48、城市物流技术趋势综述

城市物流技术趋势综述

1. 引言

随着城市人口的持续增长和电子商务的崛起，城市物流的重要性日益凸显。城市物流旨在寻找高效、有效的方式在城市区域运输货物，同时考虑对交通拥堵、安全和环境的负面影响。为了减少这些负面影响，城市物流领域正在引入创新概念和技术。本文旨在对城市物流领域采用的概念和技术解决方案进行文献综述，探讨两个主要问题：支持城市物流的主要概念和技术趋势有哪些，以及这些技术趋势和概念与城市物流各维度（如监管政策、可持续性、运营卓越、协作和数字化）之间的关系。

2. 城市物流概述、概念与挑战

城市物流也被称为城市（货运）配送、最后一公里物流、城市物流或城市配送。人口增长与城市化、电子商务的重要性增加、供应链对速度的需求、共享经济的兴起以及对气候变化和可持续性的关注等诸多因素，推动了城市物流的持续增长。

城市物流的目标是减少负面影响，同时提供更好、更快的交付服务。然而，目前尚无统一的定义。该领域仍在不断发展，因为市民习惯的持续变化和技术的不断进步带来了新的交付场景。城市物流面临诸多挑战，例如创建、实施和运营网络以提供低成本、高效服务，协调货物流动、整合货运量以及多组织合作；在货运方面，电子商务导致需求日益分散，货物流动的同步和协调也面临困难。

3. 研究方法

本研究采用文献综述（LR）方法，主要步骤如下：
1. 确定感兴趣的主题并确定关键词 ：研究主题为城市物流，关键词包括“城市物流”“城市配送”“最后一公里配送”“城市货运”等，同时添加“概念”和“技术 ”。
2. 使用关键词搜索相关文献 ：使用Scopus数据库进行搜索，筛选条件包括仅考虑期刊文章、特定学科领域（如社会科学、工程等）、2016年以后的研究以及英文文献。最终找到154篇文章。
3. 审查所有检索到的参考文献并获取相关文献副本 *：通过阅读标题、摘要和全文，确保文章与研究目标相关，最终筛选出25篇文章进行详细分析。

4. 研究结果

4.1 城市物流中的技术趋势

以下是支持城市物流的主要技术和趋势：
| 技术或概念 | 描述 | 目标 |
| — | — | — |
| 无人机（UAV） | 采用无人机技术进行最后一公里配送 | - 最小化运营成本和城市交通
- 研究欧洲市场和经济可行性 |
| 共享经济 | 不同利益相关者共享资源进行最后一公里配送 | - 确定众包物流的可持续性潜力
- 提供众包物流商业模式的见解
- 确定共享停车位的潜力
- 确定货运和客运流量整合的潜力 |
| 货运自行车 | 使用货运自行车进行最后一公里配送 | - 提供专家建议
- 研究成本和可持续性影响 |
| 取货点 | 安全的地点，客户可在此取货而非送货上门 | - 提供客户对取货包裹柜的见解
- 最小化外部和运营成本
- 优化位置以减少取货次数 |
| 自主配送机器人（ADR） | 从卡车到市中心进行最后一公里配送的自主机器人 | - 呈现影响自主机器人接受度的因素
- 研究该概念的效率影响 |
| 编队货车 | 连接的货车编队进行最后一公里配送，第一辆有司机，其余无人驾驶 | - 建模和模拟编队解决方案以减少运营车辆数量 |
| 新能源物流车辆（NELV） | 使用电池电动汽车（BEV）进行最后一公里配送 | - 研究BEV在城市物流中的适用性和性能 |
| 互联城市 | 利用开放系统连接各方进行最后一公里配送 | - 增强互联解决方案的生态和社会潜力 |
| 基于云的订单履行 | 利用新的基于云的流程规划订单履行 | - 提高订单规划效率 |

4.2 部分技术的详细分析

无人机

许多大公司如亚马逊、联邦快递等正在研究无人机用于最后一公里配送。其优势包括速度快、降低配送成本、减少交付时间、消除拥堵时间以及环保（减少空气排放）；但也存在货物重量受限、飞行范围短、每次只能运输一件货物、安全和噪音问题、需要靠近客户的配送中心以及受当地政府政策限制等问题。

