提供參考。

發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀如何？

地下管道物流系統(tǒng)作為新一代運(yùn)輸系統(tǒng)，在全世界范圍得到了廣泛的研究和應(yīng)用。按驅(qū)動(dòng)形式分為氣動(dòng)運(yùn)輸、液動(dòng)運(yùn)輸、載運(yùn)車運(yùn)輸、懸浮車運(yùn)輸及真空運(yùn)輸。

氣動(dòng)運(yùn)輸：管道運(yùn)輸最早的起源可追溯至1667年Dennis Papin關(guān)于氣動(dòng)泵的文章，自此開啟了管道氣動(dòng)運(yùn)輸，后來，1810年丹麥工程師Medhurst提出將氣動(dòng)運(yùn)輸用于傳送信件，開始了實(shí)際應(yīng)用。

液動(dòng)運(yùn)輸：20世紀(jì)70年代初加拿大、美國提出使用液動(dòng)管道運(yùn)輸?shù)脑O(shè)想，以管道中的水流驅(qū)動(dòng)貨物運(yùn)動(dòng)，用于谷物、煤柱條運(yùn)輸。

載運(yùn)車運(yùn)輸：采用主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的載運(yùn)車提升了管道的運(yùn)輸能力。1992年日本東京提出建設(shè)地下自動(dòng)管道網(wǎng)絡(luò)的設(shè)想，采用地下載運(yùn)車以實(shí)現(xiàn)貨物無轉(zhuǎn)運(yùn)直送。

磁懸浮與真空運(yùn)輸：隨時(shí)技術(shù)的進(jìn)步，磁浮以及非接觸運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)也適用于管道運(yùn)輸，有很多應(yīng)用于客運(yùn)列車的案例。而真空管道運(yùn)輸?shù)臉?gòu)想始于近期，可使載運(yùn)車輛運(yùn)行速度超過1000 km/h，目前也以客運(yùn)為主要目標(biāo)。

隨著自動(dòng)運(yùn)輸和倉儲(chǔ)技術(shù)的革新，目前大范圍應(yīng)用的案例是通過載運(yùn)車或者AGV等工具，以單獨(dú)或編組的方式在地下隧道或管道等封閉空間中全自動(dòng)化的運(yùn)輸貨物，最終將貨物配送到各終端的運(yùn)輸和供應(yīng)系統(tǒng)，相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用見表所示。

自2016年開始,瑞士的CST項(xiàng)目規(guī)劃了一條450公里的隧道，用于運(yùn)輸包裹和貨運(yùn)托盤,法國、意大利、英國和比利時(shí)等國也對(duì)地下磁懸浮軌道運(yùn)輸技術(shù)、地下無人軌道運(yùn)輸技術(shù)、地下真空管道技術(shù)等進(jìn)行了近20年的研究。我國的地下物流目前也在逐步的發(fā)展，北京通州地下物流系統(tǒng)規(guī)劃采用與地鐵公用隧道的方式來建設(shè)，提出了“地鐵＋地下管道物流系統(tǒng)”的概念，利用地鐵軌道的富余來運(yùn)輸貨物。

2018年京東也成立研究所專門研究城市地下物流，開發(fā)了管道膠囊快遞配送相關(guān)概念模型，但目前仍未應(yīng)用。此外還有，上海市的連接港區(qū)和物流園區(qū)的地下集裝箱專線，雄安新區(qū)結(jié)合綜合管廊的地下物流，北京城市副中心的地下貨運(yùn)系統(tǒng)， 青島城區(qū)結(jié)合既有人防設(shè)施的地下物流以及覆蓋蘇南地區(qū)的城際集裝箱運(yùn)輸專線……

由此可見，地下管道物流系統(tǒng)歷史悠久，應(yīng)用場(chǎng)景豐富，不僅可用于企業(yè)內(nèi)部的物流調(diào)配，也適用于城市內(nèi)的生活保障，乃至城市間及跨區(qū)域的貨物運(yùn)輸。

運(yùn)營管理如何實(shí)現(xiàn)？

這類系統(tǒng)作為基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，能突破現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力的瓶頸，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸效率的提升和空間的綜合利用，如何運(yùn)營和管理這類運(yùn)輸系統(tǒng)是最重要的問題之一。我認(rèn)為需要核心關(guān)注運(yùn)營方式、運(yùn)輸調(diào)度和成本效益三個(gè)方面。

運(yùn)營方式主要有獨(dú)立成網(wǎng)運(yùn)輸和與公共交通協(xié)同運(yùn)輸兩種形式。盡管目前公共交通比如地鐵線路中并不具備貨運(yùn)設(shè)備和能力，也缺乏工程實(shí)踐的驗(yàn)證，但是在未來應(yīng)用中，與公共交通協(xié)同的地下管道物流系統(tǒng)將成為降低運(yùn)營成本的一種方式。

