地下物流系统
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CargoCap
德国
日本
国外地下物流发展现状
英国
1927年，在英国的伦敦建成了一个名为“Mail Rail”的 皇家地下邮件运输系统，用于运送并处理伦敦市区内的包裹和 邮件，每天大约处理五百万件左右的邮件和包裹，现在他们计 划利用该系统向牛津街上的大商店配送货物。另外，在伦敦还 有一条新的自动化地下管道运输系统，管道的内径为2.74米， 每辆运输车的运输能力为1吨，行驶速度可达60km/h。英国在 管道运输系统方面的研究开始得最早，也是迄今为止应用得最 好的国家之一，其主要特点是充分利用管道系统，包括气力管 道系统（PCP）和水力管道系统（HCP）。
城市地下物流系统网络
按照“图论”的网络表达方式，将地下物流网络结构加以抽象,以网络图论 的符号进行描述，地下物流系统网络定义为: U=｛N，V，W｝ 式中：U--地下物流系统网络 N--物流节点 V--网络路线 W--路线的权重 因此,从组成结构上,地下物流网络可以分为网络节点和网络线路,而物流节 点一般可分为物流中心和配送中心。 物流中心是地下物流系统管理操控的中枢，其主要功能是负责货物的运输, 对物流的操作与管理,对运载工具的控制与维护以及对整个系统安全的保障等。 配送中心就是地下物流网络的节点,它的功能与物流中心相似,但其组成和 运作都要比物流中心简单的多。 网络路线:是指将网络节点相连接的线路,可与传统的地面运输路线相连通, 以便最终将货物运送至目的地。
城市地下物流系统的构成
近年来，随着计算机科学和信息技术的发展和完善，发展具 有高度智能化、自动化、高效率的信息控制系统来有效管理和控 制物流运输，就成为必然选择，也是当前城市地下物流系统极其 重要的组成部分。因此根据构成功能的不同，城市地下物流系统 可以划分为实体部分和控制部分，实体部分主要包括城市地下物 流系统的运输网络、运载工具、动力设施、运输终端、网络节点 等具体实物，控制部分主要包括城市地下物流系统的信息管理、 信息控制、导航系统、维护管理等软件。
城市地下物流系统的分类
管道形式地下物流系统
管道运输出现的时间较早，可以追溯到19世纪的城市地下排 水管道，现在城市里的煤气、暖气、天然气、排污管道、自来水 等也可以看做管道形式地下物流的雏形，这些管道运输共同的特 点是只能输送连续介质的气体或液体，而城市地下物流系统则是 能够输送大件固体货物的运输管道。
城市地下物流系统发展前景
、
电子商务这种新经济形态，是由网络经济和现代物流共同创造出来 据中新网报道，截止2013年6月，武汉市机动车登记数达143.47万辆，而且 的，不仅时间缩短、交易速度加快，而且大大降低了交易成本。但是 2008 年武汉市人均道路面积是 9.75m2，2009 年这 每月新车上牌数平均为 1.2万辆，私家车的年均增幅达 20%。经济发展带来 电子商务的物流瓶颈问题已严重地阻碍了其正常发展，在网上实现商 了交通需求的快速增长，市民出行量不断增加，对城市道路交通造成巨大 一数据是 11.05m2，远低于发达国家 20—40m2的平 流活动之后，没有一个有效的社会物流配送系统对实物的转移提供低 负荷，武汉市已经成为国内交通最拥堵的城市之一。根据《 2011武汉交通 均水平，仅为发达国家平均水平的 1/4~1/2 。 成本、适时、适量的转移服务。城市地下物流系统以其便捷性、准时 发展年度报告》(蓝皮书)显示，2010年，武汉三环线内道路平均时速为20 性、安全性、以及灵活性等特点，将是一个集高科技为一体的现代物 公里/小时，较2009年降低了0.4公里/小时。机动车出行量的不断增加，使 流系统，有利于从根本上解决电子商务的物流瓶颈问题。 市中心区交通趋于饱和。
舱体 输送
以空气或水作为输送介质，舱体作为载货 工具来运输货物，根据介质的不同分为水 力舱体运输管线(hydraulic capsule pipeline)和气力舱体运输管线(pneumatic capsule pipeline)，即HCP和PCP
