一种智能物流方法与流程

本发明属于智能物流技术领域，涉及利用城市中的城市/城际地铁系统完成快递运输线路及存储站点的建设的智能物流方法及系统。

背景技术：

目前中国快递业务量持续保持全球第一并呈飞速发展态势。然而，在快递物流产业蓬勃发展的大背景下，中国传统物流行业存在着诸多不符合时代要求的缺陷，包括：非智能化程度高、用户体验差、结构不平衡、社会综合效益低、末端物流不成熟等。现有技术中存在的不足是：物流基础设施还不能适应物流发展的需要，物流系统构建不合理，综合性货运枢纽、物流中心建设发展缓慢，无法满足现有时代对物流行业快速发展的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能物流方法及系统，其可以利用城市/城际地铁系统完成快递运输线路及存储站点的建设，提升快递物流运转效率。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种智能物流方法，通过与地铁共用线路进行城内长距离快递运输；以地铁站为中心划分服务区进行短距离区域配送；地下运输与地上配送之间采用与地铁站共存的基站进行快递短时存储，并可实现地铁站快递寄取业务；同时全过程采用快递全自动分拣，无需人工分拣，从而提升快递物流运转效率。

进一步，系统利用未来城市中较为完善的城市/城际地铁系统完成快递运输线路及存储站点的建设，包括：

·一种与地铁共用线路的快递运输车a，搭载智能货箱，替代传统货车，实现快递运输；

·一种快递寄存基站b，与部分地铁站并存，作为临时存放快递的站点；

·一种小型配送车c，搭载智能货箱，为对应基站附近的服务区的客户取货和送货。

其快递运送流程概述如下：

·电商/客户1：通过手机app预约寄件时间，当配送车c1在预定时间到达后，将待寄的快递交给c1(自动标准化包装，包装盒可回收；生成二维码，包含寄件信息)

·配送车c1：将快递运送至该服务区对应的基站b1，由地上基站接收后存入智能仓库

·基站b1：通过边缘扫描等技术分拣快递，存入自动分拣货箱模块

·快递车a：到站后，通过传送机构，使存放有待寄件的货箱模块进入快递车a

·基站b2：通过直达/换乘，将货物运送至收件客户2所在服务区的基站，将快递扫描上架，发送短信给客户2，客户2可通过手机app预约取件时间，也可选择将快递暂存基站或退件

·配送车c2：快递从基站b2的寄取点取出，继续沿该服务区中快递配送固定路线行驶

·电商/客户2：根据app提供的信息，在c2经过时取回快递，二维码失效，若n次之内,例如三次未按预约时间取走，快递返回基站b2，超过三次未取走，按退件处理，原路返回。

优选地，步骤(1)中对待寄的快递进行自动标准化包装，包装盒可回收；

生成二维码，包含寄件信息。

优选地，所述快递运输车单独设置自主动力系统，在两列地铁列车的运行时间间隔进行运输、装卸工作；运输过程如下：快递车在始发站装货、运行并在基站货物站台停靠；车门打开，在一段时间内以货物模块形式进行装卸货；车门关闭，运输车前往位于下一地铁站的基站；快递通过电梯运输到基站存储分拣仓库；同一地铁站的客运地铁和地下快递车并不同时停靠；

列车安全运行间隔、安全距离根据线路限速、线路坡度、车辆结构速度和列车自动控制特性等数据进行综合计算加以确定，以保证后续列车能在前一列车位置之前安全停下；后面一列运行的列车可以通过信号系统接收到前方列车的具体位置和两车距离，当后方列车快要达到与前行列车最小的安全防护距离时，列车会自动减速直至停车，以防止两列车之间发生追尾。

优选地，所述快递运输车a与地铁车辆连接，在白天时段进行运输、装卸货物；

运输过程如下：在地铁原有编组上增加两节车厢，这两节车厢整体规模与客运车厢相近；快递车厢在地铁站中的货运基站装货，随后跟随地铁运行，其中快递车厢不具有自主动力系统；地铁停靠站台的同时，快递车到达基站货物站台位置，车门打开，在地铁停靠地铁站的期间，实现货物的全自动模块化装卸，随后车门关闭，地铁继续运行；货物模块被运送到基站中，由基站进行快递的全自动分拣与装车。

