一种冷链运输用标准化冷箱体系及冷链运输方法与流程

本发明涉及一种能够实现一站式冷链配送的标准化冷箱体系及冷链运输方法，实现标准化冷箱一站式配送，以及提高各物流节点换车效率。

背景技术：

冷链物流发展水平的高低受多种因素的影响，其中冷藏运输设备的好坏是重要一个制约因素，现有冷藏车存在以下问题：

(1)冷箱温度单一

不同类别货物，对温度的需求不同，在现今冷链运输以及配送环节中，无论是冷藏车、冷链专用箱、输冰袋，都只能保持唯一温度。需求不同温度的货物混装在一个温度下，将极大的降低生鲜食品的新鲜度；分别装载不同冷箱中进行运输，又会降低运输和配送的效率，对冷链运输设备造成了很大的浪费。

(2)冷藏车空间运用不合理

在冷链运输中，基本没有详细的空间规划，为保持冷冻货物的冷藏温度，货物紧密的堆码在冷厢的底板上，降低了冷库空间的利用率。同时货物相互挤压损耗大，无法保证货物功能完好，增大货物的损失。

(3)大型冷藏车进城难

在整个冷藏配送过程中，城市“最后一公里”的冷链运输靠的主要交通方式是货运冷藏车，但为控制货车进城流量，货运车通行证是按5％的比例来核发的，货车通行证成为紧俏资源。对货车进城的管制造成了冷藏车配送“最后一公里”进城难、路难行等问题。

(4)运输节点的拆装箱频繁。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种冷链运输用标准化冷箱体系及冷链运输方法，该标准化冷箱体系可以避免过多地对冷链货物进行拆箱分拣，实现货物在物流节点的无缝相接，提高冷链货物配送的效率与质量。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种冷链运输用标准化冷箱体系，包括一级冷箱、二级冷箱和三级冷箱，两个或四个二级冷箱拼装而成的外部尺寸与一个一级冷箱相同，二级冷箱的尺寸与三级冷箱的尺寸之间存在倍数关系，且二级冷箱的外部尺寸与设定个数的三级冷箱拼装后的外部尺寸相等；

其中，所述一级冷箱用于干线运输，或用于大客户的支线运输或末端配送；

二级冷箱用于支线运输或中小客户的末端配送，或进行拼装后进行干线运输；

三级冷箱用于个体小客户的末端配送，或拼装后用于支线运输。

大客户一般是指对产品消费频率高、消费量大、客户利润高而对企业经营业绩能产生一定影响的要害客户，除此之外的客户群则可划入中小客户的范畴。本发明中的大客户一般是指货物运输量较大的客户，由于大客户需要运输的产品的量大，小尺寸的冷箱往往不能满足产品的量的要求，所以需要使用一级冷箱对其货物进行运输。当然也不排除，由于客户的消费频率高和客户利润高而需要安排专门高质量配送服务的情况。

中小客户以及个体小客户在本发明中一般也是通过货物运输量来进行定义的。如果需要配送的货物较少，而使用较大的冷箱时，会导致较大空间的浪费。

每个客户的货物一般是需要同时配送的，而同一冷箱中往往具有相同的温度，不同类别的货物有时对温度的需求不同，根据需要运输的货物的量以及货物的种类选择所需要的冷箱尺寸，将不同种类的货物放置于不同尺寸的冷箱中进行拼装运输，通过一次运输即可将统一客户的所有的货物配送到家，大大减少了冷藏车进出城的次数，解决了冷藏车配送“最后一公里”进城难、路难行等问题。既能提高各种产品的新鲜度，又能提高货物的统一配送效率。

同时，将不同货物分装在不同的冷箱中，还可以降低货物的堆积高度，降低货物相互挤压损耗，保持货物的完整性。同时，将不同的货物进行分装配送，在运输节点处不用进行频繁地拆装箱分拣，实现了货物在物流节点的无缝相接，降低了货物在物流节点处分拣时对货物的质量产生的危害，提高了货物运输质量和效率。