典型载运工具
自动导向车（AGV）
荷兰
两用卡车(DMT)
国外地下物流发展现状
美国
在美国芝加哥城市街道下面40英尺的地方,从1906年就运行着 一个长60英里的地下货物运输网络,以电力驱动,以四轮机为单 位,运输城市垃圾和煤,1959年停用。 2000 年美国德克萨斯的Texas A&M大学（TAMU）和荷兰的代 夫特技术大学（TUDelft）的专家学者利用自动导向车为运载工 具，对建设美国休斯顿地下物流系统的可行性做出了详细论证， 并提出了初步的设计方案。 目前，美国正与日本合作开发基于气力管道系统(PCP)和水力 管道系统(HCP)的城市地下物流技术，并考虑在纽约尝试实际应 用。
国外地下物流发展现状
日本
日本的气力管道系统(PCP)和水力管道系统(HCP)技术世界领 先，目前已经有2个PCP系统成功用于商业运输，一个用于每年从 矿井运送200万吨的矿石到水泥厂，该系统全长3.2km；另一个用 于隧道挖掘，每小时可以运送100m3的隧道沙石，全长约 5km。 20世纪80年代以来，日本的建设省、公共工程研究院对城市 地下物流系统进行了广泛研究，设计开发了两用卡车（DMT）， 这种新型卡车既可以在地下管道的特定导轨上通过外部供电自动 导航、无人驾驶，在地面也可以通过电池实现人工驾驶，其标准 载荷为 2 吨。
国外地下物流发展现状
德国
1865年，德国柏林建立了第一个大直径气力管道运输系 统，用来运送和处理城市内的邮件，该系统内径为0.65m，全 长290多km，由于经济原因该系统最终于1981年停运。 从1998年开始，德国进行了一项名为“地下交通和供应系 统”的联合研究，计划在鲁尔区修建一条从科隆到多特蒙德， 长约 80km 的地下货运系统，并提出了 CargoCap 的概念，该 系统采用三相交流电动机驱动，管道直径2米，以 36km/h 的 速度恒定运行，而且通过雷达系统进行监控，实现无污染、低 能耗、高效率、智能化运输。
城市地下物流系统网络
栅格 状布 局结
树状 布局 结构
环状 布局 结构
线状布 局结构
网络 布局
混合 布局 结构
指网络节点之间以简单的线型连 线状布局是指网络路线主要以单 这种布局的网络路线呈树状分布 , 将以上的两种或多种布局结构有 接 , 构成环形网络。这种布局只连 此种布局是指网络中的若干线路 一的线型连接网络的各个节点 ,该 可以连接到较多的节点 ,不过路线 机的结合在一起 , 构成一个完整的 接了环线上的节点 ,由于节点数量 相互交叉，构成的网络多为比较 布局中连接的节点相对较少 ,投资 对节点有一定的选择性，不构成 网络结构形式称为混合型布局结 较少 ,所以费用和开发难度不高。 规整的多变形结构。连接的节点 费用和开发难度也比较小 ,对于节 类似环状布局的回路，连通度较 构。此种结构连接的节点较多， 但由于呈环状连接中的每一条路 较多,其运输容量和连通度比较 点的选择性比较大 ,但其连通能力 之栅格状网络布局更低 ,如下图所 络的连通性较好 , 其投资费用和开 线都十分关键 , 任意一条出问题都 高 , 但费用和开发难度相对较大 , 和运输容量相对较低。如下图： 示： 发难度较高，如下图所示： 会影响整个网络的连通 ,如下图： 如下图所示：
管道形式地下物流系统
气力 输送
以气体作为传播介质,通过气体的高速流动 来携带颗粒状或粉末状的物质。可输送的物 质种类通常有煤炭和其他矿物、水泥、谷 物、粉煤灰以及其他固体废物等。
管道 式
浆体 输送
将颗粒状的固体物质与液体输送介质混 合，采用泵送运输，并在目的地将其分离 出来。输送介质通常采用清水。
城市地下物流系统网络
概念
