地下物流系统建设项目建议书

1、大都市地下物流系统建设可行性分析报告概述： 市地下物流系统是指除传统公路、铁路航空及水路运输之外的 第五类运输和供应系统。目前国内外对于地下物流系统建设都处于 讨论、探索阶段。如美国 Texas A& M University 的Dr.P.James,荷 兰的 Prof.J.C.Rijsenbrij 都曾对此进行深入的研究和探讨。美国 麻省理工学院的( M IT) D . B ruce Montgomey,California SatUniversity 的 Kenneth.A.James 正分在别探讨研究以电磁为动力的 集装箱运输的可行性；美国的 Texas Transportation I

2、nstitute(TTI) 的Roop则正在进行利用SAFEFregiht Shuttle运输集装箱的探讨研 究。而上述研究中提到的系统，一般为管道或地面运输，但需要一 个独立的设施，为避免不良天气的影响，部分在地下或在管道中运 行。下面介绍两种地下集装箱运输的研究成果，分别是德国的 Stein 教授和美国的 Henry Liu 教授的研究成果，他们分别利用 CargoCap 和PCP技术进行研究分析。1)德国的地下集装箱运输研究鲁尔大学( Ruhr University Bachum )正在进行“地下运输与供 应系统”的研究，将其定义为 CargoCap。CargoCap系统运输集装箱工具德

3、国的管道直径为1.6m,利用欧洲的货盘（pallet ）作为运输的 标准，以便与传统的运输系统协调。每个Cap能运输两个标准的欧洲货盘。相关技术参数如下表所示。CargoCap技术参数技术参数数值技术参数数值重量800kg轨道宽度800mm最大载重量2000kg管道直径1600mm轨道最大坡度4%地盘2840mm最大速度36km/ h导向轮距离3200mm最大加速度1m/ s2重量（不含货物）800kg轮子直径200mm摩擦系数0.14计量表800mm货仓宽度1000mm车轴距离2840mm货仓高度1300mm货舱长度3500mm货舱长度3400mm运输容量2400mm*800mm*1050r

4、1最小曲线半径20m直流电压500V最大承重1000kg平均功率3400W最大功率30000W在此基础上，Stein教授探讨利用该系统在港口和内陆之间运输集装箱、swap bodies、semi-trailers的可行性。CargoCap系统示意图2)利用PCP系统集输纽约港口集装箱的可行性分析美国的Henry Liu教授对利用PCP系统集输纽约港口和邻近的 新泽西集装箱的可行性进行了系统研究。通过系统研究，Her ny Liu教授认为该系统需要利用大直径的隧道或沉管。在纽约港口附近或 城市地区，特别是穿过哈德逊(Haudson River )或纽约的港口时必 须有一个圆形的隧道在水下。当隧道

5、延伸至郊区才可以采用掘开式，在底下5英尺，并改用方形隧道。下图是日本目前正采用的PCP方形系统。日本目前正采用的PCP方形隧道运输系统根据标准箱尺寸，一圆形隧道大约15英尺。对于方形导管约9 英尺宽，11英尺高。每个capsule将是8.5英尺宽，10英尺高，42 英尺长以便于运输一个40英尺长的集装箱或2个20英尺长的标准 箱。其动力系统采用线性马达（LIM），其效率更高。每年能运输约 750万箱TEU在可行性研究中，Herny教授假设纽约PCP的集装箱分发配系 统需16英里的四个分支管线，5英里的主管线，共21英里的隧道， 15英里的方形导管组成，设计示意图如下图所示。由双向同时运 输，双

6、管铺设。iIgiIgiII纽约港口集装箱运输系统的设计示意图经计算，隧道与导管的建设费用为20.01亿美元，每年的运行维护费用为3.12亿美元，系统寿命按30年计算（保守估计），运输 每个TEL成本是17.2美元。对比卡车运输费用30美元计算，按最大 运输能力，每年收入2.89亿美元（去掉每年的成本）。按其最大运 输能力的一半计算，仍有6000万美元的纯收入（去掉每年的成本）。 城市地下物流系统的概念目前地下物流系统的概念和标准并不统一，如荷兰称为地下物流系统（ULS或地下货运系统（UFTS，即Underground LogisticSystem运输工具为自动导向车（AGV即Automated

