基于客货共运的城市轨道交通自动化物流配送系统

本发明涉及本发明涉及交通领域与物流领域，具体而言，涉及一种基于客货共运的城市轨道交通自动化物流配送系统。

背景技术：

1、目前，随着我国城市化进程推进，城市不断发展、电子商务体量快速增大，城市物流需求激增，庞大的物流需求量带来城市交通量的不断上升，地面交通压力越来越大，由此带来的城市运输成本增加和交通拥堵问题及其产生的环境污染和噪声危害等问题也严重制约了城市的发展和影响了城市居民的日常生活。而且如今居民对物流配送的需求已由安全送达转向了快递快速、准时、安全送达，配送速度已成为物流行业的一个核心竞争力。而地铁不仅速度快且相比于道路运输更环保，但地铁在平时运行时段中处于平峰期时间长，运力富余明显。该发明在避免影响高峰期对乘客的影响下通过利用城市地铁运营非高峰时段剩余运力，提高城市物流配送效率、缓解城市交通拥堵，并降低物流活动对城市负面影响，减少碳排放量。基于地铁的智慧轨道物流系统，通过道路运输与轨道运输相结合，满足人们日常生活中对短距离配送的需求。

2、针对城市不断发展、电子商务体量快速增大，城市物流需求激增，而现下城市物流存在同城快递时间较长，同城配送成本过高等痛点。如今人们对物流配送的需求已不仅满足于安全送达，而更加追求物流的速度和时效性，目前配送速度已成为物流行业的一个核心竞争力。为缓解同城物流压力，基于当下平峰期的地铁运力富余，我们对地铁站进行微改造，根据各个系统的不同需求进行设备设计并分别针对地铁站的站外、站厅、站台及地铁车厢进行物流设备的部署，通过自动化物流设施设备完成货物的自动化货运。打造一个全自动化智慧地铁物流运输系统，来满足人们日益增长的需求。利用此智慧物流系统，可有效解决同城物流运输压力大，配送成本高、地铁运力浪费、城市内交通拥堵等多个问题的同时减少能源消耗与碳排放量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种基于客货共运的城市轨道交通自动化物流配送系统，用以解决现有技术中存在的上述问题。

2、本发明实施例提供了一种于客货共运的城市轨道交通自动化物流配送系统，包括多个智能存取柜、多个空中小车结构、多个地铁站台结构、多个地铁车厢内自动化仓储设备和运营系统；

3、一个智能存取柜包括多个货箱；所述多个智能存取柜包括第一智能存取柜和第二智能存取柜；所述空中小车结构包括空中小车和空中导轨；一个空中小车结构对应一个地铁站台结构对应一个地铁车厢内自动化仓储设备对应一个地铁站点；

4、所述运营系统用于获取第一智能存取柜中存储的货物信息；所述货物信息包括货物目的位置和货物类别；运营系统还用于，实时获取货物位置；

5、地铁站台结构包括自动导航小车、自动化设备充电区和站台货物集散区域；所述站台货物集散区域包括多个货架；

6、所述运营系统用于控制空中小车将第一智能存取柜中存储的货物取出，运输到货架上；

7、所述运营系统用于，在接收到货物在货架上的信号和地铁运行状态为到达站点的信号后，给自动导航小车发送信号，控制自动导航小车将货架抬起运输至专用货运车厢内；

8、所述地铁车厢内自动化仓储设备设置在专用货运车厢内部；所述地铁车厢内自动化仓储设备包括两个堆垛机以及多个固定货架；一个固定货架上的出站站点相同；

9、运营系统还用于，通过构建圆和聚类的方法，根据货物位置、货物目的位置及地铁运行状态规划线路，得到出站站点；一个出站站点对应一个货架；

10、所述运营系统还用于，根据出站站点控制堆垛机进行分拣储存到固定货架上；

11、所述运营系统还用于，接收到货物位置到达出站站点的信号时，所述运营系统控制自动导航小车将出站站点对应的货物所处的固定货架运输至出站站点的站台，控制空中小车运输货物至第二智能存取柜。