地下物流网络是指有网络节点和线路所构成的体系,主要完 成货物的运输、存储、配送等功能。在城市地下物流活动中，城 市地下物流网络作为货运物资在城市空间流动的一种时空结构形 态，是实现城市地下物流系统功能的承载体，不仅表现在城市地 下物流的地域联系，还表现在实现这种地域联系的各种依托，其 中包括各种物流信息网络、物流节点网络、物流路线网络、物流 组织网络等等一系列实现城市地下物流功能的各种网络要素的集 合，物流系统的管理操控、存储保管以及运输配送等功能都要通 过网络系统的支撑而得以实现。地下物流系统分为软件部分和硬 件部分,这里主要介绍硬件部分的物流实体网络部分。
国外地下物流发展现状
荷兰
在荷兰首都阿姆斯特丹有着世界上最大的花卉供应市场，往 返在机场和花卉市场，货物供应与配送完全依靠公路，拥挤的公 路交通是巨大的威胁，供应和配送的滞期会严重影响货物的质量 （鲜花耽搁一天贬值15%）。1995年开始，荷兰组织了100多名专 家学者对 OLS-ASH 项目（连接 Aalsmeer 花卉市场、阿姆斯特 丹Schiphol机场和Hoofddorp火车站的地下物流系统）进行了可 行性研究和经济技术分析，并得出了初步设计方案。将世界最大 的花卉市场、机场、火车站通过城市地下物流网络连在一起，鲜 花完全在城市地下物流网络中运送，只在到达目的地才露出地 面，以实现安全、快捷的运输鲜花等时效性强的物品。
城市地下物流系统发展前景
技术可行性
城市地铁的建设无论 从技术、资金、安全等方 面都要比城市地下物流系 统复杂的多，而城市地铁 的建设成功以及运行良好 可以说明建设城市地下物 流系统在工程技术方面绝 度不用担心。
经济可行性
根据相关资料，城市 地下物流系统与城市地铁 类似，其社会效益与环境 效益等间接效益大于直接 效益。而且，与地铁ห้องสมุดไป่ตู้比 其造价比较低。目前欧美 国家，基于PCP技术和AGV 的地下物流系统都己获得 经济可行性。
城市地下物流系统发展研究
目录
1
城市地下物流系统概述
2
国外地下物流系统发展现状
城市地下物流系统网络
3
4
城市地下物流系统发展前景 发展地下物流系统存在的问题及建 议
5
城市地下物流系统概述
城市地下物流系统的概念
城市地下物流系统的构成
城市地下物流系统的分类
典型载运工具
城市地下物流系统的概念
当前各国关于城市地下物流系统的概念并不统一，美国称城市地下物流系 统为地下管道货运系统（freight transport by underground pipeline or tube transport），荷兰称为城市地下物流系统（underground logistic system），德国以运载工具命名为Cargocap系统，而在日本则称为地下货运系 统（underground freight transport system）。其中荷兰的地下物流系统概 念是个比较全面的定义，定义如下： 城市地下物流系统，又称城市地下货运系统，是基于区分城内运输和城外 运输的概念下，通过管道或隧道等形式，采用具有较高自动化控制水平的运载 工具，把城外的货物通过铁路、公路、水路和航空运输到城市边缘处的物流园 区(CLP)，经处理后由CLP通过地下物流系统配送到各个终端，这些终端包括超 市、工厂和中转站。城内向城外运送货物的反向物流类似城市地下物流系统作 为一种具有广阔应用前景的新型城市物流系统，具有速度快、自动化程度高、 准确性高、污染少、能耗低等特点，是解决城市交通拥堵、减少环境污染、提 高城市货运通达性和质量的有效途径。
城市地下物流系统发展前景
地下物流系统的优势
能够有效缓解城市交通拥堵,减少城市交通事 故
Product A
改善城市生态环境,降低城市环境污染
节约城市地面土地资源,保护城市人文景观
Product A
Product C 提高城市物流效率 ,促进电子商务的发展
城市地下物流系统发展前景
发展城市地下物 流系统有利条件
隧道形式地下物流系统
目前研究开发的隧道形式的地下物流系统，多为轨道形式，运 输工具有自动导向车、两用卡车、CargoCap 等，主要以电力驱动， 并具有自动导航功能，最高时速可达100km/h，能够运送固、液、气 各种形态的货物，如美国休斯顿地下物流系统项目和日本东京地下 货物运输系统项目。隧道式地下物流是目前城市地下物流系统研究 的热点，也是未来城市地下物流系统发展的方向。
