戴澤鈞

清華大學(xué) 中國國建設(shè)科技集團 新加坡CPG 北京 100120

基于城市低碳與可持續(xù)發(fā)展這一課題，本文著眼國內(nèi)軌道交通發(fā)展和高速鐵路技術(shù)日益成熟的契機，探討發(fā)展采用分時借用等方式利用地上地下既有城市軌道交通資源進行物流運輸，建構(gòu)集約化的軌道交通物流綜合系統(tǒng)，以期解決城市資源供給的難題。軌道交通物流綜合系統(tǒng)能大大減少傳統(tǒng)地面物流的能源消耗和資金成本，可大為減少城市碳排放量，改善城市空氣質(zhì)量，減少貨運汽車交通事故，對新時代中國大城市和城市群的發(fā)展十分有益。與此同時，充分發(fā)掘和利用地下物流空間，將減少物流產(chǎn)業(yè)用地的城市配給，釋放出更多的城市土地，進而為城市發(fā)展與更新提供更多的稀缺土地資源。資源集約型軌道交通物流綜合系統(tǒng)這一思路對于建構(gòu)綠色低碳的智能化韌性城市，尤其對北上廣深等大型城市和周邊城市群的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略和民生意義[1]。

1 國內(nèi)外軌道物流系統(tǒng)的主要模式分析

1.1 新建地下整體物流系統(tǒng)

新建地下整體物流系統(tǒng)是指通過新建地下管網(wǎng)和隧道等地下空間，專門用以滿足物流運輸?shù)男枰Ｒ话銇碚f這種新建的地下物流空間建設(shè)深度在城市地面30m以下，采用(AGV)自動車、兩用卡車(DMT )等承載工具進行運輸，該類地下專用運輸空間網(wǎng)絡(luò)的管道直徑在5m左右，運行速度為60~100 km / h 。這種地下物流管網(wǎng)系統(tǒng)可根據(jù)城市規(guī)劃的要求，將所有的城市重要建筑，如商業(yè)辦公、居住社區(qū)以及醫(yī)院和學(xué)校等連接起來，新建專屬的地下物流系統(tǒng)的建設(shè)成本大約為0.8—1億元/公里。這種專屬城市物流地下管網(wǎng)固然能夠提升現(xiàn)代高密度城市的戰(zhàn)略物資與民生資源的運輸效率，然而地下大管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模巨大，建設(shè)的工程難度大、周期長，尤其是地下物流管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)需要形成一定網(wǎng)絡(luò)化規(guī)模后才能產(chǎn)生可見的效率和回報，因此資金投入與產(chǎn)出比效率不高，項目投入前期壓力大，建成回報的周期較長[2]。

1.2 新建地下物流專線

地下物流專線是整體物流系統(tǒng)的一個局部放大,可以作為城市地下物流系統(tǒng)的一個試點線路，將城市空港貨運中心或國鐵貨運中心與城市級物流集散基地聯(lián)系在一起，方便城市尺度上第一級的貨運物流快速到達物流集散基地，并進行分揀。這種模式的優(yōu)勢是局部效益明顯，無需成網(wǎng)，建成一條線路即可投入使用，一次性工程規(guī)模小，投資低。同時也存在一些問題，比如單一點對點的運送貨物，無法完全解決城市道路貨運所帶來的所有問題，只適合作為地下物流系統(tǒng)初期發(fā)展的試點線路[3]。

1.3 改造利用既有人防工程或地下管廊形成地下物流系統(tǒng)

我國大中城市的地下人防工程和局部已經(jīng)建成的地下管廊系統(tǒng)往往連接了城市最重要的功能區(qū)塊，且布局的密度很高，平時的使用率卻并不高。通過在現(xiàn)有的人防工程或地下管廊中鋪設(shè)相應(yīng)的智能化物流運輸系統(tǒng)，一物多用，以期與大型倉儲、零售批發(fā)商業(yè)、城市超市和居民區(qū)最終相連，進而形成邊界巨大的地下管道交通網(wǎng)絡(luò)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點在于不涉及日間高強度運營的地鐵系統(tǒng)，改建方式更為靈活，成網(wǎng)速度快，造價低廉。存在的主要問題在于涉及人防工程的地下專線，考慮涉密與安全問題，如何改造還有很多需要研究探討的具體難題。

1.4 基于既有民用軌道交通的分時集約化物流綜合系統(tǒng)