12、可选的，所述运营系统还用于，通过构建圆和聚类的方法，根据货物位置、货物目的位置及地铁运行状态规划线路，得到出站站点，包括：

13、所述运营系统还用于执行如下步骤：

14、获得地铁路线图、多个地铁站点位置和多个智能存取柜空闲数量；所述智能存取柜空闲数量表示出站站点能够到达的智能存取柜中未存储货物的货箱的总数；一个出站站点对应一个智能存取柜空闲数量；

15、根据货物目的位置和货物位置，进行比较，得到出站站点；多个货物对应获得多个出站站点；

16、根据所述出站站点，找到地铁路线能够经过的与出站站点相邻的站点，得到相邻站点；

17、以相邻站点和出站站点分别为圆心进行画圆，得到重合货物集合、未重合货物集合和圆外货物集合；所述重合货物集合包含两个圆之间重合的区域中的货物；所述未重合货物集合包含两个圆之间未重合的区域中的货物；所述圆外货物集合表示与出站站点的距离小于其他站点的距离且不在两个圆内的货物目的位置对应的货物；

18、根据重合货物集合、未重合货物集合、圆外货物集合、智能存取柜空闲数量，将货物绑定出站站点或相邻站点。

19、可选的，所述根据重合货物集合、未重合货物集合、圆外货物集合、智能存取柜空闲数量，将货物绑定出站站点或相邻站点，包括：

20、判断未重合货物集合的元素个数是否大于智能存取柜空闲数量；

21、若未重合货物集合的元素个数大于智能存取柜空闲数量，将出站站点作为聚类中心，出站站点对应的圆内的货物目的位置和智能存取柜空闲数量为结束条件，进行聚类，得到聚类位置集合；所述聚类位置集合包括出站站点出站的货物对应的位置；

22、将聚类位置集合中的位置对应的货物绑定出站站点；

23、将出站站点对应的圆内除聚类位置集合中货物目的位置之外的货物目的位置构成未聚类集合；

24、基于未聚类集合、未重合货物集合、重合货物集合、圆外货物集合，将货物绑定出站站点或相邻站点。

25、可选的，所述基于未聚类集合、未重合货物集合、重合货物集合、圆外货物集合，将货物绑定出站站点或相邻站点，包括：

26、将存在于未聚类集合内且存在于未重合货物集合的位置对应的货物绑定出站站点；

27、将存在于未聚类集合内且存在于重合货物集合的位置对应的货物绑定相邻站点；

28、若出站站点中的未聚类集合中的元素个数小于或等于相邻站点中的未聚类集合中的元素个数，将出站站点作为第一站点；

29、若相邻站点中的未聚类集合中的元素个数小于或等于出站站点中的未聚类集合中的元素个数，将相邻站点作为第一站点；

30、将存在于圆外货物集合的位置对应的货物绑定第一站点。

31、可选的，所述若未重合货物集合的元素个数小于或等于智能存取柜空闲数量，将货物绑定出站站点或相邻站点，包括：

32、将智能存取柜空闲数量减去未重合货物集合的数量，得到第一空闲数量；

33、若重合货物集合的元素个数大于第一空闲数量，将重合货物集合与距离出站站点距离的大小进行排列，将重合货物集合与距离出站站点距离的从小到大绑定出站站点，直到绑定的重合货物集合等于第一空闲数量；