德国
日本
国外地下物流发展现状
英国
1927年，在英国的伦敦建成了一个名为“Mail Rail”的 皇家地下邮件运输系统，用于运送并处理伦敦市区内的包裹和 邮件，每天大约处理五百万件左右的邮件和包裹，现在他们计 划利用该系统向牛津街上的大商店配送货物。另外，在伦敦还 有一条新的自动化地下管道运输系统，管道的内径为2.74米， 每辆运输车的运输能力为1吨，行驶速度可达60km/h。英国在 管道运输系统方面的研究开始得最早，也是迄今为止应用得最 好的国家之一，其主要特点是充分利用管道系统，包括气力管 道系统（PCP）和水力管道系统（HCP）。
城市地下物流系统网络
按照“图论”的网络表达方式，将地下物流网络结构加以抽象,以网络图论 的符号进行描述，地下物流系统网络定义为: U=｛N，V，W｝ 式中：U--地下物流系统网络 N--物流节点 V--网络路线 W--路线的权重 因此,从组成结构上,地下物流网络可以分为网络节点和网络线路,而物流节 点一般可分为物流中心和配送中心。 物流中心是地下物流系统管理操控的中枢，其主要功能是负责货物的运输, 对物流的操作与管理,对运载工具的控制与维护以及对整个系统安全的保障等。 配送中心就是地下物流网络的节点,它的功能与物流中心相似,但其组成和 运作都要比物流中心简单的多。 网络路线:是指将网络节点相连接的线路,可与传统的地面运输路线相连通, 以便最终将货物运送至目的地。
城市地下物流系统的构成
近年来，随着计算机科学和信息技术的发展和完善，发展具 有高度智能化、自动化、高效率的信息控制系统来有效管理和控 制物流运输，就成为必然选择，也是当前城市地下物流系统极其 重要的组成部分。因此根据构成功能的不同，城市地下物流系统 可以划分为实体部分和控制部分，实体部分主要包括城市地下物 流系统的运输网络、运载工具、动力设施、运输终端、网络节点 等具体实物，控制部分主要包括城市地下物流系统的信息管理、 信息控制、导航系统、维护管理等软件。
城市地下物流系统的分类
管道形式地下物流系统
管道运输出现的时间较早，可以追溯到19世纪的城市地下排 水管道，现在城市里的煤气、暖气、天然气、排污管道、自来水 等也可以看做管道形式地下物流的雏形，这些管道运输共同的特 点是只能输送连续介质的气体或液体，而城市地下物流系统则是 能够输送大件固体货物的运输管道。
城市地下物流系统发展前景
、
电子商务这种新经济形态，是由网络经济和现代物流共同创造出来 据中新网报道，截止2013年6月，武汉市机动车登记数达143.47万辆，而且 的，不仅时间缩短、交易速度加快，而且大大降低了交易成本。但是 2008 年武汉市人均道路面积是 9.75m2，2009 年这 每月新车上牌数平均为 1.2万辆，私家车的年均增幅达 20%。经济发展带来 电子商务的物流瓶颈问题已严重地阻碍了其正常发展，在网上实现商 了交通需求的快速增长，市民出行量不断增加，对城市道路交通造成巨大 一数据是 11.05m2，远低于发达国家 20—40m2的平 流活动之后，没有一个有效的社会物流配送系统对实物的转移提供低 负荷，武汉市已经成为国内交通最拥堵的城市之一。根据《 2011武汉交通 均水平，仅为发达国家平均水平的 1/4~1/2 。 成本、适时、适量的转移服务。城市地下物流系统以其便捷性、准时 发展年度报告》(蓝皮书)显示，2010年，武汉三环线内道路平均时速为20 性、安全性、以及灵活性等特点，将是一个集高科技为一体的现代物 公里/小时，较2009年降低了0.4公里/小时。机动车出行量的不断增加，使 流系统，有利于从根本上解决电子商务的物流瓶颈问题。 市中心区交通趋于饱和。
舱体 输送
以空气或水作为输送介质，舱体作为载货 工具来运输货物，根据介质的不同分为水 力舱体运输管线(hydraulic capsule pipeline)和气力舱体运输管线(pneumatic capsule pipeline)，即HCP和PCP
