“我们飞行在空中，我们航行在水上，我们奔驰在路面，我们行驶在轨道，”德国波鸿大学的教授斯坦恩说，“但未来的交通还有其他选择。”
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近年来，随着城市交通量的日益增长，城市货运的通达性和质量受到了严重制约，尤其在人口密集的区域。面对严峻的城市交通形势，仅靠现有各种交通基础设施的扩充和改善已无法解决根本问题。况且由于城市的土地和空间资源已严重短缺，再加上历史文化古迹保护等方面的需要，不可能持续地大幅度扩充城市道路设施。
据统计，地面上载货车辆大约占总车辆的60%，如果采用地下物流系统将这些货物转到地下运输，将会极大缓解地面交通状况。
德国波鸿大学的地下物流专家斯坦恩教授今年2月在德国巴登－符腾堡州首府斯图加特举行的“2017世界移动论坛”上表示：除公路、铁轨、空中、水域的四种交通渠道之外，未来的交通还有其他选择――地下货物自动运输渠道。
第五类物流系统兴起
城市地下物流系统（Underground Logistics System，ULS）作为一种具有广阔运用前景的新型城市物流系统，具有速度快、成本低、全自动化、准确性高等优势，是解决城市交通拥堵、减少环境污染、提高城市货物运输的通达性和质量的重要有效途径。
地下物流运输系统是除传统的公路、铁路、航空及水路运输之外的第五类运输和供应系统。由于近年相关技术的不断成熟(如电子技术、电子商务、地下管道的非开挖施工技术等)，该领域的探讨也越来越受到重视，西方许多发达国家正积极开展这方面的探讨，主要有德国的鲁尔波鸿大学（Ruhr University Bochum）、美国的密苏里哥伦比亚大学（University Of Missouri-Columbia）、荷兰的代尔夫特大学(DelftUniversity)以及日本的东京大学(Kyoto University)等。目前，日本、荷兰等国家正在筹划地下物流系统的实际应用。荷兰正在进行连接阿姆斯特丹机场、世界上最大的阿斯米尔花卉市场(Aalsmeer)和Hoofd dorp铁路中转站的地下物流系统可行性探讨，整个系统在地下运行，仅在花卉市场和铁路中转站升到地面。此外，伦敦早已开始使用地下物流系统。英国皇家邮政从上世纪初开始就建成一条37公里长的专门用于传输信件和邮包的轨道，这条在伦敦大街地面下21米的管道，每天运营19小时，每年286天，在其最高峰时每天处理9个州400多万信件和包裹，现在正计划利用该系统向牛津街上大超市和商店配送货物。
以上运用实例只能看作是管道物流的初级形式，美、荷以及日本的探讨主要集中在管道的水力和气力输送以及大型地下货物运输系统(UFTS)，德国波鸿鲁尔大学斯坦恩教授领导的课题组在1998年得到北莱茵威斯特法伦州政府的资助开始探讨地下管道物流配送系统。
1998年，地下物流国际研究会（International Symposium on Underground Freight Transport by Capsule Pipelines and Other Tube/Tunnel Systems）执行委员会委员斯坦恩教授组建起了一个15人的跨学科探讨小组，开始探讨地下货物运输的新途径，这个项目被命名为Cargo-cap。
解决大城市交通瓶颈
利用地下管道来运输货物的主意在波鸿诞生决非偶然。波鸿所在的德国鲁尔区内，城市密集，公司集中，人口众多，贯穿鲁尔区的高速公路其实已经成为一个将近350万人口大都市的市内公路。交通堵塞是鲁尔区的家常便饭，鲁尔区的A40高速公路被戏称为世界上最长的停车场。交通堵塞同时还给城市居民带来噪音和废气污染。根据德国汽车之友协会ADAC的统计，每年德国因为交通堵塞造成的经济损失达到一千亿欧元之巨。
斯坦恩教授和他的波鸿大学探讨小组认为，Cargo-cap的地下管道运输方案，是解决大城市和卫星城镇交通瓶颈的一个理想手段。 目前鲁尔区内的公路承载过重，人货运输混杂，但由于环境保护问题，德语论文范文，高速公路无法无限扩建。另外，近年来发展迅速的电子商务也给物流业带来新的挑战：顾客通过网络预定的货物体积变小，数量增多，运送的频率加快，而运送距离也加大。