7、 Guided Vehcile ；美国称为地下管道货物运输，即 Freight Tran sport by Un dergro undPipeline ;德国称为CargoCap系统；日本称为地下货运系统，(UFTS Un dergr ound Freight Tran sport System 。般来说，地下物流系统动力分为以下三种:以气和水为动力：主要包括管道运输和以管道为介质的密 封舱运输。运输速度可达10-40km/ h。主要运输固体物 质，不具备自动导航功能。但以在日本和德国进行了运 用。以电为动力：运输速度快，可达100km/ h。是目前研究的 热点，理论上最为成熟，目前正考虑其实

8、际应用。地下的管辖运输：速度最快，但尚处于理论研究阶段。尚无实际应用例子。荷兰的两种不同类型自动导向车早期城市地下物理系统在各国的应用如下表:城市应用情况英国伦敦伦敦利用有轮的气力运输管线（30英寸*33英寸）运输邮件，轨道规格为24英寸，运输速度可达40英里/小时。伦敦街道下20m自1927年以来就运营着 个邮件运输系 统，连接Paddington和 Whitechapel之间10.5km双规线上 的9个州，每天处理400万件的邮件或包裹。如今又计划利 用该系统向牛津街上的大商场配送货物。其隧道直径2.74m,有50列火车，每列长8.25m,每列载货1t，最高速度可达60km/ h。日本东京

9、1915年，日本东京车站与东京中央邮局之间建设了地下邮件 系统，长约数百米德国汉堡1962年德国汉堡再次利用气力运输管线运输邮件，主要运行 在火车站和各大重要邮局之间，密封舱长 1.6m，管道直径0.45m。在0.48km长的管道内运行，速度 30-36km/ h,在1973年停止运行。美国芝加哥芝加哥街道下40英尺，自1906年就运行着 个长达60英里的地下货物运输网络，以电为动力，运输城市垃圾和煤，1959年停运。近年来该领域的研究也越来越受到重视，其中在美国、荷兰、日本和德国等发达国家正在进行可行性研究和建设。目前各国城市地下物流系统应用研究如下表：城市应用情况日本东京自2000年开始，

10、正式研究建设货物运输专用的地下物流系 统，利用两用卡车为运输工具，以电为动力，地面人为驾 驶，地下无人驾驶，自动导航，由于电池的限制，载重不超 过2t1994年，邮政通讯部在东京的深部地下空间（50-70m）修建 一个“Yokyo L-net ”系统，为双车道，管线内部直径3.7m，用来连接东京市中心的邮政局并用来运送商品包括报 纸、杂志和食品。美国休斯顿2001年始，由代夫特理工大学与德克萨斯农业与工程大学加 尔维斯顿分校的专家学者对休斯顿的地下物流系统进行了可 行性分析研究和初步设计。Ji 、/. 荷兰在荷兰首都阿姆斯特丹，从1996年 百多个研究者完成了 阿姆斯特丹史基浦机场与阿斯米尔花

11、卉市场和霍夫多普铁路 中转站的地下物流系统的可行性研究，2004年正式建成运 行。对于时间性很高的货物（例如鲜花），使得其中转时间大大缩短，大大增强了地区经济发展并减少环境影响和改善交通状况。德国从1998年开始研究地下物流配送系统，计划从德国鲁尔工 业区修建一条连接多特蒙德(Dortmod)到杜伊斯堡(Duisburg )的长约80km的地下物流配送系统。地下物流系统建设的融资模式地下物流系统项目融资与普通的企业项目融资行为不同，其投资 以项目为为出发点，并以项目为导向，资金提供者关心的是项目的 经济强度、项目地位、资金需求量比一般的企业融资更大，更集中 并要求更长的资金占用周期。二者的融资

12、主体不同、融资方式不 同，因而其资金构成也不同，而不同来源的资金，成本和风险也不 同。应根据地区特点和对地下空间的开发适合度，具体分析不同的 地下物流项目，从而确定最佳的融资方案。对于一些政府重点项目可实行项目法人制，组建项目公司，由项 目公司进行市场化融资，如南京地铁公司、上海地铁公司等。为搞 好市场化融资，上海成立了上海申通地铁股份有限公司，赋予其法 人地位，负责项目的建设管理。项目融资以项目公司为融资主体， 以项目未来收益和资产为融资基础，由项目的参与各方分担风险的具有索赔权性质的特定融资方式。项目的融资形式主要有BOT项目融资。TOT项目融资、PPP项目融资等。BOT项目融资BO(T