典型载运工具
自动导向车（AGV）
荷兰
两用卡车(DMT)
国外地下物流发展现状
美国
在美国芝加哥城市街道下面40英尺的地方,从1906年就运行着 一个长60英里的地下货物运输网络,以电力驱动,以四轮机为单 位,运输城市垃圾和煤,1959年停用。 2000 年美国德克萨斯的Texas A&M大学（TAMU）和荷兰的代 夫特技术大学（TUDelft）的专家学者利用自动导向车为运载工 具，对建设美国休斯顿地下物流系统的可行性做出了详细论证， 并提出了初步的设计方案。 目前，美国正与日本合作开发基于气力管道系统(PCP)和水力 管道系统(HCP)的城市地下物流技术，并考虑在纽约尝试实际应 用。
国外地下物流发展现状
日本
日本的气力管道系统(PCP)和水力管道系统(HCP)技术世界领 先，目前已经有2个PCP系统成功用于商业运输，一个用于每年从 矿井运送200万吨的矿石到水泥厂，该系统全长3.2km；另一个用 于隧道挖掘，每小时可以运送100m3的隧道沙石，全长约 5km。 20世纪80年代以来，日本的建设省、公共工程研究院对城市 地下物流系统进行了广泛研究，设计开发了两用卡车（DMT）， 这种新型卡车既可以在地下管道的特定导轨上通过外部供电自动 导航、无人驾驶，在地面也可以通过电池实现人工驾驶，其标准 载荷为 2 吨。
国外地下物流发展现状
德国
1865年，德国柏林建立了第一个大直径气力管道运输系 统，用来运送和处理城市内的邮件，该系统内径为0.65m，全 长290多km，由于经济原因该系统最终于1981年停运。 从1998年开始，德国进行了一项名为“地下交通和供应系 统”的联合研究，计划在鲁尔区修建一条从科隆到多特蒙德， 长约 80km 的地下货运系统，并提出了 CargoCap 的概念，该 系统采用三相交流电动机驱动，管道直径2米，以 36km/h 的 速度恒定运行，而且通过雷达系统进行监控，实现无污染、低 能耗、高效率、智能化运输。
城市地下物流系统网络
栅格 状布 局结
树状 布局 结构
环状 布局 结构
线状布 局结构
网络 布局
混合 布局 结构
指网络节点之间以简单的线型连 线状布局是指网络路线主要以单 这种布局的网络路线呈树状分布 , 将以上的两种或多种布局结构有 接 , 构成环形网络。这种布局只连 此种布局是指网络中的若干线路 一的线型连接网络的各个节点 ,该 可以连接到较多的节点 ,不过路线 机的结合在一起 , 构成一个完整的 接了环线上的节点 ,由于节点数量 相互交叉，构成的网络多为比较 布局中连接的节点相对较少 ,投资 对节点有一定的选择性，不构成 网络结构形式称为混合型布局结 较少 ,所以费用和开发难度不高。 规整的多变形结构。连接的节点 费用和开发难度也比较小 ,对于节 类似环状布局的回路，连通度较 构。此种结构连接的节点较多， 但由于呈环状连接中的每一条路 较多,其运输容量和连通度比较 点的选择性比较大 ,但其连通能力 之栅格状网络布局更低 ,如下图所 络的连通性较好 , 其投资费用和开 线都十分关键 , 任意一条出问题都 高 , 但费用和开发难度相对较大 , 和运输容量相对较低。如下图： 示： 发难度较高，如下图所示： 会影响整个网络的连通 ,如下图： 如下图所示：
管道形式地下物流系统
气力 输送
以气体作为传播介质,通过气体的高速流动 来携带颗粒状或粉末状的物质。可输送的物 质种类通常有煤炭和其他矿物、水泥、谷 物、粉煤灰以及其他固体废物等。
管道 式
浆体 输送
将颗粒状的固体物质与液体输送介质混 合，采用泵送运输，并在目的地将其分离 出来。输送介质通常采用清水。
城市地下物流系统网络
概念
地下物流网络是指有网络节点和线路所构成的体系,主要完 成货物的运输、存储、配送等功能。在城市地下物流活动中，城 市地下物流网络作为货运物资在城市空间流动的一种时空结构形 态，是实现城市地下物流系统功能的承载体，不仅表现在城市地 下物流的地域联系，还表现在实现这种地域联系的各种依托，其 中包括各种物流信息网络、物流节点网络、物流路线网络、物流 组织网络等等一系列实现城市地下物流功能的各种网络要素的集 合，物流系统的管理操控、存储保管以及运输配送等功能都要通 过网络系统的支撑而得以实现。地下物流系统分为软件部分和硬 件部分,这里主要介绍硬件部分的物流实体网络部分。
