地下空间规划与设计10new——物流

1、物流与现代物流物流与现代物流地下物流系统地下物流系统地下物流系统的规划问题地下物流系统的规划问题Page 12020世纪世纪7070年代以后，随着经济的高速发展，社会分工年代以后，随着经济的高速发展，社会分工更加细化、物流更加快捷，出现了更加细化、物流更加快捷，出现了现代物流现代物流的概念。的概念。19841984年，美国物流管理协会正式将物流概念从年，美国物流管理协会正式将物流概念从“physical distribution” physical distribution” 改为改为“logistics”logistics”。在二战中，围绕战争物资供应，美军建立了在二战中，围绕战争物资供应，

2、美军建立了“后勤后勤”（LogisticsLogistics）理论。当时的）理论。当时的“LogisticsLogistics”是指将战时是指将战时物资物资生产、采购、运输、配给等活动作为一个整体进行生产、采购、运输、配给等活动作为一个整体进行统一布置统一布置，以求战略物资补给的费用更低、速度更快、，以求战略物资补给的费用更低、速度更快、服务更好。后来，将服务更好。后来，将“后勤后勤”体系移植到现代经济生活体系移植到现代经济生活中，逐步演变为今天的物流。中，逐步演变为今天的物流。 Page 29090年代末，美国对现代物流的定义是：为了满足顾客的年代末，美国对现代物流的定义是：为了满足顾客的需

3、要，所发生的从生产地到销售地的物质、服务和信息需要，所发生的从生产地到销售地的物质、服务和信息的流动过程，以及能使的流动过程，以及能使仓储有效和低成本仓储有效和低成本的进行而从事的进行而从事的计划、实施和控制行为。的计划、实施和控制行为。现代物流现代物流的特点是物流的特点是物流各环节系统化各环节系统化，形成一种链式产，形成一种链式产业，二是业，二是与现代高科技结合与现代高科技结合，不断提高信息化和自动化，不断提高信息化和自动化水平。水平。Page 3在国际上，在国际上，美国、日本、英国、荷兰美国、日本、英国、荷兰等国的现代物流系等国的现代物流系统发展较早，在发展速度、管理水平、物流基础设施方统

4、发展较早，在发展速度、管理水平、物流基础设施方面都处于领先地位。面都处于领先地位。我国在我国在8080年代初才引进了物流的概念，物流业已迅速从年代初才引进了物流的概念，物流业已迅速从简单的运输业发展成为一种新兴的产业和新的经济增长简单的运输业发展成为一种新兴的产业和新的经济增长点。点。从物流的规模和服务范围区分，有从物流的规模和服务范围区分，有国际物流、区域物流国际物流、区域物流和城市物流和城市物流三种。三种。Page 4第三方物流第三方物流 （ Third-Party Logistics Third-Party Logistics ）第四方物流第四方物流 （FourthFourth-P Pa

5、rty arty L Logisticsogistics）第四方物流是1998年美国埃森哲咨询公司率先提出的，是专门为第一方、第二方和第三方提供物流规划、咨询、物流信息系统、供应链管理等活动。第四方并不实际承担具体的物流运作活动。第三利润源泉：第三利润源泉：我国物流成本占我国物流成本占GDP比重的比重的20%，是发达国家的两倍，是发达国家的两倍对一件普通的商品，物流成本占总成本的对一件普通的商品，物流成本占总成本的3050%。运输费用占物流成本的运输费用占物流成本的4060%。Page 5第五类运输和供应系统第五类运输和供应系统地下物流系统地下物流系统( (U Underground nder

6、ground L Logistics ogistics S Systemystem，ULSULS) )也称地下货运系统也称地下货运系统( (U Underground nderground F Freight reight T Transport ransport S Systemystem，UFTS)UFTS)，是指运用自动导向车，是指运用自动导向车(AGV)(AGV)和两用卡车和两用卡车（DMTDMT）等承载工具，通过大直径地下管道、隧道等运）等承载工具，通过大直径地下管道、隧道等运输通路，对固体货物实行输送的一种全新概念的运输和输通路，对固体货物实行输送的一种全新概念的运输和供应系统。供

