近期，北京地铁开始试点地铁运快递，这也是全国首例利用地下轨道运输快递的试点项目，顺丰速运，中国邮政等试点企业也研发了针对地铁送快递的专用设备，顺丰速运研发了适用于地铁运输尺寸的可循环利用箱，中国邮政与运营企业对接，研发了城市轨道交通运输专用推车。
近年来，多部交通物流相关的政策文件在“发展城市地下物流配送”方面也提出了相关要求，此前发布的《交通强国建设纲要》提出发展城市地下物流配送，《北京城市副中心控制性详细规划》也明确提出要利用设施服务环建立地下物流配送干线系统。
现阶段，物流货运导致交通需求量变大，交通拥堵情况加剧。据相关调查数据，物流货运拥堵导致城市物流效率降低了45%左右的履约及时率，而且在发生的交通事故中货车造成交通事故的占比较大，货车涉案量占比高达32%，排名仅次于小客车。而随着自动运输和地下施工等技术的不断成熟，研究和发展新一代物流运输系统——地下管道物流系统，为解决城市发展与货物运输需求的矛盾提供了新思路。
近年来地下管道物流系统成为研究和应用的热点，正积极的从试验阶段转向工程实践。地下管道物流系统是通过地下管道或隧道等封闭空间来自动化运输货物，且符合未来城市发展需要的一种全新概念的运输和供应链系统。本文主要分析地下管道物流系统的发展历程和实际应用案例，总结这类新一代运输系统的运营管理模式、应用难点和未来落地的实现方式，为各物流企业提供参考。
发展与应用现状如何?
地下管道物流系统作为新一代运输系统，在全世界范围得到了广泛的研究和应用。按驱动形式分为气动运输、液动运输、载运车运输、悬浮车运输及真空运输。
气动运输：管道运输最早的起源可追溯至1667年Dennis Papin关于气动泵的文章，自此开启了管道气动运输，后来，1810年丹麦工程师Medhurst提出将气动运输用于传送信件，开始了实际应用。
液动运输：20世纪70年代初加拿大、美国提出使用液动管道运输的设想，以管道中的水流驱动货物运动，用于谷物、煤柱条运输。
载运车运输：采用主动驱动的载运车提升了管道的运输能力。1992年日本东京提出建设地下自动管道网络的设想，采用地下载运车以实现货物无转运直送。
磁悬浮与真空运输：随时技术的进步，磁浮以及非接触运输等技术也适用于管道运输，有很多应用于客运列车的案例。而真空管道运输的构想始于近期，可使载运车辆运行速度超过1000 km/h，目前也以客运为主要目标。
随着自动运输和仓储技术的革新，目前大范围应用的案例是通过载运车或者AGV等工具，以单独或编组的方式在地下隧道或管道等封闭空间中全自动化的运输货物，最终将货物配送到各终端的运输和供应系统，相关的实际应用见表所示。
自2016年开始,瑞士的CST项目规划了一条450公里的隧道，用于运输包裹和货运托盘,法国、意大利、英国和比利时等国也对地下磁悬浮轨道运输技术、地下无人轨道运输技术、地下真空管道技术等进行了近20年的研究。我国的地下物流目前也在逐步的发展，北京通州地下物流系统规划采用与地铁公用隧道的方式来建设，提出了“地铁+地下管道物流系统”的概念，利用地铁轨道的富余来运输货物。
2018年京东也成立研究所专门研究城市地下物流，开发了管道胶囊快递配送相关概念模型，但目前仍未应用。此外还有，上海市的连接港区和物流园区的地下集装箱专线，雄安新区结合综合管廊的地下物流，北京城市副中心的地下货运系统， 青岛城区结合既有人防设施的地下物流以及覆盖苏南地区的城际集装箱运输专线……
由此可见，地下管道物流系统历史悠久，应用场景丰富，不仅可用于企业内部的物流调配，也适用于城市内的生活保障，乃至城市间及跨区域的货物运输。
运营管理如何实现?
这类系统作为基础设施的一部分，能突破现有交通网络运输能力的瓶颈，实现运输效率的提升和空间的综合利用，如何运营和管理这类运输系统是最重要的问题之一。我认为需要核心关注运营方式、运输调度和成本效益三个方面。
运营方式主要有独立成网运输和与公共交通协同运输两种形式。尽管目前公共交通比如地铁线路中并不具备货运设备和能力，也缺乏工程实践的验证，但是在未来应用中，与公共交通协同的地下管道物流系统将成为降低运营成本的一种方式。
运输调度方面，需要确定可运输货物分类，确定标准运输单元，然后对不同节点的功能分区进行优化，运输过程中，涉及到运载车调度，运输线路的设计与优化，以及货物如何装箱等等。
成本效益可分为内部成本与外部收益两部分：
内部成本即通过采取一定的方法来减少运输的排队时间、空返次数和系统损耗，以及提高满载率和货运量等指标，尽可能的减少系统货物运输的综合成本。
外部收益即减少一定范围内运输的能源消耗和尾气排放以及提高货物运输的时间效益，尽可能的减少地下管道物流对地面交通的影响。
此外，地下物流系统的成本和效益计算时，也应综合考虑系统建造成本、融资方式、设备费用和环境效益等多方面因素。
需克服的挑战有多少?
