基于城市軌道交通的快遞運輸系統(tǒng)研究

孫家和 郭家浩 方行宇

[ 作者簡介 ]

孫家和，男，湖北十堰人，北京交通大學經(jīng)濟管理學院，本科生在讀，研究方向：城市交通規(guī)劃，運輸經(jīng)濟學。

郭家浩，男，山東濰坊人，北京交通大學經(jīng)濟管理學院，本科生在讀，研究方向：城市交通規(guī)劃，運輸經(jīng)濟學。

方行宇，女，陜西安康人，北京交通大學經(jīng)濟管理學院，本科在讀，研究方向：工商管理。

[ 摘要 ]

本文分析總結了城市軌道交通與快遞運輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀，針對存在的問題提出了將城市軌道交通與快遞運輸相結合的建議。筆者首先總結借鑒了國內外針對城市地下物流系統(tǒng)等方面的研究成果，提出針對已有地鐵車站與快遞運輸系統(tǒng)進行改造與創(chuàng)新，之后提出充分利用城市軌道交通低峰、平峰載客量少的特點以及已有的無障礙系統(tǒng)，實現(xiàn)城市快遞運輸?shù)母咝Щ?、?yōu)化城市交通狀況的可能性并加以論述。

[ 關鍵詞 ]

城市軌道交通；地鐵站；快遞運輸；系統(tǒng)運行流程

中圖分類號：U12

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.15.064

隨著互聯(lián)網(wǎng)和科技的飛速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，越來越多的人選擇網(wǎng)上購物，電子商務隨之崛起，同時也帶動了快遞行業(yè)的發(fā)展。然而在快遞行業(yè)飛速發(fā)展的背后也產(chǎn)生了不少問題，包括企業(yè)間的不正當競爭、配送中心及快遞驛站的雜亂無章以及服務水平的參差不齊等。在城市交通運輸方面，城市軌道交通憑借其速度快、運量大、效率高的特點，成為人們出行選擇的主要交通方式之一。在其不斷發(fā)展的過程中，地鐵線路逐漸連接起商業(yè)區(qū)、工作區(qū)以及居住區(qū)，為人們生活中的主要活動提供了便利。但其不同時段的客流量差異巨大，低峰以及平峰時段的運行對交通資源造成了部分浪費，而將這些時段用以運輸快遞，則能在緩解城市交通壓力的同時解決快遞行業(yè)的問題。目前國內外對于“地下物流系統(tǒng)”已有不少研究，主要著重于分析其可行性，本文則將城市軌道交通與地下物流系統(tǒng)相結合，對使用軌道交通運輸快遞的具體過程進行討論。

1 研究背景及意義

1.1 城市軌道交通現(xiàn)狀

改革開放以來，我國綜合國力極大提升，城市化進程急劇加速，伴隨而來的問題是城鎮(zhèn)人口極速上升，道路車輛急劇增加，而城鎮(zhèn)道路相對有限，因此城鎮(zhèn)道路交通擁堵成為常態(tài)。軌道交通是一種利用軌道列車進行人員運輸?shù)姆绞?，相較于傳統(tǒng)交通，它有著準時、舒適、智能環(huán)保和安全系數(shù)高等優(yōu)點，適合我國高效交通的需求，是大中型城市治理和解決城市交通擁堵問題一條重要途徑。然而在我國城市軌道交通快速發(fā)展的背景下，客流需求呈井噴式增長，旺盛的客流需求與有限運輸能力間不匹配矛盾突出，客流擁擠日益嚴重，“地上車流堵，地下人流堵”的尷尬局面在北京、上海、廣州等城市凸顯。

1.2 城市快遞運輸現(xiàn)狀

伴隨著電子商務的蓬勃發(fā)展，我國電子商務物流行業(yè)也在迅速擴大，電子業(yè)務量也隨之加速增長，并居于世界首位。我國快遞行業(yè)以每年100億件以上的速度增長，持續(xù)多年高于美、日以及歐洲發(fā)達國家。然而在快遞行業(yè)高速發(fā)展的同時，自身也暴露出了許多問題。例如快遞企業(yè)普遍存在小、散、弱等問題，綜合運營管理效率較為低下，服務水平不高，占用大量道路空間資源，在客流高峰期送達快遞能力較差。