7、应系统。2020世纪世纪9090年代以来，利用地下物流系统进行年代以来，利用地下物流系统进行货物运输的研究受到了西方发达国家的高度重视，并作货物运输的研究受到了西方发达国家的高度重视，并作为未来可持续发展的高新技术领域。为未来可持续发展的高新技术领域。 Page 6将城外的货物通过各种运输方式运到位于城市边缘的机将城外的货物通过各种运输方式运到位于城市边缘的机场、公路或铁路货运站、物流园区（场、公路或铁路货运站、物流园区（C Cityity L Logistics ogistics P Parkark，CLPCLP）等，经处理后进入）等，经处理后进入ULSULS，由，由ULSULS运送到城内运

8、送到城内的各个客户（如超市、酒店、仓库、工厂、配送中心的各个客户（如超市、酒店、仓库、工厂、配送中心等）。城内向城外的物流则采取反方向运作。等）。城内向城外的物流则采取反方向运作。事实上，由于技术和经济等方面的原因，除了少数大超事实上，由于技术和经济等方面的原因，除了少数大超市、仓库、工厂等之外，城市地下物流系统不可能连接市、仓库、工厂等之外，城市地下物流系统不可能连接每个最终客户。通常是在全市范围内合理规划建设一些每个最终客户。通常是在全市范围内合理规划建设一些与地下物流系统相连的区域配送中心（与地下物流系统相连的区域配送中心（Distribution Distribution Center

9、sCenters，DCDC），通过地下物流系统将运往同一区域的），通过地下物流系统将运往同一区域的货物运到该区域的配送中心，再由区域配送中心负责向货物运到该区域的配送中心，再由区域配送中心负责向最终客户配送。最终客户配送。Page 7Page 8按动力不同可分为：按动力不同可分为：以气和水为动力以气和水为动力以电为动力以电为动力低压的管线运输低压的管线运输地下物流系统分类地下物流系统分类气力输送管道气力输送管道 (Pneumatic (PneumaticPipeline) Pipeline) 在在2020世纪，开始通过管道采用气力或水力的方法来运输世纪，开始通过管道采用气力或水力的方法来运输颗

10、粒状颗粒状的大批量货物，气力管道输送是利用气体为传输的大批量货物，气力管道输送是利用气体为传输介质，通过气体的高速流动来携带颗粒状或粉末状的物介质，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它矿物、水泥、质。可输送的物质种类通常有煤炭和其它矿物、水泥、谷物、粉煤灰以及其它固体废物等等。谷物、粉煤灰以及其它固体废物等等。第一个气力管道输送系统是第一个气力管道输送系统是18531853年在英国伦敦建立的年在英国伦敦建立的城市管道邮政系统；随后，在城市管道邮政系统；随后，在18651865年，由年，由SiemensSiemens& &HalskeHa

11、lskeCompanyCompany在柏林建立了德国第一个管道邮政网，在柏林建立了德国第一个管道邮政网，管道直径为管道直径为65mm65mm，该系统在其全盛时期的管道总长度为，该系统在其全盛时期的管道总长度为297km297km，使用达，使用达100100余年，在西柏林该系统一直运行到余年，在西柏林该系统一直运行到19711971年，在东柏林直到年，在东柏林直到19811981才停止使用。才停止使用。气力输送管道气力输送管道 在管道气力输送中，最重要的是吹动固体颗粒需要较高在管道气力输送中，最重要的是吹动固体颗粒需要较高的气流速度，特别是固体颗粒直径或密度较大时就更是的气流速度，特别是固体颗粒

12、直径或密度较大时就更是如此。在气力输送中，如此。在气力输送中，管道的磨损和能量消耗管道的磨损和能量消耗也是较高也是较高的。因此，管道气力输送的经济、实用的输送距离通常的。因此，管道气力输送的经济、实用的输送距离通常是很短的，一般不超过是很短的，一般不超过1km1km。在特殊情况下，如美国在。在特殊情况下，如美国在建造胡佛大坝和大古力水坝时，就采用了大约建造胡佛大坝和大古力水坝时，就采用了大约2km2km长的长的气力管道来输送水泥，这是相当长的气力输送管道。气力管道来输送水泥，这是相当长的气力输送管道。 浆体输送管道浆体输送管道(Slurry(SlurryPipeline) Pipeline)

