地下物流系统网络
背景
交通拥堵是世界大城市都遇到的“困局”之一。 2015年荷兰导航经营商TomTom发布了全球最拥堵城市排名，中国大陆有十个城市位列前三十名。据中国交通部2014年发布的数据，我国交通拥堵带来的经济损失占城市人口可支配收入的20%，相当于每年国内生产总值(GDP)损失5~8%。15座大城市的居民每天上班比欧洲发达国家多消耗28.8亿分钟。大量研究表明：“时走时停”的交通导致原油消耗占世界总消耗量的20%。高峰期，北京市主干线上300万辆机动车拥堵1小时所需燃油为240万~330万升。2015年城市交通规划年会发布数据显示：在石油消费方面，我国交通石油消费比重占到了消费总量的54%，交通能耗已占全社会总能耗10%以上，并逐年上升。高能耗也意味着高污染和高排放。
导致城市交通拥堵的主要原因是交通需求激增所带来的地面道路上车辆、车次数量巨增，其中部分是货物物流的需求增长。尽管货车占城市机动车总量的比例不大，但由于货运车辆一般体积较大、载重时行驶较慢，车流中如果混入重型车，会明显降低道路的通行能力，因此，其占用城市道路资源的比例较大。如北京，按常规的车辆换算系数（不同车辆在行驶时占用道路净空间的程度），货运车辆所占用的道路资源达40%。因此，世界各国都在为解决城市交通和环境问题进行积极探索，而处理好货运交通已成为共识。大量实践证明，仅通过增加地面交通设施来满足不断增长的交通需求，既不科学也不现实，地面道路不可能无限制地增加。因此“统筹规划地上地下空间开发”势在必行，“地下物流系统”正受到越来越多发达国家的重视。 概念
地下物流系统（Underground Logistics System——ULS）是指城市内部及城市间通过类似地铁的地下管道或隧道运输货物的运输和供应系统。它不占用地面道路，减轻了地面道路的交通压力，从而缓解城市交通拥堵；它采用清洁动力，有效减轻城市污染；它不受外界条件干扰，运输更加可靠、高效。地面货车的减少同时带来巨大的外部效益，如路面损坏的修复费用，环境治理的费用，可以用于补偿地下物流系统建设的高投资。
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图1 日本ULS概念图 图2 德国ULS概念图
图3 地下物流系统的技术形式
图1和图2描绘的分别是日本和德国对ULS的设计构想图。图1进一步描绘了地下节点的运作状况；图2侧重于ULS与其他地下设施的平行关系，在复杂的地下空间条件下实施ULS的空间并不富余。图3中展示的分别是运载车辆形式设计及运输通道的形式。
然而ULS的研究与实践还刚刚兴起，尚无成熟、成功的案例可供借鉴。尽管国内外在发展地下物流的必要性、可行性、技术系统和建造管理等方面取得了不少重要的研究成果，但地下物流系统是涉及地上与地下、物流与工程、技术与管理等多个学科领域的复杂巨系统，而且相比于其他物流方式，ULS复杂，造价高，风险大，不成功则损失巨大，而现有研究成果还处于“试验”阶段，相对单一，尚无系统的理论支撑其走向实际应用，尤其是迄今为止世界上还没有一个城市规模的成功案例，失败的情况反而有几个。因此，亟待进行城市规模的前瞻性研究，为发展地下物流系统的理论和实践进行探索。
我国人口众多、大城市密集、交通状况不佳已经到了迫切需要改善的程度，而且我国城市地铁网络的建设、高铁公路隧道的建造正大规模地进行，地下空间开发利用的规
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模和速度已居世界前列，地下工程的技术水平也已基本满足需要，ULS应该提上议事日程。撇开可行性、工程技术问题，构建地下物流系统网络是建设“地下物流系统”必不可少的关键步骤。
地下物流系统的基本特征：
1. 建造与运营成本高；网络形式多样（环型、树形、网状等等）且随区域特征变化。 2. 地下物流无法完全替代地面物流，“多式联运”是其重要运输组织方式。 多式联运：由两种及两种以上的交通工具相互衔接、转运而共同完成的运输过程统称为复合运输，我国习惯上称之为多式联运。如地下物流-公路运输，公路-铁路。
3. 对于货物单一、流量大且稳定、地面交通差的区域应优先建立线路。
4. 地下物流系统可以适应不同货物的运输需求，管道或隧道直径可根据需求进行设计。运行速度可以达到20-60 公里/小时，同一线路上同向两班车运行间隔2分钟以上。
5.地下物流网络由一级、二级节点和节点间地下通道构成。各级节点均与地面衔接并实现多式联运。一级节点与物流园区相连且采用10吨的大型车辆地下运输，并可跨区域调运货物，从地面收发货物总量上限为4000吨，一级节点之间连通。二级节点从地面收发货物总量上限为3000吨，且与非本区域一级节点仅通过本区域一级节点连通。
车辆参数（供参考）
? 一班车一般由四至八节车辆构成；
? 两种型号的车辆设计载重分别为10吨、5吨； ? 运行速度13.5米/秒（约49公里/小时）； ? 加（减）速度：1 米/秒2；
? 电压：三相380伏，频率：50赫兹，单个直线电机感应板电流：460安； ? 转弯半径70-80米；
? 每个节点每12分钟可发车一班（含装卸货物、启动和等待时间），每小时最多
发车5班，每天可以运营18小时（每天剩余为检修时间）。
? 尽量采用双向双轨（双洞）的隧道形式，在货运量特别大的线路可设置双向四
轨（双洞）。
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