将不同的货物分装在不同的冷箱中，还可以隔绝不同产品的异味，避免不同产品之间的相互催熟，避免严重的经济损失。

优选的，所述二级冷箱包括二级大冷箱和二级小冷箱，两个或四个二级小冷箱拼装后的外部尺寸与一个二级大冷箱的外部尺寸相等。

当冷箱体系中冷箱分为多个尺寸时，可以有更多的选择空间，适用于更多种类的货物的同时配送。

优选的，一级冷箱、二级冷箱和三级冷箱的结构是相同的，均包括顶板、底板、前板、后板、左侧板和右侧门，这几部分围成放置货物的空间；其中，顶板、前板、后板和左侧板均由保温板制成。

优选的，所述保温板为铝制硬泡聚氨酯复合保温板。

由于冷箱在运输过程中需要保持恒定的温度，所以，冷箱应该由保温材质制作而成。

进一步优选的，所述左侧板上还设置有通风口。

由于水果或蔬菜在运输过程中会呼吸产生二氧化碳，并且会释放乙烯等气体，二氧化碳的含量较高时，会损坏水果或蔬菜；乙烯有催熟的作用，会引起货物不同程度的衰老。所以需要对冷箱进行通风，将产生的二氧化碳和乙烯等气体及时排出，避免对新鲜蔬菜或水果造成严重的影响。只要满足一定的通风效果即可，为了便于加工和计量，通风口一般设计为圆形，通风口的半径为30mm左右即可。

优选的，在一级冷箱、二级冷箱和三级冷箱的底部的下表面均预留槽体，槽体的宽度和位置与叉车的货叉的结构对应设置。

冷箱的装卸需要用到叉车，在冷箱的底部预留叉槽，叉车可以通过叉槽将冷箱进行装卸。此处的槽体并不限定为具体的形式，只要在冷箱的底部预留一定的空间，而该空间可以允许叉车的货叉插入，实现冷箱的搬运即可。槽体的设置可以为在冷箱的底部对称设置的两个槽体，槽体的宽度和深度允许货叉插入。还可以在冷箱的底部设置脚，即支腿，相邻脚之间流出一定的距离，可以允许货叉的插入。由于货叉的根部的厚度一般在8cm左右，所以要求槽体的深度为10cm左右。

优选的，二级冷箱和三级冷箱的顶部的四个角上还设置有孔洞，拼装的两个冷箱之间通过卡扣连接固定。

两个冷箱拼装以后，角上的孔洞凑到一起，此时通过卡扣将两个冷箱进行拼装，可防止冷箱在运输过程中从运输车上滑落。

优选的，一级冷箱的外部尺寸为：长为2.4米，宽为2米，高为2.4米；二级大冷箱的外部尺寸为：长为2米，宽为1.2米，高为2.4米；二级小冷箱的外部尺寸为：长为1.2米，宽为1米，高为2.4米；三级冷箱的外部尺寸为：长为0.6米，宽为0.4米，高为0.8米。

上述尺寸的冷箱体系可以实现良好的拼装，避免过多地对冷链货物进行拆箱分拣，实现货物在物流节点的无缝相接，提高冷链货物配送的效率与质量，实现标准化冷箱一站式配送，以及提高各物流节点换车效率。

不同尺寸的冷箱适用于不同体积的货物，可以提高冷箱的利用率，减少冷箱空间的浪费。

进一步优选的，一级冷箱的内部尺寸为：长为2.24米，宽为1.84米，高为2.1米；二级大冷箱的内部尺寸为：长为1.84米，宽为1.04米，高为2.1米；二级小冷箱的内部尺寸为：长为1.04米，宽为0.84米，高为2.1米；三级冷箱的内部尺寸为：长为0.55米，宽为0.35米，高为0.75米。

利用上述标准化冷箱体系进行的冷链运输方法，包括如下步骤：

1)干线运输

在各干线枢纽节点采用一线两端甩挂模式进行干线甩挂运输：车辆达到干线枢纽节点A 后，牵引车挂上已经装好货物的冷箱的挂车，运行到达干线枢纽节点B，甩下装有货物的冷箱的挂车，再挂上空的或装好货物的冷箱的挂车返回干线枢纽节点A，进行下一轮的甩挂运输；