城市民用軌道交通與軌道物流交通系統(tǒng)，一個是運人，一個是運貨，二者承載的主體不同，運載的時間高峰也不同，一個在白天、一個在夜晚，但二者作為運載工具卻具有極大的相似性?；诩扔忻裼密壍澜煌ǖ姆謺r集約化物流綜合系統(tǒng)指利用已建成的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)完成貨物運輸?shù)姆绞?，具體講就是利用民用軌道交通夜間停運的空置期進行物流運輸，通過開發(fā)專用軌道交通貨運列車或改造現(xiàn)有列車等方式滿足日夜兼顧，人物兩用的需求[4]。

這種分時集約化物流綜合系統(tǒng)前期改造投入少，投資回報較快，可預(yù)見收益也趨于穩(wěn)定，經(jīng)濟效益明顯，可最大限度發(fā)揮既有軌道交通系統(tǒng)整體空間的效能，也有利于夜間軌道交通檢修效率提升，具有一定優(yōu)勢。其現(xiàn)實問題在于需要解決軌道交通和物流公司等部門間的不同標準和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題，并需要注意在站點改造和增加機械化裝卸設(shè)備的過程中，盡量不干擾既有日間軌道載客使用的安全與便利。

2 新建城市地下物流系統(tǒng)的問題

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)項目的調(diào)研與數(shù)據(jù)分析，新建城市整體地下物流系統(tǒng)具有一定的問題與難點，主要聚焦在對地下空間的深層開發(fā)與建設(shè)時序和投資回報等問題上，具體分如下六個方面進行論述。

2.1 新建地下物流系統(tǒng)所需的深層空間尚待開發(fā)

根據(jù)地下空間分層發(fā)展的相關(guān)研究，城市地下物流系統(tǒng)最好在地面30 m 以下深層空間進行施工，而目前我國大多城市地下空間在地下0-30 m的發(fā)展空間仍有很大余地，即使在經(jīng)濟發(fā)達的北京、上海、廣州這樣的城市中，地下開發(fā)的空間深度也大多集中在地下0-15m之間。在地下空間15-30 m的深度尚未完全使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先開發(fā)地下中層深度即地下15-30 m，而不傾向于開發(fā)地下30 m深度以下的城市空間。此外，深度空間開發(fā)在我國尚處于起步階段，缺乏相關(guān)國家的技術(shù)標準和地理屬性劃分，地下空間的深度開發(fā)的諸多技術(shù)難點問題仍亟待研究[5]。

2.2 新建地下物流系統(tǒng)對城市地質(zhì)條件要求高

由于新建城市地下物流系統(tǒng)需要開發(fā)深層次的地下空間，因而受地質(zhì)條件的影響較大，由于各地的地質(zhì)條件不盡相同，建設(shè)時如何應(yīng)對當?shù)氐牡刭|(zhì)條件，確定合理的工程建設(shè)方案和確定合理的工程建設(shè)技術(shù)標準還需取得相關(guān)研究資料。

2.3 新建地下物流系統(tǒng)的工程建設(shè)風險較大

新建的城市地下物流系統(tǒng)涉及的工程領(lǐng)域和專業(yè)較多，將會涉及到如工程地質(zhì)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)計、交通工程、物流工程和電子信息等。于此同時，在管理方面也涉及到城市規(guī)劃管理、物流管理、工程建設(shè)、運輸安全和自動控制等，還要考慮到與其他城市基礎(chǔ)設(shè)施的相互關(guān)系，所有這些專業(yè)的需求使得城市的地下物流系統(tǒng)建設(shè)顯得極為復(fù)雜。目前對接城市地下物流系統(tǒng)發(fā)展需求的相關(guān)研究大部分仍處于實驗研究的階段，全世界范圍內(nèi)的實踐經(jīng)驗尚少，研究空間和難度仍然很大。

2.4 新建地下物流系統(tǒng)受已有地下管道系統(tǒng)限制

作為城市的血脈，城市的地下水暖電管網(wǎng)和線纜密布，加上地鐵網(wǎng)絡(luò)等，不可見的地下空間網(wǎng)絡(luò)就更加復(fù)雜。如何在新建地下物流系統(tǒng)的過程中，盡可能避讓現(xiàn)有的地下基礎(chǔ)設(shè)施是個技術(shù)難題，如何減少建設(shè)中造成既有管道破碎或塌方的事故是不可回避的問題。