例如，Aurambout等人的研究关注欧洲市场无人机配送的经济可行性，确定了基于配送中心的无人机配送在许多欧洲城市地区的可行性。Boysen等人提出了基于卡车的无人机配送解决方案，卡车作为移动仓库和发射平台，与无人机协作提高配送效率。

共享经济

共享经济在城市物流中有多种应用形式。众包物流鼓励乘客利用闲置运力运送包裹，提高物流效率，减少排放和交通拥堵。例如CALMeD SURF移动应用程序，通过计算优化路径，实现包裹的高效配送。

此外，还有共享停车位和整合城市货运与铁路客运流量等应用。共享停车位可提高资源利用率，减少延迟并改善交通性能；整合货运和客运流量则旨在优化运输资源。共享经济的优势包括降低配送成本、环保和减少交通拥堵，但也存在难以监控服务质量、难以预测参与度和难以保证货物安全等问题。

货运自行车

货运自行车在城市最后一公里配送中越来越受欢迎。它们受交通拥堵影响较小，可选择更快的路线，如步行街或自行车道。研究表明，用货运自行车替代货车可减少排放。其优势包括环保、速度快、消除拥堵时间和使用成本低；缺点是难以保证货物安全、需要良好的自行车基础设施和负载能力有限。

取货点

取货点通常采用包裹柜形式，为客户提供了灵活的取货时间，减少了错过配送的情况，同时也缩短了物流服务提供商的配送路线。例如，移动包裹柜具有灵活性，可根据客户集中程度改变位置，用较少的柜子数量达到与固定包裹柜相同的服务水平。但取货点也存在增加私人汽车出行、客户依赖取货以及软硬件可能出现错误等问题。

自主配送机器人

自主配送机器人作为城市物流的新兴解决方案，受到了一定关注。研究表明，价格敏感性是影响客户接受度的重要因素。卡车与机器人协作的模型可以减少卡车车队规模。其优势包括易于与应用程序集成、环保和无需有人在家收货；缺点是速度受限、与客户的技术接口问题、负载能力有限和每次只能运输一件货物。

编队货车

编队货车是一种新兴的最后一公里配送解决方案。一辆有司机的货车带领多辆无人驾驶货车组成编队，到达指定地点后，各货车独立完成最后一段配送。该解决方案可减少运营车辆数量，降低总行驶时间和里程。其优势包括降低员工成本、速度快和节能；缺点是与传统系统的空气排放相同，且需要高额投资。

新能源物流车辆

新能源物流车辆，如电池电动汽车（BEV），因其对环境友好而受到关注。政策推动、技术进步、公众环保意识提高和市场认可等因素促进了其市场渗透。研究表明，在城市物流中采用BEV可保持相同的运营模式，并大幅降低能源消耗。然而，更换车队需要高额投资，且高度依赖技术进步。

互联城市

互联城市概念基于互联互通的关键思想，通过开放系统让不同参与者利用互联的城市物流设施和物理互联网的可用空间。货物封装在标准模块化、智能和可重复使用的容器中。模拟结果表明，该概念可对城市物流的交付成本、生态足迹和社会效率产生积极影响。

4.3 技术趋势分析流程图

graph LR
    A[城市物流技术趋势] --> B[无人机]
    A --> C[共享经济]
    A --> D[货运自行车]
    A --> E[取货点]
    A --> F[自主配送机器人]
    A --> G[编队货车]
    A --> H[新能源物流车辆]
    A --> I[互联城市]
    B --> B1[优势]
    B --> B2[劣势]
    C --> C1[优势]
    C --> C2[劣势]
    D --> D1[优势]
    D --> D2[劣势]
    E --> E1[优势]
    E --> E2[劣势]
    F --> F1[优势]
    F --> F2[劣势]
    G --> G1[优势]
    G --> G2[劣势]
    H --> H1[优势]
    H --> H2[劣势]
    I --> I1[优势]

综上所述，城市物流领域的这些技术趋势和概念为解决当前面临的挑战提供了多种途径。不同的技术和概念各有优劣，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和组合，以实现城市物流的可持续发展和高效运营。未来，随着技术的不断进步和市场需求的变化，城市物流领域有望迎来更多创新和发展。