13、浆体输送是将颗粒状的固体物质与液体输送介质混浆体输送是将颗粒状的固体物质与液体输送介质混合，采用泵送的方法运输，并在目的地将其分离出来。合，采用泵送的方法运输，并在目的地将其分离出来。输送介质通常采用清水。输送介质通常采用清水。 美国的美国的B1ackB1ackMesaMesa煤浆输送管道总长煤浆输送管道总长438km438km，管道直，管道直径为径为456mm456mm，每年从亚利桑那州的一个煤矿运输，每年从亚利桑那州的一个煤矿运输460460万吨万吨的煤到内华达州的一个发电厂，该管道系统从的煤到内华达州的一个发电厂，该管道系统从19701970年一年一直成功地运行到现在。直成功地运行到现在

14、。 这种方法将来可应用于从自来水厂或污水处理厂向污这种方法将来可应用于从自来水厂或污水处理厂向污泥处理厂或污泥填埋场输送污泥泥处理厂或污泥填埋场输送污泥 囊体运输管道囊体运输管道(Capsule(CapsulePipeline) Pipeline) 囊体运输管道囊体运输管道(Capsule(CapsulePipeline)Pipeline)又可分为气力又可分为气力囊体运输管道囊体运输管道(Pneumatic(PneumaticCapsuleCapsulePipeline-PCP)Pipeline-PCP)和和水力囊体运输管道水力囊体运输管道(Hydraulic(HydraulicCapsule

15、CapsulePipeline-Pipeline-HCP)HCP)两类。两类。 PCPPCP利用空气作为驱动介质，囊状体作为货物的运载利用空气作为驱动介质，囊状体作为货物的运载工具。由于空气远比水轻，囊体不可能悬浮在管道中，工具。由于空气远比水轻，囊体不可能悬浮在管道中，为了在大直径管道中运输较重的货物，必须采用带轮的为了在大直径管道中运输较重的货物，必须采用带轮的运输囊体。运输囊体。PCPPCP系统中的囊体运行速度系统中的囊体运行速度(10m(10ms)s)远高于远高于HCPHCP系统系统(2m(2ms)s)，所以，所以，PCPPCP系统更适合于需要快速输系统更适合于需要快速输送的货物送的货

16、物( (如邮件或包裹、新鲜的蔬菜、水果等如邮件或包裹、新鲜的蔬菜、水果等) )；而；而HCPHCP系统在运输成本上则比系统在运输成本上则比PCPPCP系统更有竞争力，适合于系统更有竞争力，适合于输送如固体废物等不需要即时运输的大批量货物。输送如固体废物等不需要即时运输的大批量货物。 囊体运输管道囊体运输管道(Capsule(CapsulePipeline) Pipeline) 前苏联的前苏联的“TransprogressTransprogress”系统，该系统采用直系统，该系统采用直径为径为1220mm1220mm的钢制运输管道，可输送单个的集装箱或者的钢制运输管道，可输送单个的集装箱或者装有

17、集装箱的运输车装有集装箱的运输车 。 1972 1972年，日本的住友株式会社将管道运输的应年，日本的住友株式会社将管道运输的应用领域进一步扩大，建立了一条货物运输管道，用于从用领域进一步扩大，建立了一条货物运输管道，用于从一个石灰石矿向水泥厂运送石灰石，从一个石灰石矿向水泥厂运送石灰石，从19831983年开始，其年开始，其年输送能力达到年输送能力达到200200万吨。其采用的管道形式有两种：万吨。其采用的管道形式有两种：圆形管道和方形管道，这两种系统均由日本圆形管道和方形管道，这两种系统均由日本SomitomoSomitomo金金属工业兴建并成功地运行。其中圆形的管道是用来运输属工业兴建并

