基于封閉道路交通的城市智能物流通道研究

劉天須 王子昂 張雪揚

摘 要 隨著互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)平臺的飛速發(fā)展，物流成為生活中的重要組成部分，目前我國物流運輸方式以公路運輸、鐵路運輸、航空運輸和水路運輸為主，良好的交通是物流的基礎，在倡導低碳社會的背景下如何更好地規(guī)劃物流通道，提高物流運輸效率，改善用戶體驗，減少廢氣排放是社會發(fā)展的一個突出問題。針對該問題，本文提出了一種基于城市間封閉道路的結合大數(shù)據(jù)和人工智能的物流通道，對其如何合理規(guī)劃物流運輸路線，提高交通運輸方式的經(jīng)濟性進行探討。

關鍵詞 物流;封閉道路;智能;交通

引言

進入21世紀以來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，各大電商平臺成為人們消費的主戰(zhàn)場，直播帶貨等各種新型媒體更是層出不窮，這也催生著物流行業(yè)蓬勃發(fā)展[1]。隨著人們物質生活水平的提高，對于商品種類和物流運輸?shù)乃俣群唾|量也不斷提出新的更高的需求，生活節(jié)奏的加快，使得物流運輸和派送需要做到“當日到”、“次日到”，交通設施的建設和交通運輸?shù)囊?guī)劃需要更加完善和智能才能不斷滿足人民日益增長的美好生活需求。

1現(xiàn)存問題

近些年物品郵寄和網(wǎng)絡購物的極速增長后，物流的規(guī)模在不斷擴大，但由于信息存在不對稱問題、部分資源不能共享和整體行業(yè)系統(tǒng)不協(xié)同等等因素，我國物流行業(yè)在一定程度上仍然存在資源浪費現(xiàn)象[2]。各物流公司在快件篩選和分類方面已經(jīng)研究出高性能算法，做到共同配送，一定程度上減少了交通基礎設施的重復和汽車的投入數(shù)量，減低了汽車尾氣排放所帶來的環(huán)境污染和破壞。

但是由于當前物流運輸通道更多是通過走民用高速公路，采用人工駕駛汽車的模式，在交通壓力大的時候會出現(xiàn)堵塞、運輸速度減慢和交通事故等等問題，這會大大降低物流系統(tǒng)效率，同時一旦出現(xiàn)交通事故，會造成嚴重人身傷亡事故和較大的經(jīng)濟損失。為緩解以上情況，我國某些城市已經(jīng)構建了快速物流通道，由于其是開放路段，所以對以上問題的解決并不明顯。截止到2018年12月28日，中國高速公路總里程已達14萬千米，位居全球第一，如何實現(xiàn)高速公路的資源優(yōu)化配置、共享高速資源[3]，不斷降低物流成本，為城市提供更多綠化和生活空間，打造低碳社會是未來需要著重解決的問題。

2解決方案

針對上文提出的問題，筆者提出一種基于封閉道路交通的城市間智能物流通道，通過對物流倉庫物流數(shù)據(jù)的派送區(qū)域、加急信息、物品種類采用大數(shù)據(jù)進行更精細化分析，通過智能機器人進行挑揀，利用在封閉道路上的無人駕駛汽車和地下管道運輸?shù)慕煌ǚ绞?，通過計算機進行智能排序和指揮，能夠更加高效地進行物流運輸，減少不必要的能源浪費。

2.1 封閉道路設計

隨著物流運輸規(guī)模的越來越大，開創(chuàng)封閉的獨立物流通道是勢在必行的，這樣不僅可以打破和居民用車對高速公路資源的競爭關系，同時還可以大幅度提高物流的運輸效率。

（1）地上封閉道路

在地上部分，建立城市間的封閉物流通道，通道兩端直接連接物流倉庫，形成直接對接關系，以點對點的方式完成貨物的運輸和接收。

地上采用封閉物流通道可以大大減少運輸車在高速公路上駛入、駛離收費站和途中由于其他車輛的意外情況導致的堵車的大量時間。同時采用無人自動駕駛[4]運輸車進行運輸，而當下無人自動駕駛被人詬病最多的是安全問題，在開放路段由于存在其他人工駕駛車輛，出現(xiàn)交通事故的可能性大大增加，對財產(chǎn)安全和人身生命安全都構成了嚴重的威脅。而采用封閉道路中全部自動駕駛模式可以完全避免由人工駕駛所帶來的駕駛疲勞、判斷失常等等所帶來的意外事故，極大程度保障了人的安全，同時能夠更合理地規(guī)劃好運輸車的運輸途徑，保證封閉道路以最大負載量平穩(wěn)運行。

（2）地下管道

由于現(xiàn)在城市規(guī)模越來越大，私家車的保有量越來越多，城市人口也在逐年增多，生存空間變得非常擁擠，城市內(nèi)的交通已經(jīng)變得極其擁堵，特別是在上下班的高峰期市內(nèi)道路的負擔更加沉重，大城市交通擁堵變成了世界性難題，這對物流在城市內(nèi)的派送也造成了很大影響。