4.4 技术趋势对比总结

为了更清晰地对比各技术趋势的特点，我们对其优势和劣势进行了总结，如下表所示：
| 技术或概念 | 优势 | 劣势 |
| — | — | — |
| 无人机 | 速度快、降低配送成本、减少交付时间、消除拥堵时间、环保 | 货物重量受限、飞行范围短、每次只能运输一件货物、安全和噪音问题、需靠近客户的配送中心、受当地政府政策限制 |
| 共享经济 | 降低配送成本、环保、减少交通拥堵 | 难以监控服务质量、难以预测参与度、难以保证货物安全 |
| 货运自行车 | 环保、速度快、消除拥堵时间、使用成本低 | 难以保证货物安全、需要良好的自行车基础设施、负载能力有限 |
| 取货点 | 灵活取货时间、减少错过配送、缩短配送路线 | 增加私人汽车出行、客户依赖取货、软硬件可能出现错误 |
| 自主配送机器人 | 易于与应用程序集成、环保、无需有人在家收货 | 速度受限、与客户的技术接口问题、负载能力有限、每次只能运输一件货物 |
| 编队货车 | 降低员工成本、速度快、节能 | 与传统系统的空气排放相同、需要高额投资 |
| 新能源物流车辆 | 显著减少空气排放、减少城市噪音 | 更换车队需要高额投资、高度依赖技术进步 |
| 互联城市 | 对交付成本、生态足迹和社会效率产生积极影响 | - |

4.5 技术趋势的应用场景分析

不同的技术趋势适用于不同的城市物流场景，以下是一些常见场景及适用技术的分析：
1. 人口密集的市中心区域 ：
- 无人机：可以快速穿越拥堵的街道，实现快速送达，尤其适用于紧急或高价值物品的配送。
- 自主配送机器人：在人行道上运行，不会受到交通拥堵的影响，适合短距离、小批量的包裹配送。
- 取货点：可以设置在人流量大的地方，方便客户自取货物，减少送货上门的压力。
2. 商业区 ：
- 货运自行车：能够灵活穿梭于商业区的街道，适合配送文件、小型商品等。
- 共享经济：可以整合商家和配送人员的资源，提高配送效率，降低成本。
3. 工业园区 ：
- 编队货车：可以高效地将货物从仓库运输到园区内的各个企业，减少车辆数量，提高运输效率。
- 新能源物流车辆：在园区内行驶，减少尾气排放，符合环保要求。

4.6 技术趋势的发展展望

随着科技的不断进步和社会对可持续发展的需求增加，城市物流领域的技术趋势将不断发展和完善。以下是一些可能的发展方向：
1. 技术融合 ：不同的技术趋势可能会相互融合，形成更加高效、智能的城市物流解决方案。例如，无人机与自主配送机器人的协作，货运自行车与新能源物流车辆的结合等。
2. 智能化升级 ：借助人工智能、大数据、物联网等技术，实现城市物流的智能化管理和决策。例如，实时监控货物运输状态、优化配送路线、预测需求等。
3. 政策支持 ：政府可能会出台更多的政策支持城市物流的可持续发展，鼓励企业采用环保、高效的技术和模式。例如，给予新能源物流车辆补贴、优化交通管理等。

4.7 技术趋势发展流程图

graph LR
    A[当前技术趋势] --> B[技术融合]
    A --> C[智能化升级]
    A --> D[政策支持]
    B --> E[更高效智能方案]
    C --> E
    D --> E
    E --> F[未来城市物流发展]

5. 结论

城市物流领域正面临着诸多挑战，如交通拥堵、环境污染、配送效率低下等。为了解决这些问题，各种技术趋势和概念应运而生，包括无人机、共享经济、货运自行车、取货点、自主配送机器人、编队货车、新能源物流车辆和互联城市等。

这些技术趋势各有优劣，适用于不同的城市物流场景。在实际应用中，需要根据具体情况进行选择和组合，以实现城市物流的可持续发展和高效运营。未来，随着技术的不断进步和政策的支持，城市物流领域有望迎来更多创新和发展，为人们的生活带来更加便捷、环保的物流服务。

总之，城市物流的发展离不开技术的创新和应用。通过合理利用各种技术趋势，我们可以构建一个更加智能、绿色、高效的城市物流体系，满足人们日益增长的物流需求。