18、成功地运行。其中圆形的管道是用来运输石灰石等，方形管道是用来在石灰石等，方形管道是用来在 施工较长隧道或高速公施工较长隧道或高速公路时，运输挖掘下来的岩石和建筑材料等。路时，运输挖掘下来的岩石和建筑材料等。 德国的德国的CargoCap CargoCap 德国波鸿鲁尔大学德国波鸿鲁尔大学D.SteinD.Stein教授领导的课题组在教授领导的课题组在19981998年得到北莱茵威斯特法伦州政府的资助开始研究年得到北莱茵威斯特法伦州政府的资助开始研究CargocapCargocap地下管道物流配送系统。地下管道物流配送系统。这一系统应该是目前这一系统应该是目前管道物流系统的最高级形式管道物流系统

19、的最高级形式，运输工具按照空气动力学，运输工具按照空气动力学的原理进行设计，下面采用滚轮来承受荷载，在侧面安的原理进行设计，下面采用滚轮来承受荷载，在侧面安装导向轮来控制运行轨迹，所需的有关辅助装置直接安装导向轮来控制运行轨迹，所需的有关辅助装置直接安装于管道中。装于管道中。 运输工具由传统的三相电机驱动，在无人驾驶运输工具由传统的三相电机驱动，在无人驾驶的条件下在的条件下在直径约为直径约为2m2m的的地下管道线路中运行，同时通地下管道线路中运行，同时通过雷达监控系统对其进行监控。过雷达监控系统对其进行监控。 在系统中单个运输车的运行是自动的，通过计算机对其进在系统中单个运输车的运行是自动的，

20、通过计算机对其进行导向和控制；尽管运输车之间不通过任何机械的方法进行导向和控制；尽管运输车之间不通过任何机械的方法进行连接，在运输任务较大时，也可以使他们之间的距离很行连接，在运输任务较大时，也可以使他们之间的距离很小，进行编组运输，其最小间距可以通过雷达控制系统控小，进行编组运输，其最小间距可以通过雷达控制系统控制在制在2.0m2.0m。运输车可以自由地出入海一个运输编组而不会导致运行速运输车可以自由地出入海一个运输编组而不会导致运行速度的降低。在正常情况下，通过这种系统可以实现度的降低。在正常情况下，通过这种系统可以实现36km36kmh h的恒定运输速度。的恒定运输速度。这种地下管道快捷

21、物流运输系统，将和传统的地面交通和这种地下管道快捷物流运输系统，将和传统的地面交通和城市地下轨道交通共同组成未来城市立体化交通运输系统，城市地下轨道交通共同组成未来城市立体化交通运输系统，最终发展目标是形成一个连接城市各居民楼或生活小区的最终发展目标是形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地下管道很快地“流入流入”家中。家中。 城市地下物流系统与城市地铁系统很类似，只是用来运城市地下物

22、流系统与城市地铁系统很类似，只是用来运输货物而不是人。城市地下物流系统具有如下输货物而不是人。城市地下物流系统具有如下优点优点：（）几乎无噪声和空气污染、能耗低；（）几乎无噪声和空气污染、能耗低；（）与地面交通互不干扰；（）与地面交通互不干扰；（）可实现全自动、智能化、连续稳定运行；（）可实现全自动、智能化、连续稳定运行；（）运行速度快、准时、安全；（）运行速度快、准时、安全；（）运载工具寿命长，不需要频繁维修；（）运载工具寿命长，不需要频繁维修；（）不受气候的影响。（）不受气候的影响。Page 20城市地下物流系统的实施也存在一些难点：城市地下物流系统的实施也存在一些难点：（）建设成本较高（

23、每公里造价约（）建设成本较高（每公里造价约- -亿元人民币），亿元人民币），需要政府的财政支持，一般适合于人口密集、地价高的需要政府的财政支持，一般适合于人口密集、地价高的大城市。而且与现有城市物流系统竞争，成本是关键因大城市。而且与现有城市物流系统竞争，成本是关键因素，因而必须进行科学的经济和技术可行性研究；素，因而必须进行科学的经济和技术可行性研究；（）物流运作过程复杂，虽然近年来研究发展很快，但（）物流运作过程复杂，虽然近年来研究发展很快，但目前可借鉴的经验不多；目前可借鉴的经验不多；（）受地质条件的影响大；（）受地质条件的影响大；（）受已有城市地下管网的限制，虽然可以开发更深的（）受已