2.5 新建地下物流系統(tǒng)前期資金投入與回報不成比例

地下物流系統(tǒng)需要修建隧道、軌道、自動化運載工具、機械化裝卸平臺等硬件設(shè)備，進而搭建起物流系統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、信息控制、導(dǎo)航系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)。硬件、軟件兩方面的投入使得建設(shè)地下物流系統(tǒng)需要耗費大量資金。城市地下物流系統(tǒng)前期造價高，邊際效益模糊且缺少投資主體。

2.6 城市地下物流系統(tǒng)的相關(guān)法律法規(guī)嚴重滯后

城市地下物流系統(tǒng)是一個全新的概念體系，系統(tǒng)化的相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)則約束都不全面，這種問題在城市交通發(fā)展的初期也存在過，然而由于地下空間涉及的隱形交互專業(yè)系統(tǒng)更為復(fù)雜，缺乏明確的相關(guān)法律法規(guī)的界定[6]。

3 基于既有城市軌道交通的資源集約型軌道物流綜合系統(tǒng)設(shè)想

基于以上對國內(nèi)外最新物流方式與軌道物流系統(tǒng)的分析，探討采用分時借用等方式充分利用既有城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)，通過改造利用城市既有地上地下軌道線路與市郊鐵路，建構(gòu)適合我國大城市發(fā)展的資源集約型軌道交通物流綜合系統(tǒng)。

基于既有城市軌道交通的資源集約型物流綜合系統(tǒng)概念：我國城市規(guī)劃和城市軌道交通建設(shè)發(fā)展已初步形成網(wǎng)絡(luò)化，軌道交通系統(tǒng)高效、準時、污染少、受氣候影響小。城市民用軌道的運營時間一般是從5:00到23:00，有約6小時的停運期可以進行物流運輸。利用現(xiàn)有民用軌道設(shè)施，通過相應(yīng)改造實現(xiàn)夜間運貨的需要，達到了資源集約利用與綠色低碳的目的，很好的控制了前期建設(shè)成本，此外對軌道線路進行適當?shù)母脑煲赃_到減少夜間檢修時間或輪換檢修的目的，可爭取更多的物流運輸時間，部市郊鐵路的特點是利用率不高，客運量少，因此完全可以“客”“物”兩用，提高經(jīng)濟效益[7]。

4 基于既有城市軌道交通的資源集約型物流綜合系統(tǒng)的優(yōu)勢

4.1 現(xiàn)有軌道線路物盡其用,收益預(yù)期穩(wěn)定

城市軌道物流系統(tǒng)與軌道交通具有相似的運載工具，使得軌道物流系統(tǒng)能夠利用現(xiàn)有的軌道，一物兩用。充分利用現(xiàn)有軌道無需重新挖掘隧道，前期投資只需要集中考慮擴建地鐵站、增設(shè)機械化裝卸貨設(shè)備等，能夠減少相應(yīng)的資金投入。此外，地鐵作為政府補貼運營的公共性產(chǎn)品，目前仍處于虧損狀態(tài)，擴增其使用功能，將會對地鐵軌道系統(tǒng)提供更多的支持。

據(jù)報道，我國2018年僅深圳、北京、杭州和青島四個城市實現(xiàn)了地鐵運營收支平衡，其余的24個地鐵網(wǎng)絡(luò)交通運營的城市均顯示虧損，其中包括國際大都市上海，2018年的營運收支比只78%。如果使用了地鐵物流系統(tǒng)，雖然前期仍需要投資，但在政府的宣傳引導(dǎo)和有關(guān)部門合理的規(guī)劃使用下，該系統(tǒng)有望展示出未來巨大而穩(wěn)定收益，這將有利于城市公共交通的收入補貼，其遠期建設(shè)的意義積極而巨大[8]。

