基于封闭道路交通的城市智能物流通道研究

刘天须 王子昂 张雪扬

摘 要 随着互联网商业平台的飞速发展，物流成为生活中的重要组成部分，目前我国物流运输方式以公路运输、铁路运输、航空运输和水路运输为主，良好的交通是物流的基础，在倡导低碳社会的背景下如何更好地规划物流通道，提高物流运输效率，改善用户体验，减少废气排放是社会发展的一个突出问题。针对该问题，本文提出了一种基于城市间封闭道路的结合大数据和人工智能的物流通道，对其如何合理规划物流运输路线，提高交通运输方式的经济性进行探讨。

关键词 物流;封闭道路;智能;交通

引言

进入21世纪以来，我国经济飞速发展，随着互联网的发展和普及，各大电商平台成为人们消费的主战场，直播带货等各种新型媒体更是层出不穷，这也催生着物流行业蓬勃发展[1]。随着人们物质生活水平的提高，对于商品种类和物流运输的速度和质量也不断提出新的更高的需求，生活节奏的加快，使得物流运输和派送需要做到“当日到”、“次日到”，交通设施的建设和交通运输的规划需要更加完善和智能才能不断满足人民日益增长的美好生活需求。

1现存问题

近些年物品邮寄和网络购物的极速增长后，物流的规模在不断扩大，但由于信息存在不对称问题、部分资源不能共享和整体行业系统不协同等等因素，我国物流行业在一定程度上仍然存在资源浪费现象[2]。各物流公司在快件筛选和分类方面已经研究出高性能算法，做到共同配送，一定程度上减少了交通基础设施的重复和汽车的投入数量，减低了汽车尾气排放所带来的环境污染和破坏。

但是由于当前物流运输通道更多是通过走民用高速公路，采用人工驾驶汽车的模式，在交通压力大的时候会出现堵塞、运输速度减慢和交通事故等等问题，这会大大降低物流系统效率，同时一旦出现交通事故，会造成严重人身伤亡事故和较大的经济损失。为缓解以上情况，我国某些城市已经构建了快速物流通道，由于其是开放路段，所以对以上问题的解决并不明显。截止到2018年12月28日，中国高速公路总里程已达14万千米，位居全球第一，如何实现高速公路的资源优化配置、共享高速资源[3]，不断降低物流成本，为城市提供更多绿化和生活空间，打造低碳社会是未来需要着重解决的问题。

2解决方案

针对上文提出的问题，笔者提出一种基于封闭道路交通的城市间智能物流通道，通过对物流仓库物流数据的派送区域、加急信息、物品种类采用大数据进行更精细化分析，通过智能机器人进行挑拣，利用在封闭道路上的无人驾驶汽车和地下管道运输的交通方式，通过计算机进行智能排序和指挥，能够更加高效地进行物流运输，减少不必要的能源浪费。

2.1 封闭道路设计

随着物流运输规模的越来越大，开创封闭的独立物流通道是势在必行的，这样不仅可以打破和居民用车对高速公路资源的竞争关系，同时还可以大幅度提高物流的运输效率。

（1）地上封闭道路

在地上部分，建立城市间的封闭物流通道，通道两端直接连接物流仓库，形成直接对接关系，以点对点的方式完成货物的运输和接收。

地上采用封闭物流通道可以大大减少运输车在高速公路上驶入、驶离收费站和途中由于其他车辆的意外情况导致的堵车的大量时间。同时采用无人自动驾驶[4]运输车进行运输，而当下无人自动驾驶被人诟病最多的是安全问题，在开放路段由于存在其他人工驾驶车辆，出现交通事故的可能性大大增加，对财产安全和人身生命安全都构成了严重的威胁。而采用封闭道路中全部自动驾驶模式可以完全避免由人工驾驶所带来的驾驶疲劳、判断失常等等所带来的意外事故，极大程度保障了人的安全，同时能够更合理地规划好运输车的运输途径，保证封闭道路以最大负载量平稳运行。