国外地下物流发展现状
荷兰
在荷兰首都阿姆斯特丹有着世界上最大的花卉供应市场，往 返在机场和花卉市场，货物供应与配送完全依靠公路，拥挤的公 路交通是巨大的威胁，供应和配送的滞期会严重影响货物的质量 （鲜花耽搁一天贬值15%）。1995年开始，荷兰组织了100多名专 家学者对 OLS-ASH 项目（连接 Aalsmeer 花卉市场、阿姆斯特 丹Schiphol机场和Hoofddorp火车站的地下物流系统）进行了可 行性研究和经济技术分析，并得出了初步设计方案。将世界最大 的花卉市场、机场、火车站通过城市地下物流网络连在一起，鲜 花完全在城市地下物流网络中运送，只在到达目的地才露出地 面，以实现安全、快捷的运输鲜花等时效性强的物品。
城市地下物流系统发展前景
技术可行性
城市地铁的建设无论 从技术、资金、安全等方 面都要比城市地下物流系 统复杂的多，而城市地铁 的建设成功以及运行良好 可以说明建设城市地下物 流系统在工程技术方面绝 度不用担心。
经济可行性
根据相关资料，城市 地下物流系统与城市地铁 类似，其社会效益与环境 效益等间接效益大于直接 效益。而且，与地铁ห้องสมุดไป่ตู้比 其造价比较低。目前欧美 国家，基于PCP技术和AGV 的地下物流系统都己获得 经济可行性。
城市地下物流系统发展研究
目录
1
城市地下物流系统概述
2
国外地下物流系统发展现状
城市地下物流系统网络
3
4
城市地下物流系统发展前景 发展地下物流系统存在的问题及建 议
5
城市地下物流系统概述
城市地下物流系统的概念
城市地下物流系统的构成
城市地下物流系统的分类
典型载运工具
城市地下物流系统的概念
当前各国关于城市地下物流系统的概念并不统一，美国称城市地下物流系 统为地下管道货运系统（freight transport by underground pipeline or tube transport），荷兰称为城市地下物流系统（underground logistic system），德国以运载工具命名为Cargocap系统，而在日本则称为地下货运系 统（underground freight transport system）。其中荷兰的地下物流系统概 念是个比较全面的定义，定义如下： 城市地下物流系统，又称城市地下货运系统，是基于区分城内运输和城外 运输的概念下，通过管道或隧道等形式，采用具有较高自动化控制水平的运载 工具，把城外的货物通过铁路、公路、水路和航空运输到城市边缘处的物流园 区(CLP)，经处理后由CLP通过地下物流系统配送到各个终端，这些终端包括超 市、工厂和中转站。城内向城外运送货物的反向物流类似城市地下物流系统作 为一种具有广阔应用前景的新型城市物流系统，具有速度快、自动化程度高、 准确性高、污染少、能耗低等特点，是解决城市交通拥堵、减少环境污染、提 高城市货运通达性和质量的有效途径。
城市地下物流系统发展前景
地下物流系统的优势
能够有效缓解城市交通拥堵,减少城市交通事 故
Product A
改善城市生态环境,降低城市环境污染
节约城市地面土地资源,保护城市人文景观
Product A
Product C 提高城市物流效率 ,促进电子商务的发展
城市地下物流系统发展前景
发展城市地下物 流系统有利条件
隧道形式地下物流系统
目前研究开发的隧道形式的地下物流系统，多为轨道形式，运 输工具有自动导向车、两用卡车、CargoCap 等，主要以电力驱动， 并具有自动导航功能，最高时速可达100km/h，能够运送固、液、气 各种形态的货物，如美国休斯顿地下物流系统项目和日本东京地下 货物运输系统项目。隧道式地下物流是目前城市地下物流系统研究 的热点，也是未来城市地下物流系统发展的方向。