地下物流系统通过隧道或大直径的管道联结各主要地下货物转运站，并连接到货物终端处置场所；采用自动化控制方式，实现全天候、大运量、稳定、高效、节能、环保的货物运输。可作为工业区、物流中心、交通枢纽、飞机场、港口等内部或相互之间联系通道，也作为港口陆侧的集装箱运输专用系统，最大可能的减少公路运输对中心城的交通、环境的影响。

德国柏林在1865年建立了一个大直径气力管道运输系统，全长近300千米，用于运送邮件，是现代地下物流系统的雏形，于1981年停运。仍在使用的地下物流系统中，历史最悠久的是英国伦敦在1927年建设的名为Mail Rail的全自动地下邮件运输系统（图1）。在中国，代表性的项目为广州的地下垃圾转运系统。

图1 英国伦敦Mail Rail系统

地下物流系统根据所运输的货物不同，可分为地下大宗货物物流系统、地下小宗货物物流系统、地下专用物流系统。地下大宗货物物流系统主要用于运输集装箱等，利用地下专用运输设备，将集装箱点对点运输。地下小宗货物物流系统主要通过货盘用于运输城市内散装货件，其自动运行的智能运输装备按照自动规划的路线运输货物，如德国计划建设的CargoCap系统；地下专用物流系统仅用于运输指定物品，如展品、垃圾、邮件等

根据世界经合组织2003年统计，发达国家主要城市的货运占城市交通总量的10%～15%。在电子商务、快递和送快餐发达的中国，这个比率要更高。货运交通转入地下将对缓解交通拥堵做出重要贡献。

针对中国城市当前存在的交通拥堵和环境污染等问题，结合地下物流的应用领域，建议城市发展港城地下物流系统和地下智慧物流系统。

传统的港口集疏运模式以公路集卡运输为主，需要穿越城市，客货交通相互影响，港口陆路集疏运交通需要大量穿越城市或占用城市道路资源，原本就不堪重负的城市道路还要额外承担港口产生的大量集装箱集散交通，带来了交通拥堵、环境污染等问题。

以上海港为例，上海港是国际集装箱远洋干线港，连续多年保持集装箱吞吐量世界第一。2009年以来，上海港集装箱吞吐量基本保持在20%-30%的增幅增长；2012年上海港集装箱吞吐量达到3253万标准箱，位列世界第一，2016年总量3713.3万TEU，超过所有欧洲港口集装箱吞吐量总和。根据《上海港总体规划》预测，2020年上海港集装箱吞吐量将达4000万标准箱。

集疏运比例不合理，公路运输比例过大引发交通和环境问题：①公路运输比例大，现有道路不足以提供通行能力，集卡为赶船期，只能提前前往港区附近。②港区附近停车位不足，提前到达的集卡在路边无序停靠。③无序停靠的卡车占用路面资源，进一步降低通行能力，造成恶性循环。④运输结构失衡，过度依赖公路运输，带来严重环境污染及能源消耗，使得上海港的快速发展对“节能减排”工作造成巨大的压力。据测算：2016年，上海公路集装箱集疏运的能源消费量约10.5亿升柴油，折合标准煤约131.25万吨，排放二氧化碳约286.47万吨。

如何既能支撑港区发展，又能融合城市发展，解决港城矛盾，需要更集约化、可持续发展的集疏运新模式——地下集装箱物流系统。

图2 港口集疏运传统模式图3 新型港口集疏运疏解模式

新型疏解模式是集装箱港口集疏运，其支撑设施由枢纽点（物流综合枢纽）、地下物流专用通道及港区组成，枢纽点与港区之间通过大容量、高效率的专用地下集装箱货运通道连接。

将原先分散进入港口的货物，首先集中在外围物流综合枢纽，再通过专用货运通道集约化转运到港口，实现高效率、规模化运输。可以有效避免集装箱卡车穿越城市，采用地下穿越形式，尽可能释放地面资源，不影响中心城交通、环境。

随着经济和社会的快速发展，以互联网、物联网技术革新为代表的第四代工业和科技革命已然到来，在商贸流通业，通过电子商务进入销售互联网时代，引发第四次零售业革命。电子商务需求激增带来的地面车辆、车次数量剧增是导致城市交通拥堵的主要原因，其中对货物物流的需求增长占到了较大份额。2014年，中国仅快递业务量已达140亿件，同比增长52%。尽管货车占城市机动车总量不大，但由于货运车辆一般体积较大、载重时行驶较慢，车流中混入重型车，会明显降低该道路的通行能力，占用城市道路资源的比例较大。如北京，按常规的车辆换算系数，货运车辆所占用的道路资源占40%。城市中大气污染物约60%来自机动车排放，机动车成为城市PM2.5的最大来源，交通也已成为城市噪声的最大污染源。据世界经合组织在《配送：21世纪城市货运挑战》报告中指出：货运对城市污染的占比达40%～60%，因为一辆重卡污染排放量相当于100辆小汽车。此外，电子商务成为城市交通事故的突出问题，在2019年上半年，上海市共发生快递、外卖行业各类交通事故325起，造成5人死亡。上述事故中快递人员80%以上是美团点评和饿了么等公司送快递和送餐的。2017年全年，仅117起快递、外卖行业交通事故。

智慧物流发展仍然存在无法突破的瓶颈：①受交通拥堵、交通管制和气候（雨、雪、台风）影响，配送时间和配送效率的要求无法满足。②城市地面配送使交通拥堵和的加剧城市雾霾，使已经进入“拥堵时代”的中国城市无法承受。③企业、医院、居住小区等均不让快递员进入，在其门口快递车辆乱停乱送，甚至堆满了物品，社会影响很差。所以，在城市范围内建设城市地下智慧物流系统（UILS）是必然的解决途径。

在城市，物流配送中心与地下智慧物流系统枢纽相结合，或者地下智慧物流系统的物流配送中心和大型零售企业结合在一起，实现网络相互衔接，客户在网上下订单以后，物流中心接到订单后，在地下进行客户货物的专业仓储、分拣、加工、包装、分割、组配、配送、交接、信息协同等基础作业或增值作业，通过地下管道物流智能运输系统和分拣配送系统进行运输或配送。也可以与城市商超结合，建立商超地下物流配送，在物流规模爆发式增长情况下，有利于城市“减肥”、节能、货物保存。地下智慧物流系统末端配送可以与居民小区建筑运输管道物相连，最终发展成一个连接城市各居民楼或生活小区的地下管道物流运输网络，并达到高度智能化。当这一地下智慧物流系统建成后，人们购买任何商品都只需点一下鼠标。所购商品就像自来水一样通过地下管道很快地“流入”家中（小区的自动提货柜）。