13、Build-operate-transfer)模式，即建设运营移交，又称为“特许权融资方式”，其含义是政府通过特许权协议(con cession agreeme nt)作为项目融资的基础，由本国公司或外国 公司作为项目的投资者和经营者安排融资、承担风险、了开发建设 项目，并在一定的时间内经营项目获得利益，最后根据协议将项目 移交给相应的政府机构。BOT融资模式的运作过程主要分为以下过程：项目提出、招标与审定。项目发起人根据需要提出可适用于BOT模式进行1建设的项目。然后由政府有投标各部门进行招投 标并对各投标方进行对比，中标者即为项目经营者。特许协议的签订。项目经营者在中标后，随即与政府相关部

14、门签订特许协议。特许协议是整个 BOT模式的核心，政府、项目 经营者、的权、责、利都要在合同中予以明确，作为双方在整 个项目活动期的准则。成立项目公司。成立项目公司的目的是为了能有一个责任主体 来承担该项目的建设和经营。项目筹资。项目筹资由项目公司具体负责，一般采取有限追索 的融资模式。项目建设。项目公司根据特许协议规定的技术和时间等要求， 组织项目的设计、施工和采购工作，这些工作可由项目公司负 责也可由其他承包公司负责，但必须有相应的合同保证。项目经营。在项目运营期间，项目公司不仅需要自己支付经营 成本，归还贷款等款项，而且还要支付项目红利。项目移交。特许期满后，项目公司必须按协议中规定的标

15、准将 项目整体移交给政府相应主管部门。TOT项目融资TOT( transfer-operate-transfer)即转让经营转让，其一般做法是政府把已经投产运营的项目交给相应的项目公司经 营，以项目在该期限的现金流量为标的，一次性的从项目公司那 里得到一笔资金，用于开发建设新的项目；而项目公司在一定的 期限内拥有相应的经营权，通过该项目获得的现金流量收回全部 投资和合理回报后，再把项目移交回政府。TOT模式是投资购买已经建成的资产的产权和经营权。注重 盘活存量资产。TOT融资与BOT融资相比的优点：风险小，大大提高了融资成功的可能性。采用 TOT模式投资者购买的是已经投入运行的基础设施的经营权

16、，避免了基 础设施在建设是运行中出现工程超支、现金流不足等现 象。也部需要复杂的信用保证机构，并且此产收益具有确 定性，从而增加融资成功的可能性。项目产品价格低。由于存在风险的建设期和试运行期已经 结束，因此风险已大大降低。因此，投资者预期收益率会 合理下降；另一方面，由于涉及环节较少，评估、谈判等 方面的从属费用也势必下降。引资成本的下降也有助于项 目的合理定价。新建项目的建设和运营会提前。由于 TOT模式融资仅涉及风险较小的生产运行阶段，用于投资、谈判的时间较BOT模式大大缩短，是项目及早建设及早投入运营，加快社会基础 设施建设步伐。简便易行，方便管理。TOT模式仅限于已建项目经营权的暂时

17、转让，因此现有政府构架基本上能适合管理需要；其次 由于不涉及管理权问题，价值风险小政府无需做过多承 诺，因此产生争论的可能性降低，减小引资阻力。涉及法律环节较少。融资对象更为广泛除此之外，TOT融资模式已在北京地铁建设中已有应用，某些环 节可借鉴其经验。从而减少某些环节不必要的停顿和费用支出。地下物流系统建设推荐融资模式大都市地下物流系统建设项目建设预计仅靠政府财政支持无法满 足其飞速发展的需求，而北京的发展又迫切的需要轨道交通的支 持。因此，政策和体制的创新势在必行。政策吸引投资，易于融 资；体制用好投资，回报融资，这是北京城市轨道交通发展的必由 之路，也是大部分城市地下物流系统建设的推荐之

18、路。融资模式以混合投资模式为宜，既有地方政府投资，也有国 有企业的投资，还有民营企业的投资行为；而融资既有银行贷 款，也有政府债券和企业债券。以北京市为例分析其融资模式混合投资模式（以市内地铁骨干线路作为地下物流系统建设 开挖线路）各项如下表所示。投融资结构投融资工具（措施）资金比例%投资强度（一次性）估计/亿元投地方政府（市、区）土地基金、城规基金、税5158.25 24.75资金、基础设施债权项目公司资本金自有资金、上市融资资金5158.25 24.75企业（土地开发商）自有资金、股东融资5108.25 16.5企业（相关行业）自有资金、股东融资354.95 8.25合计18 3529.7