优选地，在夜间地铁停运后进行货物运输，实现24小时运行；

在夜间地铁停运后，对于需要换轨等轨道综合维修路段，暂不进行运输，对于不存在检修任务的线路路段实施运输，通过与维修公司工作计划的沟通进行货物调配和运输。

优选地：(1)相较于白天的运输，夜间可以保证在铁路安全的情况下，投放数量更多的地下运输车，增加运输效率；

(2)通过每日工作计划的提前沟通，地下快递车可以在不影响地铁维修的情况下进行货物运输，同时还可以通过与维修公司的合作作为不同维修地点之间所需资源或装置沟通交换的良好工具之一；

(3)通过智能化的系统调控，在维修路段也可以通过合理安排运送时间来投放地下快递车；对于维修过的路段，在维修结束后就可以开启地下货运系统开始运输，同时可以通过地下运货车的行驶提前检验维修质量，保证铁轨的安全，降低无预警故障/部分停线的概率，同时提高货运效率。

优选地，以位于各个地铁站的基站为中心划分服务区，在每个服务区内，有若干地上配送车负责相应区域快递的配送；地上配送车搭载智能货箱，沿固定线路周期性低速行驶；当用户的快递到达所在服务区的基站后，或用户需要寄件时，均可通过手机app预约取件或寄件时间，使快递配送真正与用户需求相一致。

优选地，增加货运基站快递短时存储功能：根据地铁站分布及物流运转需要，选择部分地铁站建设货运基站；对已有站点进行改造，使地铁站台两端具有相对独立的运转仓库，建立专用货运通道，货物通过新建设的、专门用于货运运输的货梯进行地上、地下货物运转；原则上人流物流通过不同通道，互不影响，但是在客流高峰期及一些特殊情况下，地铁系统以运送乘客为优先，不进行物流运输作业，只进行载客服务；对于新建地铁线路，应实现考虑物流需求，设计带有直接连接基站的地铁站台。

优选地，在地铁站中设立快递寄取柜，便于采用地铁进行日常通勤的白领等进行快递自主寄取，进一步缓解地面短距离配送的压力。

优选地，所述app产品具有：

(1)登录界面、主界面

用户进入app首先需注册账号，登录系统。app包括寄件、取件、查件和个性化设置四大功能；

(2)寄件界面

当需要寄件时，需输入对方的取货地址、取货时间、电话相关信息，之后便可预约寄件时间，系统将查询该时间段有否寄件余量，若有则预约成功，地上配送车将在预约时间段到达指定地点收取快递；寄件所需的快递费用可采用微信、支付宝或网银支付；

当预约成功后，app将会在地上配送车快要到达时提醒用户寄件；若预约时间寄件数已满，或错过寄件，可以重新预约其他时间寄件；

(3)取件界面

进入取件的第一个界面是用户包裹的全部信息，当选中其中一个后，app将展示该包裹的具体信息，用户可以在地图上查询它的位置；同时，若用户在短时间内无法及时取件，也可将包裹暂存在基站，系统将收取存储费用；用户也可通过app拒绝收件。

与寄件一样，用户可预约取件时间；有两种预约方式：一种是普通派送，即用户可以选择一个大的时间段取件，如上午、下午、晚上；一种是专时预约，选择更为精确的取件时间，如上午9:45，系统将安排配送计划以确认该快递在预约时间点送达；