24、有城市地下管网的限制，虽然可以开发更深的地下空间，但势必增加建设成本。地下空间，但势必增加建设成本。Page 21交通拥挤困扰着城市生活，交通不畅给社会经济生活带来诸交通拥挤困扰着城市生活，交通不畅给社会经济生活带来诸多不便。据统计，地面上多不便。据统计，地面上60%的车辆从事货物运输，因此，的车辆从事货物运输，因此，若能使用地下物流系统，成功地将物流部分从地面交通中分若能使用地下物流系统，成功地将物流部分从地面交通中分离开来，必将极大地缓解城市地面交通的拥挤状况。离开来，必将极大地缓解城市地面交通的拥挤状况。 行人和自行车与机动车争抢过马路是造成城市拥堵的重要原行人和自行车与机动车争抢过马路

25、是造成城市拥堵的重要原因，也是交通事故的主要诱因。地下物流系统使货物直接从因，也是交通事故的主要诱因。地下物流系统使货物直接从地下走，减少了城市机动车的流量，安全隐患大大降低。地下走，减少了城市机动车的流量，安全隐患大大降低。 ADAC(全德汽车俱乐部全德汽车俱乐部)的资料，由交通问题导致目前德国每的资料，由交通问题导致目前德国每年的经济损失约为年的经济损失约为1000亿欧元。亿欧元。 市区内的物流运输多采用大吨位卡车作为运输工具，燃料不市区内的物流运输多采用大吨位卡车作为运输工具，燃料不完全燃烧所产生的碳、硫、磷的氧化物是完全燃烧所产生的碳、硫、磷的氧化物是“酸雨酸雨”形成的罪形成的罪魁祸首

26、；此外，车辆运行过程中的噪音、粉尘也破坏了城市魁祸首；此外，车辆运行过程中的噪音、粉尘也破坏了城市生态环境。地下物流系统可以实现污染物零排放，没有噪声生态环境。地下物流系统可以实现污染物零排放，没有噪声污染，还能将原用于交通运输的部分地表还原成城市绿化带污染，还能将原用于交通运输的部分地表还原成城市绿化带，采用该系统能大大改善城市生态环境。，采用该系统能大大改善城市生态环境。 08年雪灾中的运输车队地面运输系统受到天气和气候影响，严重阻碍物流运输效率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的货物供应与配送完全依靠公路，对于一些时间性很高的货物（如空运货物、鲜花、水

27、果等），拥挤的公路交通将是巨大的威胁，供应和配送的滞期会严重影响货物的质量（鲜花耽搁天贬值） 荷兰目前正在进行连接阿姆斯特丹机场、花卉市场和铁路中转站地地下物流系统可行性研究，整个系统仅在花卉市场和地铁中转站升到地面。物流被视为企业物流被视为企业“第三方利润的源泉第三方利润的源泉”，运输费用和库存费，运输费用和库存费用是物流成本的重要组成部分。地下物流系统自成一体，它用是物流成本的重要组成部分。地下物流系统自成一体，它与其他地面运输互不影响，也不受气候和天气的影响，可实与其他地面运输互不影响，也不受气候和天气的影响，可实现高效、智能化、无中断物流运输，同时也在实现零库存方现高效、智能化、无中断

28、物流运输，同时也在实现零库存方面起着积极的作用。地下物流是提高城市货物运输通达性和面起着积极的作用。地下物流是提高城市货物运输通达性和质量的有效途径，它能带动其他相关经济领域的发展，实现质量的有效途径，它能带动其他相关经济领域的发展，实现整个城市经济结构的优化。整个城市经济结构的优化。 城市物流系统是一个复杂的系统工程，地下物流系统作城市物流系统是一个复杂的系统工程，地下物流系统作为其中的一个组成部分或一个子系统，既要与城市物流为其中的一个组成部分或一个子系统，既要与城市物流系统统筹规划，又有其独立的规划内容。当前国内外还系统统筹规划，又有其独立的规划内容。当前国内外还缺少地下物流系统规划的成熟经验。缺少地下物流系统规划的成熟经验。应当思考和研究的问题：应当思考和研究的问题：关于地下物流系统的适用范围和服务对象。最适于运关于地下物流系统的适用范围和服务对象。最适于运送小型、轻便、能采用单元式包装的物品，如：日用送小型、轻便、能采用单