1.3 城市軌道交通與快遞運輸結合優(yōu)勢分析

將城市軌道交通與快遞運輸相結合，借助城市軌道交通的優(yōu)勢，能夠解決城市交通與快遞運輸中存在的許多問題。

1.3.1 減輕城市交通壓力。城市軌道交通是在固定軌道上運行，不占用城市道路資源，可節(jié)約城市用地，緩解城市交通壓力，緩解交通堵塞。

1.3.2 降低城市環(huán)境污染。城市軌道交通由清潔能源電力驅動，在運輸快遞的過程中不會產(chǎn)生有害氣體，并且部分軌道建造于地下，可以減少地面上傳統(tǒng)的快遞運輸貨車的數(shù)量，在緩解交通壓力的同時也減少了噪聲污染。

1.3.3 提高快遞運輸效率。傳統(tǒng)的運輸貨車容易受到外界因素的影響，交通堵塞、惡劣天氣等都會影響其運輸效率，遇到嚴重的交通癱瘓會導致運輸停滯。而擁有固定軌道的城市軌道交通則不受這些因素的限制，能夠在惡劣的天氣環(huán)境下正常進行快遞運輸。

1.3.4 客流與運輸方向高度重合。城市軌道交通的線路規(guī)劃主要考慮人員的流動路線，因此其連接了人們生活的主要活動區(qū)域，即商業(yè)區(qū)、工作區(qū)和居住區(qū)，城市軌道交通的客流方向與快遞運輸方向有著高度的一致性，進行快遞運輸也就更加便利。

1.3.5 無障礙設施與運輸單元的適配性。如今幾乎每個地鐵站都有配套的無障礙設施，無障礙設施與快遞的運輸單元有著良好的適配性，自動導向車（AGV）通過無障礙通道與電梯能夠輕松地在出入口、站臺層與站廳層間進行移動。

2 現(xiàn)有研究成果

隨著城市規(guī)模的發(fā)展，經(jīng)濟活動的規(guī)模也不斷增加，對于交通運輸工具的需求也不斷增大。為了滿足經(jīng)濟發(fā)展對交通資源的需求，部分發(fā)達國家對城市地下物流系統(tǒng)進行了深入的研究，其中日本、荷蘭、德國、英國、意大利與美國等國的研究已有豐富的成果，見表1。

3 快遞運輸系統(tǒng)設計

3.1 運輸單元設計

為方便運輸過程中的裝卸、清點、管理等工作，本項目以運輸單元為單位對快遞貨物進行統(tǒng)一調度，以提高運輸效率。在初步構想中，需要對地鐵車廂進行改造，在每節(jié)運輸車廂內形成以地鐵箱門、傳送帶、集裝箱為整體的若干個單元模塊，具體設想如下。

承擔運載快遞任務的多用途車廂將傳統(tǒng)的“雙側雙門”構造調整為“雙側多門”，每到一個站點，所有廂門同時打開、同步作業(yè)，以提高裝卸貨物的效率；另外，為了節(jié)省空間，不影響車廂對快遞的承載能力，可將推拉式箱門變更為卷閘式或鷗翼式。若考慮到站臺利用率，則卷閘式箱門為最優(yōu)選擇。

快遞在運輸過程中若涉及車廂內的位置挪動，則需要一定的時間成本和人力成本，且比較雜亂，容易混淆。在裝貨時，可以根據(jù)不同快遞的卸貨站點對其位置進行固定，在方便運輸管理的同時也為后續(xù)卸貨工序減輕負擔。可根據(jù)運輸方向，按卸貨站點從前到后的順序橫向排列，與箱門依次對應。如圖1，假設此線路共4站，從前到后以數(shù)字依次命名，其中1、4兩個始發(fā)站為裝貨站點，坐標含義為（裝貨站，卸貨站）。

3.2 地鐵車廂設計

通過對北京地鐵四號線以及魏公村地鐵站站臺實地調查，為使其適應載客、物流兩用需求，根據(jù)客流高峰期、客流低峰期、非載客三個時間區(qū)間對地鐵運行模式進行分析，以進行相應的改造。在客流低峰時段采用列車承擔貨物運輸時，建議拆除部分座位和欄桿，或通過折疊、隱藏等方式使其占據(jù)地鐵車廂空間減少，以提供貨運所需要的充足空間。同時，對已有線路站臺進行改造，使地鐵站臺兩端具有相對獨立的運轉倉庫，可將貨物通過貨梯進行地上、地鐵倉儲站間的高效運輸。見圖2。