为保证系统运行秩序，设定每一个快件有n次配送机会，若预约n次以上未被取走，包裹将被退回；其它功能与“寄件”相同；

(4)查件界面

在查件界面，用户可以看到与自己相关的所有包裹，包括寄出快件、待收快件和存储快件；用户可以通过地图随时追踪快件所在位置，并查看附件的配送车辆信息；

(5)个性化设置

用户能管理账户更改相关设置，如支付、语言、地址、声音；同时，用户可以查询包裹历史记录。

由于采用上述方案，本发明的有益效果包括：充分发挥了地铁线路可严格按照规划有序通行的优点，结合地铁站快递寄取业务、全过程采用快递全自动分拣，无需人工分拣，大幅提升了快递物流运转效率、方便了人们的生活；另一方面，由于改变了传统收发方式的环节，减少了对于路面交通资源的占用，从而大幅降低了地面上交通的压力，十分有利于城市交通的通畅。

附图说明

图1是本发明方法流程示意图。

图2是本发明系统结构示意图。

图3是日间方案一运输过程。

图4是日间方案二运输过程。

图5是上海地铁2号线运行时刻图。

图6是上海地铁2号线开行列车基本参数(面图说明)图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

请参阅图1、2，本发明智能物流方法，通过与地铁共用线路进行城内长距离快递运输；以地铁站为中心划分服务区进行短距离区域配送；地下运输与地上配送之间采用与地铁站共存的基站进行快递短时存储，并可实现地铁站快递寄取业务；同时全过程采用快递全自动分拣，无需人工分拣，从而提升快递物流运转效率。包括：

(1)客户1通过手机app预约寄件时间，当配送车c1在预定时间到达后，将待寄的快递交给c1；为尽量提高效率可将c1取件地点进行整合，临近小区统一地点统一时间取件；

(2)配送车c1将快递运送至该服务区对应的基站b1；基站的设定可通过快递寄取大数据分析得出综合运输成本最低地点；

(3)基站b1分拣快递，存入自动分拣货箱模块并由地上基站接收后存入智能仓库；可通过边缘扫描等技术分拣快递，从而提高分拣效率；

(4)快递车a到站后，通过传送机构，使存放有待寄件的货箱模块进入快递车a；传送机构提前通过基站的数据分析筛选出合适的货件，应尽量提高传送效率；

(5)将货物运送至收件客户2所在服务区的基站b2，将快递扫描上架并发送短信给客户2，其通过手机app预约取件时间，也可选择将快递暂存基站或退件(同样对基站b2的地点进行整合)；

(6)配送车c2将快递从基站b2的寄取点取出，电商/客户2根据app提供的信息，在c2经过时取回快递，二维码失效；可以位于各个地铁站的基站为中心划分服务区，在每个服务区内，有若干地上配送车负责相应区域快递的配送；地上配送车搭载智能货箱，沿固定线路周期性低速行驶；

进一步，可增加步骤：若三次之内未按预约时间取走，快递返回基站b2，超过三次未取走，按退货处理，原路返回。

一、城内长距离运输方案

1)日间与地铁车辆共用地下轨道线路

在图3中展示了方案一运输过程，即地下快递车单独设置自主动力系统，在两列地铁列车的运行时间间隔进行运输、装卸工作。

运输过程如下：快递车在始发站装货，运行并在基站货物站台停靠；车门打开，在一段时间，例如在30秒内以货物模块形式进行装卸货；车门关闭，运输车前往位于下一地铁站的基站；快递通过电梯运输到基站存储分拣仓库；同一地铁站的客运地铁和地下快递车并不同时停靠。该日间运行方案如图1所示。其装卸过程仅为举例，对于双线并行线路等，站台分布和具体装卸货物模块装卸方式会根据需要进行相应改变。

若要在地铁运行间隔间开行快递车，须考虑能否满足地下车辆的安全运行。列车安全运行间隔控制(防止列车追尾等)主要由信号系统atp列车自动防护子系统进行控制。安全距离是根据线路限速、线路坡度、车辆结构速度和列车自动控制特性等数据进行综合计算的，以保证后续列车能在前一列车位置之前安全停下。后面一列运行的列车可以通过信号系统接收到前方列车的具体位置和两车距离，当后方列车快要达到与前行列车最小的安全防护距离时，列车会自动减速直至停车，以防止两列车之间发生追尾。根据规定，两辆列车之间的最小安全距离为180m。