按照Cargo-Cap的设想，在鲁尔区内大城市和工业园区之间的地下建造一条运输管道，管道直径不超过1.6米，这样可以不作用地面交通。这一系统应该是目前管道物流系统的最高级形式，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，德语论文网站，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于管道中。管道内由一种外型类似药丸的输送箱来运送货物，输送箱内可以运载两个欧洲标准载货板。输送箱由传统的三相电机驱动，在无人驾驶的条件下在直径约为1.6米的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。在系统中单个输送箱的运行是自动的，通过计算机对其进行导向和控制；尽管输送箱之间不通过任何机械的措施进行连接，在运输任务较大时，也可以使它们之间的距离很小，进行编组运输，其最小间距可以通过雷达控制系统控制在2米。在正常情况下，通过这种系统可以实现每小时36～50公里的恒定运输速度。
整个管道内的运输由计算机控制，无人驾驶。这种地下管道快捷物流运输系统将和传统的地面交通及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，其优越性在于：可以实现污染物零排放、对环境无污染，且没有噪声污染；系统运行能耗低、成本低；运输工具长寿命、不需要频繁维修；可实现高效、智能化、无中断物流运输；和其他地面交通互不作用；运行速度快、准时、安全；可以构建电子商务急需的现代快速物流运输系统，不受气候和天气的作用，是一种持续性发展的交通手段。
地下物流的成本“结”
输送管道内之所以没有使用磁悬浮技术，是因为这样造价会成倍上升，而目前的设计主要是利用已经成熟的技术来取得最大的经济效益。Cargo-cap需要的管道只有1.6米的直径，利用目前已经成熟的钻井技术，在6到8米深的地下作业，可以不用太多的竖井，每天可轻松进展20米，不用打开地面，其建造成本比高速公路便宜。Cargo-cap运行成熟后，目前用卡车运输的80%的货物都可以通过Cargo-cap来运送。根据斯坦恩教授提供的数据，在德国鲁尔地区，Cargo-Cap每公里造价约为300万欧元，而在鲁尔地区每公里双车道的高速公路造价达1300万至1500万欧元，市中心建造隧道的每公里造价则更是高达6千万欧元，德国高速铁路每公里造价也达到1500万至1800万欧元，相比之下Cargo-Cap是最为经济的解决交通瓶颈的措施。
波鸿大学所在的北莱茵－威斯特法伦州政府为这个项目曾投入了90万欧元科研基金资助，现正开展试验段的探讨工作。同时，斯坦恩教授正在积极争取德国联邦政府的资金支持，计划在德国鲁尔工业区修建一条从多特蒙德到杜伊斯堡的长约80公里的地下管道物流配送系统。具体计划是，从2017年开始在鲁尔区建造一条从多特蒙德机场出发，经过多特蒙德、波鸿、埃森到杜伊拉斯堡的管道，其中有六个地下站点、八个地面站点，连接邮政局、工业园区、物流中心等，其造价将在33亿欧元。2004年北－威政府又投入20万欧元给这个项目组建造1∶2的模型。目前已经有一家德国公司提供了一个上千平方米的旧厂房，新的模型就将建在这里。到2017年下半年，这个模型的部分成果已经可以展示，届时Cargo-Cap的优势将更加直观。
该系统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。根据斯坦恩教授的设想，未来的家庭可以在客厅内电脑前按下鼠标，在网上订购中意的货物，而在一个小时或者更短的时间之内，地下管道便已经把货物直接送到住房的地窖里。据介绍，欧宝汽车企业在波鸿的工厂也正在考虑将Cargo-Cap的概念应用于厂区内物流系统，这样，零配件甚至可以通过管道直接输送到流水线上。
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城市地下物流系统，又称城市地下货运系统，就是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（City Logistics Park，CLP）等，经处理后进入ＵＬＳ，由ＵＬＳ运送到城内的各个客户（如超市、酒店、仓库、工厂、配送中心等）。在地下物流系统中，以自动导向车为运载工具，集装箱和货盘为基本运输单元，通过自动导航系统实现高度自动化和准确化。
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