地下管道物流系统涉及城市规划理论、地下工程施工、计算机技术等众多领域，离实际运营还有很多的问题要解决，最直接的问题比如地图路线规划问题，地下轨道建设成本如何最小化，中转站设在哪，设立多少个合适等等，总结其面临的诸多挑战主要有以下几类：
投资建设：地下管道物流系统的投资建设与组织管理涉及多个部门，具有多投资主体，多客户主体和多管理主体的特征。因此，谁来投资建设和谁来管理成为当前亟待解决的问题，至今尚未得到很好的解决。在管理上，其涉及地下施工、仓储物流和交通运输等多个领域。
货运量预测：货运量和货物运输种类是地下管道物流系统规划设计的数据基础，而货运需求量与未来的政策、经济水平、人口规模和产业结构等因素相关，而由于各地区的相关因素随时间呈动态变化，难以预测。
网络规划：地下管道物流系统与其他交通运输网络之间是相互影响、相互补充的。高效货运体系是在地上网络与地下网络共同作用下，能快速针对复杂动态环境进行响应的综合货运网络。因此需要从地下空间规划、物流系统网络规划布局和交通运输等多个层面进行统筹规划建设。
价值意义大于挑战
(1)带来电商配送革新
地下管道物流具有准时、可靠的特点，可以很好地解决电子商务的物流瓶颈。比如在城市范围内合理规划建设一些货物分拨中心，并与地下管道物流系统相连，城市物流园区将货物集中装在自动导向车上，通过地下管道就可以配送到中转站，再由中转站送到消费者手中。
(2)推动港口运输升级
通过在地下管道物流系统运输集装箱，将建立新模式的港口群集疏运模式，有效解决港口群之间、港口与腹地之间、港口与铁路场站之间等的高效运输，实现港口群之间的空间共享、设备共享、技术共享等问题，以达到整合的优化效果。
(3)提升区域物流融合
地下管道物流具有绿色化、智能化、全天候运营等诸多特征，通过连接区域内部主要的陆港、铁港、空港、海港等物流园区，构建区域性的城际间地下物流货运干线网络，可以有效缓解现有城际货运的负外部性，节约苏南地区稀缺的土地资源，促进区域物流的可持续。
未来如何推动落地?
钱七虎院士曾说：“未来地下智慧物流配送系统让商品像自来水一样流入家中”，地下管道物流系统未来完成可以发展成一个连接城市各居民楼或生活小区的地下管道物流运输网络，并达到高度智能化，人们购买任何商品都只需点一下鼠标，所购商品就像自来水一样通过地下管道很快地流入家中。
要实现这样的场景，地下管道物流系统的建设，需要通过共建共享物流基础设施实现物流资源集约化利用，将智能化管道、AGV车辆、与5G、物联网等技术结合，形成智能地下物流系统，具体可以参考以下三个方向：
(1)全流程跟踪货物信息：在地下管道物流系统中，商流和物流的运转均基于信息流进行，只有及时、准确的信息流才能实现高效的商流和物流。
货物物流的电子标签化同样需要进入到地下物流系统中，并且通过物联网绑定运载车与货物，可已应用5G或卫星通信技术实现物品的连续定位，这样可在不改变物流运输的速度的情况下，实现物品运输全程实时跟踪，使货物信息流连续化。
比如近几年我国自主研发了LuGuo种子输送分类贮藏智慧系统，其地上轨道物流可以流畅衔接地下管道物流同时结合种子的电子标签，可以精准定位溯源其产地和流向，实现智能配送、精准分流，自动送达入户。
(2)智能化AGV：运载AGV的智能化不只局限于将运载物品的电子信息与运载单位绑定实现信息化，更体现在AGV决策与运行智能化，它可获取物品电子信息，并据此自动寻址、送货上门，并具备自主乘坐电梯、呼叫门铃等交互能力。
瑞士提出CST地下物流系统，主要由城市中心和物流中心之间的隧道系统、城市物流系统以及IT控制系统组成，在隧道内部，无人自动驾驶AGV以30公里的时速行驶在轨道上，同时沿路线分布的枢纽可作为与其他运输工具的接口。
因此，地下管道物流系统的AGV也应接入信息化的物联网平台以实现自动寻址与行驶，并协同智能仓储实现搭载物品的自主装卸与存储。
(3)智慧仓储管理：地下管道物流系统可以设置中转存储节点，与智能仓储相结合，运用物联网、云计算以及智能信息管理等技术实现智慧化仓储管理，运作时作业层末端的数据直接上传至数据云端进行加工处理，并经过控制系统向下发出系统指令和作业指令，从而大幅提升系统效率。
结语
目前地下管道物流系统采用的技术已经不再是阻碍其落地的关键因素，其技术条件已经被证实完全可行，但离实际运营应用还有很多的现实问题要解决。其较高的运输效率，既节约了土地资源，又隔绝了噪声，同时减少了污染气体的排放，在如此众多的优势之下，地下管道物流的发展也将成为必然趋势。
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