2)支线运输

在支线上的运输采用循环甩箱模式：当挂车到达一个运输节点后，甩下所载的部分或全部的货物冷箱，装上运输节点处已经装好的货物冷箱前往下一个节点，在下一个目的地也重复同样的动作；

3)末端配送

末端配送采用上述标准化冷箱体系进行运输；

采用可装载尺寸为5000mm*2050mm*2400mm平板车或12m低平板半挂车进行甩箱运输，装载的冷箱采用一级冷箱、二级冷箱、三级冷箱或这三级冷箱的拼装形式进行货物的运输。

干线运输中，一线两端甩挂模式不但降低了车辆在两端的等待时间，减少了两端冷藏成本，更减少了两端车辆资源的配置，大大降低了固定资产的投入成本。

支线运输中，采用循环甩箱模式，极大地提升了客户货运的周转时间，从而帮助提升服务响应时间，提升了服务价值和服务质量。

末端配送中，采用拼装的模式，可以满足同一客户对于不同类别的货物的运输需求。

优选的，干线运输中，干线两端的甩挂牵引车与挂车的数量比例为1:3或2:3。

当两端运输距离在450公里以内时，实行1:3的配置，450公里以上时，实行2:3的配置。

本发明的有益效果为：

根据需要运输的货物的量以及货物的种类选择所需要的冷箱尺寸，将不同种类的货物放置于不同尺寸的冷箱中进行拼装运输，既能提高各种产品的新鲜度，又能提高货物的统一配送效率。同时，将不同货物分装在不同的冷箱中，还可以降低货物的堆积高度，降低货物相互挤压损耗，保持货物的完整性。同时，将不同的货物进行分装配送，在运输节点处不用进行频繁地拆装箱分拣，实现了货物在物流节点的无缝相接，降低了货物在物流节点处分拣时对货物的质量产生的危害，提高了货物运输质量和效率。

将不同的货物分装在不同的冷箱中，还可以隔绝不同产品的异味，避免不同产品之间的相互催熟，避免严重的经济损失。

说明书附图

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图结构示意图。

其中，1、顶板，2、右侧门，3、底板，4、通风口，5、左侧板。

具体实施方式

实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

标准化冷箱体系设计

(1)尺寸设计

不同尺寸的标准冷箱需满足不同车辆的配载要求和不同尺寸冷箱的拼装要求。因此通过计算具体的冷箱尺寸如表1所示

表1标准冷箱尺寸

四种冷箱的尺寸存在倍数的关系，可以进行合适的拼装，比如两个或四个二级冷箱拼装成一个一级冷箱。一级冷箱主要用于干线运输，同时也可用于支线运输、对大客户的配送；二级冷箱主要用于支线运输和中小客户的末端配送，也可与一级冷箱搭配使用在干线运输中；三级冷箱用于对个体小客户的末端配送。

如图1和图2所示，一级冷箱、二级冷箱和三级冷箱的结构是相同的，均包括顶板1、底板3、前板、后板、左侧板5和右侧门2，这几部分围成放置货物的空间；其中，顶板1、前板、后板和左侧板5均由保温板制成。左侧板5上还设置有通风口4。由于水果或蔬菜在运输过程中会呼吸产生二氧化碳，并且会释放乙烯等气体，二氧化碳的含量较高时，会损坏水果或蔬菜；乙烯有催熟的作用，会引起货物不同程度的衰老。所以需要对冷箱进行通风，将产生的二氧化碳和乙烯等气体及时排出，避免对新鲜蔬菜或水果造成严重的影响。只要满足一定的通风效果即可，为了便于加工和计量，通风口4一般设计为圆形，通风口4的半径为30mm左右即可。

通过干线运输，货物运送到冷链区域分拨中心，主要采用尺寸为：5000mm*2050mm*2400mm的可装载平板车进行支线运输和对大客户的配送运输，一级冷箱内的货物在冷链枢纽中心已经进行分拣装箱，冷箱到达冷链区域分拨中心后可以不再二次分拣装箱，直接换装到配送车上，进行配送。

针对干线运输车，将采用12m低平板半挂车，使用LNG燃料牵引车头，同等运输距离，同等马力情况下，使用LNG动力比使用柴油车动力可节省30-40％，LNG动力产品8-10个月可以收回购车成本差价，同时更加环保、节能。12低平板半挂车可以装载6个一级冷箱，一级冷箱可由二级冷箱进行拼装组成。

