7.2.1 地下物流运输系统概述
1.概念
当前各国关于城市地下物流系统的概念并不统一，美国称地下物流系统为地下管道货运系统（freight transport by underground pipeline or tube transport），荷兰称其为城市地下物流系统（underground logistic system），德国以运载工具将其命名为Cargocap系统，而在日本则将其称为地下货运系统（underground freight transport system）。
地下物流系统是指运用自动导向车（AGV）和两用卡车（DMT）等承载工具，通过大直径地下管道、隧道等对固体货物实行输送的一种全新概念的运输和供应系统。20世纪90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，并作为未来可持续发展的高新技术领域。地下物流系统是一种新兴的运输和供应系统，是相对于公路、铁路、航空及水路这些传统的运输和供应系统外的另一种更加便利的运输方式，并逐渐显示出自身的优越性。
从目前的信息化时代看，传统运输方式早已超过了它所能承受的最大极限，甚至已经阻碍了社会的发展。发展地下物流系统，从长远来说，投资建造的成本会不断降低，系统不仅能带来不可限量的生态和社会效益，而且对实现可持续发展，建设资源节约型、环境友好型社会大有裨益，因此建设地下物流迫在眉睫。早期地下物流系统应用情况见表7.1。
表7.1 早期地下物流系统应用情况
2.重要意义及作用
地下物流系统最终的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，这是最理想的状况。地下物流系统因其自身的独特性能而具有无可比拟的优越性，尤其是在人口密度大、可用地面积小的国家和地区。发展地下物流系统有非常重要的现实意义。
发达国家纷纷投入巨资开展地下物流系统研究以顺应可持续发展的需要。当城市规模发展到一定阶段，经济活动频繁发生，随之而来的各类社会问题也日益严重起来。在人口众多的城市每平方公里人口密度达到8 000人左右，地面道路供给的能力受到严重削弱，不可能持续地大幅度扩充道路设施，这就给市区内新项目的建设带来诸多限制。
而地下物流系统能在很大程度上缓解甚至解决这些问题，其作用主要表现如下。
（1）缓解城市交通压力。
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60%的车辆从事货物运输。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。同时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，从而降低了城市交通事故率。
（2）优化城市经济结构。(https://www.daowen.com)
物流被视为企业“第三方利润的源泉”，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，可实现高效化、智能化、无中断物流运输，同时它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。
（3）改善城市生态环境。
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“酸雨”形成的罪魁祸首；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。
（4）保护文化遗产。
为缓解交通拥挤需对现有地表交通网络进行扩张，很多时候摧毁了原本应受到保护的古建筑。地下物流系统能很好地解决这个问题，因此引入地下物流概念的城市规划必将大大促进文化遗产保护工作的进行。
（5）提高城市物流效率。
随着电子商务的出现，人们对于交易速度的要求也越来越高，地下物流系统具备快速、安全、准时等特点，能提供高效的物流系统，提高城市物流效率和物流服务水平，解决了由于电子商务发展带来的“物流瓶颈”问题。地下物流系统也极大地支持了电子商务对物流的要求，特别是给一些如生鲜食品、冷冻商品等对时间要求较高的货物运输提供了一个很好的解决方案。
3.系统构成和分类
近年来，随着计算机科学和信息技术的发展和完善，发展具有高度智能化、自动化、高效率的信息控制系统来有效管理和控制物流运输成为必然的选择，也是当前城市地下物流系统极其重要的组成部分。因此根据构成功能的不同，城市地下物流系统可以划分为实体部分和控制部分，实体部分主要包括城市地下物流系统的运输网络、运载工具、动力设施、运输终端、网络节点等具体实物，控制部分主要包括城市地下物流系统的信息管理、信息控制、导航系统、维护管理等软件。如图7.1所示。
城市地下物流系统分为：管道形式地下物流系统和隧道形式地下物流系统。
管道运输出现的时间较早，可以追溯到19世纪的城市地下排水管道，现在城市里的煤气、暖气、天然气、排污管道、自来水等也可以看作管道形式地下物流的雏形，这些管道运输共同的特点是只能输送连续介质的气体或液体，而本节所研究的城市地下物流系统是能够输送大件固体货物的运输管道。根据输送动力和运载工具的异同可以将管道式地下物流系统分为三种：气力输送管道、水力输送管道和仓体输送管道。
目前研究开发的隧道形式的地下物流系统，多为轨道形式，运输工具有自动导向车、两用卡车等，主要以电力驱动，并具有自动导航功能，最高时速可达100km/h，能够运送固、液、气各种形态的货物，如美国休斯敦地下物流系统项目和日本东京地下货物运输系统项目。隧道式地下物流是目前城市地下物流系统研究的热点，也是未来城市地下物流系统发展的方向。