34、将未绑定的重合货物集合和圆外货物集合绑定相邻站点；

35、若重合货物集合的元素个数等于第一空闲数量，将重合货物集合绑定出站站点，将圆外货物集合绑定相邻站点；

36、若重合货物集合的元素个数小于第一空闲数量，将圆外货物集合绑定出站站点和相邻站点中智能存取柜空闲数量较大的站点。

37、可选的，所述智能存取柜的中央含有智能屏幕；

38、所述智能屏幕用于接收用户输入的寄货地址信息；所述智能屏幕用于发送寄货地址信息到运营系统；

39、运营系统还用于，根据货箱里的货物及寄货地址信息控制智能存取柜制作二维码标签贴入货箱中；所述二维码标签用于在收件时通过智能手机扫描进行收货。

40、可选的，空中导轨在地铁站的站厅内设置一个环形轨道，在地铁站的站台内设置一个环形轨道；两个环形轨道通过单轨道连接；

41、空中小车通过空中导轨单轨运行；一个空中小车运输一个货箱；

42、空中小车通过空中轨道穿过站厅在智能存取柜与站台货物集散区域之间运输货箱；

43、环形轨道沿着墙边铺设；

44、环形轨道的一端设置安检仪；所述安检仪用于对往来货箱进行检测。

45、可选的，所述站台货物集散区域在站台的停靠专用货运车厢的一侧；所述站台货物集散区域中的多个货架用于安放往来货箱；

46、所述自动导航小车存放在站台相对于站台货物集散区域的另一侧；

47、自动化设备充电区设置充电桩；所述充电桩用于为自动导航小车进行续航；

48、运营系统还用于，接受到专用货运车厢到站信号时，控制自动导航小车运行到站台货物集散区域；

49、运营系统还用于，控制自动导航小车将包含货物的货架顶起，运行到专用货运车厢的地铁车厢内。

50、可选的，所述堆垛机能够在专用货运车厢内部内设置的两条平行轨道上运行；

51、所述堆垛机用于识别、分拣货物，根据不同货箱的目的地分拣至不同的固定货架；

52、所述固定货架用于储存分拣完成的货物。

53、可选的，运营系统还用于，接受到固定货架到达目的地的信号时，控制厢内自动导航小车运输至目的地的站台货物集散区域；

54、运营系统还用于，控制空中小车货物到运输至第二智能存取柜。

55、相较于现有技术，本发明实施例达到了以下有益效果：

56、本发明实施例还提供了一种基于客货共运的城市轨道交通自动化物流配送系统，所述系统在地铁站外设置智能存取柜用于客户与物流公司存取货物。通过空中小车将货物从站口运入地铁站站台。站台处设置货物集散区并配备自动导航小车(automated guidedvehicle，agv)，货物运输至货架处后，由自动导航小车(automated guided vehicle，agv)将整个货架顶起运入地铁最后一节车厢。最后一节车厢内部有固定货架。通过堆垛机对进入的移动货架进行分拣、储存。通过运营调度系统监控智能存取柜与货架容量，平衡货流与人流的关系。通过此系统可以大大的降低货运的成本，同时可以减少地面的交通压力，降低碳排放量。方便人们的生活，提高人们生活水平。

57、本发明解决了运输的货物输送到地铁站点的判断，运输的货物使得智能存取柜存满后对运输站点的选择，能够更好的处理运输到智能存取柜位置，使得用户能够在尽可能短的路程中更好的满足智能存取柜存储货物。

58、本发明解决了其他方案存在的数据沟通不畅，无法形成有效协作的缺点，通过搭建大数据互联网平台，实现了数据互通；利用智能存取技术，解决了传统存取货浪费人力的缺点。地上智能存取柜选址设置于紧贴地铁站口的一侧，作为货物的临时仓库，方便客户存取货物以及货物通过空中轨道进入地铁内部。利用空中小车，解决了现有地铁运输研究领域中货物进入站台的难题，提升了物流运输效率，减少了客货干扰；方便客户存取货物以及货物通过空中轨道进入地铁内部，不占用地面空间影响正常的城市轨道交通秩序及保证行人与货物安全。利用自动导航小车(automated guided vehicle，agv)，使得货物、货架能整体运输进入列车车厢内部，具备同站换乘更加方便、减少小车之间的路线冲突、缩短小车的行驶的时间的优点。在货物安全性方面，本项目较现有方案，采取客货分离的办法，使用灵活编组，在列车尾部设置货运车厢，在站台设置专用货运区，解决了货物安全性的问题。同时完善了现有方案，无法解决的货物分拣问题，通过在专用货运车厢内设置智能堆垛机，执行先入先出原则，在列车运行途中，即可将货物进行分拣，提高了货物的分拣效率。

59、本发明能够充分利用城市地铁的密度优势和低峰期富余运力，开展城市内部或城际的运输配送，缓解路面物流配送压力，增加地铁车厢闲时利用率，为节能减排赋能。方便人们的生活。