(2)外形设计

冷箱的装卸需用到叉车，因此冷箱的底部预留叉槽部分，通过调查发现货叉的根部厚度在8cm左右，因此给冷箱安装上10cm高的脚，这种设计既方便叉车作业，箱体之间的空隙又可容纳订书钉型卡扣凸起部分。

选用聚氨酯泡沫作为隔热层材料，它的导热率较聚苯乙烯低1/3左右，又具有一定的强度，粘接性能好。因此采用聚氨酯泡沫材料能提高车厢的承重能力，简化骨架结构，保证车厢的隔热性能，隔热层又不易老化，是一种良好的隔热材料。

(3)冷箱之间固定连接设计

在冷链货物运输时，运输车辆的高速行驶使得冷箱很容易从运输车上掉下来，为解决此类问题，我们将在冷箱的四个角上安装上与集装箱一样的角配件，用于冷箱的固定，角配件孔洞的半径为20mm，深度为100mm。冷箱的左右连接固定将采用订书钉形卡扣，将两个冷箱连接固定在一起：冷箱的上下连接固定将采用圆柱体，圆柱体半径为15mm，高度为300mm，将两个冷箱连接固定在一起。

(4)单一温度冷藏箱改造为“温、空”调节式冷藏箱

标准冷箱系列已实现了冷链运输模块化，以及一车多温的需求，对于现有的一车一温冷藏车，将改造成一车多温冷藏车来节省成本。在原有的冷藏箱中加入可移动隔温板、可移动货架以及制冷系统设计。通过制冷系统的多点送风以及密封性的加强来实现温度的分隔以及产品的隔离。

(5)冷箱空间利用率计算

①冷箱容积利用率

通过调研发现，进行干线运输的低平板半挂车载重为30000kg，一级冷箱、二级大冷箱、二级小冷箱、三级冷箱的空重分别为800kg、450kg、220kg、10kg，其次冷链物流包装箱大致有13种，装载肉品、水果、海鲜等的冷鲜物的编制网袋大致有13种规格。现进行三级冷箱的货物装载实验，假设需要运载13种包装箱和13种编制网袋所装货物，实验结果如下：

a、一级冷箱装载货物的容积利用率为89.76％；

b、二级大冷箱装载货物的容积利用率为89.55％；

c、二级小冷箱装载货物的容积利用率为82.34％。

d、三级冷箱装载货物的容积利用率为97.76％。

②冷箱重量损失率

a、一级冷箱进行干线运输时，一车可装载6个一级冷箱，损失4800kg的货物装载量，可装载25200kg的货物；

b、二级小冷箱进行干线运输时，一车可24个二级小冷箱，损失5280kg的货物装载量，可装载24720kg的货物。

同时，一级冷箱、二级大冷箱、二级小冷箱可互搭进行装车，损失4800-5280kg的货物装载量，可装载货物的重量为24720-25200kg。

c、终端配送载重损失率

针对小客户的末端配送，计算微型车拉载三级冷箱配送的载重率，微型汽车以东风小康K01为例，该车整备质量880kg，满载质量1790kg，载重910kg，其车身尺寸为4390mmx1560mmx1825mm，装载尺寸为2700mmx1440mm。三级箱的空重为10kg,装车时冷箱的侧面箱门必须向外，方便取货。通过计算可知，微型汽车最多能够拉载16个三级冷箱，能够装载750kg的货物，满足末端配送的载重量要求。

(6)冷箱装载原则

①“先到靠外侧，后到靠内侧”的放置原则

在配送途中的冷箱不必再一一拆卸，而是按着顺序一一配送给大型客户。配送过程中出于对成本的考虑，我们需要更加妥善地选择配送路线，提前规划好企业配送顺序，根据货物对于温度要求的严格程度来进行装箱配送，同时还要考虑到路线的长短，在实施配送过程中一切要以企业信誉为基础。

②“冷藏货物为主，普通货物填充”