如图5所示为上海地铁2号线运行时刻表，可知高峰时间段地铁开行最小时间间隔为3分钟。

初步估计在两辆客运地铁间隔中增开地下快递车可否保证地铁运行的安全距离，同样以上海轨道交通2号线为例，2号线开行列车的基本参数如图6所示：可知，2号线两辆地铁时间间隔最短约为3分钟，以设计时速80km/h计算，则两列地铁之间的间隔最小约为4000m，远大于180m的最小安全距离。假设地下快递车单节车厢长度约为20m，8节编组，则加开列车长度约为160m，将其安放于两列客运地铁之间，仍能保证其与前后列车保持1920m的安全距离，因此在这样的预估下，在两列地铁车辆之间单独运行地下快递车是较为可行的。当然，具体论述还需结合地铁轨道情况、地铁实际运行速度、列车运载情况等综合评判。

在图4中展示了方案二运输过程，即地下快递车厢与地铁车辆连接，在白天时段进行运输、装卸货物

运输过程如下：在原有编组上增加两节车厢，这两节车厢整体规模与客运车厢相近；快递车厢在地铁站中的货运基站装货，随后跟随地铁运行，其中快递车厢不单独设计动力系统；地铁停靠站台的同时，快递车到达基站货物站台位置，车门打开，在地铁停靠地铁站的期间，实现货物的全自动模块化装卸，随后车门关闭，地铁继续运行；货物模块被运送到基站中，由基站进行快递的全自动分拣与装车。

由《地铁设计规范》gb50157-2013可知，国际规定城市轨道所用的列车可分别三种型号：a型、b型和c型。这三种型号列车车厢宽度分别为3m、2.8m和2.6m。其中，选用a型或b型列车作为运输载体的轨交线路称为地铁，大多数采用5-8节列车进行编组。因此，在地铁车辆未满编情况下，可以考虑增加两节左右的货运车厢，且大部分车站有预留编组空间，便于车辆停放。

2)在夜间地铁停运后进行货物运输，实现24小时运行

在夜间地铁停运后，对于需要换轨等轨道综合维修路段，暂不进行运输，对于不存在检修任务的线路路段实施运输，通过与维修公司工作计划的沟通进行货物调配和运输。这样可以有效利用地铁停运的时间区间，既增加了地铁系统的额外价值，又节约物流运输成本。但由于夜间运输主要任务是处理完前一天积压的快件，因此只起一个辅助作用。

参考北京地铁公务维修规则修订版(2015版)内容：地铁夜间设备修理共分为四类，即设备维修、设备抢修、设备大修、更新改造。夜间的修理工作由地铁停运时间点开始一直持续到地铁运行前1.5-2小时内。此条目具体在上海地铁的实际情况反应为维修时间23:00-次日4:30左右。因此，制定夜间运输方式如下：

·晚上22点之后，总体地铁客流量开始大幅度下降，延长运营时间带来的经济效益不能覆盖成本的消耗。因此在夜间时段地铁停止运营，有一部分(包括除去需要检修的路段和停放地铁路段)的地铁线路是闲置的，这给夜间由地下快递车单独运送提供了可能性。同时由于存在闲置的地铁线路。相较于白天的运输，夜间可以保证在铁路安全的情况下，投放数量更多的地下运输车，增加运输效率。

·为了保证地铁运行的安全，地铁公司需要对机车和轨道进行日常技术检修。而技术检修是需要时间的。如果延长运营时间，将会缩短技术检修的时间，可能影响运行安全。而通过每日工作计划的提前沟通，地下快递车可以在不影响地铁维修的情况下进行货物运输，同时还可以通过与维修公司的合作作为不同维修地点之间所需资源或装置沟通交换的良好工具之一。

·通过智能化的系统调控，在维修路段也可以通过合理安排运送时间来投放地下快递车。对于维修过的路段，在维修结束后就可以开启地下货运系统开始运输，同时可以通过地下运货车的行驶提前检验维修质量，保证铁轨的安全，降低无预警故障/部分停线的概率，同时提高货运效率。