運(yùn)輸調(diào)度方面，需要確定可運(yùn)輸貨物分類，確定標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸單元，然后對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的功能分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化，運(yùn)輸過程中，涉及到運(yùn)載車調(diào)度，運(yùn)輸線路的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，以及貨物如何裝箱等等。

成本效益可分為內(nèi)部成本與外部收益兩部分：

內(nèi)部成本即通過采取一定的方法來減少運(yùn)輸?shù)呐抨?duì)時(shí)間、空返次數(shù)和系統(tǒng)損耗，以及提高滿載率和貨運(yùn)量等指標(biāo)，盡可能的減少系統(tǒng)貨物運(yùn)輸?shù)木C合成本。

外部收益即減少一定范圍內(nèi)運(yùn)輸?shù)哪茉聪暮臀矚馀欧乓约疤岣哓浳镞\(yùn)輸?shù)臅r(shí)間效益，盡可能的減少地下管道物流對(duì)地面交通的影響。

此外，地下物流系統(tǒng)的成本和效益計(jì)算時(shí)，也應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)建造成本、融資方式、設(shè)備費(fèi)用和環(huán)境效益等多方面因素。

需克服的挑戰(zhàn)有多少？

地下管道物流系統(tǒng)涉及城市規(guī)劃理論、地下工程施工、計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多領(lǐng)域，離實(shí)際運(yùn)營還有很多的問題要解決，最直接的問題比如地圖路線規(guī)劃問題，地下軌道建設(shè)成本如何最小化，中轉(zhuǎn)站設(shè)在哪，設(shè)立多少個(gè)合適等等，總結(jié)其面臨的諸多挑戰(zhàn)主要有以下幾類：

投資建設(shè)：地下管道物流系統(tǒng)的投資建設(shè)與組織管理涉及多個(gè)部門，具有多投資主體，多客戶主體和多管理主體的特征。因此，誰來投資建設(shè)和誰來管理成為當(dāng)前亟待解決的問題，至今尚未得到很好的解決。在管理上，其涉及地下施工、倉儲(chǔ)物流和交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域。

貨運(yùn)量預(yù)測(cè)：貨運(yùn)量和貨物運(yùn)輸種類是地下管道物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而貨運(yùn)需求量與未來的政策、經(jīng)濟(jì)水平、人口規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)，而由于各地區(qū)的相關(guān)因素隨時(shí)間呈動(dòng)態(tài)變化，難以預(yù)測(cè)。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：地下管道物流系統(tǒng)與其他交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)之間是相互影響、相互補(bǔ)充的。高效貨運(yùn)體系是在地上網(wǎng)絡(luò)與地下網(wǎng)絡(luò)共同作用下，能快速針對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境進(jìn)行響應(yīng)的綜合貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。因此需要從地下空間規(guī)劃、物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布局和交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)層面進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)。

價(jià)值意義大于挑戰(zhàn)

（1）帶來電商配送革新

地下管道物流具有準(zhǔn)時(shí)、可靠的特點(diǎn)，可以很好地解決電子商務(wù)的物流瓶頸。比如在城市范圍內(nèi)合理規(guī)劃建設(shè)一些貨物分撥中心，并與地下管道物流系統(tǒng)相連，城市物流園區(qū)將貨物集中裝在自動(dòng)導(dǎo)向車上，通過地下管道就可以配送到中轉(zhuǎn)站，再由中轉(zhuǎn)站送到消費(fèi)者手中。

（2）推動(dòng)港口運(yùn)輸升級(jí)

通過在地下管道物流系統(tǒng)運(yùn)輸集裝箱，將建立新模式的港口群集疏運(yùn)模式，有效解決港口群之間、港口與腹地之間、港口與鐵路場(chǎng)站之間等的高效運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)港口群之間的空間共享、設(shè)備共享、技術(shù)共享等問題，以達(dá)到整合的優(yōu)化效果。

（3）提升區(qū)域物流融合

地下管道物流具有綠色化、智能化、全天候運(yùn)營等諸多特征，通過連接區(qū)域內(nèi)部主要的陸港、鐵港、空港、海港等物流園區(qū)，構(gòu)建區(qū)域性的城際間地下物流貨運(yùn)干線網(wǎng)絡(luò)，可以有效緩解現(xiàn)有城際貨運(yùn)的負(fù)外部性，節(jié)約蘇南地區(qū)稀缺的土地資源，促進(jìn)區(qū)域物流的可持續(xù)。