在各级运输节点进行货物装箱时均先装冷藏运输货物，但冷藏运输货物现有量不能满足一个整箱时，我们移动隔温板使箱体成为三个不同温度的空间，将冷箱完全填充。这样的措施不仅实现了冷藏箱体的充分利用，提高运输效率，还实现了冷藏货物与普通货物的混合装载运输，达到了“一车多温”的运输目标。

(7)冷箱监管

为达到实时监控温度的设计目标，我们将采用温度监控系统。同时每个冷箱出厂时将装载RFID标签，形成每个冷箱的“身份证”，在各级物流节点设置RFID读写器，追溯箱子实时状态，对接信息系统中箱子装载货物的数据库。针对冷箱进行了编号，按照冷箱级别分类并登记在电脑中，在扫描箱体之后，箱子的所有信息，以及装载货物的信息，自动生成到电脑中，很好的实现了货物溯源的问题。同时针对冷链枢纽中心、冷链区域分拨中心、郑明连锁店以及郑明便利店上报的冷箱的动态进行核对，登记在册。实现了对于冷箱以及货物的实时监管，防止货物以及冷箱的意外丢失。

标准化冷箱体系甩挂运输运作流程

在具体的运作中，针对标准化冷箱采用甩挂运输，一辆12m低平板半挂车可以拉6个一级冷箱(2*2.4*2.4m)进行干线运输，一辆可装载尺寸为5m*2.05m*2.4m运输车可拉2个一级冷箱(2.4*2*2.4m)进行支线运输或对大客户的配送，小型货车可拉载一二级冷箱进行中型客户配送，小型货车可拉载三级冷箱进行小客户配送，各种类型运输车到达冷链运输节点之后只需要将箱子甩下，便完成了配送，节省大量分拣装卸的时间。

(1)干线运输

将在各干线枢纽节点采用一线两端甩挂模式进行干线甩挂运输。车辆到达干线枢纽节点A后，牵引车挂上已经装好货物冷箱的挂车，运行到达干线枢纽节点B，甩下冷箱(装有货物)的挂车，再挂上空的或者装好货物冷箱的挂车返回干线枢纽节点A，进行下一轮的甩挂运输。这一举措不但降低了车辆在两端的等待时间，减少了两端冷藏成本，更减少了两端车辆资源的配置，大大降低了固定资产投入成本。两端甩挂牵引车与挂车的比例一般为2:3及1:3，差别在于两端运输距离，两端运输距离在450公里以内基本上实行1：3的配置，450公里以上是2：3的比例。

(2)支线运输

在支线上的运输采用循环甩箱模式。采用可装载尺寸为5m*2.05m*2.4m城市配送车进行循环甩箱，当半挂车到达一个运输节点后甩下所载的部分或全部货物冷箱，装上节点处已经装好的货物冷箱前往下一个节点，在另外一个目的地也重复这样的动作。循环甩箱模式，极大地提升了客户货运的周转时间，从而帮助客户提升服务响应时间，提升了服务价值和服务质量。

(3)末端配送

在末端配送运用标准化冷箱进行运输，主要目的是减少分拣次数，进行温度的分隔方便冷藏货物与普通货物的混合运输，降低食物的腐损率。

①面向大型客户的B2B末端配送，采用可装载尺寸为5000mm*2050mm*2400mm平板车或12m低平板半挂车进行甩箱运输。冷箱内的货物已经完成分拣装箱，每个冷藏箱对应着一个大型末端客户，不需要再次分拣装箱，直接由运输车辆循环甩箱至客户地，可装载尺寸为5m*2.05m*2.4m的配送车可拉载2个一级冷箱，12m低平板半挂车可装载6个一级冷箱，同时一级箱也可与其他型号的冷箱进行拼装。采用拼装的模式可以满足同一客户对于不同类别货物的运输需求。

②针对小客户的末端配送方案

在乡镇以及农村采取众包物流的模式配送冷链货物。自由送货员送完货物后同时将便利店内待发冷链包裹带回运输节点，最后进行工资结算。对于工作优秀的自由送货员可展开长期合作，成为特定自由送货员。众包物流的出现，使那些具有碎片化时间的人，能凭借越来越成熟、安全的移动互联平台，实现社会价值。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。