3.3 地鐵站設計

地鐵站作為系統(tǒng)中的重要組成部分，承擔了大部分的功能。地鐵站主要分為出入口、站廳層以及站臺層三個部分。各個部分所含設施和功能如表2所示。

以魏公村地鐵站為代表的北京地鐵站為例，經(jīng)實地考察發(fā)現(xiàn)，多數(shù)地鐵站點客流由兩端進入地鐵站臺，而在站臺中部的直梯是為行動不便、身體不適的乘客乘坐，而經(jīng)實地調查后發(fā)現(xiàn)，直梯利用率較低，且由于乘客由站臺兩端進入，站臺中部空間在多數(shù)時候利用率較低，所以對已有設施進行如下改造：出入口部分，在進站口建設菜鳥驛站，對到達終點的快遞進行存放，方便乘客自行取件以及配送員送貨。站廳層部分，在閘機內側設立貨柜，乘客可以自行選擇快遞存放在貨柜或是菜鳥驛站，以便下車后取件。寬閘機設置磁卡識別系統(tǒng)，在不影響乘客正常通過的情況下，讓配有磁卡的快遞運輸人員與AGV通行。見圖3。

站臺層部分，由于直梯每次能夠搭載的運輸單元數(shù)量有限，站臺層需要部分區(qū)域對運送到站的快遞進行存放，所以在站臺層的兩側要設置快遞暫存處，用以存放AGV以及待運輸?shù)目爝f。在地鐵未到站期間，車站內的AGV從快遞暫存區(qū)出發(fā)，將快遞運送至直梯，高峰期AGV則停放在快遞暫存處進行充電。見圖4。

4 快遞運輸系統(tǒng)運行流程

地鐵是一個對安全性要求很高的運輸系統(tǒng)，且在站臺上停留時間有限，因此需要貨物與地鐵相適應的貨物裝卸機械系統(tǒng)，這樣才能在短時間內完成快速、安全的裝卸。由于是在車廂與站臺有限的空間內進行裝卸，裝卸機械系統(tǒng)體積不能夠過于龐大，故設想使用傳送帶進行車廂與站臺間的銜接，節(jié)約空間，再搭配人工與AGV進行站臺內的后續(xù)搬運，這樣就可以節(jié)約人力成本與時間成本。此種模式的優(yōu)點在于站臺層不用設置傳送帶，可以留出更多的空間作為轉運倉庫使用，其次也使相應時段采用相應車廂布置的運營模式可以實施，更加靈活多變，AGV的數(shù)字化操作也控制住了裝卸作業(yè)時間，保障了客流區(qū)與物流區(qū)的協(xié)同運作。具體流程見圖5。

另外，快遞進站和快遞出站時要做好以下工作。

快遞進站時，運輸貨車將需要進行運輸?shù)目爝f卸貨，并裝載至AGV運輸車，形成若干運輸單元；以人力結合AGV的運輸方式將運輸單元由無障礙通道運送至直梯，通過人工運輸與AGV結合的方式轉運至站廳層；快遞到達站廳層后，由AGV運送至寬閘機處，識別后通過寬閘機到達站內直梯；AGV從站內直梯駛出后，部分運輸單元按照預定路線運送至快遞中轉處，部分可直接運輸?shù)倪\輸單元則按次序排列在車門口等待列車到達。

快遞出站時，在列車上的AGV按照各個運輸單元依次序排列，在到達終點站或者中轉站后，依次按照預定路線運輸至快遞中轉處；在列車駛離后，由乘客自取的快遞由AGV運送至直梯，到達站廳層后投入快遞柜；需要配送的快遞則通過寬閘機運送至直梯，到達出入口；需要配送的快遞到達出入口后由無障礙通道運送至站外的菜鳥驛站，等待自取或配送。

5 總結與展望

本文分析了城市軌道交通與城市快遞運輸現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)交通堵塞現(xiàn)象非常嚴重，而物流行業(yè)的發(fā)展又使得傳統(tǒng)快遞配送車輛增加，進一步惡化了城市交通。筆者結合城市軌道交通與快遞運輸?shù)奶攸c，發(fā)現(xiàn)將閑置的城市軌道交通資源用于快遞運輸可以有效緩解城市交通堵塞，進而提出構建基于城市軌道交通的快遞運輸系統(tǒng)，并對系統(tǒng)各個組成部分進行了描繪，說明了系統(tǒng)的具體運行過程。

雖然上述快遞運輸系統(tǒng)能夠有效緩解城市交通壓力，但仍需考慮地鐵站的實際情況與資金情況。AGV的大量使用、快遞柜的設立、快遞中轉處的建造需要大量的資金，而且對地鐵站進行改造或多或少地會給乘客的正常出行帶來影響。各地政府應重視該系統(tǒng)緩解城市交通壓力的巨大潛力，結合實際情況來制定相關政策，科學使用城市軌道交通的閑置資源，優(yōu)化城市交通情況，促進城市經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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