19、0 57.75融资中央政策性银行中央政策性贷款25 4041.25 66.00国内外商业银行可转换债券20 3033.00 49.50其他非银行金融机构公募债权多边机构出口带宽从属贷款 流动资金贷款20 3033.00 49.5其他私募贷款合计65 82107.25 135.30注:1）以平均长度30km每公里投资5.5亿元，一次性建成计 算。2）范围左项为最低值，右项为组合值，即融资结构中不会同时在各项中取最大值。3）企业为大型国企或大型民企。大都市对地下物流系统的需求性分析（以北京市为例）根据北京商业物流发展规划（2002 2010），北京商业物流 以大型现代化物流基地为核心，物流基地与综

20、合性及专业性物流配 送区共同构成高效的物流网络体系。其中物流基地是首都城市功能 性基础设施，辐射全国乃至亚太地区的重要物流枢纽。根据北京邮政通信发展规划（2004 2050），2003年北京邮 政业务总量已达到31.3亿元，处理各类邮件77.1亿件。相对于每日 2100万件的处理量，处理场地严重制约着邮件处理速度的发展，处 理场地与日益增长的邮件量的矛盾已成为制约北京邮政乃至全网邮 政进一步发展的瓶颈建设地下物流系统技术能力分析目前地下运输系统管道施工通常采用盾构法和顶管法。对于大型 管道常采用盾构法，小而短的管道常采用顶管法，但目前顶管发施 工最大直径达到3m （部分国家以有德国、日本已有直

21、径达 5m的案 例），对于小型货运管线已经满足要求。相对于大型管道采用盾构法，小型管道采用顶管法具有以下优点：八、施工速度快；管道一般具有光滑的内表面，无需二次衬砌；管道密封性能好，可以避免流体向地层中渗漏；可以推进矩形截面的管道，如顶进路下通道等；施工安全性好；和盾构施工法相比，省去了管片在地下的运输和安装，减少 了所需人力。顶管施工原理图（摘自非开挖工程学马保松教授编著）顶管法施工在各大城市管道建设中大量采用，其技术发展以十分 成熟。类似于地铁系统的地下物流系统可采用地铁的施工方法 （盾构） 盾构法施工成本较高，但可开挖大直径的隧道管线，其技术随着全 国各地地铁建设的法展而相当成熟。盾构法

22、施工示意图如下所示：乐初推段掘进施工凳搁进机设备转换氣眉构逵续畔施乐初推段掘进施工凳搁进机设备转换氣眉构逵续畔施接收井洞口土体加固盾构进入接收井, 并运出地面磴威畫思旦睡ger-盾构法施工示意图（图片摘自隧道盾构施工技术措施；中铁四局邓能伟地下物流系统是城市可持续发展的选择1、可持续发展观念在我国的发展可持续发展观念的形成既包含了古代文明的哲理精华，又富蕴着现 代城市活动的实践总结，是对“人与自然关系”、“人与人关系” 两大关系正确认识的完整综合，它始终贯穿着“人与自然的平衡、 人与人的和谐”这两大主线。1987年在世界环境与发展委员会的报 告我们共同的未来(Our Com mon Futur

23、e)中，全面地阐述了这 两大主线的内在统一，“可持续发展”的概念正式提出。至此，标 志着可持续发展的理论和实践进入到一个全新的历史时期。它向世 人昭示：城市可持续发展必须是“发展度、协调度、持续度”的综 合反映和内在统一，三者互为鼎足缺一不可。出于对世界未来发展走向的充分把握和对中国国情的深刻分析，在 国内国际总体发展趋势的大背景下，1992年6月，中国政府在巴西 里约热内卢世界首脑会议上庄严签署了环境与发展宣言；其后又在 全世界率先制定了21世纪议程，提出了适合本国发展的行动纲 领；并在1996年正式把可持续发展作为国家的基本发展战略，直至 2003年提出了 “全面、协调、可持续”的科学发展观，引起了国际 社会的巨大反响。与此相应，我国的理论界也针对中国城市发展的 特点，不断地丰富和完善在城市实施可持续发展的内涵，逐渐形成 了比较完整的、具有鲜明中国学派的理论体系和实践方案，为有中 国特色的城市化道路，奠定了科学的基础。2、地下物流系统符合城市可持续发展战略在2005中国可持续发展研究报告中，中科院研究组拟订了中国城市 可持续发展战略设计的七项原则，其中包括：在城市系统的