如何更好地解決城市擁堵的情況，同時能夠更高效地派送物流貨物，筆者提出了充分開發(fā)地下資源，在地下建立封閉管道的專屬物流通道。在住宅樓、寫字樓、大型商場、超市等地與物流倉庫間修建地下物流管道，管道內(nèi)鋪設運輸軌道，建立分發(fā)機制和篩選機制，由軌道機器人根據(jù)商品、貨物編碼進行識別并運輸?shù)侥康牡亍?/p>

2.2 智能物流運輸規(guī)劃

在鋪設地上封閉通道和地下管道作為硬件設施的基礎上，搭建基于大數(shù)據(jù)和人工智能的規(guī)劃系統(tǒng)。

地上封閉交通道路系統(tǒng)完成對無人駕駛運輸車的智能分配和規(guī)劃，規(guī)范行駛路線，由于行駛在封閉道路中，能夠保證所有無人駕駛運輸處以最低能耗勻速行駛，減少不必要的加速減速和等待時間。為運輸車加裝智能傳感器和GPS等設備，時刻監(jiān)控其運行狀態(tài)、當前位置和周圍車輛信息等關鍵數(shù)據(jù)，降低發(fā)生交通事故的發(fā)生概率。同時建立應急機制，當車輛出現(xiàn)異常狀態(tài)時，自動行駛至應急車道，并向指揮控制中心發(fā)出報警信息;若車輛無法移動時，在故障車輛四周形成危險禁行區(qū)域，為后續(xù)車輛發(fā)送道路預警信息以避開該區(qū)域，同時增派救援車輛對故障車輛進行維修并繼續(xù)運輸其貨物。

構建地下運輸軌道規(guī)劃算法系統(tǒng)，計算每次運輸?shù)淖疃搪窂剑ι唐?、貨物根?jù)其信息分別乘以各自權重數(shù)據(jù)進行智能分類，由軌道機器人根據(jù)分類信息經(jīng)過傳送軌道和中轉中心以算法計算的最短路徑進行運輸派送。建立運輸管道分段制和備份運輸管道，當主用管道某段出現(xiàn)異常狀況時，迅速啟用備份管道以代替完成運輸功能。

2.3 收貨終端柜設計

由于智能物流運輸是直通住宅、寫字樓等地下，本著打通“最后一公里”的理念，為每棟樓每個單元構建智能收貨終端。采用自動智能收貨終端代替現(xiàn)有的快遞暫存點，一方面大大減少了人力物力的消耗，同時取件也變得更加方便。在下樓與運輸管道相連處構建管道收貨終端機器人，將不同商品、貨物挑選至相應存放柜內(nèi)，對商品貨物的尺寸和種類進行嚴格控制，制定最優(yōu)存放方案，采用循環(huán)使用方案，提高每個快遞柜的使用率，平衡好空柜率和滿柜中間點，并發(fā)送消息給用戶，由用戶在限制時間內(nèi)掃碼取走，建立懲罰方案和用戶信用制度，提高廣大用戶使用滿意度。

3結束語

智能物流[5]是智能城市的重要組成部分，通過利用計算機互聯(lián)網(wǎng)技術，并構建獨立的交通配置設施，使物流運輸由自動化向智能化實現(xiàn)大的跨越式發(fā)展，特別在2020年新冠疫情暴發(fā)后，全國采取居家隔離的方式來抗擊疫情，必備的生活用品如何購買成為一大難題，當實現(xiàn)了本文提出的基于封閉道路交通的智能物流通道，大家通過網(wǎng)絡購物購得商品，通過無人駕駛汽車和地下管道的運輸直接到達所住的單元樓下，大大減少了外出接觸的機會，能夠提供極大的方便。同時采用無人駕駛運輸和地下管道派送，降低了物流成本，既能提高居民生活品質，又和低碳社會價值觀相契合。

參考文獻：

[1] 張震.中國物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略初探[J].國際商務研究，2001（3）：53-57.

[2] 蘇偉.中國快遞行業(yè)資源整合問題研究[D].北京：對外經(jīng)濟貿(mào)易大學，2007.

[3] 楊立.中國高速公路共享物流的新模式[J].中國物流與采購，2017，541（24）：70.

[4] 陳大明，孟海華，湯天波.全球自動駕駛發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢（下）[J].華東科技，2014，（10）：68-70.

[5] 黃志雨，嵇啟春，陳登峰.物聯(lián)網(wǎng)中的智能物流倉儲系統(tǒng)研究[J].自動化儀表，2011，32（3）：12-15.

作者簡介

劉天須（1988-），男;畢業(yè)院校：河南大學計算機與信息工程學院，專業(yè)：計算機應用技術，學歷：碩士研究生，現(xiàn)就職單位：河南省交通通信中心，研究方向：機會網(wǎng)絡、交通運輸信息化等。