4.2 充分運用既有城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)布局的綠色低碳性

我國城市軌道交通系統(tǒng)在大型城市已形成密集的、網(wǎng)狀化，為城市地上地下物流系統(tǒng)提供了可能性：

(1) 運行穩(wěn)定、高效、準時；刨除檢修時間，每天仍有5-6個小時處于空置停運狀態(tài)；

(2) 綠色環(huán)保、能耗小，能減少有害氣體排放，有效降低降低碳排放，對環(huán)境友好；

(3) 噪音低，對于城市噪音干擾較少；

(4) 受天氣影響較小，城市地下軌道物流較少會受惡劣天氣的影響。

4.3 充分運用既有城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)布局的高效性

城市軌道物流系統(tǒng)的最終發(fā)展目標是成為一個連接物流中心與配送終端的城市物流運輸網(wǎng)絡(luò)，我國軌道交通的設(shè)計策略與軌道物流系統(tǒng)發(fā)展目標類似，即追求網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與各線路之間相互統(tǒng)籌協(xié)作。以上海、北京、廣州為代表的一線城市，其城市軌道交通已具備高度網(wǎng)絡(luò)化的特點，北京城市中心區(qū)2020年可實現(xiàn)750m 半徑均設(shè)有軌道站點的網(wǎng)絡(luò)，軌道物流可以以此為參照，進行線路規(guī)劃。除此之外，軌道運輸網(wǎng)已經(jīng)緊密聯(lián)合公交等其他交通運輸系統(tǒng)，軌道物流系統(tǒng)也能運用現(xiàn)有的交通規(guī)劃，配套對接其他城市基礎(chǔ)設(shè)施，高效完成物流作業(yè)。因此，從結(jié)構(gòu)布局方面來看，二者具有高度相似性，聯(lián)合運作能夠最大程度的發(fā)揮現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。

4.4 基于城市軌道物流運輸體系的“最后一公里”模式

最后一公里的配送問題占物流費用30%左右，如果運用城市軌道交通來運送貨物，將網(wǎng)絡(luò)化的車站作為終端網(wǎng)點。商家接收訂單之后，通過辦理相應(yīng)的貨運包裹，經(jīng)城內(nèi)軌道交通中心配送物流到城市終端，辦理相關(guān)手續(xù)，并經(jīng)過貨物安檢后，提交存儲準備夜間物流運輸。客戶在網(wǎng)絡(luò)購物時可選擇貨物自提，貨物通過城市軌道物流系統(tǒng)運送到相應(yīng)軌道站點的儲物空間，客戶通過取貨碼和相應(yīng)證件，實現(xiàn)收貨點自提[9]。

5 基于既有城市軌道交通的資源集約型物流綜合系統(tǒng)的問題

5.1 軌道交通與城市軌道物流系統(tǒng)對載客、載貨量的要求不同

利用既有的城市軌道進行貨物運輸，首先要考慮軌道的承載能力以及磨損程度。一般地鐵軌道線路承載約30噸，這使得與客運地鐵列車共線的地鐵物流系統(tǒng)只能用運送中小型貨物，如何擴容更大噸位重量的貨物，滿足全方位物流需求還需進行改造提升是重要需求之一。

5.2 缺少物流空間以及物流機械化裝卸工具和設(shè)備

現(xiàn)有軌道站點以載客為功能設(shè)置的要求，設(shè)計初期并未添加物流設(shè)計，因此在物流收發(fā)空間、存儲空間和機械裝卸工具及設(shè)備等方面缺乏設(shè)計，這對大批量的貨物流轉(zhuǎn)帶來不利，需要改造既有貨物需求的地鐵站?？梢园惭b自動傳送裝置，例如通過自動運輸裝置將貨物運到指定的車廂門口，然后通過自動傳送裝置將貨物送到卸貨平臺，最后使用垂直的貨梯向地面運送[10]。

5.3 缺少相關(guān)規(guī)范的整合

軌道物流做為一個新興事物，在建設(shè)標準、防火規(guī)范、防災(zāi)規(guī)范、設(shè)計標準、施工標準上均有較大的空白空間，且工程建設(shè)當中需要銜接和綜合多專業(yè)多系統(tǒng)的不同標準和需求。

5.4 解決各部門、各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)問題

基于既有軌道交通的物流綜合系統(tǒng)是一種新型系統(tǒng)，是跨體制門類的龐大系統(tǒng)，需要打破體制之間的壁壘，創(chuàng)造共同利益，該體系需要政府、城市規(guī)劃、建筑師、物流、交通專業(yè)的學(xué)者以及城市管理者等多種學(xué)科的學(xué)者在研究和實踐中進一步配合與深入探討[11]。

6 結(jié)論

終上所述，結(jié)合我國未來經(jīng)濟發(fā)展和城市物流與電子商務(wù)的需求，構(gòu)想以既有地上地下軌道線路改造、市郊鐵路改造形成主網(wǎng)絡(luò)，局部難點地區(qū)輔以新建軌道貨運專線的，基于既有城市軌道交通的資源集約型物流綜合系統(tǒng)有利于集約綜合利用城市地上地下空間資源，有利于降低碳排放，解決大城市病，對大城市和城市群的未來發(fā)展具有積極的戰(zhàn)略和民生意義。