（2）地下管道

由于现在城市规模越来越大，私家车的保有量越来越多，城市人口也在逐年增多，生存空间变得非常拥挤，城市内的交通已经变得极其拥堵，特别是在上下班的高峰期市内道路的负担更加沉重，大城市交通拥堵变成了世界性难题，这对物流在城市内的派送也造成了很大影响。

如何更好地解决城市拥堵的情况，同时能够更高效地派送物流货物，笔者提出了充分开发地下资源，在地下建立封闭管道的专属物流通道。在住宅楼、写字楼、大型商场、超市等地与物流仓库间修建地下物流管道，管道内铺设运输轨道，建立分发机制和筛选机制，由轨道机器人根据商品、货物编码进行识别并运输到目的地。

2.2 智能物流运输规划

在铺设地上封闭通道和地下管道作为硬件设施的基础上，搭建基于大数据和人工智能的规划系统。

地上封闭交通道路系统完成对无人驾驶运输车的智能分配和规划，规范行驶路线，由于行驶在封闭道路中，能够保证所有无人驾驶运输处以最低能耗匀速行驶，减少不必要的加速减速和等待时间。为运输车加装智能传感器和GPS等设备，时刻监控其运行状态、当前位置和周围车辆信息等关键数据，降低发生交通事故的发生概率。同时建立应急机制，当车辆出现异常状态时，自动行驶至应急车道，并向指挥控制中心发出报警信息;若车辆无法移动时，在故障车辆四周形成危险禁行区域，为后续车辆发送道路预警信息以避开该区域，同时增派救援车辆对故障车辆进行维修并继续运输其货物。

构建地下运输轨道规划算法系统，计算每次运输的最短路径，并对商品、货物根据其信息分别乘以各自权重数据进行智能分类，由轨道机器人根据分类信息经过传送轨道和中转中心以算法计算的最短路径进行运输派送。建立运输管道分段制和备份运输管道，当主用管道某段出现异常状况时，迅速启用备份管道以代替完成运输功能。

2.3 收货终端柜设计

由于智能物流运输是直通住宅、写字楼等地下，本着打通“最后一公里”的理念，为每栋楼每个单元构建智能收货终端。采用自动智能收货终端代替现有的快递暂存点，一方面大大减少了人力物力的消耗，同时取件也变得更加方便。在下楼与运输管道相连处构建管道收货终端机器人，将不同商品、货物挑选至相应存放柜内，对商品货物的尺寸和种类进行严格控制，制定最优存放方案，采用循环使用方案，提高每个快递柜的使用率，平衡好空柜率和满柜中间点，并发送消息给用户，由用户在限制时间内扫码取走，建立惩罚方案和用户信用制度，提高广大用户使用满意度。

3结束语

智能物流[5]是智能城市的重要组成部分，通过利用计算机互联网技术，并构建独立的交通配置设施，使物流运输由自动化向智能化实现大的跨越式发展，特别在2020年新冠疫情暴发后，全国采取居家隔离的方式来抗击疫情，必备的生活用品如何购买成为一大难题，当实现了本文提出的基于封闭道路交通的智能物流通道，大家通过网络购物购得商品，通过无人驾驶汽车和地下管道的运输直接到达所住的单元楼下，大大减少了外出接触的机会，能够提供极大的方便。同时采用无人驾驶运输和地下管道派送，降低了物流成本，既能提高居民生活品质，又和低碳社会价值观相契合。

参考文献：

[1] 张震.中国物流产业发展战略初探[J].国际商务研究，2001（3）：53-57.

[2] 苏伟.中国快递行业资源整合问题研究[D].北京：对外经济贸易大學，2007.

[3] 杨立.中国高速公路共享物流的新模式[J].中国物流与采购，2017，541（24）：70.

[4] 陈大明，孟海华，汤天波.全球自动驾驶发展现状与趋势（下）[J].华东科技，2014，（10）：68-70.

[5] 黄志雨，嵇启春，陈登峰.物联网中的智能物流仓储系统研究[J].自动化仪表，2011，32（3）：12-15.

作者简介

刘天须（1988-），男;毕业院校：河南大学计算机与信息工程学院，专业：计算机应用技术，学历：硕士研究生，现就职单位：河南省交通通信中心，研究方向：机会网络、交通运输信息化等。