未來如何推動(dòng)落地？

錢七虎院士曾說：“未來地下智慧物流配送系統(tǒng)讓商品像自來水一樣流入家中”，地下管道物流系統(tǒng)未來完成可以發(fā)展成一個(gè)連接城市各居民樓或生活小區(qū)的地下管道物流運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，并達(dá)到高度智能化，人們購買任何商品都只需點(diǎn)一下鼠標(biāo)，所購商品就像自來水一樣通過地下管道很快地流入家中。

要實(shí)現(xiàn)這樣的場(chǎng)景，地下管道物流系統(tǒng)的建設(shè)，需要通過共建共享物流基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)物流資源集約化利用，將智能化管道、AGV車輛、與5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合，形成智能地下物流系統(tǒng)，具體可以參考以下三個(gè)方向：

（1）全流程跟蹤貨物信息：在地下管道物流系統(tǒng)中，商流和物流的運(yùn)轉(zhuǎn)均基于信息流進(jìn)行，只有及時(shí)、準(zhǔn)確的信息流才能實(shí)現(xiàn)高效的商流和物流。

貨物物流的電子標(biāo)簽化同樣需要進(jìn)入到地下物流系統(tǒng)中，并且通過物聯(lián)網(wǎng)綁定運(yùn)載車與貨物，可已應(yīng)用5G或衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)物品的連續(xù)定位，這樣可在不改變物流運(yùn)輸?shù)乃俣鹊那闆r下，實(shí)現(xiàn)物品運(yùn)輸全程實(shí)時(shí)跟蹤，使貨物信息流連續(xù)化。

比如近幾年我國自主研發(fā)了LuGuo種子輸送分類貯藏智慧系統(tǒng)，其地上軌道物流可以流暢銜接地下管道物流同時(shí)結(jié)合種子的電子標(biāo)簽，可以精準(zhǔn)定位溯源其產(chǎn)地和流向，實(shí)現(xiàn)智能配送、精準(zhǔn)分流，自動(dòng)送達(dá)入戶。

（2）智能化AGV：運(yùn)載AGV的智能化不只局限于將運(yùn)載物品的電子信息與運(yùn)載單位綁定實(shí)現(xiàn)信息化，更體現(xiàn)在AGV決策與運(yùn)行智能化，它可獲取物品電子信息，并據(jù)此自動(dòng)尋址、送貨上門，并具備自主乘坐電梯、呼叫門鈴等交互能力。

瑞士提出CST地下物流系統(tǒng)，主要由城市中心和物流中心之間的隧道系統(tǒng)、城市物流系統(tǒng)以及IT控制系統(tǒng)組成，在隧道內(nèi)部，無人自動(dòng)駕駛AGV以30公里的時(shí)速行駛在軌道上，同時(shí)沿路線分布的樞紐可作為與其他運(yùn)輸工具的接口。

因此，地下管道物流系統(tǒng)的AGV也應(yīng)接入信息化的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋址與行駛，并協(xié)同智能倉儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)搭載物品的自主裝卸與存儲(chǔ)。

（3）智慧倉儲(chǔ)管理：地下管道物流系統(tǒng)可以設(shè)置中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，與智能倉儲(chǔ)相結(jié)合，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算以及智能信息管理等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧化倉儲(chǔ)管理，運(yùn)作時(shí)作業(yè)層末端的數(shù)據(jù)直接上傳至數(shù)據(jù)云端進(jìn)行加工處理，并經(jīng)過控制系統(tǒng)向下發(fā)出系統(tǒng)指令和作業(yè)指令，從而大幅提升系統(tǒng)效率。

結(jié)語

目前地下管道物流系統(tǒng)采用的技術(shù)已經(jīng)不再是阻礙其落地的關(guān)鍵因素，其技術(shù)條件已經(jīng)被證實(shí)完全可行，但離實(shí)際運(yùn)營應(yīng)用還有很多的現(xiàn)實(shí)問題要解決。其較高的運(yùn)輸效率，既節(jié)約了土地資源，又隔絕了噪聲，同時(shí)減少了污染氣體的排放，在如此眾多的優(yōu)勢(shì)之下，地下管道物流的發(fā)展也將成為必然趨勢(shì)，Underground logistics are not undergound！

作者 | 陳齊

來源 | 物流沙龍

陳齊（微信：15871809920）：武漢理工大學(xué)碩士；法國里昂商學(xué)院交流學(xué)者；曾服務(wù)于SF，JD等公司供應(yīng)鏈部門；在European Journal of Operational Research，International Journal of Production Research等物流領(lǐng)域國際頂級(jí)期刊發(fā)表多篇論文；授權(quán)多項(xiàng)國家發(fā)明專利；“物流沙龍”專欄作家；致力于智慧供應(yīng)鏈和前沿科技等領(lǐng)域新應(yīng)用的推動(dòng)和傳播。

此文系作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表物流沙龍立場(chǎng)