综上为城内长距离运输方案，由于地铁建造成本高、周期长、货运改建难度大，该系统的实际运用还需要相关设施的完善、配合，但随着地面交通拥堵问题的不断凸显、社会对环保问题的日益重视、电子商务的井喷式发展，采用地下物流系统的必要性也会逐渐体现出来。同时，在新建地铁时尽早进行物流设施规划，可以尽可能地降低建设成本，实现客运货运并存。

二、短距离区域配送方案

传统的快递配送方案下，用户体验差，快递员工作强度高，快递“最后一公里”问题并未得到较好的解决。因此，构思一种新的短途配送方案，以解决上述矛盾：以位于各个地铁站的基站为中心划分服务区，在每个服务区内，有若干地上配送车负责相应区域快递的配送；地上配送车搭载智能货箱，沿固定线路周期性低速行驶；当用户的快递到达所在服务区的基站后，或用户需要寄件时，均可通过手机app预约取件或寄件时间，使快递配送真正与用户需求相一致。

app主要内容如下：

1)登录界面、主界面

用户进入app首先需注册账号，登录系统。app分为寄件、取件、查件和个性化设置四大功能。

2)寄件界面

当需要寄件时，需输入对方的取货地址、取货时间、电话等相关信息，之后便可预约寄件时间，系统将查询该时间段有否寄件余量，若有则预约成功，地上配送车将在预约时间段到达指定地点收取快递。寄件所需的快递费用可采用微信、支付宝或网银支付。

当预约成功后，app将会在地上配送车快要到达时提醒用户寄件。若预约时间寄件数已满，或错过寄件，可以重新预约其他时间寄件。

3)取件界面

进入取件的第一个界面是用户包裹的全部信息，当选中其中一个后，app将展示该包裹的具体信息，用户可以在地图上查询它的位置。同时，若用户在短时间内无法及时取件，也可将包裹暂存在基站，系统将收取存储费用。用户也可通过app拒件。

与寄件一样，用户可预约取件时间。有两种预约方式：一种是普通派送，即用户可以选择一个大的时间段取件，如上午、下午、晚上；一种是专时预约，选择更为精确的取件时间，如上午9:45，系统将安排配送计划以确认该快递在预约时间点送达。

为保证系统运行秩序，可以设定每一个快件有n次配送机会，例如三次，若预约三次以上未被取走，包裹将被退回。其它功能与“寄件”相同。

4)查件界面

在查件界面，用户可以看到与自己相关的所有包裹，包括寄出快件、待收快件和存储快件等。用户可以通过地图随时追踪快件所在位置，并查看附件的配送车辆信息。

5)个性化设置

与其他app一样，用户可以管理账户更改相关设置，如支付、语言、地址、声音等。同时，用户可以查询包裹历史记录。

另一方面，还可以增加货运基站快递短时存储功能：根据地铁站分布及物流运转需要，选择部分地铁站建设货运基站。对已有站点进行改造，使地铁站台两端具有相对独立的运转仓库，建立专用货运通道，货物通过新建设的、专门用于货运运输的货梯进行地上、地下货物运转。原则上人流物流通过不同通道，互不影响，但是在客流高峰期及一些特殊情况下，地铁系统以运送乘客为优先，不进行物流运输作业，只进行载客服务。对于新建地铁线路，应实现考虑物流需求，设计带有直接连接基站的地铁站台。

同时，根据地铁人流量大的特点，可在地铁站中设立快递寄取柜，便于采用地铁进行日常通勤的白领等进行快递自主寄取，进一步缓解地面短距离配送的压力。

在城际地铁轨交系统发展比较完善、地铁站分布较为密集且合理的城市实施本发明可以获得较佳实施例。例如：参考刚发布的未来某城市总体规划中对未来城市交通建设的规划，将形成城际线、市区线、局域线，“三个1000公里”的轨道交通网络。“城际地铁轨交系统”，将拥有至少24条轨